Метод расчета ротационного смесителя для диспергирования твердых частиц в жидкости тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 05.17.08, кандидат наук Ширина, Наталья Юрьевна

• Ширина, Наталья Юрьевна
• кандидат наук
• 2015

Оглавление диссертации кандидат наук Ширина, Наталья Юрьевна

СОДЕРЖАНИЕ

ВВЕДЕНИЕ

ГЛАВА 1 СОВРЕМЕННОЕ РОТАЦИОННЫЕ АППАРАТЫ ДЛЯ ДИСПЕРГИРОВАНИЯ ТВЕРДЫХ ЧАСТИЦ В ЖИДКОСТИ И МЕТОДЫ МАТЕМАТИЧЕСКОГО МОДЕЛИРОВАНИЯ ПРОЦЕССА ДИСПЕРГИРОВАНИЯ

1.1 Современные ротационные аппараты для диспергирования твердых частиц в жидкости

1.2 Методы описания гидродинамики двухфазной среды жидкость -твердые частицы в ротационных аппаратах

1.3 Методы математического моделирования процесса диспергирования твердых частиц в жидкости в ротационных

аппаратах

1.4. Методы расчета ротационных аппаратов для диспергирования твердых частиц в жидкости

1.5 Выводы по главе 1

1.6 Постановка задачи исследования

ГЛАВА 2 МАТЕМАТИЧЕСКОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ ПРОЦЕССА ДИСПЕРГИРОВАНИЯ ТВЕРДЫХ ЧАСТИЦ В ЖИДКОСТИ В РОТАЦИОННЫХ АППАРАТАХ

2.1 Описание ротационного аппарата и процесса диспергирования твердых частиц в жидкости

2.2 Характеристики суспензии и определение циркуляционного движения дисперсной среды в ротационном аппарате

2.3 Диффузионная модель процесса смешения жидкость - твердые частицы в ротационных аппаратах

2.4 Математическая модель совмещенного процесса смешение-дезагрегация твердых частиц в ротационных аппаратах

2.5 Моделирование свойств двухфазной системы жидкость -

/

твердые частицы, получаемой в ротационном аппарате

2.6 Расчет мощности, затрачиваемой на получение двухфазной системы жидкость - твердые частицы в ротационных аппаратах

2.7 Выводы по главе 2

ГЛАВА 3 ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ПРОЦЕССА ДИСПЕРГИРОВАНИЯ ТВЕРДЫХ ЧАСТИЦ В ЖИДКОСТИ В РОТАЦИОННОМ АППАРАТЕ

3.1 Описание экспериментальной установки для диспергирования твердых частиц в жидкости

3.2 Описание методики проведения экспериментальных исследований

3.3 Экспериментальные исследования поверхности воронки

3.4. Экспериментальные исследования дисперсного состава твердой фазы при диспергировании твердых частиц в жидкости в ротационном аппарате

3.5. Экспериментальные исследования качества смешивания в процессе диспергирования твердых частиц двуокиси титана в жидкости в ротационном аппарате

3.6. Экспериментальные исследования качества смешивания в процессе диспергирования твердых частиц кальцита в жидкости в ротационном аппарате

3.7. Экспериментальные исследования реологических свойств смеси при диспергирование твердых частиц в жидкости в ротационном аппарате

3.8 Выводы по главе 3

ГЛАВА 4. РАЗРАБОТКА МЕТОДА РАСЧЕТА РОТАЦИОННЫХ АППАРАТОВ ДЛЯ ДИСПЕРГИРОВАНИЯ ТВЕРДЫХ ЧАСТИЦ В ЖИДКОСТИ

4.1. Описание промышленного аппарата

4.2. Определение производительности ротационного аппарата

4.3. Определение удельной мощности и энергоемкости диспергирования твердых частиц в жидкости в ротационном аппарате

4.4. Экспериментальные исследования удельной мощности и энергоемкости процесса диспергирования твердых частиц в жидкости в ротационном аппарате

4.5 Эксперементальные исследования качества смеси процесса диспергирования твердых частиц в жидкости в ротационном аппарате

4.6 Методика расчета процесса диспергирования твердых частиц в жидкости в ротационном аппарате

4.7 Пример расчета

4.8 Новый ротационный аппарат для диспергирования твердых

частиц в жидкости с самовсасывающейся насадкой

4.9 Новый ротационный аппарат для диспергирования твердых

частиц в жидкости с изменяющейся геометрией лопасти

4.10 Выводы по главе 4

ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ И РЕЗУЛЬТАТЫ РАБОТЫ

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ

ПРИЛОЖЕНИЕ

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Метод расчета ротационного смесителя для диспергирования твердых частиц в жидкости»

ВВЕДЕНИЕ

Увеличение объемов промышленного производства не слеживающихся минеральных удобрений, безопасных для человека химических средств защиты растений, препаратов пролонгированного действия, дражированных лекарственных средств, витаминов, семян, комбикормов и т.п. требует создания новых эффективных методов и технических средств как для основных так и для вспомогательных процессов нанесения оболочек на зернистые материалы для производств различной тоннажности. К последним, в первую очередь, относятся процессы и аппараты для приготовления: а) связующих жидкостей пригодных для нанесении оболочек на частицы зернистого материала по массе соизмеримой с массой ядра (для дражирования) и мокрого гранулирования сыпучих материалов методом окатывания; б) пленкообразующих жидкостей пригодных для нанесения пленочных покрытий на частицы зернистого материала (гранул, таблеток), массой значительно меньшей массы ядра, методом капсулирования.

В практике для приготовления связующих и пленкообразующих жидкостей, в основном, используются заимствованные из других подобных производств химической технологии техника для их осуществления. Это смесители и диспергаторы различных конструкций и производительности. Отсутствие инженерных методов расчета и необходимого банка специального оборудования породило чрезвычайно большое многообразие несовершенных технологических систем. В некоторой степени трудности использования известной техники в организации таких производств могут быть преодолены путем оптимального выбора их структуры или созданием гибких технологических систем. Вместе с тем практика показала, что методологической основой создания новой аппаратуры и техники для приготовления связующих и пленкообразующих жидкостей должен являться принцип прогрессивной конструктивной эволюции, который включает совершенствование известной и разработку принципиально новой техники. В данном случае наиболее рациональным путем является создание техники для

проведения процесса диспергирования твердых частиц в жидкости, который по сути является совмещенным процессом смешение и дезагрегация твердых частиц. Для этих целей наилучшим образом зарекомендовали механические мешалки с интенсивным радиальным и осевым перемешиванием и эффективным диспергированием и твердых компонентов.

Диссертационная работа выполнена в соответствии с научным направлением кафедры теоретической механики и программой стратегического развития ПСР, проект 2.2.1.6 «Дисперсные материалы многоцелевого назначения с новыми свойствами (тонкодисперсные, гранулированные, комплексные материалы).

Целью настоящей работы является разработка метода расчета ротационного аппарата для диспергирования твердых частиц в жидкости.

Для достижения поставленной цели были сформулированы следующие задачи:

1. Разработка новой диффузионной модели распределения твердых частиц в циркуляционном потоке жидкости;

2. Изучение дисперсного состава твердых частиц в процессе диспергирования;

3. Изучение реологических свойств двухфазной среды жидкость -твердые частицы, получаемой в ротационном аппарате;

4. Создание метода расчета ротационного аппарата для диспергирования твердых частиц в жидкости

5. Создание новых конструкций ротационных аппаратов для диспергирования твердых частиц в жидкости

Научная новизна работы.

• Разработана новая диффузионная модель распределения твердых частиц в циркуляционном потоке жидкости;

• Экспериментально изучен дисперсный состав твердых частиц в процессе диспергирования;

• Выполнено математическое описание реологических свойств двухфазной среды жидкость - твердые частицы, получаемой в аппарате роторного типа;

• Учтено влияние вязкости двухфазной среды жидкость - твердые частицы при расчете мощности, затрачиваемой на диспергирование в ротационном аппарате роторного типа;

• Создана новая методика расчета процесса получения двухфазной системы жидкость - твердые частицы в аппарате роторного типа.

Практическая ценность работы

Разработаны новые конструкции ротационных аппаратов для диспергирования твердых частиц в жидкости.

Разработан новый метод расчета ротационного аппарата для диспергирования твердых частиц в жидкости.

Достоверность научных положений, выводов и рекомендаций обеспечена принятием в основу исследований объективно существующих математических и физических закономерностей и подтверждается использованием математических методов решения дифференциальных уравнений в частных производных и статистических методов обработки результатов, применением измерительных приборов высокой точности, сходимостью результатов теоретических и экспериментальных исследований, а также положительным опытом практического использования полученных результатов.

Апробация работы. Основные результаты работы докладывались на Международной научной конференции "Математические методы в технике технологиях (ММТТ - 26) (Саратов, 2013), Международной научной конференции "Математические методы в технике технологиях (ММТТ - 27) (Саратов, 2014), Международной научной конференции ПРЭТ-2014 (Иваново, 2014), 65 Международной конференции молодых ученых, аспирантов и студентов "Современные проблемы математики и информатики" (Ярославль 2012).

Публикации. Основное содержание работы изложено в 7 научных работах, в том числе в 3 статьях, рекомендованных ВАК РФ и 4 тезисов докладов на научных конференциях.

Автор защищает следующие основные положения:

1. Диффузионная модель распределения твердых частиц в циркуляционном потоке жидкости;

2. Математическая модель в виде кинетических уравнений, позволяющих рассчитать дисперсный состав и качество смешения при получении двухфазной системы жидкость - твердые частицы в аппаратах роторного типа;

3. Метод расчета ротационного аппарата для диспергирования твердых частиц в жидкости.

Личный вклад автора состоит в непосредственной постановке всех экспериментов, формулировке выводов из каждого раздела работы, написании статей и тезисов докладов. Написание диссертации выполнено лично автором.

Методология и методы исследования. В процессе теоретических и экспериментальных исследований были изучены и обобщены научные разработки в области моделирования диспергирования твердых частиц в циркуляционном потоке жидкости.

Использованы методы математического моделирования, составлены программы решения основных математических уравнений, реализованы современные компьютерные технологии.

Проверка теоретических положений работы проводилась с использованием промышленных установок и современных измерительных устройств.

Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, четырех глав, общих выводов, библиографического списка, включающего 106 наименований. Общий объем работы 122 страниц, в том числе 46 рисунков и 4 таблицы.

ГЛАВА 1 СОВРЕМЕННЫЕ РОТАЦИОННЫЕ АППАРАТЫ ДЛЯ ДИСПЕРГИРОВАНИЯ ТВЕРДЫХ ЧАСТИЦ В ЖИДКОСТИ И МЕТОДЫ МАТЕМАТИЧЕСКОГО МОДЕЛИРОВАНИЯ ПРОЦЕССА

ДИСПЕРГИРОВАНИЯ 1.1 Современные ротационные аппараты для диспергирования твердых

частиц в жидкости

Смешивание и диспергирование одни из наиболее энергоемких и дорогостоящих операций при приготовлении связующих и пленкообразующих жидкостей. Поэтому рациональное аппаратурное оформление этих процессов оказывает существенное влияние на экономику не только вспомогательных процессов нанесения оболочек на зернистые материалы, но и на стоимость продукта в целом. Разработчики техники для этих целей стремятся совместить эти два процесса в одном аппарате. Это обусловлено схожестью самих этих процессов, оборудования для их реализации и сравнительно небольшими объемами производства. Наилучшим образом для этих целей подходят аппараты с быстроходными механическими мешалками, обеспечивающие такие важные процессы как тепло- и массообмен, интенсификацию химических реакций, получение высоко гомогенизированных суспензий и эмульсий. Причем часто перемешивание и диспергирование приводит не только к гомогенизации, но и к механической активации. Механической активацией можно получать продукты с заданными физическими, физико-химическими свойствами, например, прогнозировать диаметр капель дисперсной среды в эмульсиях, регулировать степень дезагрегации твердой фазы в суспензиях, уменьшать летучесть компонентов, изменять плотность, вязкость и т.п.

При приготовлении суспензий осуществляются три основных процесса:

- смачивание частиц твердой фазы жидкой средой;

- механическое разделение и измельчение ассоциированных частиц (агрегатов и агломератов);

- стабилизация возникших в результате диспергирования новых, более мелких, частиц, предотвращения их повторного слипания (флокуляции).

С развитием и совершенствованием технологии приготовления суспензий и эмульсий отчетливо проявляется тенденция к повышению степени их дисперсности. В настоящее время выделяют обычно три основных класса аппаратов для механического диспергирования: смесители, гомогенизаторы и коллоидные мельницы.

Классификация типовых ротационных аппаратов представлена на рисунке 1.1.

В настоящее время существуют различные технические решения для достижения указанных целей, однако авторы известных работ [1-6] выделяют традиционно небольшое количество аппаратов, хотя каждый из них имеет свои уникальные преимущества [3]. Основными факторами при выборе смесителей и диспергаторов, кроме их производительности, универсальности при переходе от выпуска одного продукта к другому, ремонтопригодности, степени автоматизации и себестоимости единицы продукции являются:

- тип корпуса и его расположение (рис. 1.2);

- форма его поперечного сечения (рис. 1.3);

- тип мешалки (рис. 1.4-1.6);

- тип направляющего устройства мешалки (рис. 1.7);

- наличие и тип рубашки для теплоносителя.

Смесители-диспергаторы с вертикально установленными корпусами (рис. 1.2.а- 1.2.г) применяются в основном в стационарных цеховых условиях, например, на предприятиях медицинской промышленности и производствах сложных гранулированных минеральных удобрений.

Смесители-диспергаторы с горизонтальным корпусом (рис.1.2.д- 1.2.е) используются для приготовления рабочих жидкостей в сельском хозяйстве для дражирования и гидрофобизации посевных культур. Примером такой аппаратуры может служить агрегат АПР «Темп» (рис. 1.8) [7].

Рисунок 1.1- Классификация ротационных аппаратов

\

/

о)

б)

в)

г)

д)

е)

а)-г) - с вертикальным корпусом; д), е) - с горизонтальным корпусом Рисунок 1.2 - Типы корпусов смесителей-диспергаторов:

а)

б)

в)

____V -

г)

д)

а) - окружность; б) - окружность (с вертикальным скребком); е) - окружность (с отражающими перегородками); г) - квадрат; д) - шестиугольник; е) - овал Рисунок 1.3 - Типы поперечных сечений смесителей-диспергаторов

О)

и/

ш

а)

I ^

б)

UJ"

U)

/\ / 1 \ 1 /\

v У v

в)

I ш

УМА I

ш

г;

7

>, д)

а) - лопастная; б) - пропеллерная; в) - фрезерная; г) - дисковая; д) -турбинная; е) — мешалка VISKO YET; ж) - якорная; з) - листовая; и) гребенчатая; к), л) - с гибким рабочим органом Рисунок 1.4 - Основные типы мешалок

а

ш

а

С d

0)

а

U)

о

(л)

а)

б)

в)

§1

и

ш

¿1

а

0)

VJ ej

о

ш

ж)

ш

а

ш

и)

Рисунок 1.5 - Стеклянные мешалки

а

ш

и

а<>ъ

10

а)

б)

1

т

в)

а

ш

а

п

(0

г)

М V д)

Рисунок 1.6 - Мешалки для узкогорлых емкостей

N

г 1

г

ч

и

а)

б)

в)

г)

а) - цилиндрический; б) - Максимова; в) - перфорированный; г) - с двумя

коаксиальными диффузорами Рисунок 1.7 - Типы направляющих устройств смесителей-диспергаторов

(диффузоров)

Значительно повышает эффективность перемешивания и диспергирования гетерогенных систем аппараты, в корпусах которых кроме мешалок установлены дополнительные направляющие устройства в виде ребер, скребков, или если корпуса выполнены либо в виде многогранников, либо овальными (рис. 1.3.б - 1.3.е) [8].

На рисунке 1.9 представлен быстроходный пропеллерный смеситель, применяемый для приготовления и поддержания во взвешенном состоянии твердых частиц в керамической массе. При вращении лопастей 1 пропеллера в шестигранном корпусе 2 осуществляется циркуляция смеси по окружности и в вертикальном направлении: в центре поток направлен вниз, а у периферии — вверх [9].

На рис. 1.4 - 1.6 представлены типы мешалок, применяемых для приготовления суспензий и эмульсий, в том числе используемые для приготовления малых количеств суспензий и эмульсий.

1 - основной резервуар; 2 - дополнительный резервуар; 3 - размельчитель; 4 - насос; 5 - промежуточная передача; 6 - домкрат

Рисунок 1.8 - Агрегат АПР «Темп»

Мешалки 1.4.а-1.4.е являются достаточно эффективными не только как смесители, но и как диспергаторы, способные создавать меридианное (осевое) циркуляционное течение, характеризуются большим циркуляционным расходом и по величине отношения радиуса корпуса аппарата и радиуса мешалки. Однако, наибольшей эффективностью

обладают, как показала практика, совмещенные в одном корпусе аппарата пропеллерная и фрезерная мешалки (1.4.6 - 1.4.в). Другие типы мешалок наиболее целесообразны для поддержания смесей в рабочем состоянии [10]. Мешалка с гибким рабочим органом (рис. 1.4.л) пригодна для перемешивания жидкостей в транспортной таре, и что очень важно, в таре с узкой горловиной

(обычных бочках) [11].

Тихоходные мешалки незаменимы в приготовлении средне и

высоковязких суспензий. Например, якорная мешалка давно используется в

кондитерской промышленности. На рисунке 1.10 изображен варочный котел

со стационарной чашей и механической мешалкой [12].

Рисунок 1.10 - Варочный котел со стационарной чашей и механической

мешалкой 28-А

Котел, состоящий из внутренней полусферической чаши 2 и паровой рубашки 3, установлен на двух стойках 1. Для равномерного прогревания вязких масс во внутренней чаше расположена якорная мешалка 4. Лопасти

мешалки приводятся во вращение от электродвигателя 16 через червячный редуктор 15.

Для улучшения перемешивания и диспергирования больших объемов жидкостей и организации направленного ее течения, особенно при большом отношении высоты к диаметру смесителя в корпусе устанавливают, так называемые, направляющие устройства, или диффузоры. На рис. 1.7 представлены некоторые типы направляющих устройств, число которых постоянно растет.

Анализ процессов и аппаратов для смешивания и диспергирования, проведенный авторами работы [13], показал, что очень часто в известном оборудовании не реализуются те преимущества, ради которых они созданы, так как нет соответствия реальных процессов тем предпосылкам, которые были заложены при их разработке. Указанные недостатки в некоторой степени могут быть преодолены путем оптимального выбора параметров и структуры производства из известных элементов. Однако, несомненно, что методологической основой создания автоматизированных технологических комплексов для производства связующих и пленкообразующих жидкостей должен являться принцип прогрессивной конструктивной эволюции [14], который должен включать не только совершенствование известной, но и разработку принципиально новой техники. Это очевидно, так как анализ известных технических решений свидетельствует о том, что наибольшее улучшение технико-экономических показателей проектируемых технологических систем могут обеспечить методы поиска более рациональных принципов действия и технических идей. В меньшей мере дают эффект методы структурной оптимизации, еще в меньшей -параметрической оптимизации. Результаты количественной оценки экономической эффективности методов оптимизации приведены проф. А.И. Половинкиным в работе [14].

Синтез эффективных технологических систем требует расширения банка оборудования для производства связующих и пленкообразующих

жидкостей и создания адекватных математических моделей процессов, осуществляемых в известной и вновь разрабатываемой аппаратуре.

1.2 Методы описания гидродинамики двухфазной среды жидкость -твердые частицы в ротационных аппаратах

В работе [15] указывается, что в аппаратах роторного типа происходит циркуляция жидкости, под которой следует понимать перемещение жидкости по замкнутому пути в соответствии с линиями тока. Характер циркуляции жидкости в ротационном аппарате зависит главным образом от типа мешалки и от того, имеются ли в аппарате направляющие устройства. Каждое направляющее устройств в процессе вращения создаёт поток жидкости, который в свою очередь вызывает циркуляцию во всём объёме аппарата вдоль так называемых циркуляционных петель. Поток жидкости, создаваемый при этом, имеет три составляющие скорости. По этой причине аппараты роторного типа делят на три группы, создающие окружной (тангенциальный) поток - лопастные и якорные мешалки, радиальный поток - некоторые типы турбинных мешалок, осевой поток - пропеллерные мешалки. Оценки циркуляционного движения осуществляются по величине окружной (периферийной) и радиально-осевой циркуляции [16]. Эти параметры учитывают разложение общего потока жидкости на два циркуляционных потока, где частицы жидкости совершают движение по окружностям, концентрическим к оси симметрии аппарата, в горизонтальных плоскостях, перпендикулярных к оси ротора, а также в вертикальных (меридиональных) плоскостях, пересекающих ось аппарата.

Окружная (первичная) циркуляция связана с вращением всей массы жидкости вокруг оси симметрии мешалки. Радиально-осевая (вторичная) циркуляция связана с насосным действием мешалки.

Вторичная циркуляция имеет существенное значение для процесса перемешивания, так как она осуществляет конвективное движение в аппарате.

Как следует из экспериментальных исследований, представленных в работах [16,17,18,19] между объёмными производительностями первичной и вторичной циркуляций существует тесная зависимость: объёмная производительность окружной циркуляции Ус приблизительно в 2 раза превышает насосный эффект мешалки Ур.

Исследования, выполненные в работе [20], показали, что в аппаратах, как с перегородками, так и без них существует вторичная циркуляция. Она связана с наличием радиальной либо осевой составляющей в потоке жидкости, создаваемом мешалкой (одна из этих составляющих всегда существует). Так, например, турбинная мешалка с прямыми лопатками создаёт поток жидкости, имеющий радиальную и тангенциальную составляющие. На внутренней стенке аппарата этот поток притормаживается, меняет своё направление на осевое, поднимается вверх вплоть до свободной поверхности жидкости и отсюда вновь поворачивает в направлении мешалки. Так образуются замкнутые циркуляционные петли, в которых радиальная и осевая составляющие равны нулю.

Характер движения потоков жидкости в аппарате с мешалками весьма сложен. Например, в аппарате без перегородок он представляет собой спирали различного диаметра с переменным шагом, начинающиеся и оканчивающиеся в одном и том же месте, например, в зоне мешалки; в аппарате с перегородками этот путь ещё более сложен.

Если мешалка расположена на половине высоты жидкости, то образуется два приблизительно симметричных потока вторичной циркуляции, тогда как при смещении мешалки в направлении днища эта ч симметрия нарушается, а когда мешалка находится у самого днища, то образуется лишь один поток вторичной циркуляции. Пропеллерные мешалки, создают главным образом осевой поток жидкости и обеспечивают вторичную циркуляцию в виде одной петли в сосуде с перегородками и без перегородок. Перегородки в этом случае, как и при турбинных мешалках, приводят к уменьшению потока первичной циркуляции и к увеличению потока

вторичной циркуляции. Некоторые авторы [21 -24] указывают на возможность возникновения циркуляционных петель (подобных тем, которые образуют турбинные мешалки), если высота жидкости в аппарате будет достаточно большой (НЮ>1).

В работах [21,25] предлагается выделять в объёме аппарата две зоны -зону мешалки, в которой происходит интенсивное перемешивание, и зону циркуляции, в которой перемешивание является слабым и жидкость течёт с меньшими скоростями.

Другим немаловажным параметром для оценки эффективности и интенсивности перемешивающего устройства является насосный эффект. Результаты экспериментальных исследований насосного эффекта различных мешалок, проведённых различными авторами, обобщено в виде уравнения [16,21,18,26,19,25,25-34]

Ур = С • п • с11, (1.1)

где Ур - объёмный расход жидкости через мешалку, м/с; С - постоянная зависящая от типа мешалки; п - частота вращения мешалки, об/мин; с1м -диаметр мешалки, м.

Численные значения постоянной С, рассчитанные авторами работ [16,18,26,19,28-30] для открытых турбинных мешалок находятся в следующих пределах С=0,25-1,2 (чаще всего 0,5-0,8), для пропеллерных мешалок [21,29,31-34] С=0,3-1 (чаще всего 0,4-0,8).

В случае турбинных мешалок серьёзное влияние на величину этой постоянной указывает ширина лопатки Ъ (с увеличением Ъ возрастает значение С [25]).

Другие геометрические параметры (например, число лопаток мешалки) также оказывают влияние на значение С, но в значительно меньшей степени. Авторы [28,33] утверждают, что критерий Рейнольдса (в исследованных ими относительно узких диапазонах значений Яе) не оказывает никакого влияния на С.

В работе [26] исследовано влияние геометрических параметров мешалки на насосный эффект открытых турбинных мешалок с шестью прямыми лопатками. Насосный эффект определялся по измерениям скорости течения жидкости в плоскости мешалки с помощью шарового зонда. В результате было установлено, что диаметр емкости мешалки Б не оказывает влияние на общий вид функции (1.1), а коэффициент С=1,1~1,2=сот1

Влияние отношения с1мЮ на насосный эффект открытых турбинных мешалок с шестью прямыми лопатками исследовано в работе [21]. Использовались 3 сосуда с отражательными перегородками {0=0,16, 0,22 и 1,0 м) и четыре мешалки {с1=0,18, 0,24; 0,30 и 0,44 м), которые помещались на половине высоты жидкости. Насосный эффект определился двумя способами - по распределению радиальной скорости в потоке, создаваемом мешалкой (применялся специальный анемометр - миниатюрный пропеллер диаметром 15 мм), и по времени циркуляции тс (кондуктометрический метод -выравнивание импульса, вызванного впрыскиванием небольшого количества серной кислоты).

Для Яе>2-104 авторы установили зависимость:

где п - частота вращения мешалки, об/мин; £) - диаметр емкости, м; тс - время циркуляции жидкости, с.

Приняв, что объём жидкости в аппарате равен:

(1.2)

V =

пЭ2

(1.3)

4

где

V IГр ЬС.

Авторы [27] преобразовали уравнение (1.4) к виду:

V = К • Тс-

(1.4)

(1.5)

Для ИМ=3 это уравнение даёт:

(1.6)

Более глубокие исследования насосного эффекта пропеллерных и турбинных мешалок выполнены в работе [29]. Исследования проводились в аппарате с тремя перегородками (D=0,29 м) на воде и водных растворах глицерина. Измерение насосного эффекта осуществлялось тремя способами: на основании распределения скоростей, с помощью времени циркуляции и силы воздействия потока на жидкость на дно сосуда. Установлено, что все указанные методы измерения дают близкие результаты. Авторы доказали, что критерий Рейнольдса в диапазоне Re=10^2-1(? не оказывает влияния на насосный эффекта, и что влияние отношения h/D в диапазоне h/D=0,2^ 0,5 является очень слабым, где h -расстояние от дна аппарата до мешалки, м.

Обширные исследования насосного эффекта различных типов турбинных мешалок выполнены в работах [16,17,19]. Опыты проводились в аппаратах с отражательными перегородками и без перегородок. Все мешалки были помещены на половине высоты жидкости. Диапазон исследованных значений критерия Рейнольдса составлял 1(Н105.

Насосный эффект рассчитывался по результатам измерений распределения скоростей и уравнению:

Vv=^f-vz, (1.7)

где ам - диаметр мешалки, м; у2, - средняя осевая скорость в плоскости мешалки, м/с.

Скорости жидкости измерялись трубками Пито для больших значений критерия Рейнольдса и фотографическим способом для меньших значений Яе. По полученным экспериментальным данным установлено, что влияние ширины лопатки на насосный эффект выражено достаточно отчётливо. При этом установлено, что четырёхкратное увеличение ширины лопатки Ь вызывает двукратное увеличение насосного эффекта [19].

Были также проведены опыты на различных турбинных мешалках с целью определения мощности, требуемой для достижения постоянного насосного эффекта. Измеренная таким образом мощность является

критерием насосного эффекта различных мешалок и может использоваться для оценки их действия. Чем меньше мощность, тем более эффективно работает мешалка, если рассматривать её с точки зрения насосного эффекта. Сравнивая значения полученной мощности для каждой мешалки, автор пришел к следующим выводам: применение отражательных перегородок в аппарате приводит к значительному уменьшению насосного эффекта мешалок; увеличение ширины лопаток мешалки обусловливает возрастание насосного эффекта; лопатки мешалки загнутые назад, повышают насосный эффект, а загнутые вперёд - снижают его; наклон лопаток мешалки увеличивает насосный эффект; увеличение отношения диаметра мешалки к диаметру сосуда повышает насосный эффект.

В работе [19] также приводятся сравнительные характеристики для вращающегося диска. Оказывается, такой диск обладает низким насосный эффектом (примерно в 50 раз меньше, чем у турбинных мешалок такого же диаметра). Автор объясняет это тем, что энергия перемешивания сообщается жидкости в непосредственной близости от мешалки, и тем самым создаются высокие касательные напряжения (напряжения сдвига). Это может оказаться полезным, когда необходимо передать жидкости большую энергию необходимую для обеспечения полной гомогенизации перемешиваемой жидкости. При использовании мешалок других типов это оказалось бы невозможным из-за явления кавитации.

Список литературы диссертационного исследования кандидат наук Ширина, Наталья Юрьевна, 2015 год

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ

1. Стренк, Ф. Перемешивание и аппараты с мешалками, (пер. с польского). Под ред. И.А. Щупляка.- Л.: Химия, 1975. - 384 с.

2. Брагинский, Л.Н. Перемешивание в жидких средах: Физические основы и инженерные методы расчета / Л.Н.Брагинский, В.И.Бегачёв, В.М.Барабаш. - Л.: Химия, 1984. - 336 с.

3. Штербачек 3., Тауск П. Перемешивание в химической промышленности. / Пер. с чешек.; под ред. И.С. Павлушенко. - Л. Госхимиздат, 1963. - 416 с.

4. Васильцов, Э.А. Аппараты для перемешивания жидких сред / Э.А.Васильцов, В.Г. Ушаков. - Л.: Машиностроение, 1979. - 272 с.

5. Процессы и аппараты химической промышленности. / Под ред. П.Г. Романкова, М.И.Курочкиной и др. - Л: Химия, 1989. - 559 с.

6. Романков, П.Г. Гидромеханические процессы химической технологии / П.Г.Романков, М.И.Курочкина. - Ленинград.: Химия, 1982. - 288 с.

7. Шамаев, Г.П. Механизация защиты сельскохозяйственных культур от вредителей и болезней / Г.П.Шамаев, С.Д.Шеруда. - М.: Колос, 1978. - 256 с.

8. Михаил Р., Кырлогану К. Реакторы в химической промышленности. -Л.: Химия, 1968. - 338 с.

9. Бауман, В.А. Механическое оборудование предприятий строительных материалов, изделий и конструкций: Учебник для строительных вузов. / В.А.Бауман, Б.В.Клушанцев, В.М.Мартынов. -М.: Машиностроение, 1981. -324 с.

10. Пат. 2277964 Российская Федерация МПК6 В 01 Р 7/16. Мешалка / П.П.Гуюмджян, В.В.Марков, С.О.Кожевников, Н.М.Ладаев, Д.П.Гуюмджян. -Опубл. 20.06.2006.

11. Пат. 2396108 Российская Федерация МПК6 В 01 Б 7/16. Мешалка / П.П.Гуюмджян, С.О.Кожевников, Н.М.Ладаев, В.В.Марков, Ф.Н.Ясинский. -Опубл. 10/08/2010.

12. Крылова, Э.Н. Производство драже / Э.Н.Крылова, О.А.Ураков. - М.: Пищевая промышленность, 1977. - 240 с.

13. Зайцев, А.И. Оборудование для нанесения оболочек на зернистые материалы / А.И.Зайцев, В.Н.Сидоров, Д.О. Бытев. - М:, 1997. - 272 с.

14. Половинкин, А.И. Законы строения и развития техники. Учеб. пособие / А.И.Половинкин. - Волгоград: ВолгПИ, 1985. - 202 с.

15. Кожевников, С.О. Обзор основных типов перемешивающих устройств для получения технологических жидкостей / С.О.Кожевников // Вестник научно-промышленного общества. - 2003. - Выпуск 6. - С. 67-69.

16. Nagata S., Yamamoto К., Ujihara М. Chem. Fac. Eng. KyotoUniv., - 1958. -№20. - P. 336-339.

17. Nagata S., Yamamoto K., Hashimoto K., Naruse Y. Mem. Eng. - 1960. -№24.-P. 99-103.

18. Sach J.R., Rushton J.H. Chem. Eng. Progr., №50,1954. p. 597.

19. Nagata S., Yamamoto K., Hashimoto K., Naruse Y. Mem. Eng. Kyoto Univ., №21, 1959. p. 260.

20. Гуюмджян, П.П. Движение жидкости в канале переменного сечения / П.П.Гуюмджян, С.О.Кожевников, В.А.Дельцова. // Информационная среда вуза: Материалы X Междунар. науч.-техн. конф. Иван. гос. архит.-строит, акад. - Иваново, 2003. - С. 203-205.

21. Holmes D.B., Voncken R.M., Dekker J.A. Chem. Eng. Sei., №19, 1964. p.201.

22. Орлов B.A., Туманов Ю.В., Карасёв И.Н. I Всесоюзная конф. По теории и практике перемешивания СССР, 1969.

23. Орлов В.А. I Всесоюзная конф. По теории и практике перемешивания СССР, 1969.

24. Пебалк, B.J1. О влиянии физических свойств сплошной фазы на ее продольное перемешивание в колонных экстракторах / В.JI.Пебалк, М.И. Дьякова // Теоретические основы химической технологии. 1969, - №3. - с. -110-118.

25. Вишневский Н.Е. Журнал прикладной химии. №34, 1955. с. 1071.

26. Blasinski H., Tuchkovski A. Chem. Stos., №4 В, 1967. p. 155.

27. Барабаш В.M. Зависимость насосной производительности перемешивающего устройства от высоты его установки в объёме аппарата без отражательных перегородок / В.М. Барабаш // Труды I Всесоюзной конференции по процессам и аппаратам химических производств. - Чимкент, 1977. - С. 85-87.

28. Cooper R.G., Wolf D. Can. J. Chem. Eng., №46, 1968. p. 94.

29. Fort I., SedlakovaV. Collect. Czech. Chem., №33, 1968. p. 836.

30. Marr G.R., Johnson E.F. AIChE J., №9,1963. p. 383.

31. Rushton J.H., Gallaher J.В., Oldshue J.Y. Chem. Eng. Progr., №52, 1956. p. 319.

32. Rushton J.H., Mack D.E., Everett HJ. Trans. Am. Inst. Chem., №42, 1946. p. 441.

33. SerwinskiM., Blasinski H. Chem. Stjs., №1, 1961. p. 17.

34. Чепура, И.В. О тангенциальной составляющей поля скоростей в гладкостенном сосуде с радиально-лопастной мешалкой / И.В.Чепура, А.В.Соловьёв, Ю.В.Туманов, А.Н.Плановский // ТОХТ, 1969. - №3. - С. 404410.

35. Гуюмджян, П.П. Определение высоты воронки и построение её профиля в аппарате с мешалкой с учётом вязкости жидкости и типа мешалки. / П.П.Гуюмджян, С.О.Кожевников, М.С.Лебедев // Вестник научно-промышленного общества, 2004. - Выпуск 8. - С. 32-35.

36. Брагинский, Л.Н. О влиянии вязкости на окружную скорость жидкости в аппаратах / Л.Н.Брагинский, В.П.Глухов, Л.Н. Волчкова // ТОХТ, 1971. - T.V. - №3. - С. 325-331.

37. Холланд, Ф. Химические реакторы и смесители для жидкофазных процессов / Ф.Холланд, Ф.Чапман. - М.: Химия, 1974. - 208 с.

38. Костин, Н.М. Изучение процесса перемешивания. Определение скорости движения жидкости в аппаратах с пропеллерной мешалкой / Н.М.Костин, И.С.Павлушенко // Труды ЛТИ им. Ленсовета, 1957. - с. 131-144.

39. Parker N.H. Chem. Eng., 69, 179 (1962).

40. Соколов, В.Н. Газожидкостные реакторы / В.Н.Соколов, И.В.Доманский. - Л.: Машиностроение, 1976. - 216 с.

41. Mixing: Theory and Practice. NJ.: Academic Press. - 1966. - 340 p.

42. Плановский, A.H. Поле скоростей и давлений в гладкостенных аппаратах с радиально-лопастными мешалками В сб.: Теория и практика перемешивания в жидких средах / А.Н. Плановский. - М.: НИИТЭХим, 1971. -С. 3-21.

43. Индейкин, Е.А. Пигментирование лакокрасочных материалов / Е.А.Индейкин, Л.Н.Лейбзон, И.А.Толмачев. - Л.: Химия, 1986. - 160 с.

44. Степин, С.Н. Организация производства и оборудования для получения пигментированных лакокрасочных материалов: Учеб. пособие / С.Н.Степин. -Казань: Изд-во Казан, гос. технол. ун-та, 2005. - 104 с.

45. Ходаков, Г.С. Физика измельчения / Г.С.Ходаков. - М.: Наука, 1972. -308 с.

46. Таршис, М.Ю. К расчету смесителя сыпучих материалов со сложным движением эластичной рабочей камеры / М.Ю.Таршис // Изв. Вузов. Химия и химическая технология. - 2008. - т.51. - Вып. 8. - С. 75-77.

47. Айнштейн, В.Г. Общий курс процессов и аппаратов химической технологии: 2-х кн. : Т.2 / В.Г.Айнштейн, М.К.Захаров, Г.А.Носов и др.; под ред. проф. В.Г. Айнштейн а. - М.: Логос: Высшая школа, 1999. - 972 с.

48. Кольман-Иванов,Э.Э. Конструирование и расчёт машин химических производств. / Э.Э.Кольман-Иванов, Ю.И.Гусев, И.Н.Карасев и др.; под ред. Э.Э.Кольмана-Иванова. - М.: Машиностроение, 1985. - 408 с.

49. Конторович, З.Б. Машины химической промышленности / З.Б.Конторович. - М.: Машиностроение, 1965. - 413 с.

50. Брагинский ,JI.H. О взаимосвязи между окружной скоростью жидкости и мощностью при перемешивании / Л.Н.Брагинский, В.И. Бегачёв // ТОХТ. -1972. - T.VI. - №2. - С.260- 268.

51. Идельчик, И.Е.Справочник по гидравлическим сопротивлениям / И.Е.Идельчик. - М., Л.: Госэнергоиздат, 1960, - 464 с.

52. Гуюмджян, П.П. Определение основных параметров перемешивающих устройств с трубками переменного сечения. / П.П.Гуюмджян., С.О.Кожевников /Вестник научно-промышленного общества. - 2004. -Выпуск 8. - С. 27-32.

53. Малинаускас, И. А. Гидравлика, гидравлические машины и гидроприводы / И.А.Малинаускас, В.П.Норкус, В.А. Стапонкус. - М.: Высшая школа, 1977. - 88 с.

54. Леонтьева, А.И. Оборудование химических производств [Электронный ресурс] : учебное пособие : в 2 ч. / А.И. Леонтьева. - Тамбов : Изд-во ФГБОУ ВПО "ТГТУ", 2012.-Ч. 1.-232 с.

55. Кожевников, С.О. Разработка смесителя для перемешивания жидких и гетерогенных сред: дисс. ... канд. техн.наук: 05.02.13 / Кожевников Сергей Олегович. - Иваново, 2005. - 175 с.

56. Бадоев, В.А. Исследование процесса измельчения сыпучих материалов в шаровой мельнице / В.А. Бадоев, М.В. Волков, М.Ю. Таршис, А.И. Зайцев // Изв. Вузов. Химия и химическая технология. - 2013. - Т.56. - № 8. - С. 109110.

57. Бадоев, В.А. К расчету процесса измельчения сыпучих материалов в шаровой мельнице / В.А.Бадоев, М.Ю.Таршис, А.И.Зайцев // Математические методы в технике и технологиях - ММТТ-26 [текст]: сб. трудов XXVI Междунар. науч. конф. - 2013. - т.7. - С. 47-48.

58. Бадоев, В.А. Моделирование процесса измельчения сыпучих материалов в шаровой мельнице / В.А.Бадоев, М.Ю.Таршис, А.И.Зайцев // Математические методы в технике и технологиях - ММТТ-25 [текст]: сб. трудов XXV Междунар. науч. конф. - 2012. - Т. 7. - С. 77-78.

59. Соловьев, А. В. Увеличение эффективности перемешивания в аппаратах с мешалками с использованием комбинированного вихря Рэнкина /

A.В.Соловьев, А.В.Борисов // Химическое и нефтегазовое машиностроение. 2002. - №10. - С. 8-9.

60. Соловьев, A.B. Метод определения поляскоростей в аппаратах цилиндрической формы / А.В.Соловьев, А.В.Борисов, А.М.Кутепов // Математическое моделирование ресурсосберегающих и экологически безопасных технологий. - 1998. - с. 126 - 127.

61. Гуюмджян, П.П. Определение высоты воронки и построение её профиля в аппарате с мешалкой с учётом вязкости жидкости и типа мешалки. / П.П.Гуюмджян, С.О.Кожевников, М.С.Лебедев // Вестник научно-промышленного общества. - 2004. - Выпуск 8. - С. 32-35.

62. Ширина, Н.Ю. Моделирование процесса получения двухфазной системы жидкость-твердое в аппарате роторного типа / Н.Ю.Ширина,

B.Н.Сидоров, А.А.Мурашов // Фундаментальные исследования. - 2014. - № 8 (часть 6). - С. 1341-1344.

63. Ширина, Н.Ю. Моделирование процесса диффузии твердых частиц в циркуляционном потоке жидкости / Н.Ю.Ширина, В.Н.Сидоров, А.А.Мурашов // Вестник Костромского государственного университета имени Н.А.Некрасова. - 2014. - том 20. - №5. - С. 15-17.

64. Козлов, М.В. Расчет движения дисперсных материалов в устройствах с вращающимся рабочим органом / М.В. Козлов, В.Н.Сидоров, Н.Ю.Ширина // Фундаментальные исследования. - 2014. - № 9 (часть 3). - С. 552-555.

65. Калиткин, H.H. Численные методы : учебное пособие для вузов / H.H. Калиткин; под. ред. A.A. Самарский. - СПб.: БХВ-Петербург, 2011. - 592 с.

66. Макаров, Ю.И. Аппараты для смешения сыпучих материалов / Ю.И.Макаров - М.: Машиностроение, 1973. - 216 с.

67. Ходаков, Г.С. Реология суспензий. Теория фазового течения и ее экспериментальное обоснование. / Г.С.Ходаков // Российский химический журнал. - 2003. - Т. XLVII. - № 2. - С. 33-44.

68. Ходаков, Г.С. К реологии суспензий / Г.С.Ходаков // Теорет. основы хим. технол. - 2004. - Т.38. - №4. - С.456-466.

69. Рейнер, М. Реология / Рейнер М., пер. с англ. Н.И. Малинина; под ред. Э.И. Григолюка. - М.: Наука, 1965. - 223 с.

70. Урьев, Н.Б. Физико-химические основы технологии дисперсных систем и материалов / Н.Б. Урьев. — М.: Химия, 1988. — 255 с.

71. Редькина, Н.И. Сорбционные и механосорбционные аспекты реологии водоугольного топлива. В сб.: Технология приготовления и физико-химические свойства водоугольной суспензии / Н.И.Редькина, Г.С.Ходаков. -М.: НПО «Гидротрубопровод», 1991, - С. 15—24.

72. Laskowski J S Coal flotation and fine coal utilisation Amsterdam Elsevier, 2001,352 р.

73. Редькина, Н.И. Определение реологии глины / Н.И.Редькина, Г.С.Ходаков. // Теор. основы хим. технол. - 2003. - т. 37. - № 3. - С. 1-6.

74. ShapourVossoughi, Omar S AI-HusaniProc of 19-th IntTechnConf on Coal Utilization & Fuel Systems USA, 1994, p 115-122.

75. Фролов, В.Ф. Лекции по курсу «Процессы и аппараты химической технологии» / В.Ф. Фролов. - СПб.: ХИМИЗДАТ, 2003. - 608 с.

76. Полтавцев, В.И. Разработка методов исследования структуры потоков дисперсной системы «жидкость-твердое» и создание массообменных аппаратов с циркуляционным слоем: дисс. ... докт. техн. наук: 05.17.08 / Полтавцев Владимир Иванович. - Тамбов, 1998. - 291 с.

77. Dyster, K.N. An LDA Study of the Radial Discharge Velocities Generated by a Rushton Turbine: Newtonian Fluids, Re>5 / K.N. Dyster, E. Koutsakos, Z. Jaworski and A.W. Nienow // Trans. IChemE - 1993. - V.71(A). - P. 11-23.

78. Hockey, R.M. Flow Visualization of Newtonian and Non-Newtonian Fluids in a Stirred Reactor / R.M. Hockey, J.M. Nouri and F. Pinho// 5thInt. Symp. on Flow Visualisation, R. Reznicek (ed.), Hemisphere - McGraw-Hill, New York. -1990.-P. 976-987

79. Xu, Y. CFD Predictions of Stirred Tank Flows / Y. Xu and G. McGrath // Trans. IchemE. - 1996. - V.74A. - P. 471 - 475.

80. Micale, G. CFD Prediction of Turbulent Flow and Mixing in> Stirred Vessels: Single- and-Two-Phase Flow / Micale G., Montante G., Grisafi F., Brucato A., Ciofalo M. // Italy. European thematic network "MIXNET". - 2001.- P. 165168.

81. Ranade, Vivek V. Computational flow modeling for chemical reactor engineering / Vivek V. Ranade - London: Academic Press. - 2002. - 452 p.

82. Sommerfeld, M. State of the art of future trends in CFD simulation of stirred vessel hydrodynamics / M. Sommerfeld, S. Decker // Chem.Eng.Technol. - 2004. -V.27.-№3.- P. 215-224.

83. Мазо, А.Б. Моделирование турбулентных течений несжимаемой жидкости /А.Б. Мазо - Казань.: Изд-во Казан, гос. ун-та, 2007. - 106с.

84. Материалы лакокрасочные. Определение массовой доли нелетучих веществ : ГОСТ 31939-2012,- М.: Стандартинформ, 2014. - 8 с.

85. Материалы лакокрасочные. Отбор проб для испытаний : ГОСТ 9980.286. - М.: Стандартинформ, 2006. - 24 с.

86. Пластмассы, смолы жидкие, эмульсии или дисперсии. Определение кажущейся вязкости по Брукфильду : ГОСТ 25271-93. - Минск: Издательство стандартов, 1994. - 14 с.

87. Материалы лакокрасочные. Метод определения степени перетира прибором «Клин» (гриндометром). : ГОСТ 6589-74. М.: Государственный комитет СССР по стандартам, 1975. - 5 с.

88. Королев, Д.В. Определение дисперсного состава порошков микроскопическим методом: Методические указания к лабораторной работе / Д.В.Королев, В.Н.Наумов, К.А.Суворов. — СПб.: ГОУ ВПО СПбГТИ(ТУ), 2005, —41 с.

89. Официальный сайт программа ImageJ. URL: http://rsb.info.nih.gov/ij/

90. Шилов, Б.Н. ImageJ программа для изучения медико-биологических изображений. Руководство для исследователя / Б.Н.Шилов, Н.А.Энглевский. - М: LAP LAMBERT AcademicPublishing, 2013. - 312 с.

91. Видеоучебник по ImageJ для начинающих (на английском). URL: http://imagejdocu.tudor.lu/doku.php?id=video:beginner_help:imagej_beginner_s_t utorial.

92. Ширина, Н.Ю. Математическая модель совмещенного процесса смешения-дезагригирования в роторном аппарате // Ширина Н.Ю., Сидоров В.Н. 67-я Регион, науч.-техн. конф. ЯГТУ студентов, магистрантов и аспирантов с международным участием: тез. докл. - Ярославль, 2014. - с.239.

93. Королев, Д. В. Анализ дисперсного состава микроскопических объектов с использованием ЭВМ / Д.В.Королев, К.А.Суворов // Математические методы в технике и технологиях - ММТТ-19 [текст]: сб. трудов XIX Междунар. науч. конф. - 2006. - т.2. - С. 6-10.

94. Фролов, Ю. Г. Лабораторные работы и задачи по коллоидной химии / Ю.Г.Фролов, А.С.Гродский; под ред. проф. Ю.Г.Фролова и доц. А.С.Гродского. - М.: Химия, 1986. — 216 с.

95. Печеровый, A.B. К вопросу определения площадей неразделенных пиков в автоматизированных системах обработки хроматограмм / Печеровый A.B. // Электронный журнал «ИССЛЕДОВАНО В РОССИИ». - 2005. - №33. -с. 16-19. URL:http://zhurnal.ape.relarn.ru/articles/2005/033.pdf.

96. Borovkov, M.V. The computational approaches to calculate normal distributions on the rotation group. / Borovkov M.V., Savelova T.I. // Journal of Applied Crystallography. - 2007. - т.40. - с. 449-456.

97. Савелова, Т.И. Обзор методов восстановления функции распределения ориентаций по полюсным фигурам / Т.И.Савелова, Т.М. Иванова. // Заводская лаборатория. - 2008. - т.78. - № 7. - с. 25-28.

98. Липин А.Г., Кувшинова A.C. Агломерирование мелкодисперсного материала методом окатывания в тарельчатом грануляторе. // Региональное

приложение к журналу «Современные наукоемкие технологии». - 2005. №12,- С.36-40

99. Липин А.Г., Федосов C.B., Шубин A.A. Совмещенные процессы полимеризации и сушки гранул форполимера в двухсекционном аппарате с псевдоожиженным слоем // Журнал прикл. химии. - 2001г. - Т.74, №12.-с.2013-2018.

100. Каныгина, О.Н. Микрореология кирпичных глин Оренбуржья. / О.Н.Каныгина, О.С.Кравцова, Е.В. Волков // Вестник ОГУ. - 2014. - №1 (162).-С. 93-97.

101. Венецкий, И.Г. Основные математическо-статистические понятия и формулы в экономическом анализе. Справочник / И.Г.Венецкий, В.И.Венецкая. - М.:Статистика, 1979. - 447 с.

102. Ширина, Н.Ю. Использование диффузионной модели для расчета процесса диспергирования в аппарате роторного типа / Н.Ю.Ширина,

B.Н.Сидоров // Математические методы в технике и технологиях - ММТТ-27: сб. трудов 27-й Междунар. науч. конф. -Т.2. - Тамбов, 2014. - с. 31-34.

103. Ширина, Н.Ю. Математическое моделирование совмещенных процессов смешение-диспергирование в аппарате роторного типа / Ю.Ширина, В.Н.Сидоров // Международная научно-техническая конференция «ПРОБЛЕМЫ РЕСУРСО- И ЭНЕРГОСБЕРЕГАЮЩИХ ТЕХНОЛОГИЙ В ПРОМЫШЛЕННОСТИ И АПК» (ПРЭТ-2014): сборник трудов (секционные доклады) / Иван.гос.хим.-технол. ун-т. -Иваново, 2014. -

C. 493-496.

104. Ширина, Н.Ю. Расчет совмещенных процессов смешение-диспергирование в аппарате роторного типа / Н.Ю.Ширина, В.Н.Сидоров // Нестационарные, энерго- и ресурсосберегающие процессы и оборудование в химической, нано- и биотехнологии - НЭРПО-2013: Материалы 3-й Междунар. науч.-техн. конф. - Москва, Изд. МГОУ, 2013. - с.209-211.

105. Пат. 2534785 Российская Федерация МПК6 В 01 Б 7/16. Устройство для перемешивания жидкостей В.Н.Сидоров, Н. Ю.Ширина, М.В.Козлов- Опубл. 10.12.2014.

106. Пат. 2534797Российская Федерация МПК6 В 01 Б 7/16. Смеситель В.Н.Сидоров, Н. Ю.Ширина, М.В.Козлов- Опубл. 10.12.2014.

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Ярославский государственный технический университет»

Закрытое акционерное общество «Лакокрасочные материалы»

УТВЕРЖДАЮ УТВЕРЖДАЮ

1. В целях выполнения задач в области научно-технического прогресса, повышения эффективности научно-исследовательских работ, укрепления связей ученых и студентов университета с производством, развития технического содружества деятелей науки и работников промышленности, сотрудники кафедры теоретической механики Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Ярославский государственный технический университет» (далее ФГБОУ ВПО «ЯГТУ») с одной стороны, и сотрудники Закрытое акционерное общество «Лакокрасочные • материалы» (далее ЗАО «Лакокрасочные материалы») с другой, заключили настоящий договор о техническом сотрудничестве на выполнение научно-исследовательской работы по теме: «Исследование процесса диспергирования в аппаратах роторного типа».

2. Сроки действия договора с «01» января 2013 года по «31» декабря 2014 года.

3. Конкретные мероприятия по заключаемой теме указываются в календарном плане, который является обязательной и неотъемлемой частью настоящего договора.

4. Календарный план:

№№ п/п Наименование выполняемых этапов работ Сроки исполнения Исполнитель

начало окончание

1. Проведение экспериментального исследования процесса получения двухфазной системы водной суспензии на основе двуокиси титана и кальцита 01.01.2013 31.05.2013 ЯГТУ

2. Моделирование процесса получения двухфазной системы водной суспензии на основе двуокиси титана и кальцита 01.06.2013 31.03.2014 ЯГТУ

3. Составление рекомендаций по усовершенствованию технологического регламента процесса получения двухфазной системы водной суспензии на основе двуокиси титана и кальцита 01.04.2014 31.09.2014 ЯГТУ

4. Написание отчета о проведении НИР 1.10.2014 31.12.2014 ЯГТУ

5. По окончании договора проводится проверка выполнения календарного плана и составляется соответствующий акт о проделанной работе с обязательным указанием основных показателей научной и технической эффективности. Определяется порядок использования полученных результатов (где, когда, в каком объеме реализуются результаты исследований).

6. По завершении данного договора составляется соответствующий акт работы.

7. Работы по договору о техническом сотрудничестве проводятся без взаимных расчетов на общественных началах.

8. Особые условия договора:

8.1. Сотрудники ЯГТУ берут на себя обязательства на безвозмездных условиях провести научно-исследовательские работы по описанию кинетики процесса получения двухфазной системы: водные растворы на основе

двуокиси титана и кальцита; определение дисперсного состава; реологические характеристики полученной смеси.

8.2. ЗАО «Лакокрасочные материалы» обязуется обеспечить доступ сотрудников ЯГТУ на свое производство и предоставить возможности для проведения научно-исследовательских работ, использовать имеющиеся у них оборудование для определения физико-механических характеристик.

8.3. В случае положительного эффекта проведения научно-исследовательских работ предусмотреть возможность заключения договора о проведении проектно-изыскательных работ на хоздоговорной основе.

9. Адреса сторон: Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Ярославский государственный технический университет» 150023, Россия, г. Ярославль, Московский проспект, 88 ИНН 7605009467 КПП 760401001 УФК по Ярославской области (ФГБОУ ВПО «ЯГТУ», л/с 20716X06320)

Банк получатель: Отделение Ярославль

Р/счет 40501810478882000002 БИК 047888001

Закрытое акционерное общество «Лакокрасочные материалы»

Юридический адрес: 150014, Россия, Ярославская область, г. Ярославль, ул. Володарского, д.1А, офис 303 Почтовый адрес: 150014, Россия, Ярославская область, г. Ярославль, ул. Володарского, д.1А, офис 303 ИНН: 7616005922 КПП: 760401001

10. Договор подписали:

От ЯГТУ Зав. кафедрой Научный руководитель Исполнитель:

От организации:

А.И.Зайцев

В.Н.Сидоров

Н.Ю.Ширина

СОГЛАСОВАНО Проректор по научной работе 'Ярославского государственного ;о университета X И.Г.Голиков 201X"г.

УТВЕРЖДАЮ

Генеральный директор

ЗАО «Лакокрасочные материалы»

.В.Тарасов 201 .Гг.

М.П.

АКТ

об использовании результатов договора о техническом сотрудничестве

Мы, представители ЗАО «Лакокрасочные материалы» настоящим актом подтверждаем, что результаты научно-исследовательской работы, выполненной Ярославским государственным техническим университетом, «Исследование процесса диспергирования в аппаратах роторного типа» на безвозмездной основе, начатой «01» января 2013 года, законченной и принятой без внедрения «31» декабря 2014 года.

1. Использованы результаты: рекомендации по усовершенствованию технологического регламента процесса получения двухфазной системы водной суспензии на основе двуокиси титана и кальцита.

2. Область и форма использования: методика расчета процесса получения двухфазной системы водной суспензии на основе двуокиси титана и кальцита в производстве лакокрасочных материалов на водной основе.

3. Технический уровень НИР: получены семь патентов на изобретения.

4. Публикации по материалам НИР:

4.1. «РАСЧЕТ ДВИЖЕНИЯ ДИСПЕРСНЫХ МАТЕРИАЛОВ В УСТРОЙСТВАХ С ВРАЩАЮЩИМСЯ РАБОЧИМ ОРГАНОМ» Козлов М.В., Сидоров В.Н., Ширина Н.Ю., Мурашов A.A. Фундаментальные исследования, 2014, № 9 (часть 3), стр. 552-555.

4.2. «МОДЕЛИРОВАНИЕ ПРОЦЕССА ПОЛУЧЕНИЯ ДВУХФАЗНОЙ СИСТЕМЫ ЖИДКОСТЬ - ТВЕРДОЕ В АППАРАТЕ РОТОРНОГО ТИПА»

Ширина Н.Ю., Сидоров В.Н., Мурашов A.A. Фундаментальные исследования, 2014, № 8 (часть 6), стр. 1341-1344.

4.3. Моделирование процесса диффузии твердых частиц в циркуляционном потоке жидкости» Ширина Н.Ю., Сидоров В.Н., Мурашов A.A. ВЕСТНИК КОСТРОМСКОГО ГОСУДАРСТВЕННОГО УНИВЕРСИТЕТА имени Н.А.НЕКРАСОВА, 2014, том 20, №5 стр. 15-17.

5. Эффект от использования: увеличение производительности оборудования; снижение себестоимости продукции.

6. Экономическая эффективность от использования составит: 197 тыс. руб. в год.

От ЯГТУ От организации: