|
ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ И ВЫВОДЫ 1. Разработана математическая модель движения частиц по вибрирующей поверхности применительно к процессу сушки дисперсных материалов в аппаратах с виброкипящим слоем. Получены оценки параметров разработанной модели. 2. Получена расчетная формула для определения скорости транспортирования материала в виброкипящем слое, при этом подтверждено, что коэффициент поперечного перемешивания зависит от вертикальной составляющей скорости вибрации, а средняя скорость вибротранспортирования является функцией горизонтальной составляющей скорости вибрации. I 3. Показано, что в виброкипящем слое возможна значительная интенсификация процесса сушки и расширение области его применения за счет вибрационных воздействий до величины обобщенного параметра вибрации Крдо 6,0 и даже до 9,0 при условии снижения вредного воздействия вибрации и шума на производственный персонал до допустимых норм. 4. Разработаны методы расчета уровней звукового давления на рабочих местах операторов технологического оборудования и методы оценки эффективности средств снижения шума, применяемых в производственных цехах, а также созданы методики расчета звукоизолирующих ограждений для технологического оборудования. 5. Созданы математические модели для процессов виброизоляции технологического оборудования, установленного на реальном основании посредством виброизолирующих систем, реализуемых на пружинных, резиновых и рессорных упругих элементах. 6. На основании проведенных теоретических и экспериментальных исследований разработана сушилка с направленно-перемещающимся виброкипящим слоем и создана опытно-промышленная установка для сушки поливинилацетата бисерного (ПВАБ). Разработан комплекс средств снижения шума и виб153 |
7 разработка методики расчета звукоизолирующих ограждений для технологического оборудования, используемого при производстве химических волокон; создание математической модели для расчета виброизолирующих систем пассивного и активного типов, реализуемых на пружинных, резиновых и пневматических упругих элементах, с учетом характеристик реального основания и биомеханических характеристик гсла человека. На основании проведенных теоретических и экспериментальных исследований разработана сушилка с направленно-перемещающимся виброкипящим слоем и создана опытно-промышленная установка для сушки поливинилацетата бисерного (ПВАБ). Разработан комплекс средств снижения шума в устройстве для пневмоперегшетения комплексных нитей, который позволил снизить уровни звукового давления с 98 дБ до нормативных значений, регламентированных ГОСТ 12.1.003-83. Производственные испытания аэродинамических устройств проводились в Киевском ПО «Химволокно» на агрегате АФС-З-КЖЭ, совмещающем процессы формования, вытягивания, текстурирования и намотки нити на товарные паковки и подтвердили свои высокие эксплуатационные свойства. Разработанными устройствами оснащен парк машин ОВГ-500И штапельного производства КПО «Химволокно». Разработаны новые конструкции узлов и деталей малошумного технологического оборудования химической и текстильной промышленности, а также средства снижения шума и вибрации в производственных цехах. Основные результаты работы докладывались на научных семинарах по технологическим процессам с твердой фазой Проблемного Совета РАН по теоретическим основам химической технологии (1997, 1999, 2001), на международных конференциях Российского химического общества им. Д.И.Менделеева «ПАХТ и химическое машиностроение» (1997, 1998, 1999, 2000, 2001); «Технологические процессы с твердой фазой и БЖД» (1999, 2000, 2001); на международных конференциях по химии и химической технологии «МКХТ». 55 Функциональная зависимость срсдпсй с1сорости транспортирования от параметров •фансиортироваяия будег имен* вид vy? = /( Л О),cos //, vy,...) 0-4.7) В результате анализа экспериментальных .чанных выявлено, что коэффициент поперечного перемешивания Dy зависит от вертикальной составляющей скорости вибраций Aasm р , а средняя скорость виброграисноргироваиия является функцией горизонтальной составляющей скорости вибращш A m c m fi. В этой связи направление колебаний р может быть использовано при консгруировании вибросушилок в качестве параметра» регулирующею в широких пределах скорость транспортирования, гак как cos Р изменяется в пределах от 1,0 до 0. 1.5. Уточнение гидродинамической модели выбранной конструкции сушилки с виброкипящим слоем Для. определения характера гидродинамической модели в аппарате с вибропсевдоожижепным слоем были проведены специальные эксперименты в камере с отношением длины к ширине равным L/B 10. В качестве модельного материала были использованы 1ранулы полипропилена, имеющие одинаковые размеры (2x2 мм)» но различную окраску. Исследования проводились методом пульсирующей функции, но которому в основной установившийся поток материала (состоящий из зеленых гранул), практически мгновенно вводились в места загрузки меченые (белые) частицы в количестве Юг. Температура воздуха была постоянна и ровна температуре помещения (20°С). Расход воздуха изменялся в пределах от 0 до 460 м*7час. Параметры вибрации изменялись от 10 до 80 м/сек2за счет установки инерционного.привода. Про 392 ний рабочей решетки целесообразно обеспечивать путем выбора больших амплитуд и меньших частот колебаний. 4. В результате анализа полученных экспериментальных данных выявлено, что коэффициент поперечного перемешивания Dy зависит от вертикальной составляющей скорости вибрации Асо sin /?, а средняя скорость вибротранспортирования является функцией горизонтальной составляющей скорости вибрации А соcos р . В этой связи направление колебаний р может быть использовано при конструировании вибросушилок в качестве параметра, регулирующего в широких пределах скорость транспортирования, так как cosр изменяется в пределах от 1,0 до 0. 5. Получена единая эмпирическая зависимость для коэффициента продольного перемешивания DL> максимальные значения которого в опытах достигали значений 13,5 см2/сек, а минимальные числа ячеек «идеального смешения» 19; при этом критерий Пекле /V изменялся в пределах от 40 до 80. Число псевдосекций «идеального смешения» для вибропсевдоожиженного слоя без продувки воздухом изменялось от 40 до 80, поэтому такой режим может быть с достаточным основанием отнесен к режиму идеального вытеснения. 6. Теоретически получено уравнение пя =—■?—•-— — —, устанавлиL ОРНАС вающее взаимосвязь между количеством ячеек «идеального» перемешивания, коэффициентом продольной диффузии, производительностью аппарата, высотой слоя и геометрическим симплексом, которое может быть использовано при известном DL для определения соотношения между габаритами сушильной камеры. 7. Получено дифференциальное уравнение теплового баланса виброкипящего слоя при нестационарном процессе сушки, которое позволяет опре |