Дослідження швидкості витання полідисперсних матеріалів для визначення здатності їх розділення у пневмокласифікаторі

Abstract

Процессы классификации (или фракционирования) заключаются в разделении сыпучих материалов на две и более фракции по размеру частиц по заданной предельной крупности, причем содержание других классов в этих продуктах допускается в небольшом количестве. Высокая степень разделения при осуществлении процессов классификации дисперсных материалов влияет не только на расходные нормы сырья и его качество, но и определяет производительность и эффективность работы машин и аппаратов в технологической схеме, в конечном итоге сказывается на технико-экономических показателях всего производства. Работа посвящена экспериментальным исследованиям с целью определения скорости витания частиц различных полидисперсных материалов, таких как гречка, карбамид, семена моркови, просо, семена редиса. Полученные данные являются исходными данными для разработок моделей и установок осуществляющих процесс пневмоклассификации. Изложена методика исследования скорости витания в созданном лабораторном стенде. Разработанный стенд играет важную роль в исследовании процессов сепарации и разделения, так как эффективность пневмоклассификаторов зависит от знания скоростей витания материалов, с которыми будет работать аппарат. По полученным экспериментальным данным выполнено сравнение скоростей витания различных материалов и установлена зависимость скорости витания от массы навески. Поскольку в большинстве случаев значения скоростей витания берется усредненное, то часто имеют место большие различия между моделью процесса и его реализацией в созданном аппарате. Поэтому, полученные в работе данные значительно повысят точность моделей и эффективность новых аппаратов.

Classification (fractionation) is the process of granular products separation into two or more fractions according to the particles sizes, moreover given size limit and content of other products in the main product is very insignificant. For example, fractionation of granular products is intended for producing fertilizers, for removal of fine particles (dust removal) from filling of burning furnaces chambers; it is used for electrodes manufacturing, for cleaning and preparing of the seeds for planting, which is the most important technological process in agriculture. High separation degree by classification of the dispersed products affects not only the raw materials consumption and its quality but it also determines the efficiency of other machines and apparatus operation in the technological scheme, which ultimately affects the technical and economic indicators of the whole production. This work is devoted to the experimental research in order to determine the terminal velocities of different polydispersed products, such as buckwheat, carbamide, carrot seeds, millet, radish seeds. Knowledge of these values is important for the development of models and devices for pneumatic classification. The research methodology of the particles terminal velocities using developed using a laboratory stand is presented. Designed stand plays an important role in the study of the separation processes and classification, as pneumatic classification effectiveness depends on the knowledge of particles terminal velocities of the products for which this device is intended to. Based on the obtained experimental results one has made graphics of comparing the terminal velocities of different substances and the dependence of terminal velocity from the mass of the mounting. Since in the most cases one takes into consideration the average terminal velocity, it causes big difference between modeling the process and its implementation in the designed stand. It can be expected that the obtained data will greatly increase the operating efficiency of the pneumatic classifier.

Процеси класифікації (або фракціонування) полягають у поділі сипких матеріалів на дві і більше фракції за розміром частинок щодо заданої граничної крупності, причому зміст інших класів у цих продуктах допускається в невеликій кількості. Високий ступінь поділу при здійсненні процесів класифікації дисперсних матеріалів впливає не лише на витратні норми сировини та її якість, а й визначає продуктивність та ефективність роботи інших машин і апаратів у технологічній схемі, що в кінцевому підсумку позначається на техніко-економічних показниках усього виробництва. Робота присвячена експериментальним дослідженням з метою визначення швидкості витання частинок різних полідисперсних матеріалів, таких як гречка, карбамід, насіння моркви, просо, насіння редиски. Знання цих даних є важливими під час розробляння моделей та установок для проведення процесу пневмокласифікації. Викладено методику дослідження швидкості витання на створеному лабораторному стенді. Розроблений стенд відіграє важливу роль у дослідженні процесів сепарації і розділення, оскільки ефективність пневмокласифікаторів залежить від знання значень швидкостей витання для матеріалів, з якими буде працювати розроблений апарат. За одержаними експериментальними даними виконано порівняння швидкостей витання різних матеріалів та встановлено залежність швидкості витання від маси наважки. Оскільки в більшості випадків значення швидкостей витання береться усереднене, то часто мають місце великі розбіжності між моделлю процесу і його реалізацією у створеному апараті. Тому можна очікувати, що одержані в роботі дані значно підвищать точність моделей та ефективність нових апаратів.