Процессы агломерации техногенных волокнистых материалов в пневмомеханических аппаратах тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 05.17.08, кандидат наук Емельянов Дмитрий Александрович
- Специальность ВАК РФ05.17.08
- Количество страниц 164
Оглавление диссертации кандидат наук Емельянов Дмитрий Александрович
ОГЛАВЛЕНИЕ стр.
Введение
1. Анализ существующих способов, процессов и аппаратов для утилизации техногенных волокнистых материалов различных производств
1.1. Существующие способы утилизации техногенных волокнистых материалов
1.1.1.Утилизация отходов предприятий строительных материалов
1.1.2. Утилизация отходов деревообрабатывающего производства
1.1.3. Отходы целлюлозно-бумажного производства
1.1.4. Волокнистые отходы перерабатывающей промышленности
1.1.5. Волокнистые отходы сельскохозяйственного производства
1.2. Конструктивно-технологические особенности оборудования для комплексной переработки ТВМ
1.2.1. Гранулирование материалов под действием центробежных
сил и вибрации
1.2.2. Пластическое формование дисперсных систем
1.2.3. Агломерация в воздушных потоках
1.3. Процессы агломерации порошкообразных и волокнистых материалов и возможности их использования при утилизации ТВМ
1.3.1.Особенности физико-химических свойств техногенных волокнистых материалов
1.3.2. Технология производства гранулированных добавок на основе волокнистых материалов
1.4. Выводы
2. Теоретические исследования процессов и аппаратов для производства гранулированных продуктов на основе техногенных волокнистых материалов
2.1. Исследование процессов и аппаратов для диспергирования твердых волокнистых отходов
2.1.1. Аппараты грубого измельчения (шредер)
2.1.2. Измельчение в роторно-центробежном агрегате
2.2. Исследование процесса пневмотранспортирования волокнистых материалов в трубопроводах
2.2.1. Классификация систем пневмотранспорта для волокнистых материалов
2.2.2. Анализ сил, действующих на движущуюся частицу газодисперсного потока
2.2.3. Влияние концентрации и вида твердой фазы на аэродинамические характеристики движущегося потока
2.3. Изучение процесса пылеулавливания ТВМ в циклоне-осадителе
2.3.1. Анализ влияния центробежных сил на процессы движения частиц
2.3.2. Оценка механизма коагуляции частиц волокнистого материала в циклонной установке
2.4. Механизм коагуляционно-адсорбционного взаимодействия пылевидных компонентов ТВМ
2.4.1. Влияние влажности и добавок на агломерацию частиц в воздушном потоке
2.4.2. Математическое моделирование движения частицы в торообразной камере
2.5. Выводы 76 3. Характеристика объектов исследования, методики проведения эксперимента
3.1. Характеристики целлюлозно-бумажных отходов для производства гранулированных добавок
3.2. Методика и результаты определения параметров двухфазных потоков технологического комплекса
3.3. Разработка модельных установок для изучения процесса гранулирования целлюлозно-бумажных отходов
3.4. Физическое моделирование, методика проведения экспериментов и обработка результатов исследования
3.5. Выводы
4. Экспериментальные исследования процесса пневмомеханического гранулирования техногенных волокнистых материалов
4.1. Исследование влияния физико-химических характеристик ТВМ
на аэродинамические характеристики дисперсной системы
4.2. Исследование аэродинамического сопротивления двухфазных потоков в аспирационной системе комплекса
4.3. Исследование и выбор связующих добавок для получения агломератов в аппарате для пневмомеханического микрогранулирования
4.3.1. Характеристика связующих добавок
4.3.2. Проведение экспериментов и получение уравнения множественной регрессии
4.4. Разработка укрытия участка подачи материала в систему пневмотранспорта
4.5. Выводы
5. Разработка и внедрение научно-исследовательских разработок
5.1. Разработка и испытание технологической схемы получения гранулята пневмомеханическим способом
5.2. Разработка методики расчета пневмотранспорта в технологии переработки волокнистых материалов
5.3. Технико-экономическая эффективность выполненных научно-технических разработок 127 5.3. Выводы
Основные выводы и результаты
Список использованной литературы
Приложения
Приложение А. Параметры уравнения множественной регрессии
Приложения Б. Акт промышленных испытаний
Приложения В. Акт о внедрении результатов
Приложения Г. Акт о внедрении в учебный процесс
Рекомендованный список диссертаций по специальности «Процессы и аппараты химической технологии», 05.17.08 шифр ВАК
Пресс-валковый агрегат для формования порошкообразных и вязкопластичных техногенных материалов2014 год, кандидат наук Шинкарев, Леонид Иванович
Физико-химические основы процессов агломерации дисперсных материалов и их аппаратурное обеспечение2011 год, доктор технических наук Ильина, Татьяна Николаевна
Теоретические основы, методология расчета и проектирования машин и агрегатов, технологических комплексов для компактирования полидисперсных материалов с низкой насыпной плотностью2020 год, доктор наук Севостьянов Максим Владимирович
Теоретические и экспериментальные исследования процесса гранулирования техногенных волокнистых материалов в плоскоматричном грануляторе2019 год, кандидат наук Осокин Антон Владиславович
Энергосберегающие процессы гранулирования многокомпонентных полидисперсных материалов с регулируемыми характеристиками2015 год, доктор наук Макаренков Дмитрий Анатольевич
Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Процессы агломерации техногенных волокнистых материалов в пневмомеханических аппаратах»
ВВЕДЕНИЕ
Актуальность темы исследования и степень ее разработанности.
Направление комплексной переработки техногенных материалов является актуальной задачей различных отраслей промышленности. Одним из перспективных способов переработки порошкообразных отходов является гранулирование полидисперсных смесей в аппаратах различного конструктивного исполнения. Выбор технических решений зависит от физико-механических свойств материалов и требований к готовой продукции.
Однако существует категория материалов, для которых традиционный подход к организации процесса компактирования в существующих аппаратах не всегда является рациональным. К таким материалам относятся отходы деревообрабатывающего и целлюлозно-бумажного производства, волокнистые отходы сельского хозяйства, волокнистые материалы из бумаги
-5
и картона, характеризующиеся низкой истинной (200-900 кг/м ) и насыпной
-5
(20-80 кг/м ) плотностью, высокой удельной поверхностью, низкой пластичностью. Для микрогранулирования подобных материалов особое значение приобретают вихревые аппараты. Однако теоретических и практических разработок в этом направлении недостаточно. Поэтому исследование процесса и разработка аппаратов для агломерации техногенных волокнистых материалов (ТВМ) в воздушном потоке пневмомеханических аппаратов является актуальной задачей решения проблемы производства гранулированной продукции.
Работа выполнена в рамках программы стратегического развития БГТУ им. В. Г. Шухова на 2012-2016 г. (2011/ПР-146), гранта президента РФ (Код проекта НШ-588.2012.8, тема «Разработка методов пылегазоулавливания в пыльных цехах промышленных предприятий» на 2012-2013гг.), Гранта президента в рамках научного проекта № 14-41-08054 р_офи_м, Гранта РФФИ и Правительства Белгородской области.
Цель работы. Исследование процесса агломерации техногенных волокнистых материалов в поле центробежных сил пневмомеханического аппарата и разработка оборудования для повышения эффективности работы технологического комплекса по изготовлению гранулированных материалов на основе целлюлозно-бумажных отходов.
Для достижения цели необходимо решить следующие задачи:
- изучить закономерности процесса агломерации волокнистых материалов под действием центробежных сил в торообразных камерах пневмомеханических аппаратов и разработать математическую модель движения газодисперсной системы;
- определить скорость витания и коэффициент формы волокнистых частиц, оценить влияние концентрации частиц на сопротивление в потоке и механизм агломерации в дисперсной системе;
- исследовать динамику течения газодисперсной системы и разработать методику аэродинамического расчета систем пневмотранспорта и аспирации для тонкодисперсных волокнистых материалов;
- разработать лабораторную и опытно-промышленную установки, провести экспериментальные исследования процессов агломерации, установить состав и количество связующей добавки для повышения эффективности процесса и получения микрогранул заданных размеров и плотности;
- разработать конструкции пневмомеханических аппаратов для реализации процессов агломерации и провести опытно-промышленную апробацию в составе технологического комплекса по производству гранулированной продукции на основе измельченных целлюлозно-бумажных отходов.
Научная новизна:
Теоретически и экспериментально обоснована целесообразность использования процесса агломерации волокнистых частиц в центробежном
поле торообразных камер в качестве предварительной стадии в технологии гранулирования полидисперсных смесей.
Разработана математическая модель динамики течения газодисперсной системы в пневмомеханическом аппарате тороидального вида, позволяющая определить технологические параметры процесса агломерации, включающие скорость потока на входе и в торообразных камерах аппарата, скорость и траекторию движения частиц заданного размера и плотности.
Получено уравнение для расчета скорости витания частиц в зависимости от размера волокон и плотности материала. Установлена зависимость интенсивности процесса агломерации в потоке от размера и концентрации волокнистых частиц.
Получено выражение для определения коэффициента в уравнении расчета потерь давления в дисперсных системах с учетом плотности и удельной поверхности волокнистых частиц для диапазона массовой концентрации 0,1-0,5 кгт/кгв, истинной плотности дисперсной фазы 750-850
3 2
кг/м и удельной поверхности 400-600 м /кг.
Практическая значимость работы.
Разработаны конструкции пневмомеханических аппаратов с тороидальными камерами (Пат. РФ № 2538579, № 162472), позволяющие реализовать процесс агломерации волокнистых материалов с низкой насыпной массой. Для снижения потерь материала разработано аспирационное укрытие приемной воронки в системах пневмотранспорта дисперсных материалов (Пат. РФ № 154559). Разработанные аппараты прошли опытно-промышленные испытания и рекомендованы к внедрению в ООО «РЕЦИКЛ», г. Белгород.
Разработана и внедрена в ООО «Инженерные системы», г. Белгород, методика расчета потерь давления в системах пневмотранспорта и аспирации двухфазных потоков.
Определены значения скорости потока на входе и в торообразных камерах пневмомеханического аппарата, обеспечивающие высокую интенсивность процесса агломерации.
Установлено, что добавка 10±5% просыпи и 1,0±0,2% связующего (раствор технической карбоксиметилцеллюлозы) к исходному волокнистому материалу позволяет в процессе агломерации увеличить размер и плотность агломератов в 2,5-3,0 раза, что повышает на 20 % эффективность их последующего осаждения.
Результаты диссертационной работы (лабораторные установки и методики расчета) используются в учебном процессе БГТУ им. В.Г. Шухова при изучении дисциплин «Процессы и аппараты химической технологии», «Основы проектирования и конструирования обеспыливающих систем» «Машины и оборудование для комплексной переработки техногенных материалов».
Методология и методы исследования основаны на комплексном анализе взаимосвязанных процессов измельчения ЦБО, пневмотранспорта, агломерации в пневмомеханическом аппарате и осаждении микрогранул в циклонной установке. Для определения свойств дисперсных материалов использованы современные физико-химические методы исследований. При обработке результатов эксперимента использовались методы математической статистики и теории вероятностей.
Положения, выносимые на защиту:
- математическое описание динамики течения газодисперсного потока в торообразной камере пневмомеханического аппарата, позволяющее прогнозировать режимные параметры процесса агломерации;
- результаты исследования влияния свойств дисперсных материалов (плотности, удельной поверхности, размера, коэффициента формы частиц) на процесс агломерации в пневмомеханическом аппарате;
- методика аэродинамического расчета двухфазных потоков систем пневмотранспорта и аспирации тонкодисперсных волокнистых материалов в
зависимости от концентрации и физико-механических свойств волокнистых материалов;
- режимные параметры процесса агломерации в пневмомеханическом аппарате и составы дисперсных систем для получения микрогранул с заданными физико-механическими характеристиками.
Степень достоверности и апробации результатов работы базируется на использовании стандартизированных методов исследования на базе аккредитованных испытательных лабораторий, воспроизводимости экспериментальных данных в пределах заданной точности измерений, не противоречащих научным представлениям о закономерностях процессов гранулообразования в дисперсных системах, а также отсутствии противоречий с общепризнанными научными закономерностями. Результаты диссертационной работы были доложены и обсуждены на Международных научно-практических конференциях (г. Москва, 2013 г., 2014 г.; г. Белгород, 2013 г.); Международной научно-практической конференции, посвященной 60-летию БГТУ им. В.Г. Шухова (г. Белгород, 2013 г.); Международных научно-технических конференциях молодых ученых БГТУ им. В.Г. Шухова (г. Белгород, 2014 г., 2015 г.).
Публикации. По теме диссертационной работы опубликовано17 научных работ; в том числе 4 статьи в изданиях, рекомендованных ВАК РФ; 3 статьи в изданиях, входящих в базы Web of Science и Scopus; получен 1 патент РФ на изобретение и 2 патента РФ на полезную модель.
Структура и объем работы. Диссертационная работа состоит из введения, пяти глав, заключения, содержащего основные результаты и выводы. Работа включает 149 страниц, 13 таблиц, 45 рисунков, список литературы из 139 наименований и 4 приложений объемом 15 страниц.
1. АНАЛИЗ СУЩЕСТВУЮЩИХ СПОСОБОВ, ПРОЦЕССОВ И АППАРАТОВ ДЛЯ УТИЛИЗАЦИИ ТЕХНОГЕННЫХ ВОЛОКНИСТЫХ МАТЕРИАЛОВ РАЗЛИЧНЫХ ПРОИЗВОДСТВ
1.1. Существующие способы утилизации техногенных волокнистых
материалов
1.1.1. Утилизация отходов предприятий строительных материалов
Современные методы проектирования промышленных предприятий предусматривают автоматизированное или механизированное производство основных видов продукции с учетом комплексного использования различных видов техногенных материалов (отходов) в основном или во вспомогательных производствах. Будущее принадлежит технологиям, которые используют техногенные материалы в сложных циклах производств, напоминающих циклы природных систем [1].
Крупномасштабность отраслей промышленности строительных материалов (ПСМ) накладывает определенные обязательства на соблюдение установленных требований по охране окружающей среды и разработку эффективных способов и аппаратов для утилизации техногенных материалов [2-4].
-5
Ежегодно сжигается более 100 млн. м отходов деревообработки и деревянной тары, не поступающей в оборот. Ежегодно скапливается и не утилизируется более 4 млн. т. макулатуры, такое же количество изношенных шин различных технических средств, более миллиона тонн стеклянного боя.
В отечественной и зарубежной промышленности имеется опыт компактирования (гранулирования, брикетирования) деревообрабатывающих и целлюлозно-бумажных отходов и других волокнистых материалов,
существенно облегчающие технологические процессы складирования, транспортирования и утилизации отходов [5,6].
В промышленности строительных материалов широко используются вторичные ресурсы: отходы и бой стекла, макулатура, тряпичные материалы, резиновая крошка и др. Отходы стеклобоя широко используются (от 40 до 100%) в основном стекловаренном производстве, в качестве наполнителя асфальта в дорожном строительстве, при производстве строительной керамики, панелей домов. Известна технология получения искусственного пористого заполнителя из стеклобоя (78% стеклобоя, 20% глины и 2% силиката натрия). Измельченные отходы стекловолокна используются при производстве кирпича [7,8].
Вторичное волокнистое сырье: макулатура, хлопчатобумажные и шерстяные отходы широко используются для изготовления мягкой кровли.
Важным источником дополнительных минеральных ресурсов являются техногенные материалы самих предприятий ПСМ: пылеунос сушильных и обжиговых агрегатов, утильный бой керамического и стекольного производств, отходы асбоцементного производства и др. [9-11].
Большие возможности по использованию различных техногенных материалов появились при интенсивном развитии малого и среднего бизнеса в сфере научно-технического предпринимательства.
1.1.2. Утилизация отходов деревообрабатывающего производства
В настоящее время процессы заготовки и переработки всей биомассы дерева на отечественных предприятиях лесного комплекса развиты довольно слабо. Такие виды потенциального сырья, как отходы лесозаготовок, тонкомерная древесина от различных видов рубок, корневая древесина, отходы лесопильных и деревообрабатывающих производств используются для выработки товарной продукции в незначительных количествах, а зачастую и вовсе остаются невостребованными. В то же время условия
экономической деятельности предприятий в современной России требуют более полного использования сырьевых ресурсов как главного источника повышения эффективности производства в целом [12]. В связи с изложенным особую значимость приобретают технологические процессы, обеспечивающие рациональное использование всей биомассы дерева и отходов переработки древесины. Они позволяют комплексно решать экологические и экономические проблемы предприятий лесного комплекса[13].
Количество отходов деревообрабатывающих производств зависит от качества поставляемого сырья, типа и размера изготовляемой продукции, техновооруженности предприятия. Количество отходов в деревообработке составляет 45-63% исходного сырья (пиломатериалов, фанеры) [14].
Чистые опилки и стружка деревообрабатывающих цехов считаются лучшими сырьем для изготовления древесной муки, употребляемой в качестве наполнителя в производстве фенольных пластмасс, линолеума, взрывчатых веществ и пьезотермопластиков.
Древесная пыль представляет собой совокупность частиц размером 1520 мкм [19]. Количество этой пыли, образующейся в столярно-мебельном производстве, недостаточно для того, чтобы использовать ее в промышленном масштабе. С другой стороны, древесная пыль образуется большей частью совместно с более крупными сыпучими отходами (опилками и др.) и специально выделить ее из массы сыпучих отходов трудно. Вместе с тем древесная пыль вследствие своей летучести (при наличии щелей в кожухах станков и транспортеров) легко проникает в помещение, угрожает здоровью людей и представляет собой подходящую среду для возникновения пожара и взрыва. Следовательно, более правильно ставить вопрос не об использовании древесной пыли, а о борьбе с ней [20,21].
При нормальной работе оборудования и аспирационных систем концентрация пыли в воздушной среде невзрывоопасна. Ее величина меньше нижнего концентрационного предела взрываемости пыли [21-23].
Пыль можно собрать с помощью пневмотранспорта или аспирационной сети и направить для дальнейшего использования в производстве древесной муки, для переработки в формованные изделия или в пьезотермопластики, а также использовать в качестве наполнителя в разного рода материалах (клеи, замазки и др.). Древесная пыль является также полезным ингредиентом в производстве древесностружечных плит.
1.1.3. Отходы целлюлозно-бумажного производства
Основную массу техногенных волокнистых материалов (ТВМ) -представляют целлюлозно-бумажные отходы (ЦБО). Целлюлоза самый распространенный полимер на земле, который играет важную роль в природном круговороте углерода. Однако ежегодное увеличение отходов целлюлозно-бумажной промышленности и загрязнение ими окружающей среды ставит ряд задач по утилизации ЦБО. Поскольку целлюлоза - это органическое соединение, состоящее из нерастворимых волокон, которые не расщепляются обычными ферментами желудочно-кишечного тракта млекопитающих, а расщепление в промышленных условиях целлюлозы до глюкозы очень сложно и требует колоссальных энергетических затрат, то процесс компактирования ТВМ в сформованные тела заданной геометрической формы с последующим использованием является одним из приоритетных направлений в настоящее время [24].
На основе волокнистых отходов клетчатки может быть получена широкая гамма очень ценных и широко применяемых в различных отраслях хозяйственной деятельности человека товарных продуктов от загустителей и клеев, обладающих прекрасными универсальными, несравнимыми ни с одним клеем из синтетических материалов адгезионными свойствами до наполнителей во многих отраслях хозяйства [25,26].
Волокнистые отходы из синтетических (гидрофобных) материалов (полиамидов, полиэфиров, полиолефинов и т.п.), получаемых способом
формования из расплава, направляются в качестве вторичного сырья в прядильный цех для добавки к первичному сырью. Вторичное сырье направляется на прядильные места (на прядильные головки) к уже загруженной капроновой крошке и т.п. для плавления и формования синтетического волокна. Волокнистые отходы из полиамида (капрона, лавсана, нейлона) кроме того могут быть после соответствующей обработки и оформления принимать товарный вид мочалки. Такие мочалки, хотя и сравнительно с вискозными (или с другими целлюлозными) сравнительно мало гидрофильны, тем не менее, они дольше служат, практически не истираются и очень прочны. Следует отметить, что из таких мочалок (капрон, нейлон, лавсан, полиэтилен) никогда не выделяются вредные для человека и окружающей природной среды вещества и они безвредны.
1.1.4. Волокнистые отходы перерабатывающей промышленности
Волокнистые отходы образуются при формовании и текстильной переработки (крутки, перемотки, шлихтования, укладки и т.п.) и в процессе заправки прядильной машины. Их подразделяют на два вида - угары, образующиеся при заправке фильер (волокнообразующих устройств) и намотки нити на галеты и галетной рвани, возникающие в период заправки нити от галеты прядильной машины до заправки на прядильные паковки (т.е. приёмники нити) [27,28].
На ряде предприятий разработаны способы использования безвозвратных отходов. В частности для получения штапельного волокна (т.е. специальным образом полученного волокна из коротких волоконец -штапелей в отличие от непрерывного филаментного волокна), для получения нетканных материалов, трикотажного полотна и т.п. [29-31].
Технология переработки резаной нити из текстурированной нити для обивочного материала (нить обычно состоит из 89% ацетатной текстурированной нити и из 11% капроновой нити) двухстадийная:
разрыхление и выпрямление путанных текстурированных нитей; резка выпрямленных нитей. Разрыхление и выпрямление проводится на волчке для рыхления капроновых волокон [32,33].
Отходы стекловолокна также используются. Так Полоцкий завод стеклянного волокна применяет отходы стекловолокна для получения кирпичей. Такие отходы вводятся в основную массу для замешивания кирпича. Получаемые изделия (готовые кирпичи) обладают более высокими физико-механическими показателями и на рынке у потребителя пользуются повышенным спросом [34,35].
Таким образом, практически полная переработка техногенных отходов волокнистых материалов создает условия для безотходной технологии данного вида производства.
1.1.5. Волокнистые отходы сельскохозяйственного производства
Отходы производства — это материальные остатки производственного процесса (сырья, материалов, средств производства), которые потеряли свою потребительскую стоимость и не могут быть использованы по прямому назначению в силу технологических особенностей предприятия. Обычно эти отходы классифицируют: 1) по сфере образования; 2) по направлению использования; 3) по способу привлечения к утилизации [36].
Низкая культура обработки, применения неэффективных сельскохозяйственных технологий, минеральных удобрений и ядохимикатов, незащищенность земли от промышленных и транспортных загрязнений, потребительское отношение к ней приводит к загрязнению и деградации компонентов природной среды. Интенсификация сельскохозяйственного производства и расширение ареалов сельскохозяйственных угодий привели к росту количества отходов и их воздействия на компоненты природы. Среду загрязняет несколько типов сельскохозяйственных отходов, как: органические отходы растениеводства; органические отходы
животноводческих комплексов; остаточное количество удобрений; ядохимикаты; выбросы загрязняющих веществ сельскохозяйственной техникой [37].
На сегодняшний день отходы агропромышленного комплекса не всегда находят применение, хотя и являются ценным сырьем.
Использование отходов растениеводства возможно в разных направлениях. Часть остается на поле в виде органических удобрений, часть используют для откорма домашних животных, часть может перерабатываться на биотопливо и применяться как ресурс для различных видов производства [38].
Существуют различные способы утилизации отходов растениеводства. Один из способов утилизации таких отходов заключается в получении кормовых белков. Например, из-за ужесточения практически не применяют в животноводстве рисовую солому — его полностью сжигают, что приводит к разрушению гумусового горизонта почвы и уничтожения почвенной биоты. Между тем расчеты ученых доказывают, что технологический процесс комплексной переработки позволяет получить из тонны рисовой соломы 100 кг кормовых дрожжей и почти 200 м2 теплоизоляционных волокнистых плит толщиной 12-13 см. И что самое важное — уже существует безотходная технология утилизации этого продукта.
По прогнозам специалистов, при условии создания в трех агропромышленных регионах России (Белгородская, Воронежская и Курская области) соответствующих производственных мощностей можно будет получать ежегодно 20-25 тыс. т кормовых дрожжей и 40-45 тыс. м2 экологически чистых теплоизоляционных плит [39].
На основании вышеизложенных описаний техногенных волокнистых материалов и способов их утилизации можно предложить их классификацию (рисунок 1.1).
Рисунок 1.1 - Классификация техногенных волокнистых материалов и способов их утилизации
Как видно из рисунка 1.1, отходы волокнистых материалов находят широкое применение в различных отраслях промышленного производства. В каждом конкретном случае, как правило, требуется разработка технологии и аппаратов для комплексной переработки техногенных волокнистых материалов. Одном из способов утилизации является получение компактированной продукции заданного компонентного состава и физико-механических параметров.
1.2. Конструктивно-технологические особенности оборудования для комплексной переработки техногенных волокнистых материалов (ТВМ)
1.2.1. Гранулирование материалов под действием центробежных сил и
вибрации
Гранулирование - это совокупность физических и физико-химических процессов, обеспечивающих формирование частиц определенного спектра размеров, формы, необходимой структуры и физических свойств. Этот процесс - один из наиболее многообразных и широко применяемых в химической, пищевой, фармацевтической, металлургической, стекольной и других отраслях промышленности.
Процессы гранулирования определяют физико-химические свойства готового продукта: размер гранул, их прочность, плотность, слеживаемость и т. д. Эти показатели качества готового продукта изменяются в зависимости от метода гранулирования и особенностей уплотнения гранул.
Эффективность процесса гранулирования зависит от механизма гранулообразования, который в свою очередь, определяется способом гранулирования и его аппаратурным оформлением. В связи с этим методы гранулирования классифицируют следующим образом [40-42]:
- окатывание (формирование гранул в процессе их агрегации или послойного роста с последующим уплотнением структуры);
- диспергирование жидкости в свободный объем или нейтральную среду (образование и отвердение капель жидкости при охлаждении в газе);
- диспергирование жидкости на поверхности гранул, находящихся во взвешенном состоянии (кристаллизация тонких пленок в результате их обезвоживания или охлаждения на поверхности гранул);
- прессование сухих порошков (получение брикетов плиток и т. п. с последующим их дроблением на гранулы требуемого размера);
- формование или экструзия (продавливание вязкой жидкости или пастообразной массы через отверстия).
Гранулирование методом окатывания получило широкое распространение во всех производствах, имеющих дело с дисперсными материалами. Получение гранул из тонкодисперсных частиц происходит при их увлажнении и одновременной обкатке в тарельчатых, барабанных, роторных и других грануляторах [43].
В основе гранулообразования дисперсных материалов лежат процессы взаимодействия твердой, жидкой и газообразной фаз, которые определяются силами различной природы, абсолютные величины и относительные значения которых зависят от количества влаги, природы фаз, гранулометрического состава и др.
Грануляционные аппараты барабанного типа являются наиболее распространённым видом оборудования, применяемого при гранулировании минеральных удобрений. Широкое распространение барабанных грануляторов в химической, металлургической, строительной, пищевой и других отраслях промышленности обусловлено их большой единичной мощностью, простотой конструкции и эксплуатации. Совмещение в одном аппарате процессов гранулирования и сушки позволило упростить технологические схемы получения концентрированных и полидисперсных материалов [5,44,45].
Таким образом, конструктивные решения барабанных грануляторов направлены на увеличение коэффициента заполнения, создание различных
внутренних устройств, интенсифицирующих процесс и предотвращающих налипание продукта, совмещение нескольких технологических операций в одном аппарате.
Процесс виброгранулирования осуществляют в аппаратах с вибрирующим корпусом или отдельными деталями, помещёнными в слой материала. Аппараты с цилиндрической горизонтальной рабочей камерой, совершающей круговые колебания в вертикальной плоскости, выполняются одно или двухкорпусными с дебалансными или эксцентриковыми вибраторами. Применяют лотковые аппараты, имеющие небольшую высоту и позволяющие организовать любой характер потока реагентов или фаз [46].
Похожие диссертационные работы по специальности «Процессы и аппараты химической технологии», 05.17.08 шифр ВАК
Технология подготовки композита на основе древесины для послойного формования изделий2024 год, кандидат наук Евдокимов Николай Викторович
Создание строительных теплоизоляционных материалов на основе органических волокнистых отходов1999 год, кандидат технических наук Туренко, Лилия Федоровна
Утилизация отходов бумажной промышленности в производстве гранулированных теплоизоляционных материалов2002 год, кандидат технических наук Кирсанов, Андрей Станиславович
Вибрационно-центробежный гранулятор для формования композиционных смесей2013 год, кандидат технических наук Шкарпеткин, Евгений Александрович
Теплоизоляционные изделия из древесных отходов и минерально-полимерных связующих2007 год, кандидат технических наук Федина, Ольга Николаевна
Список литературы диссертационного исследования кандидат наук Емельянов Дмитрий Александрович, 2017 год
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ
1. Пальгунов, П.П. Утилизация промышленных отходов / П.П. Пальгунов, М.В. Сумароков. - М.: Стройиздат, 1990. - 352 с.
2. Данюшевский, С.И. Справочник по проектированию цементных заводов/ С.И. Данюшевский. - М.: Стройиздат, 1965. - 91 с.
3. Пироцкий, В.З. Аспирация цементных мельниц / В.З. Пироцкий, B.C. Богданов, B.C. Севостьянов. - М.: Обзорная информация ВНИИЭСМ, 1984. -52 с.
4. Сулименко, Л.М. Основы технологии тугоплавких неметаллических силикатных материалов: учебное пособие / Л.М. Сулименко, И.Н. Тихомирова. - М.: Изд. РХТУ им. Д.И. Менделеева, 2000. - 248 с.
5. Михалева, З.А. Методы и оборудование для переработки сыпучих материалов и твердых отходов: учебное пособие / З.А. Михалева, А.А. Коптев, В.П. Таров. - Тамбов, 2002. - 64 с.
6. Ильина, Т.Н. Процессы агломерации в технологиях переработки дисперсных материалов: монография / Т.Н. Ильина. - Белгород: Изд-во БГТУ, 2009. - 229 с.
7. Кашмов, А.М. Сотрудничество для решения проблемы отходов: Материалы III Международной конференции / Под ред. д.т.н проф. А.М. Кашмова - Харьков, 2006. - 272 с.
8. Сулименко, Л.М. Агломерационные системы в производстве строительных материалов / Л.М. Сулименко, Б.С. Альбац. - ВНИИЭСМ, 1994. - 297 с.
9. Глаголев, С.Н. Технологические модули для комплексной переработки техногенных материалов / С.Н. Глаголев, В.С. Севостьянов, Т.Н. Ильина, В.И. Уральский // Химическое и нефтегазовое машиностроение. -2010. - №9. - С. 43-45.
10. Гридчин, А.М. Энергосберегающая техника и технологии для комплексной переработки природных и техногенных материалов / А.М.
Гридчин, В.С. Севостьянов, Н.Н. Дубинин и др.// Стекло мира. - 2006. - №6. -С. 43-48.
11. Гридчин, А.М. Технологические комплексы для производства поризованных заполнителей из техногенных материалов / А.М. Гридчин, В.С. Севостьянов, С.Н. Глаголев, М.В. Севостьянов и др. // Известия вузов. Строительство. - 2007. - №7 - С. 22-28.
12. Радчук, Л.И. Основы конструирования изделий из древесины: учебное пособие / Л.И. Радчук. - М.: МГУЛ (Московский государственный университет леса), 2006. - 200 с.
13. Редькин, А.К. Технология и оборудование лесозаготовок: учебное пособие / А.К. Редькин, В.Д. Никишов, С.Н Смехов, И.В. Ярцев, И.В. Гнатовская, А.Н. Слинченков. - М.: ГОУ ВПО МГУЛ (Московский государственный университет леса), 2010. - 178 с.
14. Герц, Э.Ф. Технологические возможности и производительность оборудования для лесосечных работ: учебное пособие / Э.Ф. Герц, М.В. Полукаров, Ф.Г. Беляйков. - Екатеринбург: Уральский государственный лесотехнический университет, 2009. - 96 с.
15. Глебов, И.Т. Обработка древесины методом фрезерования: учебное пособие / И.Т. Глебов. - Екатеринбург: Уральский государственный лесотехнический университет, 2007. - 192 с.
16. Zeusden, P. Uber die Fleibvorgange in der Schnekenpresse Ziegelindustrien / P. Zeusden. - N16, 1966. - 120 p.
17. Ужов, В.Н. Очистка промышленных газов от пыли / В.Н. Ужов, А.Ю. Вальдберг, Б.И. Мягков, И.К. Решидов. - М.: Химия, 1981. - 392 с.
18. Шиляев, М.И. Методы расчета пылеуловителей: учебное пособие / М.И. Шиляев, А.М. Шиляев, Е.П. Грищенко. - Томск: Изд-во Том. гос. архит.-строит. ун-та, 2006. - 385 с.
19. Ветошкин, А.Г. Технология защиты окружающей среды (теоретические основы): учебное пособие / Под ред. А.Г. Ветошкина. - Пенза: Изд-во Пенз. технол. ин-та, 2004. - 250 с.
20. Горчаков, Г.И. Строительные материалы: учебное пособие для Вузов / Г.И. Горчаков, Ю.М. Баженов. - М.: Стройиздат, 1980. - 688 с.
21. Родионов, Г.А. Система пневмотранспорта как объект исследования / Г.А. Родионов, В.В. Бухмиров // Вестник Череповецкого государственного университета. - Череповец: ФГБОУ ВПО «Череповецкий государственный университет». - 2013. - №1. - С.20-25.
22. Островский, Г.М. Пневматический транспорт сыпучих материалов в химической промышленности / Г.М. Островский. - Л.: Химия, 1984. - 100 с.
23. Малевич, И.П. Транспортировка и складирование порошкообразных строительных материалов / И.П. Малевич, B.C. Серяков,
A.В. Мишин. - М.: Строиздат, 1984. - 184 с.
24. Спирин, М.Н. Исследование условий прессования техногенных волокнистых материалов / М.Н. Спирин, М.В. Севостьянов, В.А. Бабуков, Л.И. Шинкарев // Сб. докл. «Инновационные материалы, технологии и оборудование для строительства современных транспортных сооружений», Т.2. - Белгород: Изд-во БГТУ им В.Г. Шухова. 2013 - С. 249-256.
25. ГОСТ 10700-97.- «Макулатура бумажная и картонная. Технические условия». - Москва, 1997.
26. Михайличенко А.И. Основы проектирования химических производств: учебник для вузов / Под ред. А. И. Михайличенко. - М.: ИКЦ "Академкнига" 2010. - 371 с.
27. Штарке, Л. Использование промышленных и бытовых отходов пластмасс /Л. Штарке, Пер. с немецкого к.т.н. В.В. Михайлова, под ред. к.т.н.
B.А. Брагинского // Л-д, Химия, Ленинградское отделение. 1987 - С. 34-37.
28. Примкулов, М.Т. Технология производства ацетатных нитей и жгута / М.Т. Примкулов, К.С. Никольский, В.В. Буш, А.С. Худанян, Р.М. Мнацаканян // - М., НМЦ Института развития профобразования, 1992, C.77-79.
29. Ласкорин, Б.Н. Безотходная технология в промышленности / Б.Н. Ласкорин, Б.В. Громов, А.П. Цыганков, В.Н. Сенин // - М., Стройиздат, 1986,
C. 109-158.
30. Reischl, A. Chemosphere / A. Reischl, M. Reissinger, Н. Thoma, О. Hutzinger // - 1989, v.18, N1/6, P. 561-568.
31. Роговин, З.А. Химия целлюлозы / З.А. Роговин // - М., Химия, 1972,
172 с.
32. Манушин, В.И. Целлюлоза, сложные эфиры целлюлозы и пластические массы на их основе / В.И. Манушин, К.С. Никольский, К.С. Минскер, С.В. Колесов // - Владимир, ЦНТИ, 1996, С.145-155
33. Роговин, З.А., Основы химии и технологии химических волокон / З.А. Роговин // - М., Химия, 1974, С. 166-192.
34. Бытенский, В.Я. Производство эфиров целлюлозы / Я.В. Бытенский, Е.П. Кузнецова, под ред. Н.И. Кленковой. - Л-д, Химия, Лен. отд., 1974. - 179 с.
35. Колпашников, А.И. Гранулированные материалы /А.И. Колпашников, А.В. Ефимов. - М.: Металлургия, 1977. - 240 с.
36. Тишлер, В. Сельскохозяйственная экология / В. Тишлер. - М., Колос, 2001. - 297 с.
37. Генсирук, С. А. Рациональное природопользование / С.А. Генсирук.
- М.: Лесная промышленность, 1999. - 312 с.
38. Лаптев, И. П. Теоретические основы охраны природы / И.П. Лаптев
- Томск: Изд-во Томского университета, 2005. -278 с.
39. Доклад "О сохранении окружающей природной среды Российской Федерации в 2000-2010 годы" // Зеленый мир. - 2000. - № 25. - С.9.
40. Классен, П.В. Основные процессы технологии минеральных удобрений / П.В. Классен, И.Г. Гришаев. - М.: Химия, 1990. - 304 с.
41. Айнштейн, В.Г. Общий курс процессов и аппаратов химической технологии: учебник в 2 кн. - Кн. 2. / В.Г. Айнштейн, М.К. Захаров, Г.А. Носов и др. - М.: Университетская книга; Логос; Физматкнига, 2006. - 1490 с.
42. Классен, П.В. Основы механики гранулирования (Процессы и аппараты химической и нефтехимической технологии) / П.В. Классен, И.Г. Гришаев. - М.: Химия, 1982. - 272 с.
43. Вилесов, Н. Г. Процессы гранулирования в промышленности / Н.Г. Вилесов, В.Я. Скрипко, В.Л. Ломазов, И.М. Танченко. - Техника, 1976. - 192 с.
44. Гришаев, И.Г. Оборудование для механических процессов химической технологии: учебное пособие / И.Г. Гришаев, В.И. Назаров. -Изд. МИХМ-М.; 1989.-88 с.
45. Картошкин, А.Д. Получение минеральных удобрений в барабанных грануляторах-сушилках / А.Д. Картошкин, О.Г. Шаповалова, Ю.И. Киприянов. - Химическая промышленность, 1979, № 1, С.40-43.
46. Севостьянов, М.В. Пресс-валковый экструдер для формования техногенных порошкообразных материалов: дис. ... канд. техн. наук: 05.02.2013 / Максим Владимирович Севостьянов. - Белгород. 2006 -250с.
47. Зубаков, А.П. Вальцевой пресс с протяженной зоной уплотнения материала и съемными формующими элементами: дис. ... канд. техн. наук: 05.02.2013 / Андрей Павлович Зубаков. - Белгород, 2004. - 236с.
48. Сахоненко, А.В. Производительность вальцов с учетом вязкопластичных свойств глины / А.В. Сахоненко // Научные основы технологии и развития производства стеновой керамики. - Киев: Наукова думка, 1972. - С.254-259.
49. Ballhausen, С. Beitag zur Theorie und Praxis des Pressens pulverformiger Stoffe Archiv fur das Eisenhutten wessen / С. Ballhausen // - 1951. - Р. 185-196.
50. Севостьянов, И.В. Теоретические и экспериментальные исследования пресс-валкового агрегата с предварительным уплотнением шихты. дис. ... канд. техн. наук: 05.02.2013 / Максим Владимирович Севостьянов. - Белгород, 2000. - 212с.
51. Севостьянов, B.C. Пресс-валковые агрегаты в промышленности строительных материалов: учебное пособие / В.С.Севостьянов, Н.Н.Дубинин, И.В. Севостьянов. - Изд. БелГТАСМ - Белгород, 2000. - 216 с.
52. Генералов, М.Б. Расчет оборудования для гранулирования минеральных удобрений / М.Б. Генералов, П.В. Классен, А.Р. Степанова и др. - М.: Машиностроение. 1984. - 192 с.
53. Севостьянов, В.С. Пресс-валковый агрегат для формования техногенных материалов с малой насыпной массой / В.С. Севостьянов, С.В. Свергузова, М.В. Севостьянов, М.Н. Спирин, Л.И. Шинкарев, Д.Д. Фетисов// Экология-образование, наука, промышленность и здоровье: Сб. докл. IV Международной научно - практической конференции, часть I г.Белгород: Издательство БГТУ им. В.Г. Шухова, 2011. - С. 125-130.
54. Холин, Б.Г. Центробежные и вибрационные грануляторы плавов и распылители жидкости / Б.Г. Холин. - М. Машиностроение, 1977. - 108с.
55. Лыков, М.В. Новый способ и аппарат для получения гранулированных продуктов / М.В. Лыков, М.А. Коротков М, Л.П. Белозеров // Тр. НИУИФ. - 1973. - Вып. 221. - C. 196-213.
56. Шишкин, А.В. Материаловедение. Технология конструкционных материалов: Учеб. для вузов. В 2 т. / А.В. Шишкин, В.С. Чередниченко, А.Н. Черепанов, В.В. Марусин; под ред. В.С. Чередниченко. - Новосибирск: Изд-во НГТУ, 2004. - Т.1. Элементы теоретических основ материаловедения и технологии получения материалов. - 448 с.
57. Колпашников, А.И. Гранулированные материалы / А.И. Колпашников, A.B. Ефимов. М.: Металлургия, 1977. - 240 с.
58. Никитин, Н. И. Химия древесины и целлюлозы / Н.И. Никитин. М.-Л.: Изд. АН СССР, 1962. - 630 с.
59. Корда, И. Разлом бумажной массы / И. Корда, З. Либнар, И. Прокоп (Перевод с чешского) // Изд-во «Лесная промышленность». - 1967. - 421 с.
60. Технология целлюлозно-бумажного производства: справочные материалы / Всерос. научно-исслед. ин-т целлюлозно-бумаж. пром-сти (ВНИИБ); [ред. кол.: П. С. Осипов [и др.]: в 3 т. - СПб.: Политехника, 2002. -Т. 3: Автоматизация, стандартизация, экономика и охрана окружающей
среды в ЦБП, ч. 2: Охрана окружающей среды и охрана труда в ЦБП / В. Ф. Неволин [и др.]. - 2010. - 487 с.
61. Фадеева, В. И. Основы аналитической химии: практическое руководство: учеб. пособие / В.И. Фадеева, Т.Н. Шеховцова, В.М. Иванов и др. Под ред. Ю.А.Золотова. - М.: В.Ш., 2001. 463 с.
62. Глаголев, С.Н. Ресурсо-энергосберегающие модули для комплексной утилизации техногенных материалов / С.Н. Глаголев, А.М. Гридчин А, В.И. Уральский, М.В. Севостьянов, В.В. Ядыкина // Вестник БГТУ имени В.Г. Шухова. - 2013. - № 6. - С. 102-106.
63. Арутюнов, В.Г. Первый опыт строительства покрытий из щебеночно-мастичного асфальтобетона в России / В.Г. Арутюнов, Г.Н. Кирюхин, В.М. Юмашев // Дороги России XXI века. - 2002. - № 3. - С. 58 - 61.
64. Пат. 2567519 Российская Федерация, МПК А23К 1/20. Технологическая линия и способ для экструдирования техногенных волокнистых материалов / С.Н. Глаголев, В.С. Севостьянов, А.М. Гридчин, М.В. Севостьянов, П.А. Трубаев, В.И. Уральский, В.И. Филатов, А.В. Кощуков; заявитель и патентообладатель БГТУ им. В.Г. Шухова. - № 2014149776/13, заявл. 09.12.2014; опубл. 10.11.2015, Бюл. № 31. - 10 с.
65. Пат. 2542010 Российская Федерация, С04В 26/26, C08L 95/00. Стабилизирующая добавка для щебеночно-мастичной асфальтобетонной смеси / С.Н. Глаголев, В.В. Ядыкина, А.М. Гридчин, В.С. Севостьянов, А.И. Траутваин, П.В. Юрьев, М.В. Севостьянов, С.С. Тоболенко; заявитель и патентообладатель БГТУ им. В.Г. Шухова. - № 2014110302/03, заявл. 18.03.2014; опубл. 20.02.2015. - 7 с.
66. Сиденко, П.М. Измельчение в химической промышленности. Изд.2, перераб. / П.В. Сиденко.- М: "Химия",1977. - 368 а
67. Беляев, А.В. Оборудование для физико-механической обработки материалов: учебное пособие / А.В. Беляев, С.Х. Загидуллин, В.М. Беляев. -Пермь: Изд-во ПГТУ, 2011. - 82 с.
68. Осокин, В.П. Молотковые мельницы / В.П. Осокин. - М., 1980. - 176 с.
69. Пугин, К.Г. Определение параметров и производительности роторных мельниц интенсифицирующего действия: Автореф. дис. ... канд. техн. наук: 05.05.2004 / Константин Георгиевич Пугин. - М., 1994. - 156 с.
70. Бауман, В.А. Роторные дробилки / В.А. Бауман. - М.: Машиностроение, 1973. - 352 с.
71. Сапожников, М.Я. Механическое оборудование предприятий строительных материалов, изделий и конструкций / М.Я. Сапожников. - М.: Высшая школа, 1971. - 382 с.
72. Гастерштадт, И. Пневматический транспорт / И. Гастерштадт, Пер. с нем. Л.: Сев.-зап. обл. промбюро ВСНХ. 1927. - 119 с.
73. Зеглер, Г., Пневмотранспортирование зерна пневматическим способом / Г. Зеглер, П. Шредер. - Харьков, ОНТИ, 1937. - 152 с.
74. Калинушкин, М.П. Пневматический транспорт. Влияние механических примесей к воздуху на потери в трубопроводе. Труды ЦАГИ, вып. 266 / М.П. Калинушкин. - М., 1936. - 54 с.
75. Страхович, К.И. Основы теории и расчеты пневматических транспортных установок. ОНТИ М. / К.И. Страхович. - Л., 1934. - 112с.
76. Святков, С.П. Пневматический транспорт измельченной древесины / С.П. Святков// - М., Лесная промышленность, 1966. - С. 310-320.
77. Клячко, Л.С. Пневматический транспорт на деревоотделочных предприятиях / Л.С. Клячко. - Л., Кубуг, 1931. - 56 с.
78. Вдовенко, В.П. Пневматический транспорт на предприятиях химической промышленности / В.П. Вдовенко // - М., Машиностроение, 1966. - С. 45-57.
79. Альтштуль, А.Д. Гидравлические потери на трение в трубопроводах / А.Д. Альтштуль // - М., Госэнергоиздат, 1963. - С. 11-20.
80. Альтшуль, А.Д. и др. Примеры расчетов по гидравлике: Учеб. пособие для вузов / А.Д. Альтшуль, В.И. Калицун, Ф.Г. Майрановский, П.П. Пальгунов, под ред. А. Д. Альтшуля. М., Стройиздат. - 1977. - 255 с.
81. Бусройд, Р. Течение газа со взвешенными частицами./ Р. Бусройд. -М.: Мир, 1975. - 384 с.
82. Василевский, М.В. Расчет турбулентного течения аэрозоля в прямоточном циклоне / М.В. Василевский, М.И. Шиляев // Методы гидроаэромеханики в приложении к некоторым технологическим процессам. - Томск: ТГУ, 1977. - С.84-95.
83. Зимон, А.Д. Адгезия пыли и порошков. 2-е изд., перераб. и доп./
A.Д. Зимон. - М.: Химия, 1976. - 432 с.
84. Дерягин, Б. В. Адгезия твердых тел / Б. В. Дерягин, Н. А. Кротова,
B. П. Смилга. - АН СССР, Ин-т физ. Химии.- М.: Наука, 1973. - 278 с.
85. Дейч, М.Е. Газодинамика двухфазных сред / М.Е. Дейч, Г.А. Филиппов. - М.: Энергия, 1968. - 424 с.
86. Шаптала, В.Т. Численное моделирование процесса переноса мелкодисперсных материалов в трубопроводах систем вакуумной пылеуборки / В.Т. Шаптала, Ю.А. Феоктистов, А.Ю. Феоктистов // Труды Всероссийской конф. «Энерго и ресурсосбережение. Нетрадиционные и возобновляемые источники энергии». - 2001. - С. 137-139.
87. Шаптала, В.Т. Расчет потерь давления при движении запыленных потоков в пневмотранспортных трубопроводах / В.Т. Шаптала, Ю.А. Феоктистов, А.Ю. Феоктистов // Труды НГАСУ. - 2002. - 1(16): С. 72-75.
88. Фукс, Н.А. Механика аэрозолей / Н.А. Фукс. - М.: Изд-во АН СССР, 1955. - 351 с.
89. Кабаева, И.В. О распространении и оседании пылевых частиц размером до 10 мкм в горизонтальном турбулентном потоке [Электронный ресурс] / И.В. Кабаева, А.Г. Шестаков, А.С. Артюхин // Интернет-вестник ВолгГАСУ. 2007. Вып. 2 (3). 6 с.
90. Разумов, И.М. Пневмо- и гидротранспорт в химической промышленности / И.М Разумов. - Москва, Химия, 1979. - 248 с.
91. Шиляев, М.И. Аэродинамика и тепломассообмен газодисперсных потоков: учеб. Пособие / М.И. Шиляев, А.М. Шиляев. - Томск: Изд-во Томск.
гос. архит.-строит. ун-та, 2003. - 272 с.
92. Веригин, А.Н. Химико-технологические агрегаты конденсационного улавливания пыли /А.Н. Веригин, В.Н. Федоров, М.С. Малютин. - СПб.: изд-во С.- Петебургского ун-та, 2000. - 336 с.
93. Пирумов, А.И. Аэродинамические основы инерционной сепарации / А.И. Пирумов, под ред. Н.Я. Фабриканта. - М.: Госстройиздат, 1961. - 182 с.
94. Касаткин, А.Г. Основные процессы и аппараты химической технологии / А.Г. Касаткин. - М.- Химия, 1973. - 753 с.
95. Шкоропад, Д.Е. Центрифуги для химических производств / Д.Е. Шкоропад. - М.: Машиностроение, 1975. - 248 с.
96. Вальдберг, А.Ю. Расчет пыле- и каплеулавливающих установок: учебное пособие для студентов, обучающихся по направлениям подготовки 270100 "Строительство", 280200 "Защита окружающей среды" / А.Ю. Вальдберг, Л.А. Кущев; Московский государственный университет инженерной экологии, Белгородский государственный технологический университет им. В. Г. Шухова. - Белгород: Издательство БГТУ, 2010. - 171 с.
97. Фукс, Н.А. Успехи механики аэрозолей / Н.А. Фукс. - М.: Изд-во АНСССР, 1965. - 160 с.
98. Левич, В.Г. Физико-химическая гидродинамика / В.Г. Левич. - М.: Физматгиз, 1959. - 700 с.
99. Вальдберг, А.Ю. Процессы и аппараты защиты окружающей среды. Защита атмосферы / А.Ю. Вальдберг, Н.Е. Николайкина. - М.: Дрофа, 2008. -239 с.
100. Евтушенко, Е.И. Активационные процессы в технологии строительных материалов. Некоторые элементы структурной динамики. / Е.И. Евтушенко. - Белгород: Изд-во БГТУ им В.Г. Шухова, 2003. - 193 с.
101. Зимон, А.Д. Адгезия жидкости и смачивание / А.Д. Адгезия. - М.: Химия, 1974. - 413 с.
102. Зимон, А. Д. Аутогезия сыпучих материалов / А.Д. Зимон, В.И. Адрианов. - М.: Металлургия, 1978. - 284 с.
103. Ребиндер, П.А. Физико-химическая механика дисперсных структур / П.А. Ребиндер. - М.: Наука, 1966.- 3 с.
104. Минко, В.А. Обеспыливание технологических процессов производства строительных материалов / В.А. Минко. - Воронеж: Изд-во Воронежского университета, 1981. - 174 с.
105. Ильина, Т.Н. Снижение пылеуноса из вращающейся цементной печи / Т.Н. Ильина // Химическое и нефтегазовое машиностроение. - №10: С. 36-40.
106. Ильина, Т.Н. О закреплении пылящих поверхностей техногенных материалов / Т.Н. Ильина // Вестник БГТУ им. В.Г. Шухова. - Белгород, №6: С. 39-42.
107. Ильина, Т.Н. Способы агломерации поверхностного слоя полидисперсных материалов. / Т.Н. Ильина // Химическое и нефтегазовое машиностроение. - Белгород, №4: С. 3-7.
108. Ильина, Т.Н. О пневмомеханическом способе агломерации техногенных волокнистых материалов /Т.Н. Ильина, Д.А. Емельянов // Экология: образование, наука, промышленность и здоровье: сб. докл. V Междунар. науч.-практконф. - Белгород: Изд-во БГТУ, 2013. - С. 230-233
109. Вараксин, А.Ю. Турбулентные течения газа с твердыми частицами / А.Ю. Вараксин. - М.: Физматлит, 2003. - 192 с.
110. Бойчук, И.П. Разработка детерминированой математической модели движении газодисперсного потока в торообразном осадителе / И.П. Бойчук, Р.А. Ермилов // VII Международный молодежный форум «Образование. Наука. Производство», Белгород, 20 - 22 октября 2015. / Сборник материалов. - Белгород: Изд. БГТУ, 2015. - С. 1490-1494
111. Артюхов, А.Е. Классификация и сепарация гранул в вихревых грануляторах / А.Е. Артюхов, А.С. Фурса, К.В. Москаленко // Химическое и нефтегазовое машиностроение. - Сумы, 2015. - № 5. - С. 15-18.
112. Перелыгин, Д.Н. Исследование ударного контакта абразивных частиц с футеровкой вихре-акустического диспергатора / Д.Н. Перелыгин,
В.С. Севостьянов, И.П. Бойчук, И.А. Кузнецова. // Вестник БГТУ им. В.Г. Шухова, 2015. - №2. - С. 122-125.
113. Valluri S.R. Some applications of the Lambert W function to physics. / S.R. Valluri, D.J. Jeffrey, R.M. Corless // Canadian J. Physics, 2000. - Vol 78, Р. 823-831.
114. Ильина, Т.Н. Особенности процессов компактирования техногенных волокнистых материалов / Т.Н. Ильина, М.В. Севостьянов, А.В. Кощуков, Д.А. Емельянов, В.А. Григорьев // Наукоемкие технологии и инновации ( ХХ1 научные чтения: материалы Юбилейной Междунар. научно-практ. конф. молодых ученых, посвященной 60-летию БГТУ им. В.Г. Шухова, 9-10 окт. 2014 г. - Белгород: Изд-во БГТУ, 2014. - С.47-52
115. Трип, Б. Определение кристалличности. В кн.: Целлюлоза и ее производные: пер. с англ. Под ред. Н. Байклза и JI. Сегала. Т.1. / Б. Трип. М.: Мир, 1974. - 500 с.
116. Шахова, Н.А. Получение сухой гранулированной нитрофоски из пульпы в аппарате с псевдоожиженным слоем / Н.А. Шахова, А.И. Рычков. // Химическая промышленность. - 1962. - № 11. - C. 839-842.
117. Емельянов, Д.А. Определение и расчет скорости витания частиц различных материалов / Д.А. Емельянов, Т.Н. Ильина. // Международная научно-техническая конференция молодых ученых БГТУ им. В. Г. Шухова. Белгород, 01-30 мая 2015 г. - Белгород: Изд-во БГТУ, 2015. - С. 1049-1053.
118. Островский, Г.Н. Моделирование сложных химико-технологических систем / Г.Н. Островский. Б. А. Авдеев // - М.: Химия, 1975. - 312 с.
119. Daly, B.J. Transport Equations of Turbulence / B.J. Daly, F.H. Harlow // Physics of Fluids. - 1970. - V. 13. - P. 2634-2649.
120. Launder, B.E. Progress in the Development of a Reynolds / B.E. Launder, G.J. Reece, W. Rodi // Stress Turbulence Closure. Journal of Fluid Mechanics. - 1975. - V.68. - P. 573-566.
121. Харламов, С.Н. Алгоритмы при моделировании гидродинамических процессов / С.Н. Харламов. - Томск: Изд-во ТПУ, 2008. -80 с.
122. Джонсон, Н. Статистика и планирование эксперимента в технике и науке. Методы обработки данных / Н. Джонсон, Ф. Лион // - М.: Мир. 1980 -512 с.
123. Адлер, Ю.П. Планирование эксперимента при поиске оптимальных решений / Ю.П. Адлер, Е.В. Маркова, Ю.В. Грановский // - М.: Наука, 1976. - 280 с.
124. Вольф, В.Г. Статистическая обработка опытных данных / В.Г. Вольф // - М.: Колос. - 1966. - 254 с.
125. Идельчик, И. Е. Справочник по гидравлическим сопротивлениям / И.Е. Идельчик, под ред. М. О. Штейнберга. - 3-е изд., перераб. и доп.- М.: Машиностроение, 1992. - 672 с.
126. Емельянов, Д.А. Влияние концентрации волокнистых частиц на скорость их витания / Д.А. Емельянов, Т.Н. Ильина // Международная научно-техническая конференция молодых ученых БГТУ им. В.Г. Шухова, Белгород, 15 мая, 2014 г. - Белгород: Изд-во БГТУ, 2014. - С. 235-239.
127. Минко, В.А. Обеспыливающая вентиляция / В.А. Минко, И.Н. Логачев, К.И. Логачев и др. - Т. 1. Белгород: Изд-во БГТУ, 2006. - 460 с.
128. Емельянов, Д.А. О влиянии объемной концентрации техногенных волокнистых материалов на коэффициент формы частиц в материально-воздушном потоке / Д.А. Емельянов, К.В. Плотников // Вестник БГТУ имени В.Г. Шухова. 2016. - № 3. - С. 91-95.
129. Ильина, Т.Н. Аспирационные системы в технологиях утилизации техногенных волокнистых материалов / Т.Н. Ильина, Д.А. Емельянов, В.А. Григорьев // Энерго- и ресурсосберегающие экологически чистые химико-технологические процессы защиты окружающей среды: сб. докл. Междунар. науч.-техн. конф., Белгород, 24-25 нояб., 2015 г. - Белгород: Изд. БГТУ им. В.Г. Шухова, 2015. - Ч.3. - С. 106-110.
130. Прокофьева, М.В. Химия и технология производных целлюлозы / М.В. Прокофьева, Н.А. Родионов, М.П. Козлов // Владимир, 1968. - 118 с.
131. Heuser, E. The Chemistry of Cellulose. New York / E. Heuser. - 1944,
660 p.
132. Lewis N. G. High performance size-exclusion chromotography of lignosulfonates/ N. G. Lewis, W.Q. Yean // - 1985. - Vol. 331, N 4, - P. 419-424.
133. Ram Baby, D. Potential use of lignosulfonates and spent silfiten liquors in petroleum recovery processes / D. Ram Baby, G. Neale,V. Hornof // Cellul. Chem. And Technol - 1986 - Vol. 20, N 6. - P. 663-672.
134. Кущев, Л.А. Расчет и проектирование пылеуловителей циклонного типа : метод. указания с элементами САПР к выполнению курсового проекта и квалификац. работы для студентов специальности 170509 / сост. Л.А. Кущев, Б.Ф. Подпоринов, Ю.Г. Овсянников. - Белгород: БГТУ, 1996. - 50 с.
135. Алиев, Г.М. Техника пылеулавливания и очистки промышленных газов: справочник / Г.М. Алиев. - М.: Металлургия, 1986. - 544 с.
136. Даровский, Б.С. Производство картона / Б.С. Даровский. -Ленинград: Гослесбумиздат, 1956. - 186 с.
137. Пат. на полезную модель № 154559 Российская Федерация, Аспирационное укрытие приемной воронки / К.В. Плотников, И.Н. Логачев, О.А. Аверкова, Е.И. Толмачева, Д.А. Емельянов; заявитель и патентообладатель БГТУ им. В.Г. Шухова. - № 2014145114/03, заявл. 10.11.2014, опубл. 27.08.2015. Бюл. № 24. - 2 с.
138. Аверкова, О.А. Имитационное моделирование воздушных потоков при разгрузке вагонов в приемную воронку корпуса крупного дробления / О.А. Аверкова, К.В. Плотников, Е.И. Толмачева, А.К. Логачев, Д.А. Емельянов // Вестник БГТУ им. В. Г. Шухова. 2015. - № 5. - С. 125-133.
139. Тихоненков, В.А. Технико-экономический анализ инженерного проекта: учебное пособие / В.А. Тихоненков, М.В. Рыбкина - Ульяновск: УлГТУ, 2012. - 124 с.
ПРИЛОЖЕНИЯ
Приложение А Параметры уравнения множественной регрессии 1. Оценка уравнения регрессии.
Определим вектор оценок коэффициентов регрессии. Согласно методу
Т 1 т
наименьших квадратов, вектор ^ получается из выражения: б = (X X)- X У. К матрице с переменными Xj добавляем единичный столбец:
У Единичный столбец X] X2
306 1 5 0.8
310 1 5 0.8
302 1 5 0.8
314 1 5 1
316 1 5 1
320 1 5 1
326 1 5 1.2
330 1 5 1.2
328 1 5 1.2
358 1 10 0.8
354 1 10 0.8
360 1 10 0.8
374 1 10 1
370 1 10 1
377 1 10 1
383 1 10 1.2
380 1 10 1.2
386 1 10 1.2
416 1 15 0.8
415 1 15 0.8
420 1 15 0.8
426 1 15 1
428 1 15 1
425 1 15 1
438 1 15 1.2
440 1 15 1.2
441 1 15 1.2
Матрица X
1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1
5 5 5 5 5 5 5 5 5 10 10 10 10 10 10 10 10 10 15 15 15 15 15 15 15 15 15
0.8 0.8 0.8 1 1 1 1.2 1.2 1.2 0.8 0.8 0.8 1 1 1 1.2 1.2 1.2 0.8 0.8 0.8 1 1 1 1.2 1.2 1.2
I
Умножаем матрицы, (X X)
Хт X =
27 270 27
270 3150 270
27 270 27,72
т
В матрице, (X X) число 27, лежащее на пересечении 1-й строки и 1-го столбца, получено как сумма произведений элементов 1-й строки матрицы X и 1-го столбца матрицы X.
Т
Умножаем матрицы, (X У):
Xх У =
10043
105415
10085,2
Т 1
Находим обратную матрицу (X X)- :
(Xх X) -1 =
1,648 -0,0222 -1,389
-0,0222 0,00222 0
-1,389 0 1,389
Вектор оценок коэффициентов регрессии равен:
У^) =
1,648 -0,0222 -1,389
-0,0222 0,00222 0
-1,389 0 1,389
10043
105415
10085,2
202,574
11,078
58,611
*
Уравнение регрессии (оценка уравнения регрессии)
У = 202,574 + 11,0776X1 + 58,611Щ 2. Анализ параметров уравнения регрессии.
Перейдем к статистическому анализу полученного уравнения регрессии: проверке значимости уравнения и его коэффициентов, исследованию абсолютных и относительных ошибок аппроксимации. Для несмещенной оценки дисперсии проделаем следующие вычисления: Несмещенная ошибка s=Y-Y(x)=Y- X*s (абсолютная ошибка аппроксимации)
У У(х) s = У - У(х) s2 (У^ср)2 И : ^
306 304.851 1.149 1.321 4351.112 0.00376
310 304.851 5.149 26.515 3839.409 0.0166
302 304.851 -2.851 8.127 4894.816 0.00944
314 316.573 -2.573 6.62 3359.705 0.00819
316 316.573 -0.573 0.328 3131.853 0.00181
320 316.573 3.427 11.745 2700.15 0.0107
326 328.295 -2.295 5.268 2112.594 0.00704
330 328.295 1.705 2.906 1760.89 0.00517
328 328.295 -0.295 0.0871 1932.742 0.0009
358 360.239 -2.239 5.011 194.964 0.00625
354 360.239 -6.239 38.92 322.668 0.0176
360 360.239 -0.239 0.0569 143.112 0.000663
374 371.961 2.039 4.158 4.15 0.00545
370 371.961 -1.961 3.845 3.853 0.0053
377 371.961 5.039 25.394 25.372 0.0134
383 383.683 -0.683 0.466 121.816 0.00178
380 383.683 -3.683 13.564 64.594 0.00969
386 383.683 2.317 5.369 197.038 0.006
416 415.626 0.374 0.14 1939.261 0.000898
415 415.626 -0.626 0.392 1852.187 0.00151
420 415.626 4.374 19.129 2307.557 0.0104
426 427.349 -1.349 1.819 2920.001 0.00317
428 427.349 0.651 0.424 3140.15 0.00152
425 427.349 -2.349 5.516 2812.927 0.00553
438 439.071 -1.071 1.147 4360.89 0.00244
440 439.071 0.929 0.863 4629.038 0.00211
441 439.071 1.929 3.722 4766.112 0.00437
192.852 57888.963 0.162
Средняя ошибка аппроксимации:
Оценка дисперсии равна:
б^у-у^^у-у^^ш^ Несмещенная оценка дисперсии равна:
-192.85 = 8.04
=-—Л
п—т— 1
27-2-1
Оценка среднеквадратичного отклонения (стандартная ошибка для оценки У):
2 XI
Найдем оценку ковариационной матрицы вектора к = S • (X X)-
к(х) = 8.04
1,648 -0,0222 -1,389 13,244 -0,179 -11,16
-0,0222 0,00222 0 = -0,179 0,0179 0
-1,389 0 1,389 -11,16 0 11,16
Дисперсии параметров модели определяются соотношением S 1 = Кц, т.е. это элементы, лежащие на главной диагонали:
£«, = ^13,244 = 3,639 = /о. 0179 = 0.134 ^2^^/1116 = 3.341
Показатели тесноты связи факторов с результатом.
Если факторные признаки различны по своей сущности и (или) имеют различные единицы измерения, то коэффициенты регрессии Ь при разных факторах являются несопоставимыми. Поэтому уравнение регрессии дополняют соизмеримыми показателями тесноты связи фактора с результатом, позволяющими ранжировать факторы по силе влияния на результат.
К таким показателям тесноты связи относят: частные коэффициенты эластичности, р-коэффициенты, частные коэффициенты корреляции.
Частные коэффициенты эластичности.
С целью расширения возможностей содержательного анализа модели регрессии используются частные коэффициенты эластичности, которые определяются по формуле:
Частный коэффициент эластичности показывает, насколько процентов в среднем изменяется признак-результат у с увеличением признака-фактора Xj на 1% от своего среднего уровня при фиксированном положении других факторов модели.
11)
Е\ = 11.08-
0.3
371%
Частный коэффициент эластичности |Е1|<1. Следовательно, его влияние на результативный признак У незначительно.
Частный коэффициент эластичности |Е2|<1. Следовательно, его влияние на результативный признак У незначительно.
Стандартизированные частные коэффициенты регрессии.
Стандартизированные частные коэффициенты регрессии - Р-коэффициенты (Р|) показывают, на какую часть своего среднего квадратического отклонения Б(у) изменится признак-результат у с изменением соответствующего фактора Xj на величину своего среднего квадратического отклонения (Б^) при неизменном влиянии прочих факторов (входящих в уравнение).
По максимальному Р| можно судить, какой фактор сильнее влияет на результат У.
По коэффициентам эластичности и Р-коэффициентам могут быть сделаны противоположные выводы. Причины этого: а) вариация одного фактора очень велика; б) разнонаправленное воздействие факторов на результат.
Коэффициент Pj может также интерпретироваться как показатель прямого (непосредственного) влияния у-ого фактора на результат (у). Во множественной регрессии у-ый фактор оказывает не только прямое, но и косвенное (опосредованное) влияние на результат (т.е. влияние через другие факторы модели).
Косвенное влияние измеряется величиной: ХР^хъы, где т - число факторов в модели. Полное влияние у-ого фактора на результат равное сумме прямого и косвенного влияний измеряет коэффициент линейной парной корреляции данного фактора и результата - г^,у.
Так для нашего примера непосредственное влияние фактора х1 на результат У в уравнении регрессии измеряется Р| и составляет 0.977; косвенное (опосредованное) влияние данного фактора на результат определяется как:
Гх1х2Р2 = 0 * 0.207 = 0
Сравнительная оценка влияния анализируемых факторов на результативный признак.
Сравнительная оценка влияния анализируемых факторов на результативный признак производится:
- средним коэффициентом эластичности, показывающим на сколько процентов среднем по совокупности изменится результат у от своей средней величины при изменении фактора на 1% от своего среднего значения;
- множественным коэффициентом корреляции (индекс множественной корреляции):
Коэффициент множественной корреляции можно определить через матрицу парных коэффициентов корреляции:
Коэффициент множественной корреляции можно определить через матрицу парных коэффициентов корреляции:
где Дг - определитель матрицы парных коэффициентов корреляции; Дг11 - определитель матрицы межфакторной корреляции.
А г =
1 0,977 0,207
0,977 1 0
0,207 0 1
= 0.00333
А гИ =
1 0
0 1
= 1
Коэффициент множественной корреляции:
Аналогичный результат получим при использовании других формул:
К = \/l-(l-0.9772)(l-0.9632J = 0.9983 Связь между признаком Y и факторами Xi сильная. Расчёт коэффициента корреляции выполним, используя известные значения линейных коэффициентов парной корреляции и Р-коэффициентов:
R = \/(Ш7 ■ 0977 + 0.207 - 0.207 = yU997 = 0.998 Коэффициент детерминации:
R2 = 0.997
Коэффициент детерминации.
R2= 0.99832 = 0.9967 Более объективной оценкой является скорректированный коэффициент детерминации:
згй=1-(1-1гэ}
п—т—1 27 — 1
0.996
'27-2-1
Чем ближе этот коэффициент к единице, тем больше уравнение регрессии объясняет поведение У.
Добавление в модель новых объясняющих переменных осуществляется до тех пор, пока растет скорректированный коэффициент детерминации.
3. Проверка гипотез относительно коэффициентов уравнения регрессии (проверка значимости параметров множественного уравнения регрессии).
Число у=п-ш-1 называется числом степеней свободы. Считается, что при оценивании множественной линейной регрессии для обеспечения статистической надежности требуется, чтобы число наблюдений, по крайней мере, в 3 раза превосходило число оцениваемых параметров.
1) 1-статистика
Ттабл (п-ш-1;а/2) = (24;0.025) = 2.064
2) Находим стандартную ошибку коэффициента регрессии Ь0:
¿0 = ^^ = 55.66>2.064
¿0 =
Статистическая значимость коэффициента регрессии Ь0 подтверждается.
3) Находим стандартную ошибку коэффициента регрессии Ь1:
Статистическая значимость коэффициента регрессии Ь1 подтверждается.
4) Находим стандартную ошибку коэффициента регрессии Ь2:
Статистическая значимость коэффициента регрессии Ь2 подтверждается.
Доверительный интервал для коэффициентов уравнения регрессии.
Определим доверительные интервалы коэффициентов регрессии, которые с надежность 95% будут следующими:
(Ь - Бы; Ь + Бы) Ь0: (202.57 - 2.064 • 3.64 ; 202.57 + 2.064 • 3.64) = (195.06;210.09) Ь1: (11.08 - 2.064 • 0.13 ; 11.08 + 2.064 • 0.13) = (10.8;11.35) Ь2: (58.61 - 2.064 • 3.34 ; 58.61 + 2.064 • 3.34) = (51.72;65.51)
4. Проверка общего качества уравнения множественной регрессии.
Б-статистика. Критерий Фишера.
£^ = ^0.0179 = 0.13 £1 = 1^ = 82.9>2.0(>4
Я2 = 1
= 1
192.85
= 0.9967
Ш-уГ
Проверим гипотезу об общей значимости - гипотезу об одновременном равенстве нулю всех коэффициентов регрессии при объясняющих
переменных:
2
Но: Я2 = 0; Р1 = Р2 = ... = Рш = 0.
Н1: Я2 ф 0.
Проверка этой гипотезы осуществляется с помощью Б-статистики распределения Фишера (правосторонняя проверка).
Если Е<Екп=Б
кр "а ; п-ш-1
то нет оснований для отклонения гипотезы Н0.
Г-
В? п-т-1 0.9007 27-2—.1.
= 3590.52
т 1-09967 2
Табличное значение при степенях свободы к1=2 и к2=п-ш-1=27-2-1=24, Бкр(2;24) = 3.4
Поскольку фактическое значение Б>Екр, то коэффициент детерминации статистически значим и уравнение регрессии статистически надежно.
Оценка значимости дополнительного включения фактора (частный Р-критерий).
Необходимость такой оценки связана с тем, что не каждый фактор, вошедший в модель, может существенно увеличить долю объясненной вариации результативного признака. Это может быть связано с последовательностью вводимых факторов (т. к. существует корреляция между самими факторами).
Мерой оценки значимости улучшения качества модели, после включения в нее фактора Xj, служит частный Б-критерий - Б^:
Рхз =
(га—т—1)
1-В2
где ш - число оцениваемых параметров.
В числителе - прирост доли вариации у за счет дополнительно включенного в модель фактора Xj.
Если наблюдаемое значение Бх больше Екр, то дополнительное введение фактора Xj в модель статистически оправдано.
Частный Б-критерий оценивает значимость коэффициентов «чистой» регрессии (Ь]). Существует взаимосвязь между частным Б-критерием - Бх и 1-критерием, используемым для оценки значимости коэффициента регрессии при ]-м факторе:
Оценим с помощью частного F-критерия:
1) целесообразность включения в модель регрессии факторов х1 после введения х](Бх1).
Определим наблюдаемое значение частного Б-критерия:
Я2(х2,хп = г2(х2) = 0.20672 = 0.0427
Бкр(к1=1;к2=24) = 4.26
Сравним наблюдаемое значение частного Б-критерия с критическим: Бх1>4.26, следовательно, фактор х1 целесообразно включать в модель после введения фактора х2.
2) целесообразность включения в модель регрессии факторов х2 после введения х](Бх2).
Определим наблюдаемое значение частного Б-критерия:
Я2(х1,хп = г2(х1) = 0.97672 = 0.954
Сравним наблюдаемое значение частного Б-критерия с критическим: Бх2>4.26, следовательно, фактор х2 целесообразно включать в модель после введения фактора х1.
«УТВЕРЖДАЮ»
*> II £5Г
- « ¥Л_ иРЕЦиХЖ 1» ) 2016 г.
Д.Н>Ж]Э*лыгин
АКТ ПРОМЫШЛЕННЫХ ИСПЫТАНИИ
Акт, настоящий, составлен в том, что комиссией в составе: от ООО «РЕЦИКЛ» - к.т.н., заведующий учебной научно-производственной лабораторией Севостьянов М.В.; ведущий инженер лаборатории Бабуков В.А.; от Белгородского государственного технологического университета им. В. Г. Шухова - инженер кафедры «Технологические комплексы, машины и механизмы» Кощуков A.B.; аспирант кафедры «Теплогазоснабжение и вентиляция» Емельянов Д.А. проведены полупромышленные испытания пневмомеханического устройства (патент на изобретение №2538579), используемого для микрогранулирования техногенных волокнистых материалов в малотоннажном технологическом комплексе по производству гранулированных стабилизирующих добавок (ГСД) для щебеночно-мастичного асфальтобетона (ЩМА).
Установка состоит из двух торообразных камер, верхней и нижней, расположенных горизонтально одна над другой. Подача воздушно-материальной смеси осуществляется по трубопроводу (cf=100 мм), который тангенциально соединен с верхней торообразной камерой (d=200 мм). В торообразной камере на поток действуют центробежные силы, благодаря которым происходит агломерация частиц материала. После этого агломераты перемещаются во вторую камеру и дополнительно уплотняются и увеличиваются в размерах.
В качестве исходного материала для настоящих испытаний был использован измельченный в шредере и молотковой дробилке картон марки Т13. Истинная плотность измельченного картона составляла 800 кг/м3, насыпная плотность - 30±10 кг/м3. Измельченные частицы имели
волокнистую структуру, что осложняло их осаждение в циклоне-разгрузителе. Эффективность осаждения составляла 72-75%. При производительности дробилки Ст= 160-200 кг/ч потери материала составляли 45-50 кг/ч.
Определен компонентный состав смеси, включающий измельченный картон, некондиционную продукцию и связующую добавку, для агломерации в пневмомеханическом устройстве, которое установлено перед циклоном-разгрузителем. Добавка 10±5% некондиционной продукции и 1,2±0,2% карбоксиметилцеллюлозы к исходному материалу позволила получить в пневмомеханическом устройстве гранулы повышенной плотности (р=400±30 кг/м3) и размеров (¿=2,0-3,5 мм). Увеличение размеров и плотности агломерированных частиц привело к повышению степени их улавливания в циклоне-разгрузителе технологического комплекса до 90-92%, что снизило потери материала до 16-18 кг/ч.
Для предотвращения пыления на стадии загрузки исходного сырья в роторную дробилку разработано и установлено аспирационное укрытие приемной воронки (патент на полезную модель №154559).
Таким образом, разработанные технические устройства для агломерации техногенных волокнистых материалов могут быть использованы в малотоннажном производстве для получения гранулированной продукции различного назначения: фибропористые заполнители, комплексные органоминеральные удобрения, топливные пеллеты и т. п.
От БГТУ им. В. Г. Шухова:
От ООО «РЕЦИКЛ»:
«УТВЕРЖДАЮ»
• IlcpiM проректор
ап звало u Н.Л. 2017 г.
АКТ
и .чьедрении и учеПимП ¡ipnimí ie Чкалов лясссртЕШЮЗШоН работы aCiL.ipíiHTt. к&фсдры «Тепг-огюо снабжение и веЕг/иляциу* ¿мглт.япопи./^?литр|-:я Ajk'kl■ягтдрппичй
Обратите внимание, представленные выше научные тексты размещены для ознакомления и получены посредством распознавания оригинальных текстов диссертаций (OCR). В связи с чем, в них могут содержаться ошибки, связанные с несовершенством алгоритмов распознавания. В PDF файлах диссертаций и авторефератов, которые мы доставляем, подобных ошибок нет.