Гущин Олег Володимирович. Створення пневмотранспортної установки з порційним рухом сипких будівельних матеріалів

brief description

Гущин Олег Володимирович. Створення пневмотранспортної установки з порційним рухом сипких будівельних матеріалів : Дис... канд. наук: 05.05.02 2008

Гущин О.В. Створення пневмотранспортної установки з порційним рухом сипких будівельних матеріалів. - Рукопис.
Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наук за фахом 05.05.02 - машини для виробництва будівельних матеріалів і конструкцій. Донбаська державна машинобудівна академія, Краматорськ, 2008.
У дисертаційній роботі вирішено актуальне наукове завдання підвищення техніко-економічної ефективності машин для виготовлення будівельних матеріалів. Підвищення ефективності роботи систем пневмотранспорту та зниження енергоємності процесів пневматичного транспортування сипких матеріалів здійснено на основі розробки теоретичних основ створення високоефективного обладнання для пневматичного транспортування сипких матеріалів, що базується на використанні порційного режиму руху аеросумішей у пневмотранспортному трубопроводі, та розробки завантажувального пристрою аераційно-ежекційного типу.
Представлено теоретичні дослідження з вибору фізичної та створенню математичної моделей процесу руху аеросуміші порційної структури у пневмотранспортному трубопроводі та у живлячому пристрої аераційно-ежекційного типу. Вперше визначено теоретично й обґрунтовано експериментально основні технічні параметри розробленої установки робочий тиск у транспортній магістралі, номінальна швидкість руху аеросумішей у трубопроводі, співвідношення діаметрів матеріалопроводу та додаткового повітроводу, кут розташування додаткових повітропідводячих патрубків, параметри завантажувального пристрою ежекційно-аераційного типу.

В дисертаційній роботі вирішено актуальне завдання підвищення техніко-економічної ефективності машин для виготовлення будівельних матеріалів і конструкцій шляхом розробки та використання пневмотранспортної установки з порційним рухом сипких будівельних матеріалів.
Доведено, що найбільш перспективним напрямком подальшого розвитку й удосконалення пневматичного транспорту сипких матеріалів є розробка низько швидкісних установок, що працюють із високою концентрацією суміші при відносно невисоких тисках. Максимальної ефективності масопереносу варто очікувати за умови рівності (відносної рівності) швидкостей несучого середовища і несомої твердої компоненти. Така ситуація досягається тільки при порційному режимі руху аеросуміші у пневмотранспортному трубопроводі.
Розроблено математичну модель руху аеросуміші порційної структури. Отримано систему диференціальних рівнянь, що відповідають цьому особливому режимові руху. Встановлено критичні параметри плину гетерогенного середовища, знайдено аналітичне рішення для цього граничного випадку, проведено чисельне рішення системи диференційних рівнянь. Показано досить близьку відповідність результатів цих розрахунків з даними експериментальних даних. Встановлено характер зміни плинів при порційному режимі течії аеросумішей.
Визначено рекомендовану швидкість руху аеросуміші в транспортному трубопроводі, яка знаходиться в межах 3...5 мс-1при надлишковому тиску 0,2...0,3 МПа.
Експериментально обґрунтовано можливість створення пневмотранспортної установки з порційним режимом руху аеросумішей при відносно невисоких швидкостях їхнього руху та невеликих надлишкових тисках у пневмотранспортному трубопроводі. Виконані експериментальні дослідження показали гарну працездатність обладнання даного типу при транспортуванні гомогенних і гетерогенних сипких матеріалів будівельної промисловості.
Обґрунтовано теоретично та доведено експериментально засіб удосконалення пневмотранспорту сипких матеріалів шляхом використання порційної структури руху аеросуміші у пневмотранспортному трубопроводі, що забезпечує підвищення ефективності роботи систем пневмотранспорту та зниження енергоємності процесу транспортування. Останнє досягається шляхом зниження робочих швидкостей руху аеросумішей у транспортному трубопроводі в 3...5 рази, зниження енергоємності процесу транспортування в 2...2,5 рази, істотним підвищенням зносостійкості матеріалопроводу, зниженням деградації часток переміщуваних сипких матеріалів і зменшенням викиду шкідливих домішок у навколишнє середовище.
Запропоновано, розроблено й досліджено конструкцію аераційно-ежекційного живильника з додатковим повітряним побуджувачем аеросумішей.
Визначено раціональні параметри пневмотранспортної установки для сипких матеріалів з порційним режимом руху аеросумішей. Розроблено методику інженерного розрахунку. Виконаний розрахунок економічної ефективності застосування пневмотранспорту формовочних пісків показав, що очікуваний річний економічний ефект від впровадження одного апарата складе 48500 грн.
Застосування високоефективних пневмотранспортних установок для сипких матеріалів з порційним режимом руху аеросумішей, обладнаних ежекційно-аераційними живильниками, дозволить вирішити завдання подальшого вдосконалення й розвитку пневмотранспорту сипких матеріалів у будівельній промисловості.