автореферат диссертации по строительству, 05.23.16, диссертация на тему:Экспериментальные исследования гидравлических характеристик проточных частей гидродинамической мельницы

МОСКОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ ПРИРОДООБУСТРОЙСТВА

Дубровин Александр Викторович

ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ГИДРАВЛИЧЕСКИХ ХАРАКТЕРИСТИК ПРОТОЧНЫХ ЧАСТЕЙ ГИДРОДИНАМИЧЕСКОЙ МЕЛЬНИЦЫ

Специальность 05.23.16 -Гидравлика и инженерная гидрология

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Москва - 2005

Работа выполнена в отделении «Проблем внедрения современных технологий» Российской академии естественных наук (г.Москва)

Научный руководитель: доктор технических наук, старший научный сотрудник

Л. С. Скворцов

Официальные оппоненты:

Доктор технических наук, профессор В.В. Волшаник Кандидат технических наук, профессор Д.С. Бегляров

Ведущая организация:

ЗАО ПО «Совинтервод»

в 15.00 час на заседании диссертационного совета Д 220.045.02 Московского государственного университета природообустройства, аудитория 201 по адресу: 127550, г. Москва, ул Прянишникова, 19 (МГУП), факс 9761046

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке университета.

Автореферат разосла]

Д 220.045.02, кандидат технических наук

Ученый секретарь диссертационного совета

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность работы.

Около 5 % мирового объёма производства электроэнергии расходуется на дробление и измельчение твёрдых материалов в различных отраслях промышленности. Процесс измельчения играет важную роль в обогащении минералов, энергетике, промышленности строительных материалов, металлургии, химической промышленности, переработке вторичного сырья и других отраслях хозяйства.

В последние годы повысился интерес к проблеме применения гидродинамической кавитации для интенсификации различных технологических процессов. Общими преимуществами гидродинамических преобразователей по сравнению с другими видами излучателей являются дешевизна получаемой при их работе акустической энергии. Новым техническим направлением, позволяющим существенно снизить энергоёмкость процесса измельчения, является селективная дезинтеграция горных пород.

В современных технологиях переработки минерального сырья применяются мельницы традиционных конструкций (шаровые, стержневые, вибрационные и др.) с валовым измельчением. Основными недостатками перечисленных устройств являются ограниченный срок службы колеблющихся элементов, работа лишь в составе установок периодического действия в комплекте с циркуляционной ёмкостью, узкий диапазон регулирования интенсивности обработки и быстрый износ проточной части.

В настоящее время остаются практически неизученными физические вопросы механизма генерирования колебаний затопленными струями жидкости и влияние на него геометрических и гидродинамических параметров преобразователей. Учитывая потребности промышленности в повышении качества готовой продукции, разработка гидродинамического излучателя роторного типа с простейшей конфигурацией проточной части, обеспечивающего селективную дезинтеграцию горных пород, и изучение его гидродинамических

характеристик является актуальной задачей, решение которой вносит значительный вклад в снижение энергоемкости процессов измельчения.

Цель работы - разработка конструкций осесимметричного гидродинамического излучателя роторного типа - гидродинамической мельницы ГМ-1; экспериментальное изучение гидравлических характеристик мельницы, имеющей 2 и 4 насосные лопасти; создание технологических схем приготовления водоугольного топлива с использованием мельниц и апробация гидродинамического излучателя на реальных технологических процессах.

Степень обоснованности и достоверности научных положений и рекомендаций подтверждается применением методов, общепринятых в теории исследования гидравлических машин, статистической обработке результатов экспериментальных исследований с применением регрессионного анализа, большим объемом лабораторных экспериментов и стендовых испытаний с использованием современных методик и измерительной аппаратуры.

В работе получены следующие новые научные результаты:

1. Разработана конструкция струйного кавитационного гидрогенератора роторного типа - гидродинамической мельницы ГМ-1. Способ обработки материалов в ГМ-1 защищен патентом Российской Федерации № 2183993.

2. Впервые получены гидравлические и технические характеристики работы гидродинамической мельницы ГМ-1, выполнены исследования по их оптимизации.

3. Разработаны технологические схемы приготовления водоугольного топлива с селективным измельчением сырья в гидродинамических мельницах и определены их основные показатели.

Практическая значимость результатов исследований;

Разработанная гидродинамическая мельница имеет простейшую конфигурацию проточной части, состоящей из быстросменных кавитаторов, и может

использоваться в энергетике при изготовлении водоугольного топлива, а также при переработке сырья для производства строительных материалов, в том числе для тонкой дезинтеграции и диспергирования глинистого минерального сырья; оттирке стекольных и формовочных песков; получении из отходов производства карбонатного щебня известняковых суспензий для раскисления почв в сельском хозяйстве.

Определены основные гидравлические характеристики мельницы - зависимости напора, расхода, потребляемой мощности, КПД, энергоемкости при различных режимах работы и произведено сравнение параметров для конструкций с 2-мя и 4-мя насосными лопастями.

Реализация выводов и рекомендаций работы. Разработанные рекомендации приняты к использованию при разработке золоторудных отвалов в Приморском крае и Иркутской области, а также при получении водоугольного топлива.

Апробация работы. Диссертация и ее отдельные положения докладывались и обсуждались на заседаниях отделения «Проблемы внедрения современных технологий» Российской академии естественных наук (г. Москва), научно-технической конференции МГУП (2005г), конгрессе обогатителей (г.Новгород).

Публикации. Основные положения диссертации отражены в 3 научных работах.

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения и 5-ти глав, объем работы составляет 126 страниц печатного текста, в том числе 37 рисунков и 15 таблиц, список литературы насчитывает 125 наименований, текст дополняют приложения.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

В первой главе рассмотрено состояние изученности решаемой проблемы, приведены устройства и классификация применяемых в настоящее время генераторов кавитации (рис.1), выявлены основные тенденции развития существующего оборудования, на основании чего сделан вывод о том, что струйные

кавитационные гидрогенераторы роторного типа являются наиболее перспективными для интенсификации процесса измельчения

Рис 1 Классификация генераторов кавитации

Проанализированы результаты разработок, посвященных струйным генераторам кавитации - неподвижным гомогенизирующим вентилям, пластинчатым излучателям Польмана-Яновского, наиболее исследованным в работах Черножукова и Ши-Го-Бао, стержневым излучателям Выявлено, что основными недостатками их являются интенсивный кавитационный износ рабочих поверхностей, генерирующих кавитационные пузырьки, и ограниченный срок службы колеблющихся элементов (пластин и стержней) вследствие знакопеременных усталостных напряжений Рассмотрены роторные кавитационные генераторы - гидродинамические сирены, изученные наиболее полно в работах В Ф Юдаева, М А Балабудкина и А А Барама, и пульсационные мельницы Сравнение основных наиболее интересных видов измельчителей позволило придти к заключению, что гидродинамические преобразователи по

сравнению с другими видами излучателей являются наиболее перспективными вследствие дешевизны получаемой при их работе акустической энергии, предельной простоте конструкций, стабильности работы и высокой степени перемешивания обрабатываемого продукта. Тем не менее, основными недостатками рассмотренных конструкций являются недостаточная интенсивность процесса измельчения и сложность замены быстроизнашивающихся рабочих органов, подверженных абразивному износу. Отмечено, что информация о методиках расчёта излучающих систем с целью оптимизации их рабочих параметров, а также рекомендаций по конструктивному исполнению гидродинамических излучателей, как в общем плане, так и с точки зрения применения их для конкретных химико-технологических процессов, в литературе представлена недостаточно. Имеются лишь небольшие разрозненные сведения без какой-либо обоснованной их систематизации. После анализа теоретических и экспериментальных исследований в области генерирования колебаний затопленными струями жидкости и известной для этого аппаратуры, были сформулированы задачи дальнейших исследований:

- разработать конструкцию осесимметричного гидродинамического излучателя роторного типа с простейшей конфигурацией проточной части, состоящей из быстросменных кавитаторов;

- изучить экспериментально гидравлические характеристики гидродинамической мельницы ГМ-1, имеющей 2 и 4 насосные лопасти;

- провести экспериментальные исследования по оптимизации основных рабочих параметров мельницы (мощность, энергоемкость, КПД измельчения, давление, напор и расход);

- получить теоретические зависимости давления во внешней зоне ротора мельницы и давления торможения для жидкостей с низкой и высокой концентрацией твердых частиц;

- апробировать разработанные на основании проведенных исследований гидродинамические излучатели на реальных технологических процессах и оценить эффективность их работы;

- разработать технологические схемы создания водоугольного топлива с использованием гидродинамической мельницы.

Вторая глава диссертации посвящена рассмотрению конструкции гидродинамической мельницы

Мельница является осесимметричным гидродинамическим излучателем роторного типа с простейшей конфигурацией проточной части, состоящей из быстросменных кавитаторов, изготовленных из износостойкого сплава. Основные недостатки гидродинамических излучателей роторного типа устранены в гидродинамической мельнице ГМ-1. Краткая техническая характеристика гидродинамической мельницы представлена в таблице 1.

Предлагаемая в работе конструкция гидродинамической мельницы ГМ-1 (по данным Л.С.Скворцова) содержит корпус 1 с входным 2 и выходным 3 патрубками (рис. 2). Внутри корпуса концентрично расположены ротор 4 и статор 5. На роторе 4 установлены насосные лопатки 6 для создания центробежных сил в обрабатываемом потоке и концентрические ряды кавитаторов 7. На статоре 5 расположены концентрические ряды кавитаторов 8, размещающиеся с заданными зазорами коаксиально рядам кавитаторов 7 ротора.

Мельница работает следующим образом. Обрабатываемая пульпа по входному патрубку 2 корпуса / поступает в полость ротора 4 и подаётся насосными лопатками на ряды кавитаторов. В момент перекрывания кавитаторами 8 статора зазоров между кавитаторами 7 ротора происходит резкое повышение давления (прямой гидравлический удар). В момент совмещения зазоров между кавитаторами 8 статора и кавитаторами 7 ротора происходит резкое снижение давления с падением скорости пульпы, и возникает гидродинамическая кавитация с образованием полей кавитационных пузырьков и кумулятивных микроструек диаметром 5-200 мкм, движущихся со скоростью от 50 до 1500 м/с. При движении пульпы в зазорах между кавитаторами скорость движения уменьшается, давление возрастает и происходит схлопывание кавитационных пузырьков. Давление в точках схлопывания кавитационных пузырьков может достигнуть В момент перекрытия зазора между кавитаторами 7 ротора 4

кавитатором 8 статора 5 при прямом гидравлическом ударе резко повышается давление в среде, и частицы измельчаемого материала деформируются под действием сжимающих усилий. При этом возникают ударные волны, поглощающиеся и отражающиеся межзерновыми поверхностями, являющимися границами раздела минеральных компонентов измельчаемого материала с различной проницаемостью. В результате возникают напряжения на межфазных границах и происходит разупрочнение измельчаемого материала по межфазным границам и раскрытие сростков минералов. В момент совмещения зазоров между ка-витаторами ротора и статора сжимающие усилия снимаются, частицы измельчаемого материала попадают в зазор между кавитаторами и разрушаются под действием значительных растягивающих напряжений, возникающих на поверхностях контактов минеральных компонентов измельчаемого материала в момент исчезновения всестороннего сжатия, а также в результате проникновения в поры и микротрещины частиц измельчаемого материала кумулятивных микроструек, образующихся при схлопывании кавитационных пузырьков.

Таблица 1 Техническая характеристика гидродинамической мельницы

Показатели Единицы Значения по-

измерения казателей

Производительность

• По исходному твердому материалу т/час 5-10

• По исходной пульпе м3/час 100-150

Максимальная крупность частиц исходного материала мм 5

Частота вращения приводного вала мин1 то

Энергозатраты

• Мощность двигателя кВт 15

• Удельные затраты кВт ч/т 7,5-15

Масса т 1,5

Габаритные размеры

• Длина м 1,5

• Ширина м 1,2

• Высота м 1,9

При оптимальном сочетании окружной скорости вращения ротора и количества кавитаторов ротора и статора возможно существенное повышение интенсивности измельчения вследствие возникновения резонансных колебаний частиц минеральных компонентов измельчаемого материала.

Количество открытых каналов мельницы изменяется от 2 до 6 с периодичностью Зтс/2 (рис.3). При угле поворота 280° мельница имеет наибольшее число открытых каналов. В процентном отношении минимальное количество открытых каналов составляет 20% от их общего числа, максимальное число открытых каналов составляет не более 60% от их общего числа.

Рис. 2. Конструктивная схема гидродинамической мельницы: 1 - корпус; 2 -входной патрубок; 3 - выходной патрубок; 4 — ротор; 5 - статор; 6 -насосные лопатки; 7 - кавитаторы ротора; 8 - кавитаторы статора; 9 - узел подшипников ротора.

В третьей главе диссертации разработаны теоретические основы расчета гидродинамической мельницы. Существующие теоретические представления о закономерностях процесса измельчения базируются на положениях классической механики сплошной среды. При этом не учитывается, что реальные материалы состоят из многих разнородных фаз. В горных породах ими являются кристаллические блоки различных минералов, в металлических и керамических материалах - кристаллиты, на поверхностях раздела которых происходит резкое изменение изотропности свойств. Новый научный подход к проблеме прочности деформируемого твёрдого тела с учётом его неоднородности и наличия дефектов внутреннего строения сложился сравнительно недавно.

А-А

7

Рис.3 Зависимость количества открытых каналов от угла поворота ротора.

В диссертационной работе выполнен расчет давлений торможения в роторе при различных соотношениях пространственной плотности твердой и жидкой фаз суспензии. При этом рассмотрены два различных случая работы гидродинамической мельницы, зависящие от концентрации частиц твердой фазы протекающего через нее потока:

- при соотношении пространственной плотности твердой 5 и жидкой р фаз суспензии много меньше единицы - низкая концентрация частиц, влияние твердой фазы на движение жидкости пренебрежимо мало;

- при соотношении пространственной плотности твердой 5 и жидкой р фаз суспензии - высокая концентрация частиц, следует учитывать взаимное влияние твёрдой и жидкой фракций.

Для первого режима работы гидродинамической мельницы получено ана-

литическое выражение для определения давления торможения:

2/2 У2°2

— при а = -1-а у

2В2 1 о а , 12

Л=Р® * :--рч~.— +

1 -а 1 -а

^ 5 ' 1 _

где

а - угловая скорость вращения ротора; R - внешний радиус ротора;

Р0 - давление на внешнем срезе канала медду кавитаторами; РI - давление в подводящем патрубке ротора; П - радиус подводящего патрубка цилиндрического ротора; N частота вращения ротора;

- площадь сечения канала между кавитаторами;

к - высота подводящего патрубка цилиндрического ротора.

В случае высокой концентрации частиц в уравнениях движения следует учитывать взаимное влияние твёрдой и жидкой фракций. Для упрощения расчета частицы считались монодисперсными и сферическими, их взаимодействие с потоком - стоксовое, а картина течения - центральносимметричная. Для этого случая повышается давление торможения при внезапном перекрытии канала между кавитаторами будет:

где 1] - коэффициент вязкости;

т - масса частиц твёрдой фракции;

q - массовый расход гидродинамической мельницы .

В четвертой главе диссертации анализируются результаты экспериментальных исследований гидродинамической мельницы. Испытания работы гидродинамической мельницы проводились в лаборатории № 26 ФГУП «ВНИ-ПИИстром-сырьё» в п. Обухово Ногинского района Московской области. Вследствие ограниченного финансирования гидравлические характеристики струйного излучателя были исследованы на воде, стендовая апробация процесса измельчения выполнялась на Кузнецком каменном угле зольностью 19,57%. Схема экспериментального стенда приведена на рис.4.

Изучение работы гидродинамической мельницы было основано на выборочном исследовании, поэтому вопрос об объеме наблюдений решался исходя из предварительно заданной предельной ошибки выборки, определяемой по формуле:

где

t - коэффициент доверия, определяемый по таблице значений интегральной функции Лапласа при заданной доверительной вероятности;

- средняя ошибка выборочной доли

Комбинационный квадрат, составленный при планировании эксперимента, содержал комбинации для мельницы с 2-мя насосными лопастями 5-ти значений вакуума и 35-ти значениях напора и мельницы с 4-мя насосными лопа-

стями 17-ти значений вакуума и 76-ти значений напора. Для варьирования величины вакуума на входе в гидродинамическую мельницу и давления на выходе из нее на каждом из трубопроводов устанавливались задвижки диаметром 100 мм и 80 мм соответственно.

Рис. 4 Схема размещения оборудования стенда гидродинамической мельницы: 1,3- пропеллерная мешалка СМ-243Б; 3,5,6,8,10,11 - трубопровод; 4-мельни-ца гидродинамическая; 7 - песковый насос; 9 - гидроциклон; 12 - контейнер

В пятой главе осуществлен анализ гидравлических характеристик мельницы и данные апробации ее работы на угольной суспензии. Исследовались две конструкции гидродинамической мельницы - с 2-мя и 4-мя насосными лопастями. Соотношения выходного сечения к входному составляли для 2-х лопастей 1,4 ...8, для 4-х лопастей 0,8...2,8. Данные экспериментальных исследований представлены в виде зависимостей напора от расхода; потребляемой мощности от расхода; КПД напора от расхода; КПД измельчения от расхода; энергоемкости измельчения от сечения на выходе (рис. 5 - 7); давления и расхода от сечения на входе и выходе.

Достоверность различий между экспериментальными данными при различных числах лопастей проверялась с помощью критерия Стьюдента, тип которого (праный, двупарный с равными дисперсиями либо с различными дисперсиями) определялся на основании описательной статистики каждой из выборок замеров. Для оценки влияния каждого из изменяемых факторов на изу-

И

чаемый (выходной) параметр был произведен множественный корреляционный анализ, в котором на основании рассмотрения корреляционной матрицы были отброшены автокоррелироованные факторы и выведены регрессионные уравнения Оценка адекватности уравнений происходила по критерию Фишера, значимости коэффициентов - по критерию Стьюдента, оценка точности - по коэффициенту детерминации

15

ю

ж

X

I

О --------'--

0 10 20 30 40 50 60 70 80 90

Расход О м'/ч

Рис 5 Зависимость напора от расхода (4 насосных лопатки)

Диапазоны изменения характеристик гидродинамической мельницы приведены в таблице 2 В таблице 3 приведены регрессионные зависимости таких основных гидравлических характеристик мельницы, как связь напора, КПД напора, КПД измельчения и потребляемой мощности от расхода, а также влияние площадей входного и выходного сечений на давления на входе и выходе из мельницы и энергоемкость измельчения Практически все зависимости можно описать регрессионным уравнением второй степени Пропуски в таблице соответствуют тем уравнениям, адекватность и оценка точности которых была неудовлетворительной

Были произведены стендовые испытания измельчения каменного угля в гидродинамической мельнице В качестве исходного продукта использовался Кузнецкий каменный уголь марки ТОК-1 с зольностью 19,57%

J2.

Рис. б Зависимость потребляемой мощности от расхода (4 насосных лопатки)

Экспериментальная зависимость зольности продуктов гидроциклонной классификации (рис.8) показывает, что в мельнице происходит селективное измельчение угля. При этом в результате разной степени измельчения органических и минеральных компонентов возможно практическое решение задачи обогащения, состоящей в отделении неповрежденных зерен полезных минеральных компонентов от зерен пустой породы.

Рис. 7 Энергоёмкость измельчения (4 винтовых лопатки)

Таблица 2. Диапазоны изменения характеристик гидродинамической мельницы

Показатели максимальная величина минимальная величина

2 лопатки 4 лопатки 2 лопатки 4 лопатки

Энергоемкость измельчения, кВт ч/т 1,48 1,5 0,58 0,4

Площади входного /выходного сечения, см2 6/27 6/9 21/47 27/54

Напор, м 23 И 0,3 0,25

Площади входного / выходного сечения, см2 21/32 -47 37/23-41 27 / 42-58 6/8-23

Потребляемая мощность, кВт 80 80 36 15

Площади входного / выходного сечения, см2 21/32-47 32/33-52 И /15-36 6/8-23

Расход, мЗ/ч 75 75 42 5

Площади входного / выходного сечения, см2 21/32 37/27 11/36 6/2

Вакуум, м вод.ст 8 7 4 0,25

Площади входного /выходного сечения, см2 6/27 17/13 11/36 6/2

Давление, м вод.ст 4,1 11 0,5 0

Площади входного / выходного сечения, см2 11/28 17/10 11/36 17/29

Водоугольное топливо - это гомогенная суспензия мелких (менее 100 мкм) частиц угля в воде. Оно обладает свойством текучести, что обеспечивает возможность транспорта суспензии по трубам и распыления ее в топочной камере подобно жидкому топливу. Тонна условного топлива из жидкого угля стоит в 2-3 раза меньше, чем тонна мазута, при его сжигании выбросы вредных окислов азота снижаются в 1,5 раза, а бензпирена - в 5 раз. Схема цепи аппаратов технологической линии приготовления обогащенного водоугольного топлива с зольностью 9% из Кузнецкого угля, с применением селективного измельчения в гидродинамической мельнице в сочетанием с флотационным обогащением приведена на рис.9. Проведенные испытания показали, что объем обогащаемого флотацией продукта составляет 30-50% от общего объема продукта измельчения. Помимо селективного измельчения стендовые испытания гидродинамической мельницы были проведены и для традиционного валового измельчения. В таблице 4 дано сравнение основных показателей технологических схем.

Таблица 3 Регрессионные зависимости основных гидравлических характеристик мельницы

Изучаемая взаимосвязь

2-х лопастная

аарианты конструкции мельницы

4-х лопастная

Н=0 (Ю06СГ+0 0260

()--0 0478а?ЛЫХ ^ 4 254-12 949

£)=-0 0102а?.^+1 311соеых +2 692

д--0 0398а? вЪ1Х+1 994совъа +4 267 0111 а?еых+1 083а,ых +47 596

Зависимость напора от расхода

Н=0 03150+7 082

Зависимость расхода от сечения на выходе

сечение на входе 6 см

сечение на входе 11 см

сечение на входе 16см2

сечение на входе 21 см2

<2=0 0157огвых-0 649(0,^ +60 889 <2=0 0018а? еых+0 205са¥ьа +42 001 0=0 0208аТеых-1 598й)вЫ! + 77 705 <2=0 0355(3.^-2 655 Юцых +106 82

Зависимость давления от сечения задвижки на

выходе

напор

сечение на входе 6 см2 сечение на входе 11 см' сечение на входе 16см2 сечение на входе 21 см2 сечение на входе 32 см2 сечение на входе 3 7 см2

сечение на входе 6 см2 сечение на входе 11 см7 сечение на входе 16см2 сечение на входе 21 см2 сечение на входе 32 см2 сечение на входе 37 см2

вакуум

Н=0 0072аГвых-0 728г,>вых+19 07 Н=0 0127а?вых-1 010(0.^+21 486 Н=0 0101(3.^-0 840(0.^+18 979 Н=0 0018а? вых-0 285(0.^+11,198

Вакуум=0 0006а?,ых-0 00101,^-8 310 Вакуум=-0 0073(3.^+0 501 соеых-15 22 Вакуум~0 0082(3.^+0 619т,ых-16 514 Вакуум^-0 0039а?еых+0 307(0.^-11 476

Котр=0 0008^+0 4040+21 639

Н=0 0329а?вых-0 815а)еых+6 042

Н=0 0285а?вых-1 501со.ых+19 486 Н=0 0032(3.^-0 439(0.^+14 129 Н=0 0144(3.^-1 199(0.^+26 696 Н=0 0041 а?вьа-0 597(0.^+20 296

Вакуум=0 0009(3.^-0 107а),ых-(1 069

Вакуум =-0 0025а?вых+0 239а>аых-6 351 Вакуум=-0 0023а? .^+0 195(о„ых-8 895 Вакуум~-0 004й?.ъа+0 281(опа-8 007 Вакуум=0 0037аТ еьа-0 200(о,ых-0 303

Зависимость потребляемой мощности от расхода

КПДтпооа=-0 0008&+0 1280-1 828 КПДизм=-0,0007&+0 2180+70 361

Зависимость КПД напора от расхода

КПДт

а=-0 00020-+0 0610+0 006 -0,005302+0 9480+41 203~

Зависимость КПД измельчения от расхода

Н=0 0004а?еш-0 042(0,^+1 944

Н=0 0007а?еых-0 077(о,ых+2 953 Н=0 0002(3,^-0 026(овых+1 552 Н=0 0018(3,^-0 142(0^+3 428 Н=0 0005(3.^-0 047а].ых+1 758

КПДШ

Зависимость энергоемкости измельчения от сечения задвижки на выходе

сечение на входе 6 см сечение на входе 11 см2 сечение на входе 16см сечение на входе 21 см сечение на входе 32 см2 сечение на входе 3 7 см2

Н=0 0003аГвых-0 034й)вых+1 479

Н=0 0281 а? вых-0 777(0.^+6 178

Я=0 001 а?.ьа-0 079(0.^+2 242 Н=0 0003а?.^-0 033са,ых+1 505 Н^О 0016а?«„«-О 119(0.^+2 849 Н—О 0002(3.^-0 003асых+1 136

Таблица 4 Сравнение основных показателей технологических схем приготовления водоугольного топлива

Основные показатели Схема с селективным измельчением Схема с валовым измельчением

Производительность по исходному углю, т/час 6,02 6,15

Производительность по сухому углю, т/час 5 5

Выход ВУТ, % от исходного угля 83,06 81,34

Расход свежей воды, м'/час 25,33 41,92

Общая производительность гидродинамических мельниц По сухому углю, т/час По пульпе, м3/час 12.78 77.79 26 06 158,86

Производительность флотационной установки по исходному сухому продукту, т/час 4,61 6,15

. 30 £

о 20

л

§

(О

10

0

0001 001 01 1 10

Граничная крулностьклассификации, мм

Рис 8 Зависимость зольности продуктов от граничной крупности классификации

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В рамках настоящей научно-квалификационной работы осуществлено решение задачи интенсификации технологических процессов дезинтеграции минерального сырья с помощью осесимметричных гидродинамических излучающих систем, обеспечивающих селективное измельчение при низких энергозатратах. Реализация результатов проведенных исследований позволит применять гидродинамические мельницы в составе приведенных технологических схем на предприятиях энергетической промышленности а также в строительстве. Выполненные теоретические и экспериментальные исследования позволяют сделать следующие основные выводы и рекомендации

Уголь < 100 ПН

Рис 9 Технологическая схема приготовления обогащенного водоугольного топлива с применением селективного измельчения в гидродинамической мельнице 1-питатель, 2-дробилка, 3,5-ленточный конвейер, 4-виброгрохот, 6,9,12,15-пропеллерная мешалка, 7,13-гидродинамическая мельница ГМ-2, 8,14-вибросито, 10,16,22,23-насос, 11,17-гидроциклонная установка, 18-флотационнаяустановка, 19-сгуститель, 20-фильтр, 21-мешалка

1. Селективная дезинтеграция горных пород, являющаяся новым техническим направлением существенного снижения энергоёмкости процесса измельчения, в наиболее полной мере может быть реализована в гидродинамических излучающих системах с использованием кавитации в потоке.

2. Струйный осесимметричный гидродинамический излучатель роторного типа - гидродинамическая мельница ГМ-1 имеет простую конфигурацию проточной части, состоящей из быстросменных кавитаторов

3. Расчет давлений торможения в роторе при различных соотношениях пространственной плотности твердой и жидкой фаз суспензии показал, что при низкой концентрации частиц влияние твёрдой фазы на движение жидкости пренебрежимо мало. В случае высокой концентрации частиц в уравнениях движения было учтено взаимное влияние твёрдой и жидкой фракций и доказано существенное повышение давления торможения при внезапном перекрытии канала между кавитаторами.

4. Анализ результатов испытаний гидродинамической мельницы показал:

в пределах возможности установленного электродвигателя (75 кВт) подача гидродинамической мельницы не должна превышать 75 м3/ч;

с увеличением сечения на входе расходная характеристика H=f(Q) становится более крутой. Напор на выходе из гидродинамической мельницы падает с увеличением выходного сечения. Вакуум на входе в гидродинамическую мельницу не зависит от размеров выходного сечения;

с увеличением расхода гидродинамической мельницы растет потребляемая мощность, которая в основном приходится на работу лопаток (измельчение), что и соответствует назначению мельницы. С возрастанием расхода пропорционально его квадрату растет и КПД измельчения;

максимальное значение КПД измельчения соответствует 85% как для 2-х, так и для 4-х лопастной гидродинамической мельницы;

создаваемый мельницей напор недостаточен для транспортирования суспензии, о чем говорят низкие значения КПД 3...4%. Увеличение числа лопастей мельницы приводит к более быстрому падению напора при малых входных сечениях, но практически не изменяет КПД;

- для любой из конструкций мельницы общая энергоемкость всегда больше энергоемкости измельчения и значения энергоемкости убывают при увеличении выходного сечения.

5. Рекомендации по выбору числа насосных лопастей гидродинамической мельницы основывались статистической обработке данных эксперимента. Достоверность различий между выборочными характеристиками 2-х и 4-х лопастных конструкций проверялась с помощью критерия Стьюдента. Расчетные регрессионные уравнения были получены на основании анализа корреляционной матрицы. Сравнение конструкций гидродинамических мельниц с различным числом насосных лопастей позволяет придти к следующим выводам:

2 насосные лопасти боле эффективно влияют на рост напора, чем 4;

- количество насосных лопастей не влияет на КПД напора;

2 насосные лопасти дают более высокий КПД измельчения, чем 4, особенно это прослеживается на малых (меньше 60 м /ч) расходах;

- 2-х лопастная гидродинамическая мельница потребляет достоверно большую мощность, чем 4-х лопастная в пределах допустимого расхода;

- энергоемкость конструкции, имеющей 2 насосные лопасти достоверно больше, чем энергоемкость 4-х лопастной конструкции.

6. Разработанные технологические схемы приготовления водоугольного топлива с применением как селективного, так и валового измельчения в гидродинамической мельнице имеют практически одинаковую производительность по исходному углю (6 т/час).

7. Стендовые испытания измельчения Кузнецкого каменного угля с зольностью 19,57% подтвердили эффективность использования гидродинамической мельницы для приготовления водоугольного топлива. В результате гидроциклонной классификации получен обогащенный продукт крупностью 100-250 мкм с зольностью 11,53%. Выход обогащенного продукта составляет 65%, а значение коэффициента селективности по Годэну равно 2,57.

8. Для разработки технологического регламента приготовления водоугольного топлива с применением гидродинамической мельницы и определения оптимальных режимов операций измельчения проводят испытания пробы каменного угля массой до 3 тонн на стенде. По результатам стендовых испытаний выбирают такие параметры и режимы работы мельницы, при которых энергоемкость процесса измельчения минимальна, а степень измельчения органических компонентов угля наиболее существенно отличается от степени измельчения его золообразующих минеральных компонентов.

Основное содержание диссертации опубликовано в следующих работах:

1. Варшавский В.Я., Дубровин А.В., Сердюк Б.П. Методика экспериментальных исследований процесса измельчения в гидродинамической мельнице.//Строительные материалы, 2003, №9, С.32-34.

2. Дубровин А.В., Сердюк Б.П. Новая технология селективного измельчения некоторых видов промышленных отходов в гидронамических мельницах.//Чистый город, 2003, №3(23), С.37-41.

3. Дубровин А.В. Гидравлическое обоснование проточных частей гидродинамической мельницы.//Природообустройство и рациональное природопользование - необходимые условия социально-экономического развития России: Материалы международной научно-практической конференции. М.:МГУП, 2005. Т.2.С.11-13.

Московский государственный университет природообустройства (МГУП) Зак № Тираж /СО

Of.23

щ?

Условные обозначения

Введение

Гпава 1. Состояние изученности вопроса

1.1 Применение кавитации для интенсификации технологических процессов

1.2 Устройство и классификация кавитационных гидрогенераторов

1.3 Задачи исследований

Гпава 2. Конструкция гидродинамической мельницы

2.1 Особенности и технические характеристики ГМ

2.2 Конструкция гидродинамической мельницы

2.3 Динамика открытия каналов ГМ

Гпава 3. Теоретические основы расчета

Гидродинамической мельницы

3.1 Теоретические основы измельчения

3.2 Физическая модель гидродинамической мельницы

3.3 Расчет давлений торможения в роторе при различных соотношениях пространственной плотности твердой и жидкой фаз суспензии

Глава 4. Экспериментальные исследования гидродинамической мельницы v% 4.1 Конструкция экспериментального стенда

4.2 Методика проведения испытаний

4.3 Планирование эксперимента

4.4 Определение параметров регулирующих задвижек

Гпава 5. Анализ гидравлических характеристик * мельницы и апробация ее работы на угольной суспензии

5.1 Исследование характеристик гидродинамической мельницы

5.2 Выбор оптимальных параметров гидродинамической мельницы

5.3 Диапазоны изменения характеристик гидродинамической мельницы

5.4 Апробация работы гидродинамической мельницы на угольной суспензии

Актуальность проблемы. На международной конференции «Новые экологически безопасные технологии в энергетике при использовании возобновляе-k мых источников энергии», отмечалось, что внедрение в энергетику более эффективных и экологически безопасных технологий сегодня является одной из приоритетных задач. Связано это как с необходимостью экономии энергоресурсов, так и с защитой природной среды. Процесс измельчения играет важную роль в обогащении минералов, энергетике, промышленности строительных материалов, металлургии, химической промышленности, переработке вторичного сырья и других отраслях хозяйства. В последние годы возрастающее значение приобретают тонкое и сверхтонкое измельчение. Процесс измельчения относится к высокоэнергоёмким технологическим процессам.Около 5 % мирового объёма производства электроэнергии, производимой в мире, расходуется на дробление и измельчение твёрдых материалов в различных отраслях промышленности [5,98,112].

Развитие процессов измельчения различных твёрдых материалов тради-t ционно осуществляется в основном по пути усовершенствования механических способов. При всём принципиальном различии физических эффектов, положенных в основу известных промышленных способов измельчения, их организация сводится к созданию в разрушаемом объекте поля деформаций и напряжений, превышающих предельные прочностные характеристики материала и направленных на разрыв связей кристаллической решётки с образованием поверхностей разрушения. Известно, что предел прочности горных пород на сжатие на один-два порядка выше их предела прочности на растяжение. Однако большинство промышленных процессов измельчения основано на использовании сжимающих нагрузок, что является основной причиной высокой энергоём-щ кости и низкой технологической эффективности этих процессов. При приложении вызывающих деформацию нагрузок разрушение горной породы начинается в местах микротрещин путём развития их в магистральные трещины. Микротрещина может развиваться только под действием растягивающих или сдвиговых напряжений. Сжимающая нагрузка, наоборот, способствует её смыканию. Следовательно, если на границах зёрен минералов избирательно создать растягивающие или сдвиговые напряжения, в этих зонах можно ожидать преобладающего развития микротрещин по сравнению с объёмом кристаллов.

Ещё в 1962 году в своём докладе на первом европейском симпозиуме по измельчению известный американский специалист в области измельчения Ф. Бонд отмечал громадные выгоды, которые можно было бы получить, если разработать промышленный метод измельчения породы при непосредственном использовании растягивающих напряжений. Он утверждал, что разработка такого метода привела бы к крупному экономическому перевороту. В связи с этим в США около 40 лет разрабатывается взрывной способ измельчения (процесс Снайдера) заключающийся в том, что исходный материал в замкнутом сосуде подвергается воздействию пара или газа в течение времени, необходимого для достижения заданного давления и накопления необходимой энергии [119]. При этом пар или газ заполняет поры, трещины и пустоты в зёрнах измельчаемого материала. Затем через быстродействующий клапан, заканчивающийся соплом, материал практически мгновенно (в течение 15 миллисекунд) выбрасывается со скоростью, близкой к скорости звука, в сосуд большой ёмкости. В этом сосуде в зоне пониженного давления газ или пар, мгновенно расширяясь, выделяет накопленную ранее энергию и зёрна материала разрушаются преимущественно под действием растягивающих напряжений. Несмотря на существенное снижение удельных затрат энергии на измельчении сведения о промышленной установке с применением процесса Снайдера до настоящего времени не опубликованы.

Новым техническим направлением, позволяющим существенно снизить энергоёмкость процесса измельчения, является селективная дезинтеграция горных пород. Основная концепция селективной дезинтеграции состоит в том, чтобы с минимальными затратами энергии разрушить горную породу на составляющие её минеральные компоненты, т.е. раскрыть сростки и затем разделить освобождённые зёрна полезных минеральных компонентов и пустой породы, используя различия в их физических свойствах.

Принцип селективности дезинтеграции является физической основой рациональной организации процесса измельчения и позволяет сформулировать следующие основные требования к процессу:

- в процессе селективного измельчения создаваемые в измельчаемом материале напряжения должны иметь высокий градиент и при этом достигать максимума в зоне поверхностей раздела минеральных фаз. В результате быстрого убывания напряжений с расстоянием от указанных зон целостность фазовых объектов не будет нарушена, а будет обеспечена геометрическая селективность измельчения;

- значения и распределение напряжений в частице измельчаемого материала должны оптимально сочетаться со скоростью деформирования и продолжительностью нагружения для минимизации потерь энергии в процессах, сопровождающих разрушение частицы измельчаемого материала;

- после разрушения частицы измельчаемого материала должны быть сведены к минимуму диссипативные взаимодействия, возникающие при трении частиц измельчаемого материала, среды и рабочих органов мельницы. Для этого процесс дезинтеграции должен быть кратковременным, а готовый продукт должен немедленно удаляться из рабочей зоны.

Перечисленные выше требования к процессу селективного измельчения под действием преимущественно растягивающих напряжений в наиболее полной мере могут быть реализованы в гидродинамических системах с использованием кавитации в потоке, исследование которых является весьма актуальной проблемой.

Цель работы заключается в разработке конструкции и исследованиях осесимметричного гидродинамического излучателя роторного типа — гидродинамической мельницы. Для достижения поставленной цели автором было намечено решить следующие задачи:

- разработать несколько вариантов конструкций мельницы;

- осуществить экспериментальные исследования натурных образцов предложенных конструкций с целью изучения их гидравлических характеристик;

- создать новые технологические схемы приготовления водоугольного топлива с помощью предложенной конструкции мельницы, апробировать гидродинамический излучатель в условиях реального технологического процесса.

В работе получены следующие новые научные результаты:

- разработана конструкция струйного кавитационного гидрогенератора роторного типа - гидродинамической мельницы ГМ-1. Способ обработки материалов в ГМ-1 защищен патентом Российской Федерации № 2183993;

- впервые получены гидравлические характеристики работы гидрогенератора роторного типа, произведены исследования по их оптимизации;

- разработаны технологические схемы приготовления водоугольного топлива с селективным измельчением сырья в гидродинамических мельницах и определены их основные показатели.

На защиту выносятся следующие основные положения:

- варианты конструкций гидродинамической мельницы с 2-мя и 4-мя насосными лопастями;

- результаты теоретических и экспериментальных исследований, позволившие научно обосновать конструкцию осесимметричного роторного излучателя и основные характеристики его работы;

- диапазоны изменения рабочих характеристик гидродинамической мельницы для двух вариантов конструкций — с 2-мя и 4-мя насосными лопастями;

- технологические схемы приготовления водоугольного топлива с использованием гидродинамичских мельниц и основные технические характеристики этих схем при валовом и селективном измельчении.

Практическая значимость результатов исследований. Разработанная гидродинамическая мельница имеет простейшую конфигурацию проточной части, состоящей из быстросменных кавитаторов, и может использоваться в энергетике при изготовлении водоугольного топлива а также при переработке сырья для производства строительных материалов, в том числе для тонкой дезинтеграции и диспергирования глинистого минерального сырья; оттирке стекольных и формовочных песков; получении из отходов производства карбонатного щебня известняковых суспензий для раскисления почв в сельском хозяйстве.

Определены основные гидравлические характеристики мельницы — зависимости напора, расхода, потребляемой мощности, КПД, энергоемкости при различных режимах работы и произведено сравнение параметров для конструкций с 2-мя и 4-мя насосными лопастями.

Степень обоснованности и достоверности научных положений и рекомендаций подтверждается применением методов, общепринятых в теории исследования гидравлических машин, статистической обработке результатов экспериментальных исследований с применением регрессионного анализа, большим объемом лабораторных экспериментов и стендовых испытаний с использованием современных методик и измерительной аппаратуры.

Апробация работы. Диссертация и ее отдельные положения докладывались и обсуждались на заседаниях отделения «Проблемы внедрения современных технологий» Российской академии естественных наук (г. Москва), научно-технической конференции МГУП (2005г), конгрессе обогатителей (г.Новгород).

Основные результаты научной работы опубликованы в трех научных статьях.

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения и 5-ти глав, объем ее текстовой части составляет 126 страниц машинописи. Работа иллюстрирована 37 рисунками и 1 содержит 15 таблиц. Список литературы насчитывает 124 наименования, текст дополняют приложения.

Заключение

Выполненные теоретические и экспериментальные исследования позволяют сделать следующие основные выводы и рекомендации:

1. Селективная дезинтеграция горных пород, являющаяся новым техническим направлением существенного снижения энергоёмкости процесса измельчения, в наиболее полной мере может быть реализована в гидродинамических излучающих системах с использованием кавитации в потоке.

2. Струйный осесимметричный гидродинамический излучатель роторного типа - гидродинамическая мельница ГМ-1 имеет простую конфигурацию проточной части, состоящей из быстросменных кавитаторов.

3. Расчет давлений торможения в роторе при различных соотношениях пространственной плотности твердой и жидкой фаз суспензии показал, что при низкой концентрации частиц влияние твёрдой фазы на движение жидкости пренебрежимо мало. В случае высокой концентрации частиц в уравнениях движения было учтено взаимное влияние твёрдой и жидкой фракций и доказано существенное повышение давления торможения при внезапном перекрытии канала между кавитаторами.

4. Анализ результатов испытаний гидродинамической мельницы показал:

- в пределах возможности установленного электродвигателя (75 кВт) подача гидродинамической мельницы не должна превышать 75 м3/ч;

- с увеличением сечения на входе расходная характеристика H=f(Q) становится более крутой. Напор на выходе из гидродинамической мельницы падает с увеличением выходного сечения. Вакуум на входе в гидродинамическую мельницу не зависит от размеров выходного сечения;

- с увеличением расхода гидродинамической мельницы растет потребляемая мощность, которая в основном приходится на работу лопаток (измельчение), что и соответствует назначению мельницы. С возрастанием расхода пропорционально его квадрату растет и КПД измельчения;

- максимальное значение КПД измельчения соответствует 85% как для 2-х, так и для 4-х лопастной гидродинамической мельницы;

- создаваемый мельницей напор недостаточен для транспортирования суспензии, о чем говорят низкие значения КПД 3.4%. Увеличение числа лопастей мельницы приводит к более быстрому падению напора при малых входных сечениях, но практически не изменяет КПД;

- для любой из конструкций мельницы общая энергоемкость всегда больше энергоемкости измельчения и значения энергоемкости убывают при увеличении выходного сечения.

5. Рекомендации по выбору числа насосных лопастей гидродинамической мельницы основывались статистической обработке данных эксперимента. Достоверность различий между выборочными характеристиками 2-х и 4-х лопастных конструкций проверялась с помощью критерия Стьюдента. Расчетные регрессионные уравнения были получены на основании анализа корреляционной матрицы.

Сравнение конструкций гидродинамических мельниц с различным числом насосных лопастей позволяет придти к следующим выводам:

- 2 насосные лопасти боле эффективно влияют на рост напора, чем 4;

- количество насосных лопастей не влияет на КПД напора;

- 2 насосные лопасти дают более высокий КПД измельчения, чем 4, особенно это прослеживается на малых (меньше 60 м /ч) расходах;

- 2-х лопастная гидродинамическая мельница потребляет достоверно большую мощность, чем 4-х лопастная в пределах допустимого расхода;

- энергоемкость конструкции, имеющей 2 насосные лопасти достоверно больше, чем энергоемкость 4-х лопастной конструкции.

6. Разработанные технологические схемы приготовления водоугольного топлива с применением как селективного, так и валового измельчения в гидродинамической мельнице имеют практически одинаковую производительность по исходному углю (6 т/час).

7. Стендовые испытания измельчения Кузнецкого каменного угля с зольностью 19,57% подтвердили эффективность использования гидродинамической мельницы для приготовления водоугольного топлива. В результате гидроциклонной классификации получен обогащенный продукт крупностью 100-250 мкм с зольностью 11,53%. Выход обогащенного продукта составляет 65%, а значение коэффициента селективности по Годэну равно 2,57.

8. Для разработки технологического регламента приготовления водоугольного топлива с применением гидродинамической мельницы и определения оптимальных режимов операций измельчения проводят испытания пробы каменного угля массой до 3 тонн на стенде. По результатам стендовых испытаний выбирают такие параметры и режимы работы мельницы, при которых энергоемкость процесса измельчения минимальна, а степень измельчения органических компонентов угля наиболее существенно отличается от степени измельчения его золообразующих минеральных компонентов.

1. Агранат Б.А., Башкиров В.И., Китайгородский Ю.И. Ультразвуковая технология. М.: Металлургия, 1974. 235 с.

2. Акуличев В.А. Кавитация в криогенных и кипящих жидкостях. М.: Наука, 1978,280с.

3. Акуличев В.А. Кавитация в криогенных и кипящих жидкостях. М.: Наука, 1978.280 с.

4. Акустическая технология в обогащении полезных ископаемых.-Теоретические основы химической технологии. 1992, т.2, № 5

5. Андреев С.Е., Перов В.А., Зверевич В.В. Дробление, измельчение и грохочение полезных ископаемых. 3-е изд., перераб. и доп. — М.: Недра, 1980.-415 с.

6. Балабудкин М.А., Алферова Л.И. Роторно-пульсационный аппарат. Авт. свидетельство SU 1741874 А1, МПК BOlf, 7/10, 7/2б 1992.

7. Балабудкин М.А., Барам А.А, Бершицкий А.А. Ротационный аппарат для взаимодействия жидкости с жидкостью, газом или порошкообразным телом. Авт. свидетельство СССР № 230090, кл. 12е, 4/50, МПК BOlf, 1968.

8. Балабудкин М.А., Барам А.А. Исследование процесса мокрого диспергирования твёрдых материалов в роторно-пульсационном аппарате.- Теоретические основы химической технологии. 1968, т.2, № 4, 639.

9. Балабудкин М.А., Барам А.А. Исследование спектральных характеристик жидкостных сирен радиального типа.- В кн.: . (Науч. труды /Моск. ин-т стали и сплавов; Вып. 92.

10. Ю.Балабудкин М.А., Борисов Г.Н. О путях повышения эффективности акустических и гидродинамических явлений в роторно-пульсационных аппаратах.- В кн.: Новые физические методы интенсификации технологических процессов. М., 1977, с.98-102.

11. П.Барабанова Г.Я., Ильин В.П., Левковский Ю.Л. Определение концентрации ядер кавитации в воде,- Акуст. ж., 1977, т.23, № 6, с.854-860.

12. Барам А.А., Гинстлинг A.M. Ротационный аппарат для взаимодействия жидкости с жидкостью, газом или порошкообразным телом. Авт. свидетельство СССР № 127999, кл. 12е, 4/5042,1959.

13. Барам А.А. , Балабудкин М.А. Ротационный аппарат. Авт. свидетельство СССР № 288887, МПК BOlf, 7/12 1968.

14. Н.Бергман Л. Ультразвук и его применение в науке и технике: Пер. с нем.-2-е изд. М.: изд-во иностр. лит.,1957.- 726 с.

15. Биглер В.И., Лавренчик В.И., Юдаев В.Ф. Возбуждение кавитации в аппаратах типа гидродинамической сирены. Акуст. ж., 1978,т.24, № 1, с.34-39.

16. Биглер В.И., Лавренчик В.Н., Юдаев В.Ф. Влияние величины зазора на гидроакустические характеристики гидросирены. Акуст. ж., 1977, т.23, № 3, с.356-361.

17. Биглер В.И., Лавренчик В.Н., Юдаев В.Ф. Явление кавитации в аппаратах типа гидравлической сирены. «Акустический журнал», т. 24, 1978, № 1, с. 34-39.

18. Биркгоф Г., Сарантонелло Э. Струи, следы и каверны. М.: Мир, .1964. 466с.

19. Варшавский В .Я., Скворцов Л.С.: Экология проблемы стратегии и тактики (часть 9). Чистый город. Научно-технический журнал. № 4 (16), 2001, с. 5-10.

20. Вишняков A.M., Мартьянов Э.В., Онацкий П.А., Фартусов Н.А., Толочманов А.И. Роторно-пульсационный аппарат. Авт. свидетельство СССР № 1000085, МПК BOlf, 7/10, 7/26 1983.

21. Воронцов A.M. Кавитация. Труды ВНИИОЭНГ, М.: Энергия, 1992.

22. Гершгал Д. А., Фридман В.М. Ультразвуковая технологическая аппаратура.- 3-е изд., перераб. и доп. М.: Энергия, 1976.-320 с.

23. Гинзбург А.И. Статистика. СПб: Питер, 2003, с.38-40

24. Делягин, Г.Н. Опыт сжигания водоугольных суспензий в топках паровых котлов. ЦНИИТЭуголь, М, 1966. 64с.

25. Дубровин А.В., Сердюк Б.П.: Новая технология селективного измельчения некоторых видов промышленных отходов в гидродинамических мельницах. Чистый город. Научно-технический журнал. № 3 (23), 2003, с. 37-41.

26. Елисеева И.И., Егорова И.И. и др. Статистика — М.: ТК Велби, Изд-во Проспект, 2004, с.66-72

27. Ефимова М.Р., Гончаренко О.И., Петрова Е.В. Практикум по общей теории статистики. 2-е изд. Перераб. И доп. — М.: Финансы и статистика, 2003, с. 320-332.

28. Жулин В.И., Рехтман В.И., Римский-Корсаков А.В. Расчет режима работы и результаты натурных испытаний первого опытного образца гидропневматического излучателя.- В кн.: Техническая акустика в горном деле. М.: 1968, с.85-91.

29. Иванов А.Н. Гидродинамика развитых кавитационных течений. Л.: Судостроение, 1980. 236 с.

30. Ивченко В.М. Гидродинамика многофазных жидкостей. Кавитация. Красноярск: Б.и., 1980. 81 с.

31. Ивченко В.М., Немчин А.Ф. Применение суперкавитирующих насосов для обработки полуфабрикатов. Прикл. гидромеханика и теплофизика, 1975, вып. 5, с. 39-50.

32. Ильин В.П., Левковский Ю.Л., Чалов А.В. Экспериментальное исследование содержания зародышей кавитации в воде, Акуст. ж., 1976, т.22, № 2, с.291-294.

33. Исследование гидромеханики суспензий в трубопроводном транспорте. -М.:ВНИИПИгидротрубопровод, 1985, 103 с.16.

34. Кадзунори, С., Нобуясу, М. Способ производства водоугольной суспензии с высокой концентрацией угля. Заявка 60-13887 Япония, МКИ С 10 L 1/32. 1985.

35. Кадзухиго, Н., Мицугу, К., Соку сой, И. Способ получения водоугольной суспензии. Заявка 58-206688 Япония, МКИ С 10 L 5/00 L 1/32. 1983.

36. Канэру, М., Хисинума, А., Рюити, К. Приготовление водоугольного суспензии с желаемой вязкостью. Заявка 58-27795 Япония, МКИ С 10 L 5/00 L 1/32. Опубл. 18.02.83.

37. Кнэпп Р., Дейли Д., Хэммит Ф. Кавитация. М.: "Мир", 1987, 687с.

38. Кнэпп Р., Дейли Л., Хэммит Ф. Кавитация. М.: Мир. 1974. 687 с.

39. Козырев С.П. Гидроабразивный износ металлов при кавитации. М.: Машиностроение, 1971. 190 с.

40. Котлярский Л.Б., Новицкий Б.Г., Фридман В.М. О кавитационных явлениях при работе акустического гидродинамического излучателя.-Акуст. ж., 1963, т.9, № 4, с, 434-442.

41. Крышталёв, В.К., Михайлов, А.В., Савченко, Р.Г., Тятин, В.В., Чернегов, Ю.А.Конверсия как средство технологического перевооружения ТЭК. Приложение к научно-техническому журналу "Экономика топливно-энергетического комплекса России". М.: 1998

42. Левковский Ю.Л. Влияние диффузии на акустическое излучение кавитационной каверны,- Акуст. ж. ,1968, т.14, № 4, с.561-565.

43. Левковский Ю.Л. Структура кавитационных течений. Л.; Судостроение, 1978. 224 с.

44. Левковский Ю.Л., Чалов А.В. Статистический анализ кавитационной прочности жидкости,- Акуст. ж., 1976, т.22, № 3, с.406-411.

45. Макаров, А.С., Олофинский, Е.П., Дегтяренко, Г.Д. Ф1зико-х1мичш основиодержання висококонентрованих водовугшьних суспезий. "Bicn. АН УРСР", 1989, № 2,с.66-75.

46. Миниович И.Я., Перник А.Д., Петровский B.C. Гидродинамические источники звука. Л.: Судостроение, 1972. - 478 с.

47. Маклухин И.М. Применение статистики при обработке экспериментальных данных М.:Мир, 1987.

48. Морозов А.П., Назаренко А.Ф., Седельников Т.Х. Влияние статического давления на работу гидродинамической излучающей системы . М.:Молочная пром-сть, 1958, № 3, с. 30-32.

49. Моррисон Д., Скарони А., Баггиста Д. Использование угольных шламов для производства водоугольного топлива // XIII International Coal Preparation Congress. Bris bane, Australia 4-10 October 1998. P.643-645.

50. Назаренко А.Ф. Влияние геометрической формы отражателей на интенсивность звука, генерируемого струей жидкости. Акустика и ультразвуковая техника /Киев/, 1970, вып.5, с.9-14.

51. Назаренко А.Ф. К расчету отражающих поверхностей многостержневых гидродинамических излучателей.- Акустика и ультразвуковая техника /Киев/, 1972, вып.7, с.36-39.

52. Назаренко А.Ф., Исследование отражателей многостержневых гидродинамических излучателей. Акустика и ультразвуковая техника /Киев/, 1970, вып.5, с.3-9.

53. Назаренко А.Ф., Кортнев А.В. Удар затопленной струи жидкости о жесткое препятствие.- Акустика и ультразвуковая техника /Киев/, 1970, вып 6, с.33-48.

54. Недужий С.А. О состоянии дисперсной фазы эмульсии в процессе ее образования в акустическом поле.- Акуст. ж., 1962, т.8,№ 4,с. 479-481.

55. Переяслова И.Г., Колбачев Е.Б., Переяслова О.Г. Статистика. Ростов н/Д: Феникс, 2003, с.53-60.

56. Перник А.Д. Проблемы кавитации. Л.; Судостроение, 1966. 440 с.

57. Ревнивцев В.И., Гапонов Г.В., Зарогатский Л.П. и др. Селективное разрушение минералов. М.: Недра, 1988, 286 стр.71

58. Рехтман В.И., Римский-Корсаков А.В Расчет и анализ к.п.д. гидропневматического излучателя. В кн.: Некоторые вопросы технической акустики. М.: I960, с. 60-64.

59. Римский-Корсаков А.В., Ямщиков B.C. Инфразвуковая техника и технология новое направление в интенсификации жидкофазных процессов.- Вестник АН СССР, 1980, № 7, с. 11-18.

60. Рождественский В.В. Кавитация. Л.: Судостроение, 1977. 246 с.

61. Сжигание высокообводнённого твёрдого топлива в виде водоугольных суспензий. М.: Наука, 1967, 160с.

62. Сиротюк М.Г. Влияние температуры и газосодержания жидкости на кавитационные процессы. Акуст. ж., 1966, т. 12, № 1, с.87-92.

63. Сиротюк М.Г. Кавитационная прочность воды и распределение в ней зародышей кавитации.- Акуст. ж., 1965, т. 11, № 3, с, 380-386.

64. Сиротюк М.Г. Кавитационная прочность воды,- Труды Акуст. ин-та. 1969, вып.6, с.5-15.

65. Сиротюк М.Г. Стабилизация газовых пузырьков в воде.- Акуст. ж., 1970, т.16, № 2, с, 286-290.

66. Сиротюк М.Г. Ультразвуковая кавитация: Обзор, -Акуст. ж., 1962, т.8, № 3, с.255-272.

67. Сиротюк М.Г. Экспериментальные исследования ультразвуковой кавитации.- В кн.: Мощные ультразвуковые поля. М., 1968, с. 167-220.

68. Жидкостные сирены радиального типа. Акуст. ж., 1980, т.26. № 2, с.304-306.

69. Ультразвуковая кавитация . В сб: союзн. акуст. конф., 1968: Доклады секции Г., Г 15. М., 1968, 4 с.

70. Твердохлеб Т. Эмульгирование молочного жира' ультразвуком.-М.:Молочная пром-сть, 1958, № 3, с. 30-32.

71. Федоткин И.М., Липсман B.C. Интенсификация теплообмена в аппаратах пищевых производств. М.: Пищ. пром-сть, 1972. 240 с.

72. Федоткин И.М., Немчин А.Ф. Использование кавитации в технологических процессах. "Вища школа", К.: 1984, 72с.

73. Федоткин И.М. Интенсификация технологических процессов. Киев: Вища школа. Головное изд-во,-1979, 343с

74. Физические основы ультразвуковой технологии Под ред. Л.Л.Розенберга. М.: Наука, 1970. Т. 3, 691 с.

75. Хидиятов, A.M., Осинцев, В.В., Гордеев, С.В., Результаты перевода пылеугольного котла паропроизводительностью 89 кг/с на сжигание водоугольной суспензии. "Теплоэнергетика", 1987, № 1, с.5-11.

76. Хироюки, К., Хиробуми, И., Ясуюки, Н. Способ получения водоугольных суспензий с низкой вязкостью. Заявка 60-8393 Япония, МКИ С 10 L 1/32. 1985.

77. Ходаков Г.С. Физика измельчения. -М.: Наука, 1972,156 с.

78. Хорошев'Г.А. О захлопывании паровоздушных кавитационных полостей.-Акуст. ж., 1963, т. 9, № 3, с.340-346.

79. Цугитоси О., Сигэнобу, М., Хисацагу, Б. Получение высококонцентрированной водоугольной суспензии. Заявка 59-182895 Япония, МКИ С 10 L 1/32. 1984.

80. Черножуков Ф.Ф. Исследование работы ультразвукового гидродинамического излучателя,- JL, 1959.- 163 с

81. Шальнев К.К., Кавитация в гидродинамике,- Изв. АН СССР. Отдел техн. наук, 1956, № 8, с.72-116.

82. Ши-Го-Бао. Исследование гидродинамических излучателей.- Дисс. канд. физ.-мат. наук.-М., 1961.- 93 с.

83. Шульгин А.И, Л.И. Назарова, В.И. Рехтман и др./ Под ред. B.C. Ямщикова.Теория измельчения —М.: Недра, 1987. 232 с.

84. Юдаев В.Ф,, Кокорев Д.Т. Исследование гидродинамической сирены.-Изв. вузов. Машиностроение, 1969, № 10, с.72-77.

85. Юдаев В.Ф. Исследование гидродинамического аппарата сиренного типа и его использование для интенсификации технологических процессов в гетерогенных системах,- Дис, канд. техн. наук.- М., 1969,- 144 с.

86. Юдаев В.Ф. Поле переменного давления аэрогидродинамических сирен. -В кн.: Третья Всесоюз. науч.-техн. конф. по ультразвуковым методам интенсификации технологических процессов: тез. докл. конф.28-30 января 1975г. М., 1975, с.139.

87. Якушкин В.Я., Легоцкий С.С., Закрытой О.Ф., Садиков А.С. Размалывающие машины и аппараты для измельчения волокнистых и органических материалов. //Дезинтеграция руд и твёрдых материалов. Междувед. сб. науч. тр./ «Механобр». Л., 1988, с. 62-70.

88. Янко, С.В., Макаров, А.С. Проблемы создания высококонцентрированного водоугольного топлива на основе украинских углей. "Уголь Украины", 1992, № 3, 3-5.

89. Braun R.D., Johnson R.I. Industrial scale emission of coal-water November 1998. Bejing, P.R. China, 1998.- P.473-477.

90. Brolick HJ. Innovative transport modes "Coal Slurry pipelines" // Proc. 15-th Int.Conf. on Coal and Slurry Technologies: Clearwater, FL, USA, April 23-26 1990.-P. 1-11.

91. Coal-water mixtures: Proc. Contractors Meet. Communities Dir. Gen. Ski. Res. And Dev., Brussels, May 1988. London: New York, 1989, 252p.

92. Dong Ping, Xiao Jianli, Lon Youting. Influence factors on CWF-preparation and the characteristics of combustion of coal slime. Proceeding of Second International Symposium of Clean Coal Technology. November 1999. Bejing, P.R. China, 1999.-P.473-477.

93. Esche R. Wenk P. Moderne Ultraschallanlagen fur Reinigung, Entgasung und Dispergierung.- Elelctrotechn. Z., 1960, Bd.12, N 5, S. 97-104.

94. Graul A. Reinigung mit Ultraschall-Dusengeraten. Metalloberflache, 1956, 10.Jg., H.9, S. 260-262.

95. Griffith A. A. Philos. Trans. R. Soc., London, 221 (1920), P. 163

96. Grinzi, F., Romani, G., Ercolani, D. Snamprodgetti reocarb: from the production Brussels, May 1988. London: New York, 1989, 252p.

97. Hagedorn H. Hydraulisches Beschallungsgerat fur Schall- und Ultraschallschwingungen.- Berlin: VEB Verlag Technik, 1954.,-70S.

98. Jahn, K.: Vibroakustische Detektion und Identifizierung von Kavitationserscheinungen. Maschinenbautechnik. V.27, 1987, N. 6, s.272-276.

99. Janovski W., Pohlman R. Schall- und Ultraschallerzeugung in Flussigkeiten fur industrielle Zwecke, -Z. angew. Physik, 1948, Bd.l, H.5, S.222-228.

100. Lagana V., Ercolani D., Prassone M., Vercelloti C. Snamprodgetti high coal concentration Slurry preparation plant. // 9-th Int. Conf. On the Hydraulic Transport of Solids in Pipes. Rome, Italy, 1984.-P.77-89.

101. Lecluse W.J. Theorie und Anwendung der Hochdruckhomogenisierung. Chem. Ing. Technik 52 (1980) 8, 668-669.

102. Loo C.C., S latter W.L., Powell R.W. A study of the cavitation effect in the homogenisation of Dairy products. J. Dairy Sci. 33 (1950) 6, S. 693-702.

103. Lowrison G.Ch. Crushing and Grinding. The size reduction of solid materials. London, Butterworth's & Co, 1974.

104. Proceedings of the Fourteenth International Conference of Coal and Slurry Technology. Clearwater, Fla., Apr. 24-27, 1989: Coal and Slurry Technol. Assoc., 1989, 640 p.

105. Pocess cement. Malmo, Sweden, 14-15 October 1987 // IChemE Symp. series number 107, Rugby, UK, The Institute of Chemical Engineers, 1987.-P.285-299.

106. Rankin D.M., Covill D.L., Read P J., Whaley H. Progress in the use coal-water fuel for electrical power generation in eastern Canada. In: Proceeding of the American power conference, Chicago, IL, USA, 1986.-Vol.48.-P.242-247.

107. Schwarz, D. Die Zukunft der BrennstoffVerwendung in Wasserrohrkesseln."Brennstoff-Warme-Kraft", 1964, V.I6, N 5, s.247-249.

108. Schwarz, D. Neue forschungs- und entwicklungsarbeiten auf dem Gebiet der Stein-kohlenverwendungen in termischen Kraftwerken: Mitteilungen der Vereinigung der Grosskes-selbesitzer (VGB), 1967, N.I09, s.252-259.

109. Schwarz, D., Merten, A., Herstellung, Transport und Verwendung von Kohle/Wasser Suspension. "Brennstoff-Warme-Kraft" 1966, V.18,N 10, s.474-478.

110. Wan E.I., Fraser M.D., Logan C.N. Low sulphur coal-water fuel to retrofit a coalfired boiler to comply with US clean air act amendments of 1990.// Proceedings of the IEA-KLM. Clearwater, FL, USA, 26 April 1993. France, International Energy, 1993.-22p.

111. Wandselbe St.: Untersuchungen zur Nutzung der Kavitationswirkung fiir Zerkleinerngsprozesse. Diss., BA Freiberg, 1990.

112. Zhan Long, Wang Zhu Yong and Lhan. Development and Application CWM Technology in China. Proceedings of Second International Symposium on Clean Coal technology. Beijing, P.R. China, November, 1999.- P. 458-465.

113. Zhao C. The development and prospect of coal-water mixture technology in China. In: Quarterly report of the New Energy and Industrial Technology Development Organization, Tokyo, Japan, NEDO, 1991.- Vol. 2 (N 6). -P. 3741.