Адаптация математической модели последовательного каскада

Содержание

Слайд 2

Актуальность работы Степень разделения Расходные нормы сырья Выход и качество получаемой

Актуальность работы


Степень разделения

Расходные нормы сырья
Выход и качество получаемой продукции

СОЗДАНИЕ ЭНЕРГОСБЕРЕГАЮЩЕГО И

ВЫСОКОЭФФЕКТИВНОГО СЕПАРИРУЮЩЕГО ОБОРУДОВАНИЯ

Технико-экономические
показатели производства

Слайд 3

Цели и задачи научного исследования Цель работы – адаптация математической модели

Цели и задачи научного исследования

Цель работы – адаптация математической модели

последовательного каскада для многорядного классификатора. Для достижения поставленной цели, решались следующие задачи:
модернизация лабораторной установки по классификации сыпучего материала;
экспериментальные исследования влияния количества последовательных шахт (каскадов) на эффективность и границу разделения;
экспериментальные исследования влияния расходной концентрации материала на эффективность и границу разделения;
разработка математического описания процесса пневмоклассификации.
Слайд 4

Изучение влияния технологических параметров на эффективность классификации материала Эксперимент в рамках

Изучение влияния технологических параметров на эффективность классификации материала

Эксперимент в рамках научного

исследования

Гипотеза
Разделение материала эффективнее в нескольких шахтах, чем в одной

Причинные связи
Каскадный принцип разделения

Опытные данные
Гранулометрический состав

Обработка
Логический/
Математический анализ

Вторичный результат
Кривая фракционного разделения/выведение зависимостей

Выводы

Слайд 5

Классификация сыпучих материалов Фракционирование или классификация сыпучих материалов -процесс разделения, базирующийся

Классификация сыпучих материалов

Фракционирование или классификация сыпучих материалов -процесс разделения, базирующийся на

разнице физических свойств «размер – масса» и аэродинамических характеристик отдельных частиц. Разделительная среда - воздух или горячие дымовые газы.

Купершлак:
размер частицы в пределах 0,2–2,4 мм;
удельная плотность 3,3–3,9 кг/дм³;
насыпная плотность 1,5 г/см³,
влажность не более 0,2 %.

Слайд 6

Каскадный принцип классификации Гравитационная классификация позволяет разделять порошки с размером частиц

Каскадный принцип классификации

Гравитационная классификация позволяет разделять порошки с размером частиц от

50 до 5000 мкм.
Характеризуется относительно небольшими габаритами по высоте.
Отличается высокой производительностью по исходному питанию.
Разделение осуществляется как на газораспределительной решетке, так и в каждой шахте.

Многорядный гравитационный пневматический классификатор

Слайд 7

Многорядные классификаторы Принцип работы многорядного классификатора: 1 – пересыпные элементы; 2

Многорядные классификаторы

Принцип работы многорядного классификатора: 1 – пересыпные элементы; 2 –

перфорированная решетка;
3 – мелкие частицы; 4 – крупные частицы

Многорядный классификатор, собранный на кафедре ОАСП: 1 – корпус; 2 – шахта классификатора; 3 – пересыпные полки;
4 – загрузочные воронки; 5 – бункер крупного продукта

Слайд 8

Установка фракционирования сыпучих материалов Схема установки фракционирования: 1 – питатель; 2

Установка фракционирования сыпучих материалов

Схема установки фракционирования:
1 – питатель; 2 – расходная

шайба; 3 – перфорированная решетка;
4 – классификатор; 5 – циклон; 6 – вакуум насос; 7 – шибер;
8 – расходомерная диафрагма; 9 – U–образный манометр
Слайд 9

Результаты опытов по разделению купершлака Результаты математической обработки процесса классификации: m

Результаты опытов по разделению купершлака

Результаты математической обработки процесса классификации:
m – количество

шахт классификатора; μ – расходная концентрация материала, кг/м3;
W – скорость воздушного потока на полное поперечное сечение классификатора, м/с;
Xi – класс крупности; мкм
X50 – граница разделения, мкм;
K75/25 - острота сепарации по Эдеру–Майеру, %;
p – показатель функции Плитта (мера остроты сепарации)
Слайд 10

Результаты экспериментов на одной шахте классификатора ГРАФИК ЗАВИСИМОСТИ ГРАНИЦЫ РАЗДЕЛЕНИЯ ОТ

Результаты экспериментов на одной шахте классификатора

ГРАФИК ЗАВИСИМОСТИ ГРАНИЦЫ РАЗДЕЛЕНИЯ ОТ СКОРОСТИ

ВОЗДУШНОГО ПОТОКА

ГРАФИК ЗАВИСИМОСТИ ГРАНИЦЫ РАЗДЕЛЕНИЯ ОТ РАСХОДНОЙ КОНЦЕНТРАЦИИ МАТЕРИАЛА

ГРАФИК ЗАВИСИМОСТИ ПАРАМЕТРА ФУНКЦИИ ПЛИТТА ОТ РАСХОДНОЙ КОНЦЕНТРАЦИИ МАТЕРИАЛА

Слайд 11

Результаты экспериментов на пяти шахтах классификатора ГРАФИК ЗАВИСИМОСТИ ГРАНИЦЫ РАЗДЕЛЕНИЯ ОТ

Результаты экспериментов на пяти шахтах классификатора

ГРАФИК ЗАВИСИМОСТИ ГРАНИЦЫ РАЗДЕЛЕНИЯ ОТ СКОРОСТИ

ВОЗДУШНОГО ПОТОКА ПРИ КОНЦЕНТРАЦИИ 0,38 КГ/М3

ГРАФИК ЗАВИСИМОСТИ ГРАНИЦЫ РАЗДЕЛЕНИЯ ОТ СКОРОСТИ ВОЗДУШНОГО ПОТОКА ПРИ КОНЦЕНТРАЦИИ 1,31 КГ/М3

ГРАФИК ЗАВИСИМОСТИ ГРАНИЦЫ РАЗДЕЛЕНИЯ ОТ СКОРОСТИ ВОЗДУШНОГО ПОТОКА ПРИ КОНЦЕНТРАЦИИ 3,18 КГ/М3

Слайд 12

Результаты экспериментов на пяти шахтах классификатора ГРАФИК ЗАВИСИМОСТИ ГРАНИЦЫ РАЗДЕЛЕНИЯ ОТ

Результаты экспериментов на пяти шахтах классификатора

ГРАФИК ЗАВИСИМОСТИ ГРАНИЦЫ РАЗДЕЛЕНИЯ ОТ РАСХОДНОЙ

КОНЦЕНТРАЦИИ МАТЕРИАЛА ПРИ СКОРОСТЯХ 1, 2, 3, 4, 5 М/С ЧЕРЕЗ 5 ШАХТ

ГРАФИК ЗАВИСИМОСТИ ПАРАМЕТРА ФУНКЦИИ ПЛИТТА ОТ РАСХОДНОЙ КОНЦЕНТРАЦИИ МАТЕРИАЛА

Слайд 13

Математическая модель распределения твердых частиц по шахтам пневмоклассификатора Выражение для вычисления

Математическая модель распределения твердых частиц по шахтам пневмоклассификатора

Выражение для вычисления

остроты сепарации через n количества перечисток по критерию Эдера–Майера:
.
Показатель эффективности для суммарной перечистки:
Для произвольного числа перечисток n при одинаковой настройке аппаратов общая граница разделения:
Слайд 14

Апробация математической модели График зависимости границ разделения от количества шахт при

Апробация математической модели

График зависимости границ разделения от количества шахт при концентрации

0,5 кг/м3 для максимальных скоростей воздушного потока

График зависимости границ разделения от количества шахт при концентрации 1 кг/м3 для максимальных скоростей воздушного потока

График зависимости границ разделения от количества шахт при концентрации 2 кг/м3 для минимальных скоростей воздушного потока

График зависимости параметра функции Плитта от количества шахт для разделения материала

Слайд 15

Изучение влияния насыпного веса на дисперсность материала Дисперсность – степень измельчённости

Изучение влияния насыпного веса на дисперсность материала

Дисперсность – степень измельчённости материала, характеризующаяся

отношением
Формула для определения насыпного веса:
, кг/
где m1 – масса сосуда, кг; m2 – масса сосуда с купершлаком, кг; V – объем сосуда, .

УСТРОЙСТВО С ПЕРЕСЫПНЫМИ ПОЛКАМИ ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ НАСЫПНОГО ВЕСА

Слайд 16

Аппроксимация опытных данных ГРАФИК ЗАВИСИМОСТИ СРЕДНЕГО РАЗМЕРА ПОЛИФРАКЦИИ ОТ НАСЫПНОЙ ПЛОТНОСТИ

Аппроксимация опытных данных

ГРАФИК ЗАВИСИМОСТИ СРЕДНЕГО РАЗМЕРА ПОЛИФРАКЦИИ ОТ НАСЫПНОЙ ПЛОТНОСТИ


ГРАФИК ЗАВИСИМОСТИ ДИСПЕРСНОСТИ КУПЕРШЛАКА ОТ НАСЫПНОЙ ПЛОТНОСТИ

Слайд 17

ЗАКЛЮЧЕНИЕ Представленная в начале исследования гипотеза о большей эффективности процесса разделения

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Представленная в начале исследования гипотеза о большей эффективности процесса разделения сыпучего

материала в нескольких шахтах классификатора, чем в одной, была подтверждена.
Проведена адаптация математической модели последовательного каскада для многорядного классификатора, получено удовлетворительное соответствие экспериментальных и расчетных данных.
При обработке экспериментальных данных получена зависимость влияния насыпного веса на дисперсность сыпучего материала, которую можно положить в основу разработки экспресс метода и аппарата измерения дисперсности.