Опарін Сергій Олександрович. Процес та обладнання помелу рослинних відходів до мікронних розмірів

Краткое описание

Опарін Сергій Олександрович. Процес та обладнання помелу рослинних відходів до мікронних розмірів : Дис... канд. наук: 05.17.08 2003

Опарін С.О. Процес та обладнання помелу рослинних відходів до мікронних розмірів. - Рукопис.
Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наук за спеціальністю 05.17.08 Процеси та обладнання хімічної технології. - Український державний хіміко-технологічний університет, Дніпропетровськ, 2003 р.
Дисертацію присвячено питанням теоретичних та експериментальних досліджень процесу тонкого помелу рослинних відходів в ударно-відбивних млинах. Встановлено вплив конструктивних параметрів млина і технологічних параметрів процесу помелу рослинних відходів на ефективність роботи ударно-відбивних млинів. Проведені порівняльні дослідження процесів порогової сепарації та сепарації у висхідному потоці повітря. Досліджено розподіл підведеної до млинів ударно-відбивної дії енергії при холостому і робочому ході та встановлена розрахункова залежність для визначення витрат потужності на здрібнювання рослинних відходів. За результатами досліджень спроектована та виготовлена установка тонкого помелу пшеничної соломи дослідно-промислового зразка.

1. Проведений аналіз способів здрібнювання та устаткування тонкого помелу сипких матеріалів показав, що, для одержання продуктів тонкого помелу з рослинних відходів, враховуючи їх волокнисту структуру, необхідне сполучення ударного способу здрібнювання з самостиранням частинок у потоках пилоповітряної суміші.
2. Розроблена конструкція одноступінчастого млина ударно-відбивної дії з висхідним сепараційним потоком повітря. Досліджений вплив технологічних параметрів процесу та конструктивних параметрів млина на ефективність процесу помелу рослинних відходів в млині даної конструкції. Показано, що максимально можливий вихід фракції менше 100мкмв продуктах помелу соняшникового, рисового лушпиння та пшеничної соломи, що складає 75, 72 та 53%, відповідно, спостерігається при співвідношенні кількості бильних елементів до діаметра роторак/Dр= 17,41/мі швидкості обертання кінців бил ротора 106м/с.Встановлено, що для даної конструкції млина при масовому співвідношенні матеріалу до повітряG/W= 0,72 - 0,85кггод/(кггод)енерговитрати на здрібнювання мінімальні і складають для соняшникового, рисового лушпиння та пшеничної соломи 540, 695 та 670кВтгод/т,відповідно. Запропоновано проектувати відбійні елементи трапецієподібної форми.
3. Розроблена конструкція вертикального двоступінчастого млина ударно-відбивної дії з пороговою сепарацією. Показано, що при співвідношенні діаметра сепараційного отвору до діаметра ротораdотв.сеп/Dр=0,365м/м,швидкості обертання кінців бил ротора 89,4м/ста співвідношенні діаметра вентилятора до діаметра ротораDвент./Dр=0,783м/мотримано продукт помелу з вмістом фракції менше 100мкмз соняшникового лушпиння до 91%, з рисового лушпиння до 88%і з пшеничної соломи до 90%. Отримане оптимальне співвідношенняG/W= 0,51 - 0,52кггод/(кггод), при якому енерговитрати на здрібнювання соняшникового, рисового лушпиння та пшеничної соломи складають 415, 450 та 440кВтгод/т, відповідно. Встановлено явище винесення недоздрібненого матеріалу, яке виникає під час пуску та зупинки млина, що призводить до зниження дисперсності продукту помелу.
4. Розроблена конструкція горизонтального двоступінчастого млина ударно-відбивної дії з пороговою сепарацією. Показано, що явище винесення недоздрібненого матеріалу ліквідується в млині з горизонтальним розташуванням ротора. Встановлено, що шляхом зміни співвідношеньdотв.сеп/DртаDвент./Dрмлин дозволяє одержувати продукт помелу з рослинних відходів різного дисперсного складу. При співвідношенніdотв.сеп/Dр=0,365м/м,швидкості обертання кінців бил ротора 89,4м/ста співвідношенніDвент./Dр=0,783м/мотримано продукт помелу з соняшникового, рисового лушпиння та пшеничної соломи з змістом фракції менше 100 мкм 100%. Встановлено, що при масовому співвідношенніG/W= 0,51 - 0,52кггод/(кггод)енерговитрати на здрібнювання мінімальні і складають для соняшникового, рисового лушпиння та пшеничної соломи 470, 510 та 495кВтгод/т, відповідно.
5. Показано, що при тонкому помелі рослинних відходів в млинах ударно-відбивної дії відбувається інтенсивне сушіння матеріалу за рахунок тепла, що виділяється при ударі і терті часток матеріалу, а також терті повітря об робочі поверхні млина. Вологість продукту помелу рослинних відходів досягає 1,3 - 2,2%при початковій вологості матеріалу 8,7- 10,5%.
6. На підставі результатів досліджень в конструкторському бюро Південне” спроектована і на Південному машинобудівному заводі виготовлена установка дослідно-промислового зразка для тонкого помелу пшеничної соломи продуктивністю 100кг/год.
7. При використанні продуктів помелу рослинних відходів у якості наповнювача полімерних матеріалів ціна виробів знизиться на 44%. Річний економічний ефект від впровадження процесу помелу рослинних відходів у виробництво зварювальних матеріалів складе 252тис. грн/рікпри потребі в целюлозовмісній сировині 60т/рік.