автореферат диссертации по химической технологии, 05.17.08, диссертация на тему:Комбинированное мокрое измельчение в конической мельнице

ВВЕДЕНИЕ.

Глава 1. ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР.

1.1. Анализ существующих способов и конструкций измельчителей

1.1.1. Мельницы тонкого измельчения, использующие комбинированное измельчение для достижения тонкого помола.

1.1.2. Методы расчета гранулометрического состава продуктов разрушения в мельницах.

1.2. Кавитация, как фактор измельчения.

1.2.1. Гидродинамическая кавитация.

1.2.2. Акустическая кавитация.

1.3. Выводы по обзору литературы.

Глава 2. ФИЗИЧЕСКОЕ И МАТЕМАТИЧЕСКОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ

ПРОЦЕССА ИЗМЕЛЬЧЕНИЯ В КОНИЧЕСКОЙ МЕЛЬНИЦЕ.

2.1. Физическая картина процессов протекающих в мельнице.

2.1.1. Измельчение резанием и касательными напряжениями.

2.1.2. Измельчение кавитацией.

2.2. Математическая модель измельчения.

2.2.1. Изменение гранулометрического составачастнц в мельнице.

2.2.2. Изменение гранулометрического состава частиц на единичной зоне измельчения.

2.2.2.1. Измельчение резанием и касательными напряжениями.

2.2.2.2. Измельчение кавитацией.

Глава 3. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ ПРОЦЕССА

ИЗМЕЛЬЧЕНИЯ.

3.1. Описание экспериментальной установки для исследования процесса тонкого измельчения.

3.2. Методика проведения экспериментов по исследованию влияния параметров конструкции мельницы и физико-механических свойств материалов на процесс измельчения.

3.3. Методика расчета влияния параметров конструкции мельницы и физико-механических свойств материалов на процесс измельчения.

3.4. Нахождение коэффициента воздействия кавитации.

3.5. Проверка адекватности математической модели измельчения

3.5.1. Количественная оценка расхождения между расчетными и экспериментальными данными.

3.5.2. Проверка адекватности математической модели.

3.6. Анализ влияния параметров конструкции мельницы на гранулометрический состав измельченного материала.

3.6.1. Влияния кольцевого зазора между ротором и статором

3.6.2. Влияния на измельчение размера ножей и канавок ротора и статора мельницы.

3.6.3. Влияния начального и конечного диаметра ротора и статора мельницы.

3.6.4. Влияния скорости вращения ротора мельницы.

3.7. Анализ влияния концентрации твердой фазы в суспензии на гранулометрический состав измельченного материала.

3.8. Анализ влияния концентрации твердой фазы в суспензии на процесс измельчения в промышленной мельнице.

Глава 4. РАЗРАБОТКА МЕТОДИКИ ИНЖЕНЕРНОГО РАСЧЕТА МЕЛЬНИЦЫ.

4.1. Методика инженерного расчета.

4.2. Блок-схема алгоритм а расчета.

4.3. Промышленное использование результатов исследования.

Актуальность темы

Процесс измельчения материалов является одним из основных процессов в химической, а также в других смежных отраслях промышленности. Дисперсность сыпучих материалов во многом определяет интенсивность протекания самых разнообразных технологических процессов и влияет на качественные характеристики продуктов. Еще Д.И.Менделеев высказал мысль о том, что для осуществления между твердыми телами химических реакций «необходимо сколь возможно мелко измельчить и перемешать их между собой. Через это взаимодействие значительно ускоряется» [24]. Поэтому создание новых, высокоинтенсивных технологий, ориентированных на последние достижения науки и техники, заставляет предъявлять повышенные требования к дисперсности измельченного материала. Решение данной сложной задачи невозможно без целенаправленного поиска новых способов и конструкций аппаратов на основе научно обоснованного подхода к процессу измельчения.

В указанных условиях, решение этой проблемы является актуальным и весьма перспективным. Выбор метода диспергирования материалов комбинированием традиционных способов измельчения с воздействием кавитации, возникающей в несущей жидкости, не случаен. При этом достигается более высокая степень измельчения, что наряду с диспергирующим воздействием жидкости, значительно повышает эффективность измельчения [101]. Появляется возможность совмещения в мельнице процесса измельчения и интенсификации химических реакций, что часто называют механохимической активацией, так например, появляется возможность производства жидких силикатных стекол, без применения пара высокого давления (до 16 мПа) и существенно сократить время технологического процесса [56]. Способ позволяет осуществлять приготовления высокодисперсных прямых и обратных суспензии [60], что может найти применение при производстве различных красок (вододисперсионных и водоэмульсионных), а также, в пищевой отрасли, для производства масла и маргарина [52]. Способ мокрого измельчения позволяет осуществлять, при измельчении, экстракционные процессы, широко осуществляемые, как и в химической, так и в фармацевтической промышленности [61].

Таким образом, настоящая работа, направлена на попытку создания теоретических основ комбинированной модели процесса мокрого измельчения. Решение этой задачи позволяет создать технологию и оборудование для тонкого измельчения материалов, а также получения прямых и обратных коллоидных суспензий.

Работа выполнялась в соответствии с планами основных научных направлений Казанского государственного технологического университета по направлению «Процессы и аппараты химической технологии».

Цель работы: „ - ^ ^

- разработка физической модели процесса измельчения при комбинированных способах воздействия на измельчаемый материал в конической мельнице;

- разработка математической модели процесса комбинированного измельчения;

- экспериментальная проверка адекватности физической и математической модели;

- разработка инженерной методики расчета конических мельниц, при комбинированных способах воздействия на измельчаемый материал;

- изучение области использования предлагаемого способа и промышленная реализация результатов исследований.

Научная новизна

- рассмотрен комбинированный способ воздействия на измельчаемый материал (измельчение резанием, касательными напряжениями и кавитацией) и разработаны физическая и математическая модели измельчения;

- установлены закономерности изменения дисперсности измельчаемого материала в зависимости от основных технологических и конструктивных параметров мельницы конического типа;

- создана конструкции мельницы конического типа, отличающейся от существующих высокой степенью измельчения, экономичностью подтвержденная свидетельством на полезную модель;

- изучены факторы, обеспечивающие расширение области использования математической в физической модели процесса измельчения и аппарата.

Основные методы исследования

Исследования проводились посредством моделирования процесса на математическом и физическом уровне. В математической модели, реализованной в среде T-basic, использовались численные методы решения дифференциальных уравнений. Для масштабного моделирования использовались лабораторная и промышленная установки, созданные в ходе исследований. Статистическая обработка полученных данных, проводилась с помощью программного пакета Excel. Для кинетических зависимостей проводился регрессионный анализ. По критериям Кохрена, Фишера и Стьюдента определялись параметры линии регрессии и коридор ошибок для заданной доверительной вероятности.

Автор защищает:

- физическую модель процесса комбинированного измельчения;

- математическую модель процесса измельчения в конической мельнице;

- результаты математического моделирования и экспериментального исследования;

- инженерную методику расчета конических мельниц;

- конструкцию измельчителя конического типа (виброкавитационной мельницы).

Практическая значимость и реализация работы

Результаты проведенных теоретических и экспериментальных исследований позволяют рассчитать процесс тонкого измельчения и измельчитель конического типа для конкретных производственных условий.

Используя инженерную методику расчета, рассчитаны, спроектированы и изготовлены промышленные конические мельницы тонкого измельчения.

Промышленная установка тонкого измельчения прошла всесторонние испытания и внедрена на ООО «Купогран». В результате испытаний удалось получить однородную измельченную суспензию и организовать линию, по производству гранулированного удобрения. Суммарный экономический эффект от внедрения установки, составил более 27 тыс. руб/г.

Осуществляется испытание установки на Усадском спиртзаводе, для мокрого измельчения зерна в производстве пищевого спирта.

Апробация работы.

Основные научные положения и результаты работы докладывались на: Межрегиональных научно-практических конференциях «Пищевая промышленность - 2000», Казань, 1996 г. и 1998 г.; Республиканских научных конференция «Проблемы энергетики», Казань, 1997 г. и 1998 г.; работа завоевала первую премию на Республиканском конкурсе студенческих работ на соискание премии им. Н.И.Лобачевского, Казань, 1997 г.;«Вавиловские чтения», Йошкар-Ола, 1997 г. и 1999 г.; Конференции молодых ученых «Пищевые технологии», Казань, 1998 г.; научно-технических конференциях Казанского государственного технологического университета.

Публикации

По результатам работы имеется 20 публикаций, получено положительное решение по заявке на полезную модель.

Объем и структура работы.

Диссертационная работа состоит из введения, четырех глав, заключения и приложений. Общий объем - 185 страницы, из них 163 страница основного текста, 22 - приложения, 112 рисунков, 6 таблиц. Список литературы - 126 наименования. Во введении обосновывается актуальность темы, цель и задачи исследований. Показаны новизна и практическая ценность работы. В первой главе рассмотрены конструкции существующих аппаратов для тонкого измельчения материалов и дан их анализ. Установлено, что в большинстве случаев, мельницы имеют большой удельный расход энергии и низкий кпд. Здесь же выявлены перспективы доработки их конструкций. Проведен анализ современной теории математического моделирования, предложенных для расчета процесса измельчения в различных конструкциях аппаратов. Показано современное представление о кавитации, причины ее возникновения и способы расчета. Во второй главе представлены теоретические исследования процесса измельчения в конических мельницах при совмещении резания с кавитацией и разрушением касательными напряжениями, представлена математическая модель кавитациоиного измельчения в конических мельницах. В третьей главе дано описание экспериментальной и промышленной установок, с помощью которых проводилось исследование измельчения материалов, специфики процесса, определяющей конструктивные решения при разработке промышленного

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Основными недостатками, свойственными существующему сегодня оборудованию тонкого измельчения, являются: громоздкость, конструкционная сложность, высокая неоднородность конечного дисперсного состава и высокая стоимость. Совокупность этих недостатков является причиной малой распространенности подобных аппаратов. Проведенные исследования наметили пути к устранению этих недостатков и расширению области применения аппаратов использующих комбинированный способ измельчения.

Аналитический обзор теории и практики тонкого измельчения выявил перспективность использования, рассмотренного в настоящей работе комбинированного измельчения. Однако данный способ не нашел широкого применения ввиду отсутствия глубоких исследований в данной области. В связи с этим следует считать актуальной задачу исследования процесса тонкого мокрого помола совмещающего измельчение резанием, разрывающими касательными напряжениями и кавитацией.

Настоящая работа содержит научно-о б о снованные решения, направленные на создание эффективной теории тонкого комбинированно мокрого измельчения, внедрение которой вносит свой вклад в ускорение технического прогресса.

1. В результате всестороннего изучения процесса мокрого измельчения в конических мельницах, разработана физическая модель процесса измельчения при комбинированном воздействии на измельчаемый материале конической мельнице.

2. При помощи марковского стохастического процесса с дискретным временем измельчения резанием и касательными напряжениями и детерминированным процессом измельчения кавитацией, а также методом сеток, разработана математическая модель процесса комбинированного измельчения, позволяющее моделировать его с учетом конкретных веществ и технологических условий, разрабатывать аппаратурное оформление и оптимизировать режимные параметры.

3. Для оперативного исследования измельчения в конических измельчителях мокрого измельчения создана экспериментальная установка. Получены в ходе исследований численные значения дисперсного состава измельченного материала при различных условиях. Экспериментальные исследования показали адекватность построенной модели комбинированного измельчения.

4. Разработана инженерная методика расчета конических мельниц комбинированного измельчения.

5. На основании математического моделирования и экспериментальных исследований выявлены факторы, влияющие на эффективность работы предлагаемого оборудования. Применение способа наиболее эффективно в производствах, где требуется тонкое мокрое измельчения материалов мягкой и средней твердости. Мельница, помимо использования при производстве пищевого спирта и гранулированного удобрения, а также может найти применение и в других отраслях химической промышленности. В производстве пищевого спирта, мельница позволит отказаться от многократного измельчения зерна, снизить за счет обработки кавитацией рН бражки [31], а также за счет повышения степени помола увеличить выход. В пищевой отрасли, мельница имеет хорошие перспективы использования при производстве крахмала из кукурузы, суспензий, а также для создания эмульсий масла и маргарина и экстракции полезных веществ в фармацевтической промышленности. В химической отрасли для механохимической активизации различных химических процессов, типа производства жидких силикатных стекол, применяемых для изготовления специальных сортов красок и бетонов, а также различных наполнителей. При производстве жидких силикатных стекол сокращается стадия спекания силикат-глыбы, с последующим ее измельчением, а также потребность в паре высокого давления. Перспективно применения мельницы в теплоэнергетики для производства

148 однородной эмульсии обводненных топлив и для создания суспензии горючего с углем.

6. На основании проведенных исследований и анализа существующих систем, разработаны промышленные установки, в которых применяется комбинированное измельчение, одна из которых внедрена на ООО «Купогран», а другая внедряется на ГУП «Усадский спиртзавод» ГУПа ПО «Татспиртпром». На конструкцию этих установок получено положительное решение на полезную модель.

7. Проведенные технологические испытания внедренных установок подтвердили увеличение степени измельчения и доказали возможность применения способа, а также его экономическую эффективность.

Суммарный экономический эффект от внедрения результатов исследований по данным ООО «Купогран» превышает 27 тыс. руб./год.

ОСНОВНЫЕ ОБОЗНАЧЕНИЯ т], tau - разрушающее касательное напряжение материала, Па; а - величина характеризующая среднюю по ансамблю степень согласования ориентации частиц материала;

0 - зазор между ножами ротора и статора, м; ш, U - окружная скорость, м/с; р, rsus - плотность суспензии, кг/м3; Bgr - угол конусности ротора, градусов; s- коэффициент наполнения, s=0,6;

Х- коэффициент трения; ksi - коэффициент местного сопротивления; ßb ß2, ugk - углы наклона канавок к оси до и после; M - сумма потерь напора;

4вх- коэф. сопротивления при входе в канавки ротора и статора; коэф. сопротивления на входе в выводящий патрубок; £,Икпг- коэф. сопротивления при выходе из канавок ротора и статора; т|г- гидравлический кпд; Цж, mg - вязкость жидкости, Нс/м2; р ж, rg - плотность жидкой фазы, кг/м3; Ххр, hgkr - критическое число кавитации; ^пов, ksipow- коэф. сопротивления при повороте канавок; Др(х), deltap - повышение давления центробежными силами, Па; Дрь dp - гидравлическое падение давления на входе в канавку, Па; Ар2 - гидравлическое падение давления на выходе из канавки, Па; £,суж, ksisug- коэф. сопротивления из-за уменьшении размеров канавок при переходе от диска к диску; рт, й - плотность твердой фазы, кг/м3; ао, аэг - исходный средний размер материала, м;

1, <!п - входной диаметр ротора, м;

Б, Б - диаметр ротора, м;

1о, <10 - кинетический диаметр молекул, м;

Еп, Еп - энергоемкость размола материала, кВтч/т; g - ускорение свободного падения, м/с2;

Ь - глубина канавки, м;

Н - средний пробег частицы за промежуток времени между единичными актами размола, м; 1, Ы - длина диска, м; Ь - длина ротора, м;

Кр, Кр - количество оборотов ротора, об/мин; А

0 - производительность (подача) мельницы, м /с; Я - энергия разрыва связи материала, Вт с/моль;

От, 01 - производительность по твердому материалу, кг/с;

1 - время воздействия акустических колебаний на обьем суспензии, равного объему канавки иначе время нахождения частички в зоне кавитации, с;

VI - скорость потока в сжатом сечении, м/с.

Уг - скорость потока в канавке, м/с.

Утр, У1г- рекомендуемая скорость в трубопроводе, м/с. у - объемная доля твердой фазы а - требуемый размер измельченного материала, м; б, Ь - ширина ножа, м; в, к - ширина канавки, м;

Еж - энергия звуковой волны, Дж;

Екав - энергия образования кавитационных пузырьков, Дж;

К - число Авогадро;

Н - напор мельницы, м; р„ - начальное давление, Па;

151

Рнр - давление насыщенных паров, рнр=:0,02410б Па;

Р-тр, р1г - давление в подводящем трубопроводе, Па; с - скорость звука в среде, м/с; с(х), С - абсолютная скорость потока, м/с;

Т - период колебания кавитационного пузырька, Т=1/£ х - координата по оси, м;

К. - радиус кавитационных пузырьков, м

- энергия на образование одного пузырька, Дж к, криг - количество кавитационных пузырьков г - количество пузырьков на одну частичку материала £ £ко1 - частота колебаний, Гц

1. Агранат Б.А., Башкиров В.И. Ультразвук в гидрометаллургии. -М.: Металлургия, 1978. -30 с.

2. A.c. 1123722 (СССР). Дезинтегратор. /Ивановск. сельскохоз. ин-т: Авт. изобрет. П.П.Гуюмджян, Т.А.Куликова, В.Б.Лапшин, С.В.Дрязгова. -Заявл. 10.08.82 №3481080/29-33; Опубл. в Б.И. 1984, №42. МКи2 В02С 7/06 УДК 621,926.4(088.8).

3. A.c. 297237 (СССР). Дезинтегратор. /Проектный ин-т «Эстколхозпроект»: Авт. изобрет. Х.А.Тоомель, А.Н.Тюманюк. -Заявл. 04.11.74 №2072638/33; Опубл. в Б.И. 1977, №7. МКи2В02С 13/02 УДК 621.926.5(088.8).

4. A.c. 528114 (СССР). Центробежно-вихревая мельница. /Сумский филиал Харковского политехи, ин-та: Авт. изобрет. Ф.А.Гуляев, А.В.Браславский, В.ИМайборода. -Заявл. 25.10.74 №2069499/33; Опубл. в Б.И. 1976, №34. МКи2 В02С 7/08 УДК 621.926.9(088.8).

5. A.c. 533394 (СССР). Центробежная мельница. / Харковекий инжен. -строит, ин-т: Авт. изобрет. Г.Д.Федоров, Г.П.Соболев, А.Д.Литвиненко, В.А.Гринев. -Заявл. 27.03.74 №2008466/33; Опубл. в Б.И. 1976, №40. МКи2 В02С 7/08 УДК 666.3.022.273(088.8).

6. A.c. 541497 (СССР). Центробежная мельница. /Таллинский политехи, ин-т и проектный ин-т «Эстколхозпроект»: Авт. изобрет. Х.А.Тоомель, А.Н.Тюманюк. -Заявл. 10.09.71 №2056284/13; Опубл. в Б.И. 1977, №1. МКи2В02С 13/10 УДК 621.927.7(088.8).

7. A.c. 547226 (СССР). Дезинтегратор. /Авт. изобрет. И.А.Хинт, Л.С.Ванаселья, Х.А.Тоомель и др. -Заявл. 13.03.70 №1406606/29-33; Опубл. в Б.И. 1972, №18. МКи2 В02С 13/22 УДК 621.926.9(088.8).

8. A.c. 633599 (СССР). Центробежная мельница. /Авт. изобрет. В.С.Бабурин, Э.Б.Либанов. -Заявл. 08.05.73 №1918185/29-33; Опубл. в Б.И. 1978, №43. МКи2 В02С 13/08 УДК 621.926.47(088.8).

9. A.c. 638365 (СССР). Центробежная мельница. /Авт. изобрет. В.С.Бабурин. -Заявл. 01.08.77 №2511739/29-33; Опубл. в Б.И. 1978, №47. МКи2 В02С 13/26 УДК 621.926.4(088.8).

10. П.Акуличев В.А. Пульсации кавитационных полостей// В сб.: Мощные ультразвуковые поля. -М.: Наука, 1968. -С. 129-166.

11. П.Акуличев В.А., Розенберг Л.Д. О некоторых соотношениях в кавитационной области//Акуст. Ж., -1965, -№3, -С.287-292.

12. Акунов В.И. Основные положения кибернетической теории мельниц// В сб.: Труды ВНИИЦемент, 1976. -Вып.31. -С.139-151.

13. Акунов В.И. Струйные мельницы. -М.: Машиностроение, 1967. -263 с.

14. Андреазен Х.М. Об измельчении и величине частиц// В сб. Труды Европейского совещания по измельчению. -М.: Стройиздат, 1966. -С.104-111.

15. Андреев С.Е. Значение среднего диаметра, определяемого по способу Когхила//Горный журнал, -1939, -№6, -С.69-71.

16. П.Андреев С.Е., Товаров В.В., Перов В.А. Закономерности измельчения и исчисления гранулометрического состава. -М.: Метаплургиздат. 1959. -437 с.

17. Арзуманов Э.С. Кавитация в местных гидравлических сопротивлениях. -М.: Энергия, 1978. -139 с.

18. Аронович Г.В. Гидравлический удар и уравнительные резервуары. -М.: Энергия, 1968. -265 с.

19. Барон Л.И., Курбатов В.М., Коняшин Ю.Г. Дробимость горных пород. -М.: АН СССР, 1963. -167 с.

20. Барон Л.И., Хмельковский Н.Е. Разрушение горных пород свободным ударом. -М.: Наука, 1971. -203 с.

21. Бендат Дж., Пирсол А. Прикладной анализ случайных данных. -М.: Мир, 1989. -540 с.

22. Блиничев В.Н. Разработка оборудования и методов его расчета для интенсификации процессов тонкого измельчения материалов и химических реакций в твердых телах. Дисс. на соиск. уч. степ. докт. техн. наук. -Иваново, 1975. -317 с.

23. Блиничев В.Н., Падохин В.А. О статистическом методе исследования процесса измельчения материалов//Ж. Всес. хим. о-ва им. Д.И.Менделеева. -1988. Т.ЗЗ. -№4. -С.437-441.

24. Бонд Ф.С. Зерновой состав материала и затраты энергии при измельчении// В сб.: Труды Европейского совещания по измельчению. -М.: Стройиздат, 1966. -С.195-205.

25. Бронин Ф.А. Исследование кавитационного разрушения и диспергирования твердых тел в ультразвуковом поле. Дисс. на соиск. уч. степ. Канд. техн. Наук. -М., 1960. -194 с.

26. Воскресенский И.Н. Коррозия и эрозия судовых гребных винтов. -М.: Судпромгиз, 1949. -237 с.

27. Гарднер Р.П., Аустин Л.Г. исследование измельчения в мельнице периодического действия// В сб.: Труды Европейского совещания по измельчению. М.: Стройиздат, 1966. -С.219-248.

28. Герман Д. Законы дробления//В сб.: Теория и практика дробления и тонкого измельчения/под ред. А.С.Егорова. -М. -Л. -Новосибирск: НКТП. 1932. -С.39-42.

29. Даурский А.Н., Мачихин Ю.А., Хамитов Р.И. Обработка пищевых продуктов резанием. -М.: Пищевая промышленность, 1994. -216 с.

30. Долго по лов Н.Н., Соколов B.C. Влияние ультразвука на рН водных растворов органических веществ//Заводская лаборатория. -1954. -№2. -С.114-125.

31. Думов В.И., Пешкин М.А. Исследование кавитации в колесе центробежного насоса. М.: Теплоэнергетика, 1959. №12. -С.51-56.

32. Егоров Г.Г. К вопросу об установлении основных законов дробления// В сб.: Теория и практика дробления и тонкого измельчения/ под ред. А.С.Егорова -М. -Л. -Новосибирск: НКТП. 1932. -С.11-38.

33. Ершов H.С. О механизме кавитации в центробежных насосах//Изв. Вузов Авиационная техника. -1959. -№3. -С.37-46.35.3авражнов А.Й., Николаев Д.И. Механизация приготовления и хранения кормов. -М.: Агропромиздат, 1990. -336 с.

34. Захаров О.В. К вопросу о кавитации в центробежном насосе. М.: Труды ВНИИ Гидромаша, 1967. вып.Зб. -С.34-38.

35. Зельдович Я.Б. К теории образования новой фазы//ЖЭТФ. -1942. -№12. -С.11-12

36. Зимин А.И. Расчет размера частиц при кавитационном диспергировании жидких гетерогенных сред на основе теории перколяции/ЛГОХТ. -1997. Т.31. -№2. -С.117-121

37. Золотарев A.A., Колокольников В.В., Махоткин А.Ф., Репин В.Б. Вероятностная модель процесса размола волокнистых материалов в конической мельнице/УТОХТ. -1990. -№1. -С.93-98.

38. Золотарев A.A., Колокольников В.В., Махоткин А.Ф., Репин В.Б. Влияние формы частиц на кинетику размола волокнистого материала в конической мельнице//В сб.: Массообменные процессы и аппараты хим. технологии. -Казань: КХТИ, 1989. -С.107-133.

39. Исследование процесса измельчения в вибромельнице/А.А.Александровский, З.К.Галиакберов, Л.А.Эмих и др.//Изв. вузов. Химия и хим. технология. -1979. -№1. -С.97-100.

40. Кавитационные автоколебания и динамика гидросистем/ Под ред. В.С.Будника. -М.: Гидравлика, 1977. -153 с.

41. Касаткин А.Г. Основные процессы и аппараты химической и нефтехимической технологии. М.: Химия, 1972. 493с.

42. Касаткин А.Г. Основные процессы и аппараты химической технологии. М.: Химия, 1971. - 784с.

43. Кассандрова О.Н., Лебедев В.В. Обработка результатов наблюдений. М.: Химия, 1971. - 784с.

44. Кассандрова О.Н., Лебедев В.В. Обработка результатов измерений. М.: Наука, 1970. - 104с.

45. Кардашев Г.А., Михайлов П.Е. Тепломассообменные акустические процессы и аппараты. -М.: Машиностроение, 1973. -223 с.

46. Карелин В.Я. Износ лопастных гидравлических машин от кавитации и наносов. -М.: Машиностроение, 1970. -336 с.

47. Карелин В.Я. Кавитационные явления в центробежных осевых насосах. -М.: Энергия, 1975. -74 с.

48. Кириллов П.К., Петрушенков П.А., Колокольников В.Н. Использование виброкавитационного эффекта в пищевой промышленности/Я'ез. докл. межрегиональной научно-практической конференции «Пищевая промышленность 2000», -Казань: 1996. -С.99-100.

49. Кириллов П.К., Петрушенков П.А. Отработка технологии измельчения зерна наВКМ (Виброкавитационной мельнице)//Аннотация сообщения научной сессии Казанск. гос. технолог, университета, Казань: 1997. -С.4.

50. Кириллов П.К., Петрушенков П.А. Построение физической модели процесса измельчения в конической мельнице//Аннотация сообщения научной сессии Казанск. гос. технолог, университета, Казань: 1997. -СЛ.

51. Кириллов П.К., Петрушенков П.А. Технология и оборудование мокрого измельчения зерна в производстве пищевого спирта//Аннотация сообщения научной сессии Казанск. гос. технолог, университета, Казань: 1997. -СЛ.

52. Кириллов П.К., Петрушенков П.А. Влияние свойств измельчаемого материала на технологические характеристики мельницы ВКМ//Аннотация сообщения научной сессии Казанск. гос. технолог, университета, Казань: 1997. -С.4.

53. Кириллов П.К., Петрушенков П.А, Жарковский А.П., Портнов И.Н. Области применения мельницы кавитационного измельчения//Материалы всероссийской науч. конфер. «Вторые Вавиловские чтения», Часть 2, Йошкар-Ола, 1997.

54. Кириллов П.К., Петрушенков П.А. Энергосберегающая технология подготовки зерна в производстве пищевого спирта/Материалы всероссийской науч. конфер. «Вторые Вавиловские чтения», Часть 2, Йошкар-Ола, 1997.

55. Кириллов П.К., Петрушенков ПА. Кавитационное измельчение зерна в производстве пищевого спирта//Хранение и переработка сельхозсырья, -1998. -№1. -С. 39-41.

56. Кириллов П.К., Петрушенков П.А. Математическая модель прцесса измельчения в кавитационной мельнице//Аннотация сообщения научной сессии Казанск. гос. технолог, университета, -Казань: 1998. -С.25

57. Кириллов П.К., Петрушенков П.А. Технология и оборудование мокрого измельчения в производстве пищевого спирта//Аннотация сообщения научной сессии Казанск. гос. технолог, университета, Казань: 1998. -С.25

58. Кириллов П.К., Петрушенков П.А. Влияние свойств измельчаемого материала на технологические параметры мельницы кавитационного действия//Аннотация сообщения научной сессии Казанск. гос. технолог, университета, Казань: 1998. С.26

59. Кириллов П.К., Петрушенков П.А. Моделирование процесса измельчения в мельнице конического типа//Межрегиональная научно-практическая конференция «Пищевая промышленность 2000», тезисы докладов, -Казань, 1998. -С.173-174.

60. Кириллов П.К., Петрушенков П.А. Моделирование процесса измельчения в мельнице конического типа/УКонфер. Молодых ученых «Пищевые технологии», тезисы докладов, -Казань: Мастер Лайн, 1998. -С.4-7.

61. Кириллов П.К., Петрушенков П.А. Инженерная методика расчета конической мельницы кавитационного измельчения/ЯСонфер. Молодых ученых «Пищевые технологии», тезисы докладов, -Казань: Мастер Лайн, 1998. -С.25.

62. Кириллов П.К., Петрушенков П.А. Программа расчета конической мельницы кавитационного измельчения//Конфер. Молодых ученых «Пищевые технологии», тезисы докладов, -Казань: Мастер Лайн, 1998. -С.46.

63. Кнэпп Р. Кавитация. -ML: Мир, 1974. -140 с.

64. Колмогоров А.Н. О логарифмически-нормальном законе распределения размеров частиц при дроблении//Докл. АН СССР. -1941, т.31, -№2, -С.99-102.

65. Корнфельд М. Упругость и прочность жидкостей. -М.-Л.: ГИТТЛ, 1951. -325с.

66. Коузов П.А. Основы анализа дисперсного состава промышленных пылен и измельченных материалов: -М.: Химия, 1974. -280 с.

67. Маргулис М.А. Основы звукохимии. -М.: Высш. шк., 1984. -272 с.

68. Маслов Г.А. Распределение по крупности продуктов дробления отдельных кусков породы ударом//Нерудные строительные материалы, 1967. Тольятти, вып.23, -С.67-82.

69. Морозов В.А. Кавитационные испытания динамического лопастного насоса. -М.:ВНИГМ, 1971.-25 с.

70. Непомнящий Е.А. Закономерности тонкодисперсного измельчения, сопровождаемого агрегатированием частиц/УТОХТ. -1978. Т. 12. -№4. -С.576-580.

71. Николаев H.A., Харин В.Ф. Гидродинамические закономерности пленочного течения жидкости по шероховатой поверхности//ТОХТ. -1974. Т.8. -№5. -С.712-719

72. Новицкий Б.Г. Применение акустических колебаний в химико-технологических процессах. -М.: Химия, 1983. -192 с.

73. Овсянников Б.В., Чебаевский В.Ф. Некоторые результаты испытаний высокооборотных центробежных насосов//Изв. Вузов Авиационная техника. 1966. -№4. -С.19-23.

74. Основные процессы и аппараты химической технологии: Пособие по проектированию/Под ред. Ю.Н.Дытнерского. -М.: Химия, 1983. -272с.

75. Патент №5035363 (США). Способ ультразвукового измельчения взрывчатых веществ. /Опубл. в ВНИИПИЗ.12.92. МКи2В02С 19/00 УДК 662.22.

76. Патент №5072886 (США). Способ получения сверхмелких частиц переходного оксида алюминия. /Опубл. в ВНИИПИ 7.12.93. МКи2 В02С 19/12.

77. Патент №5279463 (США). Способ и аппарат для обработки материалов в жидкостях. /Опубл. в РЖ ИСМ 12.06.95. МКи2 В02С 23/10.

78. Патент №94/08719 (РСТ). Способ измельчения под действием вихревых потоков. /Опубл. в РЖ ИСМ 12.08.95. Мкн2В03В 19/06.

79. Пашинский В.Ф. Машины для размола волокнистой массы. -М.: Лесная пром-сть, 1972. -320 с.

80. Перник А.Д. Проблемы кавитации. Л.: Судостроение, 1966. -310 с.

81. Петров В.И., Чебаевский В.Ф. Кавитация в высокооборотных лопастных насосах. -М.: Машиностроение, 1982. -192 с.

82. Петрушенков П.А. Подготовка зерна в производстве пищевого спирта с детальной разработкой помольной установки//Республиканский конкурс студенческих работ на соискание премии им. Н.И.Лобачевского. Тез. конкурсных работ, Казань: 1997. -С.155-156.

83. Протодьяконов И.О., Богданов С.Р. Статистическая теория переноса в процессах химической технологии: Учебное пособие для вузов. -Л.: Химия, 1983. -400 с.

84. Развитая искусственная кавитация на телах, движущихся в жидкости/ В.Г.Богдаевич, Г.С.Мичиренко, В.И.Микута и др.// В сб.: Исследования по развитой кавитации. Новосибирск: Сибирское отд-ние АН СССР, 1976. -246 с.

85. Разумовсннй Н.К. Характер распределения содержания металлов в рудных месторождениях//Докл. АН СССР. -1940, т.28, -№9, -С.815-817.

86. Ребиндер П.А., Акунов В.И. Физико-химические основы законов тонкого измельчения твердых тел//Журнап прикладной химии. -1959, т.28; -С.312.

87. Рид М., Саймон Б. Методы современной математической физики. -М.: Мир, 1978. Т.1. -360 с.

88. Розенберг Л.Д. Кавитационная область//В сб.: Мощные ультразвуковые поля. -М.: Наука, 1968. -С.221-266.

89. Рэлей. Теория звука. М.: Гостехиздат, 1955. Т.1. -480 с.

90. Састри С.Р.С., Нараззиман К.С. Предсказание расхода энергии в машинах для измельчения//СЬеш. Ing. -1975, -№18, -С.82-85.

91. Свидетельство на полезную модель №.(положительное решение по заявке 97119161/20 (019734), от 30.01.98), МКи2 D21D1/22, В02С23/00. Коническая мельница для размола материла.

92. Сиденко П.М. Измельчение в химической промышленности. М.: Химия, 1968. -434с.

93. Сиротюк М.Г. Экспериментальные исследования ультразвуковой кавитации//В сб.: Мощные ультразвуковые поля. -М.: Наука, 1968. -С. 167-220.

94. Справочник химика: Общие сведения о строение вещества, свойства важнейших веществ, лабораторная техника -3-е изд., испр. Т.1, Л.: Химия, 1971. -1072с.

95. Справочник химика: Основные свойства неорганических и органических соединений. -3-е изд., испр. Т.2, Л.: Химия, 1971. -1168с.

96. Тереньтев А.Г. Кавитационное обтекание плоской пластинки//Изв. высш. учебн. заведений, Математика. -1964, -№6, -С.53-57.

97. Терентьев А.Г. Некоторые задачи кавитационного обтекания препятствий: Автореф. дис. канд. физико-математ. Наук. -Казань, 1965. -21 с.

98. Тихонов О.Н. Методика расчета гранулометрической характеристики продукта замкнутой системы дробления//Горный журнал. -1978, -№3, -С.160-152.

99. Ультразвуковая технология/Под ред. Б.А.Аграната. М.: Металлургия, 1974. -504с.

100. Френкель Я.Н. Кинетическая теория жидкостей. -М.: АН СССР, 1945. -254 с.

101. Ходаков Г.С. Тонкое измельчение строительных материалов. -М.: Стройиздат, 1972. -239 с.

102. Ходаков Г.С. Физика измельчения. -М.: Наука, 1972. -307 с.

103. Чапмен Р.Б., Плессет М.С. Нелинейные эффекты при захлопывании почти сферической каверны в жидкости/ZASME. Серия Д. Теоретические основы инженерных расчетов. -1972. -№1. -С. 158-162

104. Чебаевский В.Ф. К вопросу о механизме кавитации в центробежных насосах. -М.: Теплоэнергетика, 1957. №9. -С.70-72.

105. Шемель В.Б. Исследование срывных кавитационных режимов центробежных насосов. -Л. ВИГМ, 1958. вып.22. -С.134-141.

106. Эксплуатация технологического оборудования ферм и комплексов/Л.Е.Агеев, В.Й.Квашенников, С.В.Мельников и др.; -М.: Агропромиздат, 1986. -235 с.

107. Andereasen А.Н.М. Zur Renntmis des Zerkleinerungsvorganges. Kolloid. Zeitschrift, 1937, №2, p.148-156.

108. Austin L.G., Klimpel R.R. Zur Theorie der Zerkleinerung, Aufbereitungs-Technic., 1966, Bd.7, NU, S.l-20.

109. Austin L.G., Klimpel R.R., Beattie A.N. Solutions of equations of grinding. Dechema-Monographien, 1967, v.57, p/281-312.

110. Austin L.G., Lucke P.T. Methods for determination of breakade distribution parametrs: -Powder Technology, 1972, v.5, №4, p.215-222.

111. Bond F. Crushing and grinding there shold be a better way. -Mining Engineering. 1968. V.20, №1, 63-64.

112. Bond F.S. -Third Theory of Comminution Minig Congress Jornal. I960, v.46, №8, p.53-56.

113. Briggs L.Y. Limiting Negative Pressure of Water. Jornal of Appl. Phys. v.21, p.721, 1950.

114. Broadbend S.R., Callcott T.G. Matrix analysis of processes in valving paticles assemblies: -Phil. Trans. Rov. Soc. London, 1959, v.249, p.99-123.

115. Callcott T.G., Lunch A. An analysis breakage processes with in rodmills. -Proc. Austzinstm in metal, 1962, v.3, p.109-131.

116. Charles R.J. Energy-size reduction relationships in comminution: -Mining Engineering, 1958, april, p.481-484.

117. Eisenberg P.A. Critical Review of Recent Progress in Cavitation Research. Cavitation in Hydrodynamics. London. 1956.

118. Fox F.E., Herzfeld K.F. Gas Bubbles with Organie Skin as Cavitation in Liquids. JASA, 1954, v.26, №6.

119. Giersiepen G. Maschinen und Apparate fur die Feinstzerkleinerung. -Aufbereit. Technik, 1973, 5, s. 277-284.

120. Harway N., Barnes D.K., Mac Eiroy W., Wheteley A.H. Remowal of Gas Nuclei from Liquids aid Surfaces. Journal of the American Chemical Society, v.67,1945.

121. Neppiras E.A., Noltingk B.E. Cavitation Produced by Ultrasonics; Theoretical Conditions for the Onset of Cavitation. Proc. Phys. Soc., v.64, p. 1032, 1951.

122. Proscott T.W., Webb T. Chem. Engineering, 1972, v.50, p.21-25.

123. Rammler. Gluckanf, 1933, №21, S.25-29.

124. Rick F. Das Gesetz der Proportionalen Widerstande und seine Anwendungen: -Leipzig, 1885. 112S.

125. RittingerP.R. Lehrbuch derAufbereitungskunde: -Berlin, 1867. -341S.

126. Sette D., Wanderlingh F. Nucleation by cosmic rays in ultrasonic cavitation and bubble chambers. -Proc. 4*1^60131. Congr. Acoustics, Copenhagen, 1962, Paper J26.

127. Shumann R. Principles ofcommination I-size distribution aid surface calculation: -Mining Technology, 1946, v.4, №4, p.1-11.163

128. Sutton L. Tables of Interatomie Distances and Confugutions in Molecules and Ions. London, 1958.

129. Swensson J., Murkes J., An Empirical Relationship Between Work Input and Particle Size Distribution Before and After Grinding, Int. Mineral Dressing. Congress, Stockholm, 1957, p.37-66.

130. Weining A. -Colorado School of Mines. Quart., 1933, v.28, №3, p.34-37.

131. Технико-экономическое обоснование применения конической мельницы комбинированного измельчения

132. Расчет годового экономического эффекта от внедрения установки

133. Первоначальная стоимость установки, включающая затраты на материалы, покупные комплектующие, транспортно-заготовительные расходы, затраты на изготовление, сборку, накладные расходы.

134. Сует = С„ +СИ Ч-С^ +СЛ +СН;1. С^ = 100 тыс. руб.

135. Выход спирта с 1 т. бражки1. Вых^-С^ Вых =-—, т1. Щ г* *базгде Выхбаэ выход спирта с 1 т. бражки по существующей схеме, Сбаз, -объемное содержание спирта в бражке по существующей схеме и по проектируемой, %.0,0748-7,4 = 0|0769 т/т * 7,2

136. I^(((^i^i*Npy(6*((2*b(i))A2)*Sin(^gr)))*(CD(i))A3)*(l -(dn(i)/D(i))/v3))) nexti

137. Nrez=(l 0E-4)*((0,8+2.7)/2)*Ls rem "Мощность на перекачивание" Nper=0,9*0.8*0.85*Q*Hd*rsus*9.81/1000 rem "Мощность дисковых потерь"

138. Ndiskl=0.3*(rsus',,(NpA3)*(DA5)/(l 0*Sin(Bgr))),,,(4.75E-5,,,((l -(dn/D^5))*SinCBgr)+ (1 -((dn/D^S))^! O^E-S^Cl-CCdn^D^S)))

139. Ndisk2—0.35*(L/4).3)*(NpA2.2)*((dn+D)/2)/43.51. Ndisk=(Ndiskl +Ndisk2)/2rem "Общая мощность"

140. NH"12.16*(Q*$(n)+k(n))/(l/*Np*D(n)))

141. Ak=l <0.637*(sito(i,l)-zaz)/NH)

142. Bk40.637*(sito(i^)-zaz)/NH),|,(asr-sito(i,l)-2az)/asrelserem "Расчет измельчения касат напряжениями*1. NH=sito(i,l)/2

143. Ak=l -(0.637""(sitoCi, 1 ))/NH)

144. К—6.02Е23: rem (Авогадро 1/моль)rem "Время нахождения материала в канавке"t(n)=L*Vtr/(Cos(Bgr)*Cos(u^(n)))print "Время нахождения материала в канавке" t(n) * с."rem "Радиус пузьфьков"

145. R(n)=(0-4/fkol(n))+(l -(рй,/(р(п)+фак)))+(((р(п)+фак)/гзш)л0.5) print "Радиус кавит. пузьуька * R(n) V" rem "Енергия на 1 пузырек"

146. D(n)^(n)+2*l7tan(Bgr) D(Nd)=Dprint "D("n")=" 1 000*D(n) " мм," dn(nrfl)=D(n)rem "ОКРУЖНЫЕ СКОРОСТИ"1. U(n)=PI*(dn(n)+D(n))*Np/2print "U(V>=" U(n) "м/с."rem »АБСОЛЮТНЫЕ СКОРОСТИ"

147. C(n>=<(trCn))A2+(Vtr)A2X4).5print "С("п"Я" C(n) " м/с."rem ТЕОРЕТИЧЕСКИЙ НАПОР"1. U(0)=0: C(0)=Vtr

148. PROIZ=0: SUM=0 for i-»l to 49

149. NH=12.16*(Q*(b(l)+k(l))/CL+Np«D)) Ак=1-(0.б37*(а-0.2Е-3)/Ш)

150. МАХ=0 for i=l to 49 if sito(i,3)>MAX then

151. MAX=sito(i,3) end if nextifori=l to 49 sito(i,3)=sito(i,3)/MAX next i returnrem "Средний размер материала"

152. По результатам исследований была изготовлена и внедрена на ООО "Купогран" экспериментальная коническая мельница тонкого измельчения, производительностью 1,5 &г7ч.

153. Комиссия считает, что мельница отвечает требованиям технического задания.