автореферат диссертации по энергетическому, металлургическому и химическому машиностроению, 05.04.09, диссертация на тему:Разработка конструкций барабанных смесителей и методик расчета процесса смешения компонентов, склонных к сегрегации

ТАМБОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ

На правах рукописи СЕЛИВАНОВ ЮРИЯ ТИМОТЕЕВИЧ

РАЗРАБОТКА КОНСТРУКЦИЙ БАРАБАННЫХ СМЕСИТЕЛЕЙ И МЕТОДИК РАСЧЕТА ПРОЦЕССА СМЕШЕНИЯ КОМПОНЕНТОВ, СКЛОННЫХ К СЕГРЕГАЦИИ

05.04.09 - Машины и агрегата нефтеперерабатывающих и химических производств

Автореферат диссертации на соискание ученой стёпёйй кандидата-технических наук

: Г и С'Л •

г з дпр..

Тамбов - 1996

Работа Еыполнекз в Тамбовском государственном техническом университете.

к.т.н., доцент ' Ткачев Алексей Григорьевич

Официаль н'ы е оппоненты: д.т.н., профессор Макаров Юрий Иванович д.т.н., профессор Чайников Николай Александрович

Ведущее предприятие: Котовский завод "Пластмасс" '

Защита диссертации состоится " 31 " мая 1996 года в 14 часов на заседании специализированного совета К 064.20.02 Тамбовского государственного технического университета, 392620 г. Тамбов, ул. Ленинградская, 1, ауд. 60

С диссертацией мсмшо ознакомиться в библиотеке Тамбовского государственного технического университета

Автореферат разослан "/р " апреля 1996 г.

Научный руководитель: д.т.н., профессор Першин Владимир Федорович

Научный консультант:

Ученый секретарь с пецизлигированного к.т.н.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ Актуальность проблемы. В различных областях промышленности (химическая, металлургическая, пищевая, медицинская и др. : широко используются процессы смешивания сыпучих материалов, эффективность которых во многом определяется типом и режимом эксплуатации оборудования.

В ряду машин для получения смесей сыпучих материалов особое место занимают барабанные смесители, что объясняется: высокой производительностью, широким диапазоном обрабатываемых материалов, еысокой надежностью, простотой конструкции.

Однако нестабильное качество смеси при смешивании компонентов, отличающихся размерами частиц и плотностями, особенно при получении многокомпонентных смесей, сужает ражи исполъвог вания данного типа машин.

Поэтому разработка моделей процесса приготовления многокомпонентных смесей из частиц, существенно отличающихся размерами -и удельными плотностями, а также создание методик расчета и новых конструкций барабанных смесителей для реализации вышеуказанного процесса представляется актуальным.

Дедъю работы является совершенствование процесса приготовления многокомпонентных смесей из частиц, отличающихся размерами и удельными плотностями материалов,.за счет разработки новой конструкции смесителя и оптимизации его геометрических и режимных параметров. к '

Научную новизну работы составляют; обобщенные модели процесса приготовления многокомпонентных смесей, учитывающие взаимное влияние компонентов на интенсивность смешивания в условиях, создаваемых барабанным смесителем; регламент загрузки ключевых компонентов, отличающихся размерами частиц и удельными плотностями; результата экспериментальных исследований процесса смешивания в барабанном смесителе с регулируемой загрузкой ключевых компонентов, которые отраиают характерные особенности смешивания и сегрегации частиц, существенно отличающихся размерами и удельными плотностями.

Практическая ценность. Проведенные теоретические и экспериментальные исследования позволили разработать конструкцию барабанного смесителя, методику расчета регламента загрузки ключевых компонентов-и основных параметров работы смесителя, обеспечивающие гарантированное прогнозирование качества готовой

смеси, состоящей из компонентов, склонных к сегрегации, а тагане способ - а.с. N 1755905 и устройство - а. с. N 1722550 для исследования процессов смешивания и сегрегации.

Барабанный смеситель по а.с. К 1599073 и регламент загрузки ключевых компонентов, рассчитанные по разработанной методике, были внедрены на Мичуринском АО "Прогресс" для приготовления многокомпонентных смесей из металлических порошков с

Новая конструкция барабанного смесителя рекомендована к широкому использованию в промышленности для приготовления смесей из металлических порошков._ Годовой экономический эффект от внедрения новой конструкции барабанного смесителя составил 12 тысяч рублей (в ценах 1989 года).

Автор защищает: - обобщенные модели>процесса приготовления многокомпонентных смесей сыпучих материалов в барабанном смесителе; -а регламент загрузки ключевых компонентов, существенно отличающихся по размерам и удельным плотностям от основного компонента; - новую конструкции барабанного смесителя с регулируемой загрузкой ключевых компонентов; - результаты'экспериментальных исследований влияния редимных и геометрических параметров смесителя на интенсивность и эффективность процесса смешивания в барабанном смесителе; - алгоритм поиска оптимального регламента загрузки ключевых компонентов и параметров барабанного смесителя новой конструкции.

Апробашш резулЭатов работы. Основные положения диссертации докладывались•и обсуждались на Всесоюзных и областных конференциях и совещаниях: "Процессы и аппараты для микробиологических . производств"-(Грозный, 1986); "Роль молодых конструкторов и исследователей химического.машиностроения" (Северодонецк; 1986); "Технология сыпучих материалов" (Белгород, 1986); "Новые технологические процессы и оборудование для производства электрических машин малой мощности" (Тбилиси, 1987); "Технология сыпучих материалов" (Ярославль, 1989); "Областная научно-техническая конференция" (Тамбов, 1989); "I Научная конференция ТГТУ" (Тамбов, 1994); Международный конгресс "ЖСА-90" (Прага, 1990).

Публикации. По тпе диссертации опубликовано 11 работ, из них 3 авторских свидетельства на изобретения.

Объем и структура работы. Диссертация состоит из введения, четырех глав, основных выводов, списка использованной литерзту-

ры (83 наименования'работ отечественных и зарубежных авторов) и приложения. Работа изложена на 138 стр., содержит 28 рисунков, 2 таблицы. Документ, подтверждающий практическое использование работы, прилагается.

. ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обоснована.актуальность работы, сфсрч/лирована ее цель, указаны научная новкйна и практическая значимость, а также основные положения, выносимые на защиту.

В первой главе проводится литературный обзор, посвященный современному состояние вопроса приготовления многокомпонентных смесей сыпучих материалов с разницей в плотностях и размерах частиц.

Как показали опубликованные теоретические исследования, качество смеси сыпучих материалов во многом определяется характеристиками смешиваемых частиц. Наибольшую сложность представляет собой решение вопроса о приготовлении многокомпонентных смесей, т.к. при атом происходит взаимное влияние смешиваемых компонентов. В настоящее время отсутствуют математические модели процесса приготовления многокомпонентных смесей в смесителях барабанного типа. В то де время процесс приготовления двухком-понентных смесей достаточно хорошо описывается с использованием аппарата цепей Маркова, что определяет перспективность использования .данного подхода.

Литературный обзор показывает недостаточную разработанность вопроса приготовления однородной смеси из трех и более компонентов и, как следствие, отсутствие широкого использования барабанных малин для получения таких смесей.

Во второй главе изложены обобщенные модели процесса приготовления многокомпонентных смесей в барабанных смесителях с использованием аппарата цепей Маркова. Представленные модели разработаны для оптимизации регламента загрузки ключевых компонентов и параметров процесса смешивания с цель0 создания новой конструкции барабанного смесителя и методики tro расчета.

В разработанных моделях циркуляционный контур в поперечном сечении гладкого врап^хяцегося барабаня разбивается на поднимающийся и скатывающийся слои, а затем на подслои и ячейки. При моделировании пцоцесса приготовления многокомпонентных смесей необходимо учитывать взаимное влияние ключевых компонентов, од-

нако существующие модели в лучшем случае рассматривают данные смеси, как комбинацию двухкоыпонентных смесей, что является упрощенным подходом, Для учета взаимного влияния кошонетов разработан механизм процесса сегрегации многокомпонентной смеси.

Для трехкомпонентной смеси, которая состоит из' частиц а, В и с, оценивается вероятности перехода компонента С в ячейку, содержащую только компонент а • - РОса, ззтем компонента с в ячейку с компонентом В - РОсв и, наконец, компонента В в ячейку, содержащую только компонент а - РОва- Первой фазой обмена компонентами между ячейками 1 и з" является вытеснение компонентом, имеющим наибольшую вероятность перехода, компонента, имеющего наименьшую склонность к сегрегации, из ячейки- з в ячейку 1. Ячейки 1 из расположены непосредственно друг над другом, ячейка з лежит ближе к центру циркуляции.

Втррая фаза будет зависеть от соотношения двух оставшихся коэффициентов РО..

При разработке ячеечной модели в соответствии с механизмом процесса приготовления многокомпонентной • смеси, если Р01з>Р0гз>Р012» первой фазой перехода предполагается перемещение части объема первого компонента из элементарной ячейки 1 в элементарную ячейку ;),. с последующим вытеснением из последней части объема третьего компонента. Вероятность этого обмена компонентами оценивается зависимостью '

Р13(1,5)=Р01зС1-(СП1)^(2))). (1)

Концентрация компонента 1,, содержащегося в ячейке з после 4 этой фазы перехода, будет равна

.С^(1)=Р1з(1,3)Сх(1)+С^(1). - (2)

Объемы вытесняемого и вытесняющего компонентов равны на любой фазе перехода, поэтому концентрация компонента 3 будет равна

С1(3)=С1(3)+Р1з(1,з)Сх(1), (3)"

где Р1з(1.1)С1(1> - объем третьего компонента, вытесненного из элементарной ячейки з первым компонентом.

На второй фазе перехода в соответствии с неравенством вероятностей перехода произойдет перемещение второго компонента _ из элементарной ячейки 1 в элементарную ячейку з, с вытеснением из последней третьего компонента.

На третьей фазе перехода произойдет обмен частицами перво-. го и второго компонентов.-

Зависимости для вычисления вероятностей перехода и концентраций компонентов в -ячейках на этих фазах перехода подобны рассмотренным выше.

Чтобы полностью охарактеризовать состояние системы после последней фазы перехода определяются концентрации 0^(1) и

Сл(2)

С1С1)=С1{1)-Ра2С1.3)С1(1), (4)

СЗ(2)-СП2)-Р12(1,3)С4(1). (5)

В реальных условиях проведения процесса приготовления многокомпонентных смесей первоначальная загрузка компонентов в смеситель производится дозаторами, поэтому смешиваемые компоненты располагаются равномерно по ширине каждого подслоя.

Подобная ситуация наблюдается и в случае, если ключевые компоненты загружаются во вращающийся барабан о основным компонентом равномерно-по его длине.

Для этих случаев ячеечная модель процесса смешивания сыпучих материалов может Сыть значительно упрощена, так как концентрации всех смешиваемых компонентов в каждой отдельно взятой ячейке одного подслоя можно считать одинаковыми, и возможно использование послойной модели.

Если коэффициенты вероятности перехода компонентов располагаются согласно неравенству Р01з>Р0гэ>Р012» вероятность перехода первого компонента из подслоя 1 в подслой 3 на данной фазе перехода можно определить по формуле (1). •

Концентрация первого компонента в любом подслое 1, кроме первого и последнего, после первой фазы перехода будет определяться зависимостью

С1(1)=(С1(1)У(1)-С1(1)Р1з(1,ЯУ(Н)+

УСЮР1з(1-1,1)С1-1(1))/У(1).' \ (6)

Концентрация первого компонента после этой фазы перехода в первом подслое составит

С1(1)=(С1(1)У(1)-С1(1)Р1з(1,2)У(Ы))/У(1). (7)

Для расчета концентрации первого компонента в последнем , подслое можно использовать следующую зависимость

Сы(1)=Ся(1)+Р13(Н-1,Н)Си-1(1). (8)

В процессе работы в смеситель могут догружаться довольно большие порции тех или иных компонентов. Их попадание в смеситель полностью меняет как конфигурацию слоя, так и разбивку слоя по подслоям. Может изменяться также концентрация смешивае-

мых компонентов в подслоях, поэтому был разработан механизм пересчета концентраций компонентов по подслоям.

Большое практическое значение имеет также порядок оценки качества смеси в любой момент времени. Так как не существует единого критерия, характеризующего качество многокомпонентной смеси, то предлагается использовать коэффициент неоднородности УБ. Он характеризует качественный состав двухкомпонентной смеси и рассчитывается для компонентов смеси попарно. Например, для случая трехкомпонентной смеси можно оценить ее качество по первому и третьему компоненту, а также по второму и третьему компоненту.

В третьей главе приведены ' результаты экспериментальных исследований процесса приготовления многокомпонентных и двух-компонентных смесей. Целью исследования является изучение влияния режимных и геометрических параметров смесителя на интенсивность и ¿ффективносгь процесса смешивания, а также проверка адекватности математических 'моделей реальному процессу.

Эксперименты проводились на лабораторной- установке для исследования поведения сыпучего материала в поперечном сечении гладкого вращающегося барабана.

С целью увеличения объема информации, ■ полученной -при обработке результатов одного опыта, был разработан новый способ исследования процесса смешивания сыпучих материалов. Сущность способа заключается в следующем: в барабан определенным образом загружаются смешиваемые компоненты, после чего он приводится во вращение. После смешивания компонентов барабан останавливается и черев центральное отверстие съемной торцевой стенки -на свободную поверхность смеси равномерно по всей свободной поверхности подается нейтральный материал. Затем барабан поворачивается до вертикального расположения оси его вращения. В это время нейтральный сыпучий материал образует скат, а смешиваемые компоненты остаются в том состоянии, которое они занимали сразу после остановки барабана. После этого осуществляется отбор проб методом квартования всей смеси.

Важное значение имеет соотношение • диаметров смешиваемых компонентов и нейтрального сыпучего материала. Диаметр частиц нейтрального материала рассчитывается исходя из того, чтобы чзстицы смешиваемых компонентов не проникали в слой нейтрального материала при повороте барабана в вертикальное состояние и

чтобы облегчить отделение частиц нейтрального компонента от смеси после проведения Экспериментов (например, с помощью сит).

Экспериментальные исследования показали, что при определении оптимального регламента загрузки ключевых компонентов ценной является информация об изменении концентрации ключевых компонентов .по подслоям.

Для получения этой информации было разработано устройство для исследования процесса смешивания и сегрегации сыпучего материала, изображенное на рисунке 1. Оно состоит из барабана 1, соединенного с приводом 2, прозрачной торцевой стенки 3, изогнутой пластины 4 с прямолинейными кромками, установленной внутри барабана с возможностью перемещения вдоль его радиуса и поворота вокруг оси вращения барабана на кронштейне 5. Изогнутая пластина 4 устанавливается внутри барабана таким образом, чтобы прямолинейные кромки были параллельны образующей барабана, а их длина равна длине барабана.

Пластина 4 через отверстие в торцевой стенке выставляется паралелльно свободной поверхности движущегося слоя материала с помощью механизма поворота 6, затем через определенное время пластина 4 перемещается до возникновения контакта со слоем материала и после поджатая слой материала оказывается зажатым между изогнутой пластиной и внутренней поверхностью барабана. Поджатие . слоя осуществляется механизмом ?. При этом полностью сохраняется конфигурация циркуляционного Юйтура и , появляется возможность отбора проб из любой части поперечного сечения барабана для дальнейшего исследования.

Для обработки экспериментальных данных юпмавовались принятые методики. По ним проводилась проверка рэвул&татов параллельных опытов.по критерию Кохрена и Фишера.

Исследовались следующие варианты изменений уововШ проведения процесса. В качестве первого условия рзссматрмался. случай изменения коэффициента заполнения барабана при сохранении , скорости вращения смесительного барабана поставной. В качестве второго условия - изменение диаметра барабана при сохранении постоянной величины отношения ьь/«ие- Третьим вариантом являлось изменение скорости вращения барабана при сохранении постоянной степени загрузки и радиуса смесительного барабана.

Был сделан вывод о том, что обобщенные модели процесса приготовления многокомпонентных смесей достаточно точно отража-

Рис. 1. Устройство для исследования процесса смешивания и сегрегации сыпучего материала

ют реальные процессы, происходящие в барабанном смесителе. Поэтому йни могут олужить основой для поиска оптимальных вариантов загрузки ключевых компонентов, обеспечивающих высокое качество смеси.

В четвертой главе приводятся данные по расчету барабанных смесителей и регламента загрузки ключевых компонентов. Для того, чтобы обобщенные модели процесса приготовления многокомпонентных, смесей адекватно описывали процесс смешивания не только при изменении режимных и геометрических параметров проведения процесса, но и при изменении характера разбиения циркуляционного контура на подслои, был составлен алгоритм перехода от одного числа подслоев к другому. Это позволило рассматривать процесс смешивания в любом барабанном смесителе, имея результаты экспериментов, проведенных на каком-либо одном типоразмере барабанного смесителя.

Анализируя результаты, полученные при проведении'численных экспериментов,' пришли к выводу, что оптимальное значение коэффициента неоднородности двухкомпонентной смеси, содержащей малое количество ключевого компонента, достигается в том случае, когда требуемая концентрация ключевого компонента в смеси образуется в момент минимизации коэффициента неоднородности. Итерационные методы позволили подобрать такую интенсивность равномерной подачи ключевого компонента, чтобы его оптимальное распределение по объему смеси совпадало по времени с достижением необходимой концентрации этого компонента в смеси. В случае получения многокомпонентных смесей можно провести такую же процедуру поиска интенсивности загрузки по каждому ключевому компоненту. Совершенно ясно, что, чем больше склонность к сегрегации какого-либо ключевого компонента по отношению к основному, тем за более короткий промежуток времени будет достигаться его оптимальное распределение по объему смеси, характеризуемое величиной коэффициента неоднородности У5. При этом, если не учитывать влияние последних подслоев на значение коэффициента неоднородности и продолжить процесс смешивания с осуществлением имевшейся интенсивности подачи ключевого компонента в смеситель, то качество оставшейся, смеси (за исключением последних подслоев) значительно возрастет. Причем качество не учитываемых внутренних подслоев будет очень низким.

Бьша разработана методика, позволяющая с большой степенью

достоверности прогноаировать время и интенсивность загрузки различных ключевых компонентов многокомпонентной смеси.

Методика разработана для смеси, состоящей из п ключевых компонентов и одного основного.

В том случае, если заданная концентрация наименее склонного к сегрегации ключевого компонента г готовой смеси равна Cj, то эта-величина должна быть пересчитана для случая, когда остальные ключевые компонента в смесь не загружаются

CIT«CIÜ+!_2CÍ). (9)

При полной загрузке всех составляющих смеси значение CiT уменьшится до необходимого по процентному составу готовой смеси значения концентрации Ci.

После расчета значения Cjr моделируется равномерная загрузка первого ключевого компонента и проверяется его содержание в двухкомпонентной смеси на момент достижения наилучшего качества. Концентрация этого компонента ю всем подслоям, кроме нескольких примыкающих к центру циркуляции, должна составить величину С«-

В результате этого • получается время смешивания этих двух . компонентов Ti* и интенсивность загрузки qiT.

На следующей этапе пересчитывается время загрузки первого компонента с учетом влияния остальных составляющих смеси

TI-Tit/(Í+|_2<?Í>. (10)

.Изменение времени загрузки первого компонента влечет за собой изменение интенсивности его загрузки

qi-QiTTiT/Ti- • - ' СИ)

После этого-приступаем к расчету времени загрузки каждого из оставшихся квоч^ьк компонентов. Для каждого из них .

rj-Ti((l-|_lCi)PDJtyPOj0^.i_1CiPDio^Oi+l Í). (12)

где i меняется от 2 до п.

Интенсивность загрузка шэбого компонента в смеси определяется по зависимости

qi=Í3lTi/Ti*Ci/Ci, иг ... п. (13)

Время начала загрузки каждого ключевого компонента

Рис. 2. Графики изменения коэффициентов неоднородности при оптимальной характере загрузки ключевых компонентов

Т1н»Т1-Ть 1=2 ... п. (14)

После расчета регламента загрузки по зависимостям (9-14) необходимо выполнить дополнительные уточняющие расчеты по модели смешивания с незначительной корректировкой расчйтанных параметров.4

На рисунке 2 показаны графики изменения коэффициентов неоднородности по первому и второму ключевому компоненту во времени. Эти графики соответствуют скорости вращения барабана <о=0,23<1>кр=2,07 сек-1, коэффициенту заполнения барабана, раиному 0,197, концентрации ключевых компонентов в 96-97% смеси по 4,5Х. Основным компонентом являются стеклянные шарики с диаметром частиц <1=0,8 мм, ключевые компоненты: 1) стеклянные шарики с!=0,4 мм; 2) кварцевый песок <1=0,2 мм. .

Оптимальные коэффициенты неоднородности по обоим компонентам были получены в одно и то же время и составили 2-3%.

Экспериментальные точки, характеризующие состояние смеси через различные промежутки времени, обозначены для кварцевого песка О , а для стеклянных шариков О. .

Осуществление различных регламентов загрузки ключевых, компонентов нз имеющихся типах оборудования представляется проблематичным. поэтому предложена коезя конструкция барабанного сме-гителя оълтучих мнтд£1*злоз }

Рис. 3. Конструкция барабанного смесителя сыпучих материалов

Смеситель состоит ' из барабана 1, который приводится но вращение приводом 2. Внутри барабана 1 вдоль его оси установлена труба 3 с щелевой прорезью на всю ее длину. Труба 3 приводится во вращение реверсивным приводом 4. Изменение направления вращения трубы 3 осуществляется механизмом 5. На одном из йраев щелевой прорези установлена пластина 6 с возможностью перемещения в радиальном направлении относительно края щелевой прорези. Пластина 6 установлена в. направляющие 7 и ее положение фиксируется зажимом 8. При использовании поворотной пластины 6 направляющие 7 прикреплены к трубе 3 с помещаю шарнира 9 и фиксируются зажимом 10.

Смеситель работает следующим образом. Основной компонент загружают в барабан, а ключевой компонент в трубу 3. Барабан 1 приводом 2 приводится во вращение. Основной компонент движется по замкнутому циркуляционному контуру внутри барабана. Труба 3 с помощью реверсивного привода 4 и механизма управления 5 поочередно поворачивается относительно вертикального диаметра а противоположных направлениях на угол, больший угла трения покоя сыпучего материала. При этом сыпучий материал равномерно распределяется по длине трубы.

При достижении открытой поверхностью сыпучего материала угла наклона к горизонту, равного углу трения покоя, ключевой компонент начинает высыпаться из трубы 3 и распределяться по наружной поверхности основного компонента, движущегося по замкнутому циркуляционному контуру в поперечном сечении вращающегося барабана.

Расчет скорости вращения привода трубы осуществляется следующим образом. Пусть необходимо произвести загрузку ключевого компонента в количестве Ц за время т при известном радиусе трубы и ее длине Ь. Вначале необходимо найти угол бо, котсрый образует слой ключевого компонента,, равномерно распределенного по трубе. Объем ключевого компонента, равномерно распределенного по трубе, будет равен

0=!Жт25О1-/360, {151

откуда бо=0*250/(й?г2П. (16)

Знал величину 5о, можно определить скорость вращения трубы, обеспечивающую равномерную загрузку даяясго количества ключевого кемпонентз за промежуток времени х

Разработан алгоритм расчета барабанного смесителя для приготовления многокомпонентных смесей. Реализация данного алгоритма позволяет по результатам лабораторного или промышленного эксперимента рассчитать диаметр и длину барабана, угловую скорость его вращения, коэффициент заполнения барабана смесью, диаметр и угловую скорость вращения узла загрузки, время процесса, и таким образом определить параметры, обеспечивающие заданную производительность и требуемое качество смеси.

ОСНОВНЫЕ ВШОДЫ И РЕЗУЛЬТАТЫ РАБОТУ

1. Разработаны обобщенные модели процесса приготовления многокомпонентных смесей сыпучих материалов в барабанном смесителе, учитывающие свойства смешиваемых компонентов, режимные и геометрические параметры смесителя, а также влияние характера загрузки ключевых компонентов в смеситель.

2. Получен регламент загрузки ключевых компонентов, существенно отличающихся по размерам и удельным плотностям от основного компонента, позволяющий получать высокое качество смеси по каждому из смешиваемых компонентов одновременно.

3. Предложена новая конструкция барабанного-смесителя с регулируемой загруагага ключевых компонентов, позволяющая изменять последовательность и интенсивность загрузки каждого ключевого компонента. Тем самым в данной конструкции появляется возможность осуществлении любого варианта загрузки ключевых компонентов, рассчитанного по обобщенной модели процесса приготовления многокомпонентных смесей.

. 4. Получены экспериментальные вависишзти шляния режимных •и* геометрических' параметров, смесителя на интенсивность и эффективность процесса смешивания. Данные экспериментальные зависимости изменения- качества смеси во времени ло каждому ключевому компоненту достаточно хорсига согласуются с результатами расчета этих параметров по укачанным моделям.

Б. Разработан алгоритм поиска оптимального регламента загрузки ключевых компонентов и параметров работы барабанного смесителя новой конструкции. Данный алгоритм позволяет рассчитать режимные и геометрические параметры барабанного смесителя, получить смесь требуемого качества и заданную производительность смесителя для конкретного производства.

6. Результаты теоретических и экспериментальных исследований, проведенных в данной работе, были использованы при создании промышленного образца барабанного смесителя новой конструкции, внедренного в производство на Мичуринском заводе "Прогресс". Проведенные промышленные испытания показали высокою эффективность данного типа оборудования при получении многокомпонентных смесей, содержааях ключевые компоненты, существенно отличающиеся по размера« и удельным плотностям от основного компонента.

ОСНОВНЫЕ УСЛОВНЫЕ ОБОЗНАЧЕНИЯ г, РО - вероятность перехода частиц из подслоя в подслой; С -концентрации ключевого компонента; N - число подслоев; V - объемы подслоев; УБ - коэффициент неоднородности г Т - время загрузки компонента; ч - интенсивность подачи компонента; х - текущее время; Ч - количество ключевого компонента; Во - угол, образуемый слоем ключевого компонента; Ь - длина трубы; -радиус трубы; ш - угловая скорость вращения барабана; 1, з -индексы.

Основное содержание диссертации изложено в следующих работах. '

1. Перпин В.Ф., Негров В.Л., Селиванов О.Т. Моделирование процесса смешения сыпучих материалов в барабанном смесителе непрерывного действия // Процессы и аппараты для микробиологических производств "ЕИОТЕХНИКА-86": Тез. докл. Всесоюз. науч.-техн. конф. - Грозный, 1986. - С. 31.

2. Першин В.Ф., Негров В.Л., Селиванов О.Т. Исследование процесса смешивания полидисперсных материалов // Роль мол. ■конструкторов и исследователей хим. машиностроения: Тез. дскл. V Всесоюз. науч.-техн. конф. - Северодонепк, 1986. -С. 28.

3. Першин'В.Ф., Негров В.Л., Селиванов О.Т. Моделирование процесса смешивания полидисперсных материалов // Технология сыпучих интервалов "ГКШТЕХЮЖА-Зб": Тез. докл. Всесоюз. науч.-техн. конф. - Белгород,^1986.'- С. 49-50.

4. Першин В.Ф., Селиванов Ю.Т. Влияние регламента загрузки компонентов на работу барабанного смесителя // Новые технологические процессы и оборудование для производства электричес-

гак малин малой мощности: Тез. докл. У1Ц Есесоюз. на->-ч.-техн. конф. - Тбилиси, 1987. - С. 2.

5. Першин В. в., Селиванов D.Т. Использование циркуляционных смесителей для смешивания компонентов, отличающихся размерами и плотностью частиц // • Технология сыпучих материалов ">51МТЕХНИКА-89": Тез. докл. Всессюз. науч.-техн. конф. -Ярославль, 1Э89. - Т. 2. - С. 3S-4Q.

6. Першин B.C., Селиванов Ю.Т. Разработка САПР барабанных смесителей // Ученые ВУЗа - производству: Тез. докл. обл. науч.-техн. кснф. - Тамбов, 1989. - С. 62.

7. Селиванов Ю.Т., Казаков М.Т., Пе]ршин В.Ф., Ткачев А.Г. Исследование процесса приготовления многокомпонентных смесей // I научная конференция ТТТУ: Тез. докл. науч. -конф. - Тамбов, 1994. - С. 81.

8. Selivanov U.T., Perschin Y.F., Tkachev A.G. The mixing and segregation of particulate solids of different particle size // Abstracts of Congress CHISA-90. - Praha. - 1990. - P. 48.

9. A.c. 1599073 СССР, МКИ В OIF 9/02. Барабанный смеситель сыпучих материалов.

10. A.c. 1722550 СССР, МКИ В 01F 3/18. Устройство для исследования процессов смешивания и сегрегации сыпучих материалов.

11. A.c. 1755905 СССР, МКИ В 01F 3/18. Способ исследования процесса смешивания сыпучих материалов.