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
Машины и средства механизации сельскохозяйственного производства

Диссертационная работа:

Глебов Александр Александрович. Режимы пуска нагнетающих пневмотранспортных установок : диссертация ... кандидата технических наук : 05.20.01.- Барнаул, 2000.- 206 с.: ил. РГБ ОД, 61 00-5/2158-8

смотреть содержание
смотреть введение
Содержание к работе:

ВВЕДЕНИЕ 4

ГЛАВА 1 СОВРЕМЕННОЕ СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА 10

  1. Область применения и особенности пневмотранспортных 10 установок

  2. Расчет пневмотранспортных установок 25

  1. Физико-математические модели пневмотранспортных потоков 25

  2. Анализ основных расчетных методик пневмотранспортных 35 установок

1.3 Выводы по главе 1 46
ГЛАВА 2 ТЕОРЕТИЧЕСКОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ РЕЖИМОВ ПУСКА 48

  1. Физико-математическая модель процесса пуска однотрубных 48 нагнетающих пневмотранспортных установок

  2. Методика расчета однотрубных нагнетающих 64 пневмотранспортных установок

2.3 Выводы по главе 2 72
ГЛАВА 3 ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ 74

  1. Описание экспериментального стенда 75

  2. Методика проведения экспериментов и оценки погрешностей 81

  1. Последовательность проведения опытов 81

  2. Методика обработки экспериментальных данных и оценки 85 погрешностей

3.3 Анализ результатов экспериментальных исследований 95

  1. Анализ характерных изменений параметров 95 пневмотранспортирования в период пуска

  2. Анализ изменений параметров пневмотранспортирования при 103 различной организации загрузки материала в трубопровод

в период пуска

3.3.3 Анализ изменений параметров пневмотранспортирования 115

при различных значениях объема воздухоподводящего оборудования и степени задросселированности трассы

3.4 Выводы по главе 3 122

ГЛАВА 4 ВНЕДРЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ ИССЛЕДОВАНИЙ 124

ЗАКЛЮЧЕНИЕ 138

ПЕРЕЧЕНЬ УСЛОВНЫХ СОКРАЩЕНИЙ, ОБОЗНАЧЕНИЙ, 141
СИМВОЛОВ, ТЕРМИНОВ И ЕДИНИЦ ИЗМЕРЕНИЯ

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ 145

ПРИЛОЖЕНИЕ А РЕЗУЛЬТАТЫ ТЕОРЕТИЧЕСКИХ 159

ИССЛЕДОВАНИЙ

ПРИЛОЖЕНИЕ Б РЕЗУЛЬТАТЫ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ 163

ИССЛЕДОВАНИЙ

ПРИЛОЖЕНИЕ В ОПИСАНИЕ ПАТЕНТА НА ИЗОБРЕТЕНИЕ 195

ПРИЛОЖЕНИЕ Г АКТЫ ВНЕДРЕНИЯ И ИСПЫТАНИЙ 198

ПНЕВМОТРАНСПОРТНЫХ УСТАНОВОК НА

ПРОМЫШЛЕННЫХ ПРЕДПРИЯТИЯХ

Введение к работе:

Ежегодно в мире с помощью пневматического транспорта (ПТ) перемещаются десятки миллиардов тонн материалов. За столетнюю историю своего развития этот вид транспорта получил самое широкое распространение во многих отраслях сельского хозяйства, промышленности и строительства. Благодаря многочисленным преимуществам он с успехом применяется для транспортирования дисперсных и мелкокусковых материалов. Однако наряду с преимуществами существует и ряд недостатков, среди которых одним из самых серьезных является повышенная энергоемкость и недостаточная, особенно в условиях поточного производства, надежность работы пневмотранспортных установок (ПТУ). В настоящее время в наиболее продвинутых с точки зрения уровня развития ПТ пищевой и химической отраслях удельный расход энергии большинства установок в 1,5...4 раза превышает подобный показатель механических видов транспорта [18, 25, 31, 42, 103]. В других отраслях, например, в сельском хозяйстве, в металлургической, строительной и легкой промышленности этот показатель еще ниже и зачастую превышает в 5... 14 раз энергозатраты механических транспортеров [2, 7, 67, 70, 111, 128]. Главную причину столь высокого уровня потребления энергии большинство специалистов [25, 29, 63, 84, 104, 110, 116 и другие] видят в недостаточной изученности процессов, происходящих при ПТ. Это приводит к тому, что большинство пневмоустановок функционируют в режимах, существенно отличающихся от оптимальных. В доказательство этого можно привести примеры работы ПТУ, у которых энергетические показатели вполне сопоставимы с аналогичными для механических видов транспорта [3, 75, 108, 116, 118, 119, 120, 123]. В области исследования процесса пневмотранспортирования (ПП) важное место занимают проблемы изучения неустановившихся режимов имеющих место в период работы установок. Многими работами [4, 11, 32, 34, 49, 63, 99, 116, 117, 141] доказано, что характер протекания этих режимов напрямую влияет на технико-экономические показатели функционирующей пневмотранспортной системы (ПТС). Одним из таких

режимов является пуск ПТУ. Характер изменения параметров процесса пнев-мотранспортирования (111111) в период пуска, в том числе их градиентные и мгновенные значения фактически делают режим пуска одним из наиболее опасных периодов работы пневмоустановки с точки зрения нарушения устойчивости процесса и возникновения завала материала в трубопроводе. Это приводит к тому, что зачастую локальная задача организации эффективного запуска ПТУ автоматически решает задачу обеспечения надежного и экономичного транспортирования вообще. Кроме того, следует заметить, что исследование режима пуска фактически является идеальным научным полигоном при изучении факторов, способных оказывать влияние как на капитальные затраты, так и на эксплуатационные показатели функционирующей установки. Действительно, в период пуска особенно ярко проявляются факторы увеличения и колебания нагрузки, специфичность аэродинамических характеристик воздуходувной машины (ВМ) и питателя, геометрических размеров и свойств другого воздухо-подводящего оборудования (влаго- и маслоотделительных фильтров, ресивера, дросселей и тому подобное) и материалопровода, а также способов загрузки материала, перемещения его по трубопроводу и последующей разгрузки. Указанные факторы являются не только весьма важными, но и определяющими при работе пневмотранспортной системы в любой другой период работы. Все это позволяет сформулировать и выдвинуть тезис, подчеркивающий практическую значимость сведений о характере протекания процесса пневмотранспортирова-ния в рассматриваемый период. Поэтому выбор оборудования, обеспечивающего в каждом конкретном случае наиболее устойчивое и экономичное протекание ПП должен осуществляться с учетом изменений параметров имеющих место в период пуска ПТУ.

ФУНДАМЕНТАЛЬНАЯ ПРОБЛЕМА.

Работа выполнена в рамках решения фундаментальной проблемы управления движением стесненных дисперсных двухфазных потоков газ - твердое тело, связанной с раскрытием механизмов взаимодействия фаз между собой и с окружающей системой.

ГИПОТЕЗА.

В работе подтверждена выдвинутая гипотеза о том, что выбор оборудования однотрубных ПТУ нагнетающего принципа действия необходимо осуществлять на основе учета изменений параметров в период неустановившихся режимов и, в частности, в период пуска, как одного из наиболее напряженных и ответственных периодов работы пневмоустановки.

ЦЕЛЬ И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ.

Цель настоящего исследования - снижение энергоемкости и повышение надежности работы ПТУ на предприятиях АПК. Для достижения указанной цели были поставлены следующие задачи:

разработать физико-математическую модель, описывающую изменение ППП в однотрубных нагнетающих ПТУ в период пуска;

совершенствовать методику расчета однотрубных нагнетающих ПТУ непрерывного и дискретного принципа действия при их проектировании и реконструкции;

провести экспериментальные исследования режима пуска. Получить непрерывную во времени запись 111111 в период пуска при различных условиях работы ПТУ. Разработать рекомендации способствующие улучшению работы ПТУ;

- апробировать и внедрить на производстве результаты исследований.
ОБЪЕКТ И ПРЕДМЕТ ИССЛЕДОВАНИЯ.

Объектом исследования является процесс пневмотранспортирования материалов в однотрубных нагнетающих ПТУ непрерывного и дискретного принципа действия, перемещающих сыпучие материалы в виде взвеси на предприятиях АПК. Предметом исследования является режим пуска ПТУ.

МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ.

В работе использованы поисковые, аналитические и экспериментальные методы исследования. Поисковые методы применены при изучении состояния вопроса и разработке рекомендаций по улучшению работы ПТУ, и, в том числе, разработке способа пневмотранспортирования, подтвержденного патентом.

Численные аналитические методы исследования использованы при разработке и решении модели ПП. Экспериментальные методы применены при планировании экспериментов, обработке опытных данных и выявления доверительных интервалов для установления функциональных зависимостей и проверки полученной модели.

ДОСТОВЕРНОСТЬ РЕЗУЛЬТАТОВ.

Достоверность результатов исследований обеспечивается применением отработанных методик проведения экспериментов и оценки погрешностей, а также успешным использованием при решении конкретных практических задач на предприятиях предлагаемых модели ПП, методики расчета ПТУ и рекомендаций.

НАУЧНАЯ НОВИЗНА.

В диссертационной работе получены и выносятся на защиту научные результаты:

физико-математическая модель ПП в однотрубных нагнетающих ПТУ с учетом влияния возмущающих факторов, имеющих место в период пуска;

методика расчета однотрубных нагнетающих ПТУ при их проектировании и реконструкции с учетом влияния возмущающих факторов, имеющих место в период пуска;

способ пневмотранспортирования сыпучих материалов и рекомендации, позволяющие осуществить запуск и работу ПТУ в оптимальных условиях.

АПРОБАЦИЯ РАБОТЫ.

Основные положения диссертационной работы докладывались, обсуждались и получили положительную оценку:

- на 54-й научно-технической конференции профессорско-
преподавательского состава, аспирантов и студентов Алтайского госу
дарственного технического университета им. И. И. Ползунова,
г. Барнаул, 1996 г.;

на 1 и 2-й республиканской научно-практической конференции "Современные проблемы техники и технологии хранения и переработки зерна", г. Барнаул, 1997, 1998 гг.;

на 2-й международной научно-технической конференции "Динамика систем, механизмов и машин", г. Омск, 1997 г.;

на заседаниях кафедры "Машины и аппараты пищевых производств" Алтайского государственного технического университета имени И. И. Ползунова в декабре 1997 г., в мае 1998 г., в декабре 1999 г., а также на совместном расширенном заседании этой кафедры и кафедры" Сельскохозяйственное машиностроение" того же университета в апреле 2000 г.

ПРАКТИЧЕСКАЯ ЦЕННОСТЬ РАБОТЫ.

Предлагаемые модель, методика расчета, способ пневмотранспортирова-ния и практические рекомендации дают возможность осуществлять выбор оптимального оборудования и задание рационального режима работы однотрубных нагнетающих ПТУ.

ВНЕДРЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ ИССЛЕДОВАНИЙ.

Результаты исследований внедрены при проектировании и реконструкции 12 ПТУ на зерноперерабатывающих предприятиях АПК. Факт и результаты внедрения ПТУ закреплены в соответствующих актах.

ПУБЛИКАЦИИ.

По результатам выполненной работы опубликовано 11 статей и получен патент на изобретение.

СТРУКТУРА И ОБЪЕМ ДИССЕРТАЦИИ.

Работа состоит из введения, четырех глав, заключения, списка использованной литературы и приложений.

В первой главе проведен анализ состояния вопроса в области пневмотранспорта сыпучих материалов. Рассмотрены и проанализированы вопросы области применения пневмоустановок в различных отраслях сельского хозяйства, промышленности и строительства. Их место в технологических схемах и

специфические особенности. Рассмотрены и проанализированы существующие модели движения пневмотранспортных потоков и методы расчета систем пневмотранспорта.

Во второй главе разработана модель процесса пневмотранспортирования и усовершенствована методика расчета однотрубных нагнетающих пневмоустановок при их проектировании и реконструкции.

В третьей главе приводится описание экспериментального стенда для исследования процессов пневмотранспорта, методики проведения экспериментов и оценки погрешностей экспериментальных и теоретических данных. Приводится описание и анализ результатов экспериментальных исследований, формулируются рекомендации по проектированию, реконструкции и эксплуатации промышленных пневмосистем.

В четвертой главе рассматриваются результаты внедрения упомянутых разработок на промышленных предприятиях.

В заключении подводятся итоги выполненного исследования.

В приложениях приводятся результаты теоретических и экспериментальных исследований, описание патента на изобретение, а также акты внедрения и испытания разработанных пневмоустановок на промышленных предприятиях страны.

Диссертационная работа изложена на 206 страницах машинописного текста. Работа содержит 18 рисунков, 6 таблиц, 4 приложения. Библиографический список литературы включает 144 наименования, в том числе 3 иностранных.

Подобные работы
Вторый Сергей Валерьевич
Повышение эффективности выращивания молодняка КРС путем оптимизации параметров и режимов работы установки индивидуального нормирования концентратов
Дмитриев Андрей Владимирович
Оптимизация режимов работы газоразделительных установок и повышение эффективности технологии хранения яблок
Сасиков Анатолий Сергеевич
Параметры и режимы работы комбинированной установки для ухода за кронами плодовых деревьев в горном садоводстве
Мишин Михаил Михайлович
Совершенствование технологии уборки незерновой части урожая с разработкой режимов и параметров установки для изготовления утеплительных плит
Пикалов Александр Валерьевич
Обоснование параметров и режимов работы нагнетательной пневмотранспортной установки для выгрузки зерна из хранилища при его напольном хранении
Павленко Вадим Витальевич
Обоснование параметров и режимов работы моторно-трансмиссионной установки сельскохозяйственного трактора (На примере трактора Т-404)
Чугунов Дмитрий Викторович
Повышение эффективности технологии уборки льна-долгунца путем оптимизации параметров и режимов работы подборщика для формирования и установки конусов
Жмырко Андрей Михайлович
Обоснование параметров и режимов работы системы мойки молокопровода доильных установок для доения коров в стойлах
Павлушин Андрей Александрович
Разработка установки для тепловой обработки зерна с обоснованием конструктивных параметров и режимов работы
Сидоренко Петр Васильевич
Обоснование режимов работы и параметров пластинчатых вакуумных насосов двукратного действия для доильных установок

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