Электронная библиотека Веда
Цели библиотеки
Скачать бесплатно
Доставка литературы
Доставка диссертаций
Размещение литературы
Контактные данные
Я ищу:
Библиотечный каталог российских и украинских диссертаций

Вы находитесь:
Диссертационные работы России
Технические науки
Процессы и оборудования химической технологии

Диссертационная работа:

Тюпиков Вадим Георгиевич. Моделирование и оптимизация процессов измельчения в вибрационных мельницах : диссертация ... кандидата технических наук : 05.17.08.- Москва, 2000.- 219 с.: ил. РГБ ОД, 61 01-5/1184-4

смотреть содержание
смотреть введение
Содержание к работе:

ВВЕДЕНИЕ 4

ГЛАВА 1. СОВРЕМЕННОЕ СОСТОЯНИЕ ПРОБЛЕМЫ

ИЗМЕЛЬЧЕНИЯ МАТЕРИАЛОВ В ВИБРАЦИОННЫХ
МЕЛЬНИЦАХ 8

1.1. Виды технологических операций, выполняемых в

вибрационных мельницах 8

1.2. Основные закономерности рабочего процесса

вибрационных мельниц 16

1.3. Принципы конструктивного оформления

вибрационных мельниц 36

1.4. Существующие подходы к математическому

моделированию процессов измельчения 85

1.5. Выводы по главе 96

ГЛАВА 2. МАТЕМАТИЧЕСКОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ РАБОЧЕГО

ПРОЦЕССА ВИБРАЦИОННОЙ МЕЛЬНИЦЫ 99

2.1.Особенности аппаратурного оформления

вибромельниц конструкции ЗАО "ОЗСБ" 99

2.2.Физическая сущность рабочего процесса

вибромельниц конструкции ЗАО "ОЗСБ" 103

2.3.Математическая модель движения загрузки и

помольной камеры вибрационной мельницы 106

2.4.Математическая модель процесса измельчения в

вибромельнице III

2.5.Уравнения связи удельной поверхности измельчаемого

материала с энернозатратами на измельчение 112

2.6.Уравнение связи между удельной поверхностью и

энергонапряженностью 119

2.7.Баланс мощности, потребляемой вибромельницей 121

2.8.Глубина проникновения колебаний в загрузку 126

2.9.Положение свободной поверхности загрузки и

скорость циркуляции загрузки 128

2.10.Проверка адекватности математических моделей

рабочего процесса вибрационных мельниц 130

2.11.Выводы по главе 134

ГЛАВА 3.РАСЧЕТ И ПРОЕКТИРОВАНИЕ ВИБРАЦИОННЫХ

МЕЛЬНИЦ 136

3.1.Критерий воспроизводимости помола вибрационной

мельницы 136

  1. Выбор оптимальной затрузки вибромельницы 142

  2. Вопросы проектирования вибрационных мельниц. . . . 143 3.4.Влияние веса колеблющихся узлов на характеристики

вибромельниц 154

3.5.Влияние материала, формы и размера мелющих тел на

работу вибромельницы 157

3.6. Выводы по главе 159

ГЛАВА 4. ВЫБОР ОБОРУДОВАНИЯ ДЛЯ ВИБРАЦИОННОГО

ИЗМЕЛЬЧЕНИЯ КОНКРЕТНЫХ МАТЕРИАЛОВ 161

4.1 .Механическая обработка механических дисперсий в

вибрационных мельницах 161

4.2.Вибрационный помол красителей 166

4.3.Выбор оборудования для вибропомола корунда 179

4.4.Выбор помольного оборудования для тонкого

измельчения дробленого стеклобоя 189

4.5.Выбор помольного оборудования для приготовления вяжущего на основе извести, гипсового камня,

известнякового шлама 194-

4.6.Выбор промышленной вибромельницы для тонкого

измельчения шлака сталелитейного производства. ... 199

4.7.Выводы по главе 205

ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ 206

ЛИТЕРАТУРА 209

Введение к работе:

Процесс измельчения сыпучих материалов направлен на получение однородной композиции с заданным гранулометрическим составом и является широко распространенным процессом в различных отраслях промышленности - химической, строительных материалов, лакокрасочной, пищевой, горно-рудной, фармацевтической, радиотехнической и многих других. Цель операции измельчения - изменить исходный спектр размеров частиц до заданного, получить готовый продукт, отвечающий требованиям последующих и взаимосвязанных технологических процессов. Измельчением вскрывают целевое вещество, заключенное в твердой породе; увеличивают поверхность фазового контакта взаимодействующих сред; большая площадь поверхности тонкоизмельченного материала облегчает химическую и технологическую обработку, обжиг, окисление. С увеличением дисперсности возрастает скорость растворения материалов, сокращается продолжительность схватывания и увеличивается прочность вяжущих материалов. Цвет пигментов и наполнителей изменяется в зависимости от степени дисперсности последних. В химической технологии процесс измельчения включен в большинство технологических схем, так как от величины поверхности сыпучих материалов зависит интенсивность многих химических процессов. Кроме того, процесс измельчения часто становится основой для переработки различных вторичных ресурсов и отходов производства с целью получения из них качественных кондиционированных продуктов и для создания безотходных технологий.

Мысль о возможности сообщения обрабатываемому материалу энергии, достаточной для измельчения, посредством вибрации была высказана Фастингом в 1909 году, однако реализация этого принципа стала возможной лишь в 30-х годах, когда на основе опыта конструирования быстроходных вибрационных грохотов были созданы промышленные вибрационные мельницы. Выпускаемые в настоящее время промышленные вибрационные мельницы по мощности можно разделить на 3 группы: 1)

-5"-

малой мощности (менее 10 кВт); 2) средней мощности (10-И00 кВт); 3) большой мощности (100ч-1000 кВт). За рубежом из мельниц первой группы получили распространение виброустановки фирм Siebtechnik (ФРГ), KHI (Япония), Podmore-Boulton (Великобритания); из второй руппы - фирм Palla, Ratzinger, Gammerler (ФРГ), КШ, «Яскава» (Япония), Utva (Югославия); из третьей группы - фирм KHD Palla 65U, Ratzinger (ФРГ), КШ (Япония), Callis-Chalmers (США). Созданы уникальные вибрационные мельницы мощностью свыше 1000 кВт, например, опытный образец высокоамплитудной низкочастотной вибрационной мельницы мощностью 1400 кВт создан фирмой Lurgi (ФРГ) совместно с Горной палатой г. Йоханнесбурга (ЮАР).

В России промышленные вибрационные мельницы выпускают с 1955 г. Инициатором и пионером в создании первых отечественных образцов вибрационных мельниц и их широкого внедрения в промышленность был коллектив Специального конструкторского бюро Министерства промышленности строительных материалов бывшего СССР (СКБ ВНИИТИСМ), которым был разработан и выпущен широкий ряд типоразмеров вибрационных мельниц мощностью от 0,4 до 640 кВт (серия мельниц СВМ 0,4; СВМ1,0; СВМ5; СВ15; СВМ30; СВМ40; СВМ75; СВМ100; СВМ160; СВМ320; СВМ640). В настоящее время эти работы получили дальнейшее продолжение Закрытым Акционерным Обществом «Опытный завод со специальным конструкторским бюро» (ЗАО «ОЗСБ», 125565, Москва, Конаковский проезд, д.8а).

Вибрационные мельницы успешно применяются для сухого и мокрого измельчения разнообразных материалов (начиная от самых мягких, таких как древесные опилки, и кончая такими твердыми, как электрокорунд). Рациональная область применения вибрационных мельниц - измельчение материалов от частиц размером 2 мм до частиц меньше 50 мкм. В отдельных случаях измельчение может вестись до размеров частиц порядка микрона и менее. Вибромельницы обеспечивают высокую производительность при относительно низких энергозатратах, регулируемую тонину продуктов помола, имеют значительно меньшие

- в -

габариты по сравнению с традиционными шаровыми барабанными мельницами. К другим преимуществам вибрационных мельниц можно отнести следующие: относительная простота конструктивного оформления: развитая удельная поверхность энергообмена, позволяющая достигать высокой производительности на единицу объема; достижение высоких энергий механической активации разрушаемого материала для последующей реализации механохимических превращений и т.д.

Учитывая отмеченные достоинства вибромельниц, возникает потребность в разработке методов расчета, проектирования и оптимизации режимных и конструктивных параметров вибромельниц в различных технологических схемах. Вместе с тем приходится констатировать, что процессы собственно измельчения и движения материала в вибрационных мельницах, а также методы математического моделирования, оптимизации и оптимального проектирования вибромельниц до сих пор изучены и разработаны недостаточно, что послужило причиной настоящего исследования и постановки соответствующей задачи.

Учитывая вышесказанное, сформулируем задачи настоящего исследования: являются:

  1. анализ существующих подходов к изучению основных закономерностей рабочего процесса в вибрационных мельницах с целью выявления важнейших факторов, определяющих эффективность процесса измельчения различных материалов в аппаратах данного типа;

  2. систематизация и классификация по конструктивному оформлению вибромельниц из широкого ряда типоразмеров вибрационного оборудования, выпускаемого в России ранее СКБ ВНИИТИСМ (теперь ЗАО «ОЗСБ»), и сравнительная характеристика потребительских свойств данного оборудования;

  3. разработка математических моделей движения загрузки и помольной камеры вибрационной мельницы, а также процесса вибрационного измельчения;

  4. на основе разработанных математических моделей рабочего процесса вибрационной мельницы вывод расчетных соотношений для

основных параметров вибрационного процесса измельчения: уравнения связи удельной поверхности измельчаемого материала с энергозатратами на измельчение; уравнения связи между удельной поверхностью и энергонапряженностью; баланса мощности, потребляемой вибромельницей и др.

  1. установление закономерностей воспроизводимости помола при переходе от лабораторных к промышленным вибромельницам и разработка на этой основе методики подбора промышленного оборудования и необходимого технологического регламента по требованиям заказчика;

  2. обоснование, формулировка и создание необходимого математического обеспечения для реализации процедуры проектирования вибрационных мельниц.

Подобные работы
Михеев Геннадий Григорьевич
Интенсификация процессов измельчения сыпучих материалов в среднеходных валковых мельницах
Ву Минь Фыонг 0
Моделирование и оптимизация процесса выпаривания в производстве сахара, применительно к условиям Социалистической Республики Вьетнам
Ненаглядкин Илья Сергеевич
Математическое моделирование и оптимизация процесса получения углеродных нанотрубок :Нановолокон
Иньков Владимир Игоревич
Математическое моделирование и оптимизация статических режимов процесса грануляции в псевдоожиженном слое
Красильников Александр Геннадьевич
Закономерности формирования фракционного состава материала при измельчении в трубных мельницах замкнутого цикла
Пешкова Евгения Владимировна
Моделирование, оптимизация и аппаратурно-технологическое оформление энергоресурсосберегающих установок синтеза азопигментов при наличии неопределенности
Латипов Вафо Бахранович
Моделирование и оптимизация многокомпонентной ректификации в производстве уксусного ангидрида
Женса Андрей Вячеславович
Математическое моделирование и оптимизация экструзионного формования воднооксидных паст
Будько Василий Силуянович
Оптимизация процесса дражирования зернистых материалов в тарельчатых грануляторах
Ермаков Александр Анатольевич
Кинетика и оптимизация процесса щелочной обработки гранулированных цеолитовых сорбентов

© Научная электронная библиотека «Веда», 2003-2013.
info@lib.ua-ru.net