Иванов Дмитрий Александрович. Совершенствование перемешивающего оборудования для получения санитарно-гигиенических изделий

Краткое описание

Иванов Дмитрий Александрович. Совершенствование перемешивающего оборудования для получения санитарно-гигиенических изделий: диссертация ... кандидата технических наук: 05.21.03 / Иванов Дмитрий Александрович;[Место защиты: Сибирский государственный технологический университет].- Красноярск, 2014.- 156 с.

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессио¬нального образования
«СИБИРСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ»
На правах рукописи
ИВАНОВ ДМИТРИЙ АЛЕКСАНДРОВИЧ
СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ ПЕРЕМЕШИВАЮЩЕГО ОБОРУДОВАНИЯ ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ САНИТАРНО-ГИГИЕНИЧЕСКИХ ИЗДЕЛИЙ
05.21.3 - Технология и оборудование химической переработки биомассы
дерева; химия древесины
Диссертация на соискание учёной степени
кандидата технических наук
Научный руководитель д.т.н., проф. Руденко А.П.
Красноярск - 2014
СОДЕРЖАНИЕ
Введение 4
Глава 1 Современное состояние производства санитарно-гигиенических ви¬дов бумаги 7
1.1 Тенденции развития рынка санитарно-гигиенических видов бумаги 7
1.2 Технология производства бумаги санитарно-гигиенического
назначения 16
1.3 Перемешивающее оборудование для приготовления композиции бу¬мажной массы 22
1.4 Основные теоретические и экспериментальные представления процесса
перемешивания 28
1.5 Особенности перемешивания целлюлозы 35
1.6 Постановка задач исследования 43
Глава 2 Теоретические исследования гидродинамики движения потоков жид¬кости в перемешивающих аппаратах 44
2.1 Исследование гидродинамики процесса перемешивания в
аппарате цилиндрической конструкции посредством компьютерного моделирования 44
2.2 Построение физической модели движения жидкости в проточной поло¬сти аппарата профилированной формы 61
Глава 3 Методическая часть проведения экспериментальных исследований.... 64
3.1 Методика исследования гидродинамики в проточной полости переме-шивающих аппаратов различной конструкции 64
3.2 Методика исследования физико-механических и гидрофильных свойств
санитарно-гигиенической бумаги 72
3.3 Планирование экспериментальных исследований и математическая об¬работка полученных результатов 74
Глава 4 Экспериментальные исследования и анализ результатов 79
4.1 Экспериментальные исследования гидродинамики в проточной поло¬сти перемешивающих аппаратов посредством ИВК 79
4.2 Экспериментальные исследования физико-механических и гидрофиль¬ных свойств санитарно-гигиенической бумаги 88
4.3 Определение критерия мощности при работе аппарата профилирован¬ной формы 93
4.4 Сопоставление теоретических и экспериментальных исследований 95
Глава 5 Практическое применение результатов исследований 98
5.1 Определение диспергированного режима течения волокнистой массы в
перемешивающем аппарате различной конструкции 98
5.2 Определение оптимальных технологических режимов работы переме-шивающего аппарата с профилированными элементами корпуса 101
5.3 Методика инженерного расчета профилированного корпуса емкостного
аппарата 103
5.4 Условно - экономический эффект работы аппарата профилированной
формы с ротором геликоидального типа 107
Выводы по работе 110
Библиографический список 112
Приложение А 123
Приложение Б 124
Приложение В 127
Приложение Г 128
Приложение Д 131
Приложение Е 132
Приложение Ж 136
Приложение И 140
Приложение К 144
Приложение Л 145
Приложение М 146
Приложение Н 147

Список литературы

Выводы по работе
1 На основании компьютерного моделирования выполнены исследова¬ния гидродинамики движения потоков жидкости в аппарате цилиндрической конструкции с ротором геликоидального типа. В результате чего, в рабочей полости аппарата обнаружены застойные зоны динамического характера, оказывающие отрицательное влияние на качество перемешивания и увеличи¬вающие энергопотребление при работе аппарата.
2 Разработаны теоретические положения о принципах профилирования корпусных элементов и методика построения профилей корпусных элемен¬тов емкостных аппаратов.
3 На основании экспериментальных исследований гидродинамических характеристик перемешивающих аппаратов различной конструкции установ¬лено, что применение аппарата профилированной формы с ротором геликои¬дального типа и верхней направляющей вставкой (угол установки лопаток а = 0°) приводит к увеличению осевой составляющей абсолютной скорости по¬тока на 35 % по сравнению с аппаратом цилиндрической конструкции.
4 Установлено, что применение аппарата профилированной формы совместно с РГТ-270 и верхней направляющей вставкой позволяет снизить потребления энергии на 40 % по сравнению с цилиндрическим аппаратом с турбинной мешалкой.
5 Определены оптимальные технологические режимы работы аппарата с профилированными элементами корпуса при подготовке композиции бу¬мажной массы. Для разрывного усилия оптимальный технологический ре¬жим составил: с = 0,1 %; т = 19,6 мин; n = 407,4 об/мин; для капиллярной впитываемости: с = 0,1 %; т = 18,2 мин; n = 393,2 об/мин.
6 Разработана методика инженерного построения аппарата с профили-рованными элементами корпуса различного функционального назначения с ротором геликоидального типа.
Выполнена оценка экономической эффективности применения пере¬мешивающего аппарата профилированной формы для подготовки компози¬ции бумажной массы при производстве санитарно-гигиенической бумаги- основы. Предлагаемый вариант перемешивающего оборудования позволяет снизить себестоимость производимой бумаги-основы и обеспечивает услов¬но-годовую экономию в размере 345,9 тыс. руб. Срок окупаемости модерни¬зированного оборудования составляет 3,3 года