Введение к работе
Актуальності, работы. Процесс гранулирования широко применяется в производстве самых разиообраззгых материалов, например, минеральных удобрений, пищевых продуктов и меднцннсюк препаратов, продуктов микробиологического синтеза.
Гранулирование позволяет существенно улучппт» потребительские свойства продуктов и повысить их экологическую безопасность. Очевидно, в связи с этим во многих случаях для минеральных удобрения предпочтительной выпускной формой является гранулировашгый продукт. Согершенствование процесса гранулирования и широкое внедрение его в народное хозяйство остается до настоящего времени актуальной проблемой
Среди актуальных проблей грануллрозатш выделяются проблемы повышения однородности гранулометрического состава продукта, а также снижения энергоемкости и повышенна зкодогичесхой безопасности оборудования.
Производство шшералъньи удобрений является крупнотоннажным с широким ассортииентоа продукщпі. В этих условиях большое значение имеет создание и эксплуаташз гралулятороа большой единичной мощности. Простота п надежность п эксплуатации, высокие теплотехіпіческае показатели, значительная удельная провзподительяоеть, а также сознещаше в одном аппарате процессов сушки п гршгулирсйадна указывают на перспективность использования барабанных гргнулятороа-сушилок (БГС).
Технико-зкопомическне показатели гршуяирогавда и сушки в БГС
определяются кинетикой процессов, протекаюшда в падающем слое завесы,
образуемой лопастями вращающегося барабана, и структурой потоков взаимо
действующих фаз. Адекватное ноделнровагше указанных процессов возможно
только при учете локальных хврактерпетаї завесы а взаяиодеяствующкх по
токов, вследствие высокой их пеодпородпостя в поперечной ссчеюш я по
длине барабана л
В свази с зпш ыоделврогзяне процесса гранулирования в сушки и предложенные в данной работе рекоиенданші по организация процесса гранулирования а БГС имеют актуальное научное я народнохозяйственное значеіше.
Цель работы. Настоятдаз дассерпгацпонпгя работа посвящена псследова-ншо процесса гранулирошги п сушка а баргбашкш грагулягоре-супшлке с учетом локальных харгкгернетпк взетиодейстЕукншп потоков. В соот-сетстшш с этим, в задачу данной работы входило:
- аналитическое псследозггше пераыетрез sacecbt, образуемой па-
даюшдки с лопаток гранулами, с целью рзгреботки метода определения ее ло
кальных геометрическая я кпнекаточеекчх хераклерпстнк;
- разработка штеїотетеегей модели взгякодгЗствня потоков твердой и
газоаидкостпой фаз;
- разработка общей модели процесса, гранулирования и сушки в БГС с учетом локальных характеристик перекрестных потоков и структуры потока гранул в аппарате.
Научная новизна. Получено выражение для определения локальных параметров завесы, образуемой ссылающимся с подьешш-лопастной насадки материалом.
Разработана вероятностно-статастическаа модель столкновения перекрестных потоков твердых частиц и капель в БГС.
Предложена модель гидромеханического взаимодействия перекрестных потоков в БГС, позволяющая моделировать процесс роста гранул с учетом вероятностно-статистического контакта с каплями газожидкостного потока
Предложена математическая модель процесса гранулирования в БГС с учетом сушіш капель н фазе свободного полета. С учетом структуры потока твердой фазы в поперечном сечении и по длине барабана исследованы закономерности влияния технологических параметров на процесс гранулирования в БГС.
Проведено моделирование на ЭВМ динамик» процесса гранулирования в аппарате БГС.
Практическая ценность. Разработанная модель процесса гранулообразо-вания в завесе барабанного граігулятора-сушилні позволяет в значительной мере преодолеть трудности, возникающие на пути поиска оптимальных конструктивных и технологических решений. При моделировании на базе разработанной модели представляется возможный оценить влияние на кинетику граігулирования координат размещения распиливающего устройства в поперечном сечении завесы в зависимости от типа насадки, скорости вращения барабана и параметров газожидкостного потока Многовариантное моделирование гидромеханического взаимодействия перекрестных потоков в БГС позволяет рекомендовать координаты размещения распиливающего узла в поперечном сечении барабана
На основе проведенных теоретических и экспериментальных исследований разработана конструкция барабанного гранулятора-сушилки, которая позволит значительно повысить однородность гранулометрического состава продукта, а также снизить пыле- и тепловыделение в окружающую среду. Конструкция рекомендована к внедрению на Уваровском химическом заводе.
Апробация работы. Результаты работы доложены на II и Ш научно-технических конференциях ТГТУ в 1995-1996 гг., 2-ой и 4-ой региональных научно-технических конференциях "Проблемы химии и химической технологии" (Тамбов, 1994,1996 гг.), школе молодых ученых при международной конференции " Математические методы в химии и химической технологии" (Тула, 1996г., Новомосковск, 1997г.)
Публикации. По материалам диссертации имеется 12 публикаций, в т.ч. одно авторское свидетельство на изобретение.
Объем работы Диссертация состоят in введеній, четырех глав, выводов, списка литературы и приложений.