Сетевое издание
Международный студенческий научный вестник
ISSN 2409-529X

ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ПРОЦЕССА ТРЕХСТАДИЙНОГО СМЕШИВАНИЯ СЫПУЧИХ СРЕД 1:10 ВРАЗРЕЖЕННЫХ ПОТОКАХ

Верлока И.И. 1 Капранова А.Б. 1
1 ФГБОУ ВПО «Ярославский государственный технический университет» Ярославль
1. Макаров Ю.И. Аппараты для смешения сыпучих материалов / Ю.И. Макаров. – М.: Машиностроение, 1973. – 216 с.
2. 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.
3. Бакин М.Н. Исследование распределения сыпучих компонентов в рабочем объеме барабанно-ленточного смесителя / М.Н. Бакин, А.Б. Капранова, И.И. Верлока// Фундаментальные исследования. № 5 (часть 5), 2014. С. 928-933. URL: www.rae.ru/fs/?section=content&op=show_article&article_id=10003288
4. Пат.2506208 Российская Федерация, МПКВ65В1/36. Агрегат для смешения сыпучих материалов / А.И. Зайцев, А.Е. Лебедев, М.Н. Бакин, А.А. Петров, А.Н. Волков. Опубл. 10.02.2014.
5. mixan, 2011. URL:http://pa2311.blogspot.com/p/mixan.html

Как известно, интенсификация технологической операции смешивания сыпучих материалов на протяжении уже нескольких десятков лет остается актуальной [1, 2]. В частности, проблема эффективного получения сыпучих смесей из увлажненных компонентов (или склонных к слипанию и агломерированию) с соотношением 1:10 и более может быть успешно решена с помощью организации процесса смешивания соответствующих материалов в разреженных потоках, например, на подвижной ленте [3]. Применяется предложенный трехстадийный способ смешивания зернистых сред 1:10 на подвижной ленте [4], при котором загрузка компонентов «1» и «2» осуществляется первоначально в соотношении 1:1,75. На втором этапе – добавляется порция сыпучего материала «2» (с бóльшим содержанием в готовом продукте) с объемной долей, равной суммарной для 1-го этапа (при равном соотношении 2,75:2,75 уже смешанных материалов «1» - «2» и новой порции «2»). Третий этап выполняется по тому же принципу, что и 2-ой, когда загрузка после дней порции компонента «2» соответствует 5,5:5,5 по отношению к промежуточной смеси, полученной после 2-го этапа. Второй отличительной особенностью аппарата [4] является конструкция смесительных барабанов в каждом из трех узлов устройства, заключающаяся в винтовой навивке эластичных элементов (бил) на цилиндрических поверхностях указанных барабанов. Образование разреженных потоков смешиваемых зернистых компонентов, подаваемых в валково-ленточный зазор движущейся горизонтальной лентой, происходит в результате отрыва твердых частиц, которые захвачены деформированными билами из слоев, от концов этих гибких элементов.

При отборе проб стандартным методом [1] и использовании компьютерной их обработки по «оттенкам серого» [5] выполнена оценка коэффициента неоднородности [1] в зависимости от степени увлажненности зернистой смеси, частоты вращения смесительного барабана и деформационного комплексного параметра µ в виде отношения длины бил к высоте валково-ленточного зазора 1,6 ∙ 10-2 м. Расход компонента «2» - (4,0-8,0) ∙ 10-3 м3/ч. В качестве смешиваемых компонентов выбраны: «1» - манная крупа ГОСТ7022-97 и «2» - природный песок ГОСТ8736-93. Степень увлажнения каждого материала w1,w2 оценивалась как отношение масс их частиц - увлажненных и сухих. Получено, что для зернистых сред коэффициент неоднородности смеси при частоте вращения барабана n= 500 мин-1 и µ=1,5 составил 8,0% для сухих составляющих (рис.1 а и 1 б; кривые 1), а для влажных – 12% (рис. 1 а и 1 б; кривые 2), что соответствует улучшению данного показателя в 1,20 раза в первом случае и в 1,33 раза–во втором по сравнению с применением смешивания тех же компонентов в равных порциях для десяти стадией перемешивания.

 

missing image file
 а
 
missing image file 
б
 
 Рис. 1. Влияние частоты вращения барабананакачество зернистойсмеси: точки– опыт, кривые –квадратичныерегрессии; 1 - w1,w2 = 1; 2 - w1= 1,142 и w2 = 1,074

Итак, проведенные экспериментальные исследования процесса трех стадийного смешивания сыпучих сред с соотношением 1:10 в разреженных потоках показали эффективность данного способа переработки зернистых сред, а также возможность сокращения диапазонов изменения параметров аппарата с подвижной лентой (режимного n и комплексного констуктивно-режимного µ) вблизи их экстремальных значений n= 500 мин-1 и µ=1,5.


Библиографическая ссылка

Верлока И.И., Капранова А.Б. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ПРОЦЕССА ТРЕХСТАДИЙНОГО СМЕШИВАНИЯ СЫПУЧИХ СРЕД 1:10 ВРАЗРЕЖЕННЫХ ПОТОКАХ // Международный студенческий научный вестник. – 2015. – № 3-2. ;
URL: https://eduherald.ru/ru/article/view?id=12370 (дата обращения: 03.03.2024).

Предлагаем вашему вниманию журналы, издающиеся в издательстве «Академия Естествознания»
(Высокий импакт-фактор РИНЦ, тематика журналов охватывает все научные направления)

«Фундаментальные исследования» список ВАК ИФ РИНЦ = 1,674