|
Дальнейшие исследования по выявлению влияния на скорость процесса смешивания физико-механических свойств материала, конструктивных и режимных параметров барабана смесителя проводились на двухкомпонентной смеси молотого кварцевого песка и щебня. Изучение кинетики процесса смешивания выполнялось при соотношении указанных компонентов песчаногипсовой смеси при соотношении компонентов 9:1. В барабан непрерывно подавался питателем основной сыпучий материал (кварцевый песок) в количестве 4-8 г/с и в его установившийся поток мгновенно вводился индикатор (полуводный гипс). Через определенные промежутки времени барабан останавливался, и специальным пробоотборником отбиралось 20 проб весом по 2 г каждая в различных точках поперечного сечения потока у выходного отверстия смесителя. По концентрации щебня в этих пробах рассчитывали значения величины а2, то есть фактически получали кинетические зависимости коэффициента неоднородности смеси V = /({]. Определялась концентрация ключевого компонента в пробе, а значение коэффициента неоднородности в каждый момент времени рассчитывались с помощью статистических показателей отклонения состояния смеси от неупорядоченного состояния по формуле: V= (100/с UN-\) (5.1) где Vкоэффициент неоднородности смеси; ссредняя концентрация; Nчисло проб. Исследование выполнялись на физической модели с диаметром барабана d= 400 мм при степени заполнения материалом F=0,5. В результате было установлено, что увеличение скорости вращения барабана смесителя приводит, к более интенсивному выравниванию концентраций компонентов (рис. 5.2), однако при увеличении скорости вращения 131 |
50 этом происходит только в скатывающемся слое. При скатывании частицы сталкиваются друг с другом: изменяются траектории их движения, скорость скатывания, частицы проникают вглубь движущегося слоя или выходят на поверхность, что и обуславливает интенсивное смешивание. Дальнейшие исследования по выявлению влияния на скорость процесса смешивания физико-механических свойств материала, конструктивных и режимных параметров барабана смесителя проводились на двухкомпонентной смеси молотого кварцевого песка и полуводного гипса. Изучение кинетики процесса смешивания выполнялось при соотношении указанных компонентов песчано-гипсовой смеси при соотношении компонентов 9:1. В барабан непрерывно подавался питателем основной сыпучий материал (кварцевый лесок) в количестве 4-8 г/с и в его установившийся поток мгновенно вводился индикатор (полуводный гипс). Через определенные промежутки времени барабан останавливался, и специальным пробоотборником отбиралось 2 0 проб весом по 2 г каждая в различных точках поперечного сечения потока у выходного отверстия смесителя. По концентрации гипса в этих пробах рассчитывали значения величины a j >то есть фактически получали кинетические зависимости коэффициента неоднородности смеси V = / { / ) . Концентрация ключевого компонента в пробе определялась известными методами титрования, а значение коэффициента неоднородности в каждый момент времени рассчитывались с помощью приведенных в главе 1 (п. 1.4.) статических показателей отклонения состояния смеси от неупорядоченного сосг где V коэффициент неоднородности смеси; с средняя концентрация; N число проб. Исследование выполнялись на физической модели с диаметром барабана d = 400 мм при степени заполнения материалом F = 0 ,5 . (2.25) 51 В результате было установлено, что увеличение скорости вращения барабана смесителя приводит к более интенсивному выравниванию концентраций компонентов (рис. 2 .2 ), однако при увеличении скорости вращения свыше оптимальной качество готовой смеси ухудшается. Скорость процесса смешивания уменьшается также при увеличении степени заполнения барабана смесителя, а изменение диаметра барабана не оказывает существенного влияния на скорость смешивания. Процесс смешивания сыпучих материалов в поперечном сечении протекает достаточно интенсивно: выравнивание концентрации по сечению проходит приблизительно через 9 1 0 оборотов. Результаты выполненных экспериментов на физических моделях (рис. 2.3) показали также, что дисперсия действительно следует за изменением с 2 (О И3 уравнения (2.24) следует, что при c(V ) = 0 величина <у , также должна быть равна нулю. Однако на опыте этого не наблюдается. Здесь, очевидно, сказывается влияние с ( t ) , то есть невыполнение принятых при разработке математической модели допущ ений (2.5), легко определяемое по величине а 2 в точке, где с (/“) = 0 . Количественная оценка адекватности математической модели реальному процессу выполнялась путем сравнения значений O r , рассчитанных по условиям опыта с помощью формулы Тейлора [45]: ~D ~r = W 2 ■R.l/48 ■~Dl > (2-26) со значениями эквивалентного коэффициента смешивания o * r . Последняя величина определялась как среднеквадратичное из мгновенных значений D*R,m при временном усреднении__________________ ____ D i = dt . (2.27) Значение D*r т вычислялись по экспериментальным данным с помощью уравнений, полученного из соотношения (2.24): = 0,04 ■R i/( l6 ■„>)■ [dc(t)/dtY. (2.28) |