Совершенствование процессов смешивания сыпучих сред, склонных к сегрегации, в аппаратах с подвижной лентой тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 00.00.00, кандидат наук Ватагин Александр Александрович

• Ватагин Александр Александрович
• кандидат наук
• 2022

Оглавление диссертации кандидат наук Ватагин Александр Александрович

Введение

1 Анализ современных источников по конструкциям устройств для смешивания сыпучих сред и методам их расчета

1.1 Классификация смесительных устройств для смешивания сыпучих сред (использующих подвижную ленту)

1.2 Анализ конструкций смесителей транспортного типа

1.3 Анализ математических моделей

1.3.1 Математические модели процессов смешивания сыпучих сред

1.3.2 Вероятностные модели описания процессов формирования разреженных потоков

1.3.3 Обзор существующих экспресс методов оценки однородности смесей сыпучих сред

Выводы по главе и постановки задач исследования

2 Математическое моделирование процессов смешивания сыпучих сред, склонных к сегрегации, в аппрате с подвижной лентой со щеточным разбрасывателем и эластичным экраном

2.1 Описание конструкции нового аппарата

2.2 Математическая модель процесса формирования дисперсного потока щеточным разбрасывателем

2.2.1 Описание формы и структуры потока по высоте

2.2.2 Описание формы и структуры потока по ширине

2.3 Моделирование ударного взаимодействия частиц с эластичным отбойником

2.4 Метод вычисления коэффициента неоднородности смеси

2.5 Экспресс-метод определения коэффициента неоднородности смеси

Выводы по главе

3 Сравнительные опытно - теоретические исследования процессов смешивания сыпучих материалов в разработанном аппарате

3.1 Описание лабораторной установки

3.1.1 Технические параметры лабораторной установки

3.1.2 Составные элементы лабораторной установки

3.1.3 Принцип работы лабораторной установки

3.2 Порядок проведения экспериментов

3.2.1 Изучение распределения частиц при проведении исследования

3.2.2 Результаты экспериментальной части

Выводы по главе

4 Разработка инженерной методики расчета смесителей

4.1 Расчет основных параметров смесителя

4.1.1 Расчет мощности привода разбрасывающих устройств

4.1.2 Расчет производительности

4.1.3 Пример расчета дополниетльных параметров смесителя

4.2 Методика расчета смесителя со щеточным разбрасывателем

4.2.1 Пример расчета основных параметров смесителя

4.3 Рекомендации по промышленному применению

4.4 Конструктивные схемы новых смесителей с использованием подвжной ленты

4.4.1 Агрегат для смешивания сыпучих материалов

4.4.2 Агрегат для перемешивания сыпучих материалов

4.4.3 Агрегат для смешивания сыпучих материалов

Выводы по главе

Заключение

Список литературы

Приложение А - Пример анализа в программном продукте «М1ХА№>

Приложение Б - Патент РФ №2624698

Приложение В - Патент РФ №2620387

Приложение Г - Справка с АО «АБЗ КАПОТНЯ»

Приложение Д - Справка с АО «Р-Фарм Прогресс»

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Совершенствование процессов смешивания сыпучих сред, склонных к сегрегации, в аппаратах с подвижной лентой»

ВВЕДЕНИЕ

В химической и других отраслях промышленности при проведении процессов смешивания сыпучих сред достаточно часто имеет место возникновение нежелательного процесса - сегрегации смеси, то есть ее разделение в процессе получения и выгрузки [1 - 5]. Наличие сегрегации существенно ухудшает ее однородность, повышает время смешивания и увеличивает затраты энергии, кроме того, при сегрегации требуется организация дополнительных мероприятий по снижению ее интенсивности или ликвидации [6].

Согласно проведенному анализу [7 - 11], основными видами сегрегации являются разделение смешиваемых материалов по плотности (в полях сил тяжести и под действием центробежных сил), разделение за счет различия в размерах и физико-механических свойствах частиц (фрикционных, упругих и других). Установлено, что наиболее интенсивная сегрегация вызвана различием плотностей и размеров частиц смешиваемых материалов. Кроме того, процесс сегрегации также происходит при выгрузке готовой смеси, тем самым нарушая (ухудшая однородность) сформировавшуюся смесь. При смешивании сыпучих сред во многих процессах химических технологий наибольшая интенсивность разделения смеси происходит из-за сегрегации по плотности и размерам.

Процесс сегрегации часто происходит при выгрузке готовой смеси, когда частицы, имеющие большую плотность, обгоняют остальные, тем самым нарушая (ухудшая) сформировавшуюся смесь. Снижению негативного влияния сегрегации на однородность получаемой смеси посвящено достаточно большое количество исследований [5, 12 - 17]. Существующие методы борьбы с сегрегацией при смешивании направлены на разрушение сегропотоков, на управление сегропотоками, а также на организацию рециклов (многократной циркуляции смеси). Однако, как показывает практика, данные способы лишь незначительно снижают

разделение смеси, но при этом существенно усложняют конструкцию смесителей и повышают затраты энергии. [5].

Таким образом, проблема получения однородных смесей материалов, частицы которых отличаются по плотности и размерам, актуальна и решена не окончательно.

С целью предотвращения сегрегации предложено осуществлять процесс смешивания в дисперсном состоянии, организовав при этом раздельное, независимое разбрасывание каждого компонента с последующим наложением и ударным взаимодействием сформированных потоков с эластичным отбойным органом. Это целесообразно осуществлять в смесителях с подвижной транспортерной лентой, связывающей все узлы агрегата в единую систему.

Цель работы - совершенствование процесса смешивания сыпучих сред, склонных к сегрегации, в аппарате с подвижной лентой за счет организации ударного взаимодействия с эластичным отбойным органом предварительно сформированных разреженных потоков вращающимися щеточными устройствами; создание метода расчета основных конструктивных и режимных параметров.

- провести математическое описание процесса формирования разреженных потоков с учетом их объемного расширения и получить уравнения дифференциальных функций распределения числа частиц по угловым координатам;

- теоретически обосновать и опытным путем подтвердить возможность предотвращения сегрегации за счет организации независимого формирования потоков компонентов и близкого к неупругому ударного взаимодействия с эластичным отбойником;

- получить выражения для определения коэффициента неоднородности смеси с учетом объемного расширения потоков;

- разработать экспресс-метод оценки коэффициента неоднородности смеси, учитывающего перекрытие распределений пикселей по оттенкам серого, основанного на обработке цифровых изображений проб смеси;

- с целью подтверждения адекватности математического описания процессов формирования и взаимодействия дисперсных потоков при смешивании провести серию сравнительных теоретико-экспериментальных лабораторных исследований на устройствах с наклоненными к оси транспортера вращающимися разбрасывателями и эластичным экраном;

- создать методику инженерного расчета основных конструктивных и режимных параметров смесителя;

- разработать серию рекомендаций по промышленному использованию аппарата.

Научная новизна работы:

• с позиций вероятностного подхода разработано математическое описание процессов формирования струйных потоков смешиваемых сыпучих сред лопастными разбрасывающими органами с учетом их объемного расширения;

• получены выражения для вычисления коэффициента неоднородности смеси с учетом объемного расширения потоков, разработан новый полубесконтактный способ экспресс-оценки коэффициента неоднородности смеси

• проведением ряда сравнительных опытно-теоретических исследований подтверждена возможность получения одинаковых распределений числа частиц в дисперсных потоках в зоне их наложения;

• теоретически обоснована и экспериментально подтверждена возможность предотвращения сегрегации смеси за счет организации ударного взаимодействия дисперсных потоков с эластичным экраном.

На защиту выносятся следующие положения:

- математическое описание процесса формирования расширяющихся потоков сыпучих сред, создаваемых вращающимися разбрасывающими

органами, и выражения дифференциальных функций распределения числа частиц с учетом объемного расширения потока;

- метод нахождения коэффициента неоднородности смеси в зависимости от режимов работы и геометрических параметров смесителя, а также физико -механических свойств частиц смешиваемых сыпучих компонентов;

- основные результаты опытно-теоретических исследований на лабораторных установках с определением условий работы, способствующих снижению сегрегации смеси;

- конструкция нового смесителя и научно обоснованный метод инженерного расчета его основных параметров.

Практическая ценность работы, заключается в следующем:

• применение аппаратов с малыми затратами энергии для смешивания с использованием результатов опытно-теоретических исследований позволяет получить однородные смеси материалов, отличающиеся по физико-механическим характеристикам таким, как плотность и размеры частиц;

• методика инженерного расчета основных режимных и конструктивных параметров аппаратов, обеспечивающих снижение сегрегации частиц находит применение при разработке смесителей сыпучих материалов, как в химической, так и в других отраслях промышленности;

• предложен научно обоснованный и проверенный опытным путем метод инженерного расчета основных режимных и конструктивных параметров смесителей с эластичными элементами, работающих со склонными к сегрегации сыпучими средами;

• результаты теоретических и экспериментальных исследований использованы при производстве минеральных порошков с цветными, молотыми наполнителями при создании асфальтобетонной смеси на заводе АО «АБЗ КАПОТНЯ»; при производстве активных фармацевтических ингредиентов химической природы и биотехнологических субстанций на заводе АО «Р-Фарм Прогресс»; на предприятиях используется созданный в

работе алгоритм вычисления коэффициента неоднородности для оценки однородности смеси.

Достоверность научных положений и выводов диссертации базируется на комплексном применении современных физико-механических и математических методов анализа, на результатах лабораторных и опытно -промышленных испытаний, на удовлетворительном совпадении теоретических и экспериментальных данных.

Апробация работы. Основные результаты работы отражены в докладах следующих конференциях и симпозиумах:

У1-м международном научно-техническом симпозиуме «Современные инженерные проблемы базовых отраслей промышленности» международного научно-технического форума «Первые международные Косыгинские чтения» г. Москва; на 70-74-ой Всероссийской научно-технической конференции студентов, магистрантов и аспирантов высших учебных заведений с международным участием, г. Ярославль; на У1-й Всероссийской научно-практической конференции история и перспективы развития транспорта на севере России, г. Ярославль; на 1У-й Международной научно-практической конференции «Машины, агрегаты и процессы». Проектирование, создание и модернизация, г. Санкт-Петербург.

Объем и структура работы. Диссертационная работа состоит из введения, четырех глав, заключения, списка использованной литературы и приложений. Общий объем работы 121 стр., включая 41 рисунок, 35 таблиц, 5 приложений и список литературы из 117 наименований.

Методы исследования. Экспериментальные исследования проводились в лабораторных условиях. Математическое моделирование осуществлялось с помощью уравнений механики, гидромеханики, вероятностных и статистических методов. Расчеты, обработку результатов эксперимента, численное и аналитическое решение уравнений производили на ЭВМ.

Публикации. По материалам выполненных исследований опубликовано 30 научных работ, в том числе 1 монография, 3 статьи в журналах,

рекомендованных ВАК, 3 статьи в журналах, входящих в перечень Web of Science/Scopus, 12 патентов РФ, 10 тезисов докладов.

Личный вклад автора. Личный вклад автора заключается в определении целей и задач работы, постановке и проведении теоретических и экспериментальных исследовании, в анализе и обобщении результатов работы, разработке прикладной части и формулировании основных выводов.

1 АНАЛИЗ СОВРЕМЕННЫХ ИСТОЧНИКОВ ПО КОНСТРУКЦИЯМ УСТРОЙСТВ ДЛЯ СМЕШИВАНИЯ СЫПУЧИХ СРЕД И МЕТОДАМ

ИХ РАСЧЕТА

1.1 КЛАССИФИКАЦИЯ СМЕСИТЕЛЬНЫХ УСТРОЙСТВ ДЛЯ СМЕШИВАНИЯ СЫПУЧИХ СРЕД (ИСПОЛЬЗУЮЩИХ ПОДВИЖНУЮ ЛЕНТУ)

Аппараты для смешивания сыпучих сред являются важной частью производств во многих областях промышленности: химической, сельскохозяйственной, фармацевтической, пищевой и др. От правильно приготовленной смеси зависит качество продукта на выходе. В связи с многообразием производств, технологических процессов и типов сыпучих сред существует огромное количество смесительного оборудования [18 - 22].

Большинство смесителей хорошо справляются со своей задачей. Это характерно для тех случаев, когда частицы имеют близкие размеры, плотность, форму и другие параметры. Однако при смешивании материалов, частицы которых отличаются по вышеуказанным признакам, часто имеет место сегрегация - явление, приводящие к разделению смеси. Для смешивания таких материалов необходимо использовать специальное смесительное оборудование, позволяющие нейтрализовать эффект сегрегации [3 - 5, 23].

В большинстве процессов химической и других, смежных отраслей промышленности, имеет место сегрегация, вызванная разностью плотностей компонентов. С целью ее предотвращения необходимо обеспечить в смесителе такие условия движения частиц, при которых эффект разделения минимален.

Согласно работам [6 - 11], наиболее успешно борьба с сегрегацией решается в аппаратах, использующих подвижную ленту. Это объясняется

проведением процесса в тонких слоях и дисперсном состоянии и многочисленными ударными эффектами.

Одна из множества классификаций таких смесительных устройств

показана на рисунке 1.1

Рисунок 1.1 - Классификация смесительных устройств транспортерного типа

По принципу действия существующие конструкции смесительных устройств подразделяются на смесители непрерывного действия, в которых смешивание сыпучих материалов происходит одновременно с его перемещением к месту выгрузки смеси и смесители периодического действия, в которых в начале происходит смешивание компонентов до достижения однородности и после окончания цикла перемешивания конечный продукт выгружается.

По типу расположения подвижной ленты наиболее часто транспортные смесители выполняют в вертикальном, горизонтальном или наклонном исполнении [24, 25].

Смесители горизонтального типа обычно включают в себя транспортные системы различных типов (рисунок 1.2). В большинстве случаев используют смесители ленточного и шнекового типов, однако существуют и другие, например «бегущая волна».

Смесители сыпучих сред транспортерного типа

Ленточный транспортер Шнековый транспортер Транспортер типа «бегущая волна»

Рисунок 1.2 - Классификация смесителей транспортерного типа

Наиболее эффективным в большинстве случаев для смешивания сухих сыпучих материалов является ленточный транспортер, в то же время шнековый транспортер [26, 27] обладает высоким энергопотреблением из-за повышенного трения частиц в процессе смешивания вследствие их нагрева. Аппараты типа «бегущая волна» [28] - обладают относительно невысокой производительностью и быстрым износом ленты.

Аппараты, в основе которых лежит ленточный транспортер, имеют большое количество модификаций. В комплексе с транспортированием в них используют различные типы перемешивающих устройств. Одна из возможных классификаций смесителей с ленточным транспортером представлена на рисунке 1.3.

Рисунок 1.3 - Классификация смесителей транспортерного типа по типу

перемешивающего устройства

Для повышения качества перемешивания влажных и трудносмешиваемых материалов применяют различные типы вращающихся перемешивающих устройств: лопастные, щеточные, реечные и др.

Лопастные перемешивающие устройства - это механизмы, расположенные над лентой, имеющие две или более лопастей, взаимодействующих с материалами [29 - 32]. Достоинства: низкая стоимость изготовления и несложность конструкции. Недостатки: одновременное воздействие на оба компонента смеси; при этом из-за разности плотностей частицы получают разные перемещения, вызывая сегрегацию.

Шнековые перемешивающие органы могут размещаться над лентой под разными углами [26, 33]. Достоинства: простота обслуживания, малые габаритные размеры. Недостатки: при взаимодействии винтовыми поверхностями с компонентами смеси имеет место сегрегация аналогично лопастным мешалкам.

Щеточный перемешивающий орган, располагается над транспортной лентой и совершает вращательное или поступательное движение [30]. Достоинства: низкая стоимость изготовления и несложность конструкции, простота ремонта и замены, самоочищаемость, возможность регулирования параметров в большом диапазоне. Недостатки: быстрый износ, повышенное трение.

Однако, при помощи щеточных устройств можно переводить компоненты смеси в дисперсное состояние практически с любыми параметрами потоков и за счет этого организовать условия смешивания, при которых сегрегация будет минимальна [31].

Анализ известных типов смесительных устройств с жесткими вращающимися устройствами показывает, что практически все они малоэффективны при смешивании сыпучих материалов, склонных к сегрегации.

Применяя устройства щеточного типа, можно с большей интенсивностью воздействовать на частицы, преобразуя структуру и форму

потоков и тем самым, создавать условия, не благоприятные для развития сегрегации.

Во многих смесителях транспортерного типа процесс смешивания реализуется с использованием ударного взаимодействия, который позволяет перенаправлять потоки и изменять их структуру. Классификация смесителей с ленточным транспортером показана на рисунке 1.4.

Рисунок 1.4 - Классификация смесителей с ленточным транспортером

Кроме того, применение отбойного элемента позволяет уменьшить рабочую зону. В результате удара потока частиц об отбойник образуется отраженный поток, причем параметры распределений числа частиц в нем зависят от формы и структуры набегающего потока, а также физико -механических характеристик частиц материала. Перемещением отбойного элемента вдоль транспортера и его наклоном можно достичь таких параметров распределения количеств частиц смешиваемых материалов по сечениям потоков, что в области отбойного элемента (в зоне взаимодействия с ним) на каждом участке будет одинаковое соотношение смешиваемых материалов, то есть сформируется однородная смесь. Таким образом, использование отбойного элемента позволяет достаточно эффективно воздействовать на процесс смешивания и влиять на интенсивность сегрегации.

1.2 АНАЛИЗ КОНСТРУКЦИЙ СМЕСИТЕЛЕЙ ТРАНСПОРТНОГО

ТИПА

На рисунке 1.6 представлена схема пневмомеханического смесителя сыпучих материалов транспортерного типа, в котором смесительные устройства выполнены в виде вращающихся патрубков, соединенных с воздушным компрессором [34].

Данный смеситель состоит из ленточного транспортера с роликовыми опорами, над которым вдоль его продольной оси закреплены роторные перемешивающие органы, выполненные в виде звездочек с патрубком для подачи сжатого воздуха. Привод вращения перемешивающих органов осуществляется при помощи цепной передачи. Патрубки соединены подвижным соединением с коллекторами. Привод цепной передачи осуществляется от электродвигателя через редуктор.

1-ленточный транспортер, 2-роликовые опоры, 3-роторные перемешивающие органы, 4-цепная передача,5-электродвигатель,6-редуктор Рисунок 1.6 — Пневмомеханический смеситель сыпучих материалов

Однако в данном смесителе при перемешивании материалов, склонных к сегрегации, проблема ее возникновения не исключается. Размещенные над лентой рабочие органы не предотвращают разделение смеси.

В смесителе, показанном на рисунке 1.7, с целью предотвращения сегрегации предлагается полученную смесь уплотнять при помощи

устройства с сужающимся зазором 11. Однако приготовленная смесь свободно ссыпается с ленты в зазор уплотнителя, что может привести к ее разделению [35].

6 12 4 10 8

1,2-дозаторы, 3-ленточный транспортер, 4-валик с радиальными эластичными элементами, 5,12-привод, 6-приводной барабан, 7-направляющий барабан, 8,9-здездочки, 10-цепь, 11-барабан с радиальными эластичными элементами, 13-емкость для сбора готового

продукта, 14-неподвижная поверхность Рисунок 1.7 — Агрегат для смешивания и уплотнения сыпучих материалов

В дозаторе-смесителе [36], представленном на рисунке 1.8, сегрегация по плотности минимизируется за счет использования малых частот вращения транспортных органов (шнеков) и отсутствия режимов «свободного» движения смеси. В этом аппарате процесс смешивания реализуется в плотных слоях, что приводит к высокому энергопотреблению.

I 2 6

7 3 10

1,2-бункер, 3,4-кожух, 5-рабочий орган большего диаметра, 6-рабочий орган меньшего диаметра, 7,8-приводы, 9-выходное отверстие, 10-выгрузное окно Рисунок 1.8 - Дозатор-смеситель сыпучих материалов

В агрегате для смешивания сыпучих материалов [37], показанном на рисунке 1.9 применены подпружиненные отбойные элементы. Однако, они имеют сложную конструкцию в виде набора пластин, а также снабжены поддерживающим упругим элементом 5, что снижает надежность оборудования. Установленные таким образом отбойные элементы, имеют малую эффективность для снижения сегрегации.

12 3 4 5 6 7

1-бункера, 2-смесительное устройство, 3-эластичные элементы, 4-валик, 5-упругий элемент, 6-набор пластин, 7-привод, 8-ленточный транспортер, 9-устройство выгрузки Рисунок 1.9 - Агрегат для смешивания сыпучих материалов

Существует потребность в предоставлении альтернативной техники для смешивания материалов, таких как реагенты, на заводе по ферментативной или микробиологической переработке, а также других материалов. В частности, предварительная обработка биологического материала, например, растительных и животных материалов, используемых в производстве пищевых продуктов. В зарубежной практике присутствует малое количество аппаратов смешивания на основе транспортной ленты.

Проанализировав конструкции современных устройств для смешивания сыпучих сред транспортного типа было установлено, что практически во всех аппаратах имеет место возникновение сегрегации, вызванной различием в плотностях и размерах частиц.

Предлагаемые для ее снижения технические решения лишь частично решают проблему, но существенно усложняют конструкцию смесителя

1.3 АНАЛИЗ МАТЕМАТИЧЕСКИХ МОДЕЛЕЙ

1.3.1 МАТЕМАТИЧЕСКИЕ МОДЕЛИ ПРОЦЕССОВ СМЕШИВАНИЯ

СЫПУЧИХ СРЕД

Анализ математических моделей процессов смешивания сыпучих сред в аппаратах транспортного типа показал, что наиболее распространены модели следующих типов (рисунок 1.10) [38 - 43].

Рисунок 1.10 - Классификация математических моделей

Одночастичный подход к описанию механики движения сыпучих сред используются в работах [38, 39]. Авторы работы [38] рассматривают сыпучий материал как гидромеханическую систему, в которой его структура описывается с точки зрения движения одной частицы. Для описания движения частиц в рабочем объеме смесителя используется уравнение:

тх = -Р-Р + РА-С + |, (1.1)

где Р - сила аэродинамического сопротивления; F - сила сухого терния;

РА - сила Архимеда; G - сила тяжести; J - переносная сила инерции.

При решении автор исследует два типа движения - медленное и быстрое вибрационное. На их основе строится модель смешивания.

В работе [39] для оценки процесса движения частиц в смесительном аппарате применяется уравнение вида:

(I.2)

где А - коэффициент лобового сопротивления; Wm - скорость струи.

Решая уравнение относительно скорости изолированных единичных частиц, определяются режимные и конструктивные параметры аппарата, а также выявляются условия формирования однородной смеси материалов.

Несмотря на существование множества работ, одночастичный подход не учитывает совместное движение и взаимодействие частиц в потоке, его расширение и неоднородную структуру, что имеет значение при описании процессов смешивания в смесителях с подвижной лентой.

Для описания процессов смешивания сыпучих сред достаточно часто применяются кибернетические модели, основанные на принципе «черного ящика». Задаются входные параметры процесса, а протекающие процессы скрыты. Такие модели для описания процессов смешивания сыпучих сред использованы в работах Бородулина Д.М., Сухорукова Д.В. и других исследователей [44 - 47].

В работе [44] рассматриваются несколько схем организации материальных потоков с различными параметрами. При помощи кибернетического подхода разработаны математические модели для смесителей непрерывного действия, которые представлены в форме системы дифференциальных уравнений, включающих в себя информацию о формировании потока в дозаторах, что является входным параметром «черного ящика», в то время как выходным будет являться приготовленная смесь (коэффициент неоднородности).

В работе [45] для переработки сыпучих материалов в условиях их объемного дозирования применяется преобразование Лапласа. Выведенная

математическая модель позволяет прогнозировать качество приготовленной смеси при известных входных и внешних данных от времени. Таким образом, в работе различные параметры исследуемой системы будут являться входными данными, а выходными - качество приготовленной смеси.

Основным недостатком кибернетической модели является невозможность учитывать внутренние свойства и особенности исследуемой системы, что затрудняет ее изучение и использование.

Применение регрессионных моделей для оценки качества смеси иногда дает эффективный результат. Они нашли применение в работах [48 - 51]. Однако регрессионные модели применимы только для аппаратов с определенными режимами работы и определенными сыпучими материалами.

В работах [52 - 54] использованы ячеечные модели. Процесс смешивания в работе Фатахетдинова А.М. [52] рассмотрен с использованием ячеечной модели цепей Маркова и описывается уравнением:

Sk+1 = P-Sk, (1.3)

где P - матрица переходов n*n, которая зависит от вероятности

диффузионного перехода и сегрегации компонента в ячейке;

k+1 ~ k

S , S - последовательные состояния системы.

При этом распределение ключевого компонента смеси по ячейкам представляется вектором-столбцом S. Для оценки качества полученной смеси автор использует стандартное уравнение среднеквадратичного отклонения от идеального распределения компонентов смеси. В результате изменения параметров матрицы «Р», автор формирует разную по качеству смесь.

В диссертации Волкова М.В. [53] применяется ячеечная модель, которая учитывает вероятность конвективного переноса материала без диффузии. Данная особенность позволяет автору выполнить описание процесса смешивания близкое к реальному процессу.

Недостатками ячеечных моделей, используемых для описания работы смесителей являются допущения, что в каждой разбитой области материалы

идеально смешались и соседние разбитые области не участвуют в процессе смешивания.

В последнее время идет быстрое развитие мощностей вычислительной и компьютерной техники, что дает возможность реализации программных продуктов, с помощью которых можно расчетным путем исследовать особенности движения различных частиц, в том числе твердых, в аппаратах смешивания. В основе математического аппарата этих программных продуктов лежат дифференциальные уравнения движения. С помощью современных технологий CAD/CAE имеется возможность определять параметры и режимы работы смесительных аппаратов, в том числе на стадии проектирования [55 - 61].

В диссертации Бушмелева А.В. [55] разработаны 3D модели лопаток смесителя разной формы в программном комплексе SolidWorks, для исследования процесса смешивания. Численные исследования, основанные на уравнениях движения и законах сохранения механики сплошных сред, проводилось в среде программного продукта для исследования кинематики и динамики 3D механических систем - «MSC visual Nastran Desktop». В результате расчетов получены значения коэффициентов неоднородности смеси в зависимости от частоты вращения рабочего органа и расхода материала [уравнения (2.13-2.16), 58].

Список литературы диссертационного исследования кандидат наук Ватагин Александр Александрович, 2022 год

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

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

2. Зайцев А. И. Ударные процессы в дисперсно-пленочных системах / А. И. Зайцев, Д. О. Бытев. - М.: Химия, 1994. - 176 с.

3. Васин В.М. Способ приготовления однородных смесей сыпучих материалов // Автоматизация и современные технологии. 2003. №3. С. 21 -24.

4. Таршис М.Ю. Теория и принципы моделирования процесса смешивания сыпучих материалов и создания устройств с гибкими элементами для его реализации: монография / М.Ю. Таршис, Л.В. Королев, А.И. Зайцев. - Ярославль: Изд-во ЯГТУ, 2011. -100 с.

5. Анализ современного состояния и направления совершенствования процессов с дисперсными системами / А.И. Зайцев, М.Ю. Таршис, А.Б. Капранова, А.Е. Лебедев // 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. 207-210.

6. Бытев Д.О. Основы теории и методы расчета оборудования для переработки гетерогенных систем в дисперсно-пленочном состоянии: дис. ...докт. техн. наук: 05.04.09. - Ярославль, 1995. - 544 с.

7. Таршис М.Ю. Новые аппараты с эластичными рабочими элементами для смешивания сыпучих сред. Теория и расчет / М.Ю. Таршис, И.А. Зайцев, Д.О. Бытев, А.И. Зайцев, В.Н. Сидоров - Ярославль: Изд-во Яросл. гос. техн. ун-та, 2003. -84 с.

8. А.Е. Лебедев. Аппараты для переработки дисперсных сред. Теория и расчет. Монография / А.Е. Лебедев, А.И. Зайцев, А.Б. Капранова, А.А. Ватагин, С. Суид. - Ярославль : Издат. дом ЯГТУ, 2018. - 132 с. ISBN 978-5-9914-0737-3.

9. Селиванов Ю. Т. Расчет и проектирование циркуляционных смесителей сыпучих материалов без внутренних перемешивающих

устройств/ Ю. Т. Селиванов, В. Ф. Першин. - М.: Машиностроение-1, 2004.

- 120 с.

10. Mizonov V. Influence of crosswise non-homogeneity of particulate flow on residence time distribution in a continuous mixer/ V. Mizonov, H. Berthiaux, C. Gatumel, E. Barantceva, Y. Kjiokhlova// Powder Tecnology - 2009. -V.190. -Р. 6 -9

11. Бушмелев А. В. Особенности современного оборудования центробежного действия для непрерывного смешивания сыпучих материалов / А. В. Бушмелев, А. Б. Капранова, А. Е. Лебедев, А. И. Зайцев; Яросл. гос. техн. ун-т. - Ярославль, 2006. - 23 с. - Деп. в ВИНИТИ 18.07.2006, № 964 -В2006.

12. Kapranova A. B. The optimization problem of the curvilinear blades from in the powder densification set-up./ A.B. Kapranova, A.I. Zaitzev., A.V. Bushmelev, A.E. Lebedev// CHISA 2006 : The 17-th Int. Congr. of Chem. Eng., Chem Equip., Desing and Automation. - Praha, Czech. Repablic, 2006. -Р 1080

13. Баранцева Е. А. Исследование процессов непрерывного смешения сыпучих материалов и разработка метода их расчета на основе теории цепей Маркова: дис. ... канд. техн. наук: 05.17.08 — Иваново, 2003. 108 с. РГР ОД, 61:04 -5/769-1.

14. Лебедев А.Е. Центробежные смесители сыпучих материалов на принципе пересекающихся струйных потоков. Теория и расчет / А.Е. Лебедев, А.И. Зайцев, А.Б. Капранова. - Ярославль: Изд-во. ЯГТУ, 2013. -119 с.

15. А.А. Ватагин. Новые методы снижения сегрегации сыпучих сред при смешении / А.Е. Лебедев, А.А. Ватагин // Современные задачи инженерных наук

- МНТФ Косыгин-2017: сб. научн. трудов VI-й Междунар. науч.-техн. - М.: Изд-во ФГБОУ ВО «РГУ им. А. Н. Косыгина». 2017. - Том 3. - С. 436-438.

16. Королев Л.В. Моделирование процессов смешивания сыпучих материалов в устройствах гравитационно-пересыпного действия с эластичными рабочими поверхностями / Л. В. Королев, М. Ю. Таршис // Изв. вузов. Хим. и хим. технолог. - 2002 . - Т. 45, №. 7 . - С.91-94.

17. Безручко Б. П. Математическое моделирование и хаотические временные ряд / Б. П. Безручко, Д. А. Смирнов. — Саратов: ГосУНЦ "Колледж", 2005. — 320 с.

18. Пат. 2692717 Российская Федерация, МПК B01F 3/18. Смеситель сыпучих материалов / А.Е. Лебедев, А.А. Ватагин, Д.В. Лебедев, И.С. Гуданов. Опубл.26.06.2019. Бюл. № 18.

19. Пат. 112643 Российская Федерация, МПК B01F 9/00. Смеситель для перемешивания сыпучих материалов / Богданов В.С., Несмеянов Н.П., Горшков П.С. - Опубл. 20.01.2012 Бюл. № 2.

20. Пат. 86890 Российская Федерация, МПК B01F 7/04. Лопастной смеситель сыпучих материалов / Баранцева Е.А., Мизонов В.Е., Хохлова Ю.В., Огурцов В.А. - Опубл. 20.09.2009 Бюл. № 26.

21. Пат. 2503489 Российская Федерация, МПК B01F 3/18. Способ смешения сыпучих материалов / Таршис М.Ю., Зайцев А.И., Волков М.В. -Опубл. 10.01.2014 Бюл. № 1.

22. Пат. 2695202 Российская Федерация, МПК B01F 3/18. Агрегат для смешения сыпучих материалов / Лебедев А.Е., Ватагин А.А., Гуданов И.С. - Опубл. 22.07.2019. Бюл. № 21.

23. Пат. 2605119 Российская Федерация, МПК В0^7/28. Агрегат для смешения сыпучих материалов / Зайцев А.И., Лебедев А.Е., Зеленый Г.И., Панфилова Л.С., Лебедева Е.А., Ватагин А.А., Суид С., Власов В.В. - Опубл. 20.12.2016. Бюл. № 35.

24. А.Е. Лебедев. Аппараты для переработки дисперсных сред. Теория и расчет. Монография / А.Е. Лебедев, А.И. Зайцев, А.Б. Капранова, А.А. Ватагин, С. Суид. - Ярославль : Издат. дом ЯГТУ, 2018. - 132 с. ISBN 978-5-9914-0737-3.

25. Протодьяконов, Н. О. Статистическая теория явлений переноса в процессах химических технологии / Н. О. Протодьяконов, С. Р. Богданов. -Л.: Химия, 1983. - 400 с.

26. Красников В.В. Подъёмно - транспортные машины / В.В. Красников.- М., 1987.- 270с.

27. Пат. 2503606 Российская Федерация, МПК B65G 33/14. Шнековый конвейер / Манюров Ш.Б., Ганин Д.Р. - Опубл. 10.01.2014. Бюл. №1.

28. Таршис М.Ю. Теоретические основы и методология создания эффективных аппаратов с эластичными рабочими элементами для смешивания сыпучих материалов: автореферат дисс. ... докт. техн. наук: 05.17.08 - Ярославль, 2009. - 34 с.

29. Демин О.В. Совершенствование методов расчета и конструкций лопастных смесителей: дис. ... канд. техн. наук: 05.02.13 - Тамбов, 2003, 210 с.

30. Дёмин О.В., Смолин Д.О. Способ определения оптимальной высоты лопасти // Современные направления теоретических и прикладных исследований, 2012: Сб. науч. Трудов SWorld. Выпуск 1. Т. 9. — Одесса: Черноморье, 2012. С. 52-54.

31. Berthiaux H. Application of the theory of Markov chains to model different processes in particle technology / H. Berthiaux, V. Mizonov, V. Zhukov // Powder Technology. — 2005. — Vol. 157, № 1-3. — P. 128-137.

32. Конструирование и расчет машин химических производств: учебник для машиностроительных вузов по специальности «Химическое машиностроение и аппаратостроение» / Ю.И. Гусев, И.Н. Карасев, Э.Э. Кольман-Иванов и др. — М. : Машиностроение, 1985. — 408 с.

33. Капранова А. Б. Разработка метода расчета нового шнекового уплотнителя порошков: дисс. ... канд. техн. наук: 05.04.09. - Ярославль, 1995. - 252 с.

34. Пат. 2241530 Российская Федерация, МПК B01F 3/18. Агрегат для смешения и уплотнения сыпучих материалов / Зайцев А.И., Лебедев А.Е., Капранова А.Б., Зайцев И.А. - Опубл. 10.12.2004.

35. Пат. 2486479 Российская Федерация, МПК G01F 13/00. Дозатор-смеситель сыпучих материалов / Курдюмов В.И., Артемьев В.Г., Барышов А.О. - Опубл. 27.06.2013. Бюл. № 18.

36. Пат. 2559470, Российская Федерация, МПК В01Б 3/18. Агрегат для смешения сыпучих материалов / Зайцев А.И., Лебедев А.Е., Капранова А.Б., Кузьмин И.О. - Опубл. 10.08.2015. Бюл. № 22.

37. Пат. 2241530, Российская Федерация, МПК В01Б 3/18. Агрегат для смешения и уплотнения сыпучих материалов / Зайцев А.И., Лебедев А.Е., Капранова А.Б., Зайцев И.А. - Опубл. 10.12.2004.

38. Котов Р.А. Обоснование параметров вибрационного смесителя сыпучих кормов с гибким рабочим органом: дис. ... канд. техн. наук: 05.20.01

— Барнаул, 2015, 131 с.

39. Машина З.А. Разработка метода расчета многофункционального смесителя с двойными встречно-винтовыми потоками: дис. ... канд. техн. наук: 05.17.08 — Ярославль, 1990, 257 с.

40. Пат. 2486479, Российская Федерация, МПК 001Б 13/00. Дозатор-смеситель сыпучих материалов / Курдюмов В.И., Артемьев В.Г., Барышов А.О. - Опубл. 27.06.2013. Бюл. № 18.

41. Пат. 2527465, Российская Федерация, МПК В01Б 3/18. Агрегат для смешения сыпучих материалов / Зайцев А.И., Лебедев А.Е., Капранова А.Б., Чадаев А.И., Новиков М.О - Опубл. 27.08.2014. Бюл. № 24.

42. Капранова А.Б. Моделирование процесса смешивания сыпучих сред в центробежном устройстве: монография / А.Б. Капранова, А.И. Зайцев.

- Ярославль: Изд-во ЯГТУ, 2010.-80 с.

43. Кафаров В.В. Системный анализ процессов химической технологии. Процессы измельчения и смешивания сыпучих материалов / В.В. Кафаров, И.Н. Дорохов, С.Ю. Арутюнов. - М.: 1985. - 440 с.

44. Бородулин Д.М. Повышение эффективности процессов смешивания и диспергирования при получении сухих и увлажненных композиционных материалов в непрерывнодействующих смесительных агрегатах центробежного типа: дис. ... канд. техн. наук: 05.17.08 — Кемерово, 2013, 270 с.

45. Сухоруков Д.В. Разработка и исследование центробежного смесителя непрерывного действия с организацией направленного движения

материальных потоков: дис. ... канд. техн. наук: 05.18.12 - Кемерово, 2014, 128 с.

46. Кафаров В. В. Методы кибернетики в химии и химической технологии / В. В. Кафаров.- М.: Химия, 1985. - 468 с.

47. Баранов Д. А. Процессы и аппараты химической технологии. Т. 1: Основы теории процессов химической технологии / Д. А. Баранов, А. В. Вязьмин, А. А. Гухман и др.; Под ред. А. М. Кутепова. - М.: Логос, 2000. -480 с.

48. Аникин, В. Л. Решение задач математического моделирования и оптимизации процессов химической технологии средствами MathCAD: Учебное пособие. / В. Л. Аникин. - Екатеринбург: УГТУ-УПИ, 2004. - 122 с.

49. Зайцев И. А. Математическое моделирование процесса смешения сыпучих материалов в новом аппарате с эластичными рабочими элементами: дис. ... канд. техн. наук: 05.02.13 - Ярославль, 2001, 125 с.

50. Miller R. E. Correlation and regression. // Chem. Eng. 1985. - V.92, N20. - P.71-75.2

51. Грачев, Ю. П. Математические методы планирования экспериментов / Ю.П. Грачев, Ю. М. Плаксин.— М.: ДеЛи принт, 2005. — 296 с.

52. Фатахетдинов А.М. Совершенствование технологии процесса вибрационного смешивания при производстве сухих строительных смесей: дис. ... канд. техн. наук: 05.02.13 - Иваново, 2021, 126 с.

53. Волков М.В. Метод расчета процесса смешивания сыпучих материалов в новом аппарате с открытой рабочей камерой: дис. ... канд. техн. наук: 05.17.08 — Ярославль, 2014, 138 с.

54. Корн Г. Справочник по математике для научных работников и инженеров. / Г. Корн, Т. Корн; пер. с амер. под ред. И. Г. Арамоновича. - М. : Наука, 1984. - 832 с.

55. Бушмелев А.В. Моделирование процессов смешения и уплотнения тонкодисперсных материалов в новом аппарате центробежного действия: дис. ... канд. техн. наук: 05.17.08 — Ярославль, 2007, 148 с.

56. Сегерлинд, Л. Применение метода конечных элементов. - М.: Мир, 1979. - 392 с., ил.

57. Osher, S. Level Set Methods and Dynamic Implicit Surfaces / S. Osher, R. Fedkiw // Springer. 2002. - 296 p.

58. Магомедов, К. М. Сеточно-характеристические методы для исследования многомерных задач. К. М. Магомедов, А. С. Холодов - В кн.: Численное моделирование в аэрогидродинамике / К. М. Магомедов, А. С. Холодов. - М.: Наука, 1986, с. 143 - 151 с.

59. Гулд, Х. Компьютерное моделирование в физике / Х. Гулд, Я. Тоболчник.- М.: Мир, 1990. - 576 с.

60. Чигарев А. В. ANSYS для инженеров. Справочное пособие / А. В. Чигарев и др. -М: Машиностроение, 2004. - 512 с.

61. Comsol Multiphisics [Электронный ресурс]. - Режим доступа: http://www.comsol.com/. Дата обращения: 29.11.2021.

62. Касаткин А.Г. Основные процессы и аппараты химической технологии: учебник для вузов - 10-е изд., стереотипное, доработанное. Перепечатано с изд.1973 г. — М.: ООО ТИД «Альянс», 2004. — 753 с.

63. Ряжских, В.Н., Никанорова О.Ю. Расчет проточного аппарата идеального смешения с застойными зонами/ В.Н. Ряжских, О.Ю. Никанорова // Химия и химическая технология, 1994. - Т. 33. - С. 111-116.

64. Голованчиков А.Б. Расчет химического реактора с диффузионной моделью структуры потоков и разными числами пекле по реагирующим компонентам/ А.Б. Голованчиков, Н.А. Дулькина, Ю.В. Аристова// Изв. Вузов Химия и хим. технология.- 2012.-Т.55, вып. 8.-С. 111-113.

65. Lai, F.S. The convective mixing process and striated mixture/ F.S. Lai, L.T. Fan, Y. Akao// Journal of Powder and Bulk Solids Technology. - 1978. -V.2. - P. 38.

66. Баранцева Е.А. Распределение времени пребывания частиц сыпучего материла в лопастном смесителе непрерывного действия / Е.А. Баранцева, В.Е. Мизонов, Ю.В. Хохлова // Химическая промышленность сегодня. - №3. - 2009. - С. 50 - 53.

67. Malhotra K. Particle flow patterns in a mechanically shirred two-dimensional cylindrical vessel / K. Malhotra, A.S. Mujumdar // Powder Technology - 1987. - № 11. - P. 15 - 19.

68. Бакин М.Н. Совершенствование процессов смешивания сыпучих материалов в новом аппарате с подвижной лентой: дис. ... канд. техн. наук: 05.17.08 - Ярославль, 2014, 179 с.

69. А.Е. Лебедев. Математическое описание процесса распыла компонентов смеси в центробежном аппарате / А.Е. Лебедев, А.А. Ватагин, Д.В. Лебедев, И.С. Гуданов // Вестник Тамб. гос.техн. ун-та. - 2020. - Том 26. - No 1. - С. 100-105. ISSN 0136-5835. DOI: 10.17277.

70. Бытев Д.О. Основы теории и методы расчета оборудования для переработки гетерогенных систем в дисперсно-пленочном состоянии: дис. ... докт. техн. наук: 05.04.09 - Ярославль, 1995, 375 с.

71. Кузьмин И.О. Моделирование процесса струйного смешивания сыпучих материалов с последующим уплотнением в новом аппарате с подвижной лентой: дис. .канд. техн. наук: 05.17.08 - Ярославль, 2009, 130 с.

72. A. B. Kapranova, Distribution of the components of the building mixture in the presence of secondary raw materials during rotary mixing / A. Kapranova, D. Bahaeva, D. Stenko, A. Vatagin, A. Lebedev, D. Lichak // E3s Web of Conference - 2020. - V. 220, 01060. Published online 16 December 2020. Doi: 10.1051/e3sconf/202022 001060

73. A. B. Kapranova. Stochastic analysis of impact mixing of bulk materials in a rotary apparatus / A.B Kapranova, D.D. Bahaeva, D.S. Stenko, D. Fedorova, A.A. Vatagin and A.E. Lebedev // E3S Web of Conferences. Volume 247 (2021), Published online: 05 April 2021. DOI: 10.1051/e3sconf/202124701048.

74. A.B. Kapranova. Analysis of the efficiency of the rotary method for producing a mixture of granular raw materials in the preparation of a cyber-physical platform / A.B. Kapranova, D.V. Stenko, D.D. Bahaeva, A.A. Vatagin, A.E. Lebedev // In: Kravets A.G., Bolshakov A.A., Shcherbakov M. (eds) Cyber-Physical Systems: Modelling and Industrial Application, Studies in Systems,

Decision and Control. Springer Nature Switzerland AG 2022. 2022. ISSN 21984182. V. 418. - P. 299-310. DOI: https://doi.org/10.1007/978-3-030-95120-7_25.

75. Суханов А.С. Совершенствование процесса измельчения материалов в мельнице центробежно-ударного типа: дис. ... канд. техн. наук: 05.17.08 - Ярославль, 2014, 134 с.

76. Шеронина И.С. Моделирование процесса струйного смешивания сыпучих материалов в новых аппаратах центробежного типа: дис. ... канд. техн. наук: 05.17.08 - Ярославль, 2013, 146 с.

77. Королев Л. В. Метод оценки качества смешения сыпучих материалов по распределению частиц в плоском сечении рабочего объема / Л. В. Королев, М. Ю. Таршис // Изв. вузов. Хим. и хим. технолог. - 2002 . - Т. 45, №1 . - С. 98-100.

78. А.А. Ватагин. Определение коэффициента неоднородности сыпучих смесей / А.А. Ватагин, А.Е. Лебедев // 72-ая всероссийская научно-техническая конференция студентов, магистрантов и аспирантов высших учебных заведений с международным участием. Ярославль. Издательский дом ЯГТУ. - 2019. - Ч.2. - С.81-85.

79. А.А. Ватагин. Новый метод вычисления коэффициента неоднородности смеси / А.А. Ватагин, А.Е. Лебедев // 73 -ая всероссийская научно-техническая конференция студентов, магистрантов и аспирантов высших учебных заведений с международным участием. Ярославль Издательский дом ЯГТУ. - 2020. - Ч.2. - С.22-24

80. А.А. Ватагин. Анализ способов экспресс-замера объемов сыпучих сред / А.А. Ватагин, А.Е. Лебедев, С. Суид, Н.В. Бадаева, И.С. Шеронина // Инженерный вестник Дона. - 2017. - № 1; URL: ivdon. ru/ ru/ magazine/archive/n1y2017/3983.

81. Метод квартования [Электронный ресурс] - Режим доступа: https://www.chem21.info/info/5445/. Дата обращения: 29.11.2021.

82. Пат. 2371698 Российская Федерация, МПК G01N1/28. Способ определения коэффициента неоднородности смеси сыпучих материалов / А.Е. Лебедев, А.И. Зайцев, А.Б. Капранова, А.А. Павлов, А.В. Сугак. Опубл. 27.10.2009. Бюл. № 30.

83. Real time and noninvasive monitoring of dry powder blend homogeneity / C.-K. Lai, D. Holt, J. C. Leung, C. L. Cooney, G. K. Raju, P. Hansen // AIChE Journal . -2001. -v47/ - p. 2618.

84. Yazici, R. Degree of mixing analisys of concentrated suspensions by electron probe and X-ray diffraction / R. Yazici, D. M. Kalion // Rubber Chem. Technol. - 1993. - v 66. - p. 527

85. Дёмин О.В., Смолин Д.О., Першин В.Ф. Оценка качества смеси сыпучих материалов на основе анализа их цифровых изображений // Современные проблемы науки и образования. - 2013. - № 2.

86. Пат. 2624698 Российская Федерация, МПК B01F3/18. Агрегат для смешения и уплотнения сыпучих материалов / А.Е. Лебедев, А.А. Ватагин, М.Е. Борисовский, М.Н. Романова, Н.В. Бадаева, И.С. Шеронина. Опубл. 05.07.2017. Бюл. № 19.

87. А.А. Ватагин. Разработка нового аппарата для смешения сыпучих материалов / А.А. Ватагин, А.Е. Лебедев, Д.В. Лебедев // Машины, агрегаты и процессы. Проектирование, создание и модернизация: Материалы международной научно-практической конференции. - Санкт-Петербург: НИЦ МС, 2021. - №4. - С. 25-27.

88. Капранова А. Б. Стохастическая модель смешения сыпучих материалов методом ударного воздействия / А. Б. Капранова, О. И. Кузьмин, В.А. Васильев, А. И. Зайцев // Изв. ВУЗов. Химия и химическая технология. - Иваново, 2008. - Т. 51, вып. 4. - С. 72-74.

89. А.Е. Лебедев. Ударное взаимодействие частиц с тонкими слоями дисперсных материалов / А.Е. Лебедев, Д.В. Лебедев, А.А. Ватагин, С. Суид // Инженерный вестник Дона. - 2018. - № 1; URL: ivdon.ru/ru/magazine/archive/n1 y2018/4724.

90. Баранцева Е.А. Исследование процессов непрерывного смешения сыпучих материалов и разработка метода их расчета на основе теории цепей Маркова: дис. ... канд. техн. наук: 05.17.08 — Иваново, 2003. 108 с.

91. Оборин, А. В. Разработка метода расчета нового уплотнителя порошкообразных материалов: дис. ... канд. техн. наук: 05.04.09. -Ярославль, 1999. - 127 c.

92. Зайцев А.И. Основы теории процессов движения и взаимодействия дисперсных материалов в тонких слоях и разреженных потоках и разработка эффективного технологического оборудования для их осуществления: дис. ...докт. техн. наук: 05.04.09. - М. : МИХМ, 1979. - 591 с.

93. Исследование ударного смешивания твердых дисперсных сред при вторичных столкновениях частиц / А.Б. Капранова, М.Н. Бакин, А.Е. Лебедев, А.И. Зайцев // Изв. ВУЗов. Химия и химическая технология. -Иваново, 2013. - Т.56, вып. 6. - с.83-86.

94. Лебедев А.Е. Математическая модель механики движения сыпучих материалов в разреженных потоках аппаратов с эластичными рабочими элементами / А.Е. Лебедев, А.И. Зайцев, А.Б. Капранова, И.О. Кузьмин // Изв. ВУЗов. Химия и химическая технология. - Иваново, 2012. -Т. 52, вып. 5. - с.111-113.

95. Верлока И.И. Совершенствование процесса смешивания сыпучих материалов в аппарате гравитационного типа: дис. ... канд. техн. наук: 05.17.08 - Иваново, 2018, 182 с.

96. Лебедев А.Е. Оборудование для смешения и измельчения дисперсных материалов на принципе взаимодействия струйных потоков / А.Е. Лебедев, А.И. Зайцев, М.Н. Романова - Ярославль: Изд. ЯГТУ, 2016. -188 с.

97. Лебедев А.Е. Научное обоснование и совершенствование технологических процессов и оборудования для переработки дисперсных материалов на принципе взаимодействия рационально сформированных струйных потоков: дис. ... докт. техн. наук: 05.17.08 — Ярославль, 2014. 246 с.

98. Бейтмен Г., Эрдейи А. Высшие трансцендентные функции = Higher Transcendental Functions / Пер. Н. Я. Виленкина. — Изд. 2-е,. — М.: Наука, 1973. — Т. 1. — 296 с.

99. Генератор случайных чисел [Электронный ресурс] - Режим доступа: https://xn--80akjcielidvhr6cf.xn--p1ai/. Дата обращения: 29.11.2021.

100. Пат. 2620387 Российская Федерация, МПК G01N 1/28. Способ определения коэффициента неоднородности смеси трудноразделимых

сыпучих материалов / А.И. Зайцев, А.Е. Лебедев, А.Б. Капранова, И.И. Верлока, Н.В. Бадаева, А.А. Ватагин, Д.В. Лебедев. Опубл. 25.05.17, Бюл. № 15.

101. Тахометр часового типа ТЧ-10Р [Электронный ресурс] - Режим доступа: https://td-automatika.ru/catalog. Дата обращения: 29.11.2021.

102. ГОСТ 5784-60. Крупа ячменная. Технические условия. Введ. 1960-04-01.

103. ГОСТ 572-2016. Крупа пшено шлифованная. Технические условия. Введ. 2018-01-01.

104. ГОСТ Р 55290-2012. Крупа гречневая. Общие технические условия. Введ. 2014-01-01.

105. ГОСТ 8736-2014. Песок для строительных работ. Технические условия. Введ. 2015-04-01.

106. Программный продукт «М1хап» [Электронный ресурс] - Режим доступа: https://sourceforge.net/projects/mixan/files/v2.4.4/. Дата обращения: 29.11.2021.

107. Емельянов А.М., Гуров А.М. Элементы математической обработки и планирования инженерного эксперимента. Методические указания. - Благовещенск: БСХИ, 1984. - 63 с.

108. Джашеев К.А.-М., Джашеева З.А.-М. Монограммный метод анализа результатов многофакторного эксперимента // Успехи современного естествознания. - 2008. - № 8 - С. 19-28.

109. ГОСТ 24026-80. Исследовательские испытания. Планирование эксперимента. Термины и определения. Введ. 1981-01-01.

110. Ахназарова, С.Л. Оптимизация эксперимента в химии и химической технологии \ С.Л. Ахназарова, В.В. Кафаров.- М. Высш.шк.,1978. -213 с.

111. Радченко С.Г. Устойчивые методы оценивания статистических моделей: Монография /С. Г. Радченко - Киев: ПП Санспарель, 2010. - 504 с.

112. Закгейм А.Ю. Общая химическая технология: Введение вмоделирование химико-технологических процессов./ А.Ю. Закгейм. -М.:Логос, 2009. - 304 с.

113. Бакин М.Н. Состояние проблемы моделирования процесса смешивания сыпучих материалов / М.Н. Бакин, А.Б. Капранова // 66-я Регион. науч.-техн. конф. ЯГТУ студентов, магистрантов и аспирантов с международным участием: тез. докл. - Ярославль, 2013. - с.224.

114. Петров А.А. Экспресс-метод оценки однородности смесей сыпучих материалов/ А.А. Петров, А.Е. Лебедев, А.И. Зайцев, А.Б. Капранова // Изв. ВУЗов.

115. Пат. 2622653 Российская Федерация, МПК В0^3/18. Агрегат для смешения сыпучих материалов / А.Е. Лебедев, С. Сафуан, А.А. Ватагин, А.Б. Капранова, В.А. Бадоев, Д.В. Лебедев, Н.Е. Тарасова. Опубл. 19.06.2017. Бюл. № 17.

116. Пат. 2727266 Российская Федерация, МПК В0^ 3/18. Агрегат для перемешивания сыпучих материалов / А.Е. Лебедев, А.Б. Капранова, А.А. Ватагин, И.С. Гуданов, В.В. Власов, Д.С. Долгин, Д.В. Лебедев, Д.Д. Бахаева, М.Е. Борисовский. Опубл. 21.07.2020. Бюл. № 21.

117. Пат. 2727292 Российская Федерация, МПК В0^ 3/18. Агрегат для смешения сыпучих материалов / А.Е. Лебедев, А.Б. Капранова, А.А. Ватагин, Д.С. Долгин, И.С. Гуданов, Д.В. Лебедев, Д.Д. Бахаева, Д.В. Стенько. Опубл. 21.07.2020. Бюл. № 21.

ПРИЛОЖЕНИЕ А ПРИМЕР АНАЛИЗА В ПРОГРАММНОМ ПРОДУКТЕ «МТХА№>

М1ХАМ У2.4.4

Анализ смесей сыпучих материалов и эмульсий. Гранулометрический анализ. Дата: 11-10-2021_08-02-03

Настройки

* Тип анализа: Смесь

* Степень аппроксимирующего полинома: 9

* Метод определения порогового оттенка: Через полиномиальную аппроксимацию

* Точность определения порогового оттенка: 0.00025

* Идеальная концентрация: 0.5

Файл изображения первого материала: Р:/Е/АСПИРАНТУРА/ДиссертацияЮпыты/Начальные данные/Перловка.jpg. Изображение первого материала:

Файл изображения второго материала: Б^/АСПИРАНТУРА/Диссертация/Опыты/Начальные данные/Пшено.jpg Изображение второго материала:

Визуализация рассчитанного порогового оттенка. Гистограммы (с полиномами) и пороговый оттенок:

Изображение смеси:

Файл изображения смеси: Р:\Р\АСПИРАНТУРА\Диссертация\Опыты\6 положение мешалки с фиксацией_пшено-перловка\Для миксана\4.jpg Концентрация первого компонента = 0.515445

Файл изображения смеси: Р:\Б\АСПИРАНТУРА\Диссертация\Опыты\6 положение мешалки с фиксацией_пшено-перловка\Для миксана\2.jpg Концентрация первого компонента = 0.536113 Изображение смеси:

Файл изображения смеси: Р:\Б\АСПИРАНТУРА\Диссертация\Опыты\6 положение мешалки с фиксацией_пшено-перловка\Для миксана\10.jpg Концентрация первого компонента = 0.494019

Файл изображения смеси: Р:\Р\АСПИРАНТУРА\Диссертация\Опыты\6 положение мешалки с фиксацией_пшено-перловка\Для миксана\12.jpg Концентрация первого компонента = 0.521953 Изображение смеси:

Файл изображения смеси: Р:\Б\АСПИРАНТУРА\Диссертация\Опыты\6 положение мешалки с фиксацией_пшено-перловка\Для миксана\14.jpg Концентрация первого компонента = 0.541152 Концентрация Ус = 6.12693

ПРИЛОЖЕНИЕ Б ПАТЕНТ РФ №2624698

ПРИЛОЖЕНИЕ В ПАТЕНТ РФ №2620387

ПРИЛОЖЕНИЕ Г СПРАВКА С АО «АБЗ КАПОТНЯ»

ПРИЛОЖЕНИЕ Д СПРАВКА С АО «Р-ФАРМ ПРОГРЕСС»

Акционерное общество «Р-Фарм Прогресс»

ПРОГРЕСС

15СОЭД г фэстап:», у.г. Кирова, я. М Тел.: +? ИВ52)40 зого

СПРАВКА

о применении результатов научных исследований в технологическом процессе производства активных фармацевтических субстанций химической природы и готовых лекарственных средств

Настоящая справка дана аспиранту ЯРГУ Ватагнну А.А. и подтверждает, что на АО «Р-Фарм Прогресс», г. Ярославль, изучались результаты работы по оценке качества смесей при производстве твердых лекарственных фирм и иной фармаисвгической продукции, отраженные в диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук на тему «Совершенствование процессов смешивания сыпучих сред, склонных к сегрегации, в аппаратах с подвижной лентой».

Для проведения работ по оценке качества смеси в перспективе могуг быть использованы результаты исследований в виде применения нового способа для определения качества приготовленной смеси о соответствии с патентом РФ № 2620387 «Способ определения коэффициента неоднородности смеси трудноразделнмых сыпучих материалов». Предложенный способ может быть применен при производстве средне- и крупнодисперсных порошков лекарственных средств Применение описанного способа может способствовать сокращению времени проверки качества смеси на 15 %, улучшению условий труда, повышению точности определения коэффициента неоднородности на 5-7 %. Предложенный способ может быть использован в качестве зкспрссс-мстода для оценки качества смеси.

Предложенный способ может быть применен в качестве опытно-промышленных испытаний, а в перспективе - к поэтапному внедрению на предприятиях фармацевтической промышленности.

Директор департамента по качеству АО «Р-Фарм Прогресс», к.х.н.

Генеральный директор АО «Р-Фарм Пр<

05 апреля 2022 г.

И.Т. Парамонов

ОГРН 110760»Ш511, ИНН 7Ш18212.}, КПП 7Ш010П1