WWW.DISSERS.RU

БЕСПЛАТНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА

   Добро пожаловать!


 

На  правах  рукописи

ВАЙТЕХОВИЧ ПЕТР ЕВГЕНЬЕВИЧ

ПРОЦЕССЫ ЭФФЕКТИВНОГО ИЗМЕЛЬЧЕНИЯ В АГРЕГАТАХ С ИНЕРЦИОННЫМ ВОЗДЕЙСТВИЕМ НА РАЗРУШАЕМЫЙ МАТЕРИАЛ

Специальность: 05.02.13 – Машины, агрегаты и процессы

(химическая промышленность)

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени

доктора технических наук

Москва -  2011

Работа выполнена в учреждении образования «Белорусский государственный технологический университет»

Научный консультант: (если есть)

       Официальные оппоненты:        доктор технических наук, профессор

  Бобков Сергей Петрович

                                               доктор технических наук, профессор

  Севастьянов Владимир Семенович

                                               доктор технических наук, профессор

  Тиньков Олег Васильевич

Ведущая организация        Тамбовский государственный технический университет, г. Тамбов

Защита состоится  «15» сентября 2011 г. В 1400 часов на заседании диссертационного совета Д 212.145.01 при Московском государственном университете инженерной экологии по адресу: г. Москва, ул. Старая Басманная, 21/4, ауд. имени Л.А. Костандова (Л – 207)

       С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке МГУИЭ

       Автореферат разослан  «  11  » 05 2011 г.

Ученый секретарь

диссертационного совета

к. т. н, доцент                                                        С.А. Трифонов

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ



Актуальность работы. Процессы измельчения широко используются во многих отраслях промышленности, в том числе и химической. В настоящее время сложились основные тенденции в развитии помольного оборудования. В зависимости от скорости движения рабочих органов все мельницы можно разделить на тихоходные, средне- и быстроходные. Основным помольным агрегатом на отечественных предприятиях до сих пор остается барабанная шаровая мельница, являющаяся с точки зрения механики тихоходной машиной. Это металлоемкий агрегат с высокими энергозатратами на проведение процесса помола.

Анализ современного состояния технологии и техники дезинтеграции показывает, что указанные недостатки преодолимы при использовании в производстве средне- и быстроходных измельчителей. Они отличаются более высокими скоростями движения рабочих органов, а, соответственно, и измельчаемого материала. При этом возникают инерционные силы, существенно превышающие гравитационную и становящиеся основным силовым фактором разрушения материалов. В таких агрегатах значительно повышается интенсивность процесса диспергирования и требуемая производительность может быть достигнута при уменьшении рабочего объема. А это в свою очередь приводит к снижению металло- и энергоемкости измельчающих машин. Подобный эффект может быть достигнут и при использовании диспергаторов, принцип действия которых основан на разрушающих физических эффектах.

Существенный вклад в развитие теории дезинтеграции внесли отечественные специалисты Ребиндер П.А., Ходаков Г.С., Ревнивцев В.И. Конструктивным совершенствованием, разработкой методик расчета, в том числе и быстроходных измельчающих агрегатов, успешно занимались и занимаются Сиденко П.М., Андреев С.Е., Хинт Н.А., Блиничев В.Н., Богданов В.С. и другие. Коллективами под их руководством выполнен значительный объем научных исследований по проблемам измельчения материалов. Однако эти исследования носят в основном разрозненный характер, направлены на решение отдельных специфических задач для конкретных технологи­ческих процессов. Отсутствуют научно обоснованные предложения по выбору рационального способа воздействия на материал для получения продукта требуемой дисперсности с минимальными энергозатратами. Нет общего подхода к определению значения силовых факторов в измельчителях различных типов и оценке влияния инерционных сил на их величину, что особенно важно для средне- и быстроходных машин. Не установлено связи между интенсивностью воздействия рабочих органов на разрушаемый материал и эффективностью самого процесса разрушения.

Поэтому комплексные исследования среднеходных и быстроходных мельниц, поиск общих закономерностей процессов, реализуемых в них, об­щих подходов к расчету таких агрегатов с обязательным учетом энергетики и эффективности измельчения представляется весьма актуальной задачей.

Работа базируется на обобщении результатов личных исследований автора, полученных при выполнении ряда госбюджетных и хоздоговорных тем кафедры машин и аппаратов химических и силикатных производств: Государственной программы ориентированных фунда­ментальных исследований (ГПОФИ) «Строитель­ство и архитектура», утвержденной постановлением Совета Министров Республики Беларусь, от 17.05.2005г. №512 задание 29 «Разработка теоретических основ процесса диспергирования материалов в агрегатах раздавливающего типа с проточной классификацией и создание на их основе энергоэффективных помольных установок» (ГБ 26-103, № гос. регистрации 20064128, 20062010 гг.); по темам, включенным в план НИР БГТУ: ГБ 98-018 «Ис­следование процесса разрушения твердых материалов в жидкой среде под воздействием кавитации» (№ гос. регистрации 19981012, 19981999 гг.); ГБ 20-029 «Исследование, моделирование и оптимизация процессов диспергирования и механической активации твердых материалов» (№ гос. регистрации 2000940, 2000-2001 гг.); по прямым заказам предприятий на хоздоговорной основе: ХД 24-066, 2004 г. и ХД 27-167, 2007 г.

Целью исследований является развитие научных основ совершенствования процессов измельчения и оптимизации измельчающих агрегатов в направлении повышения их эффективности и снижения удельных энергозатрат.

Для достижения поставленной цели необходимо:

  • провести анализ теорий разрушения и дезинтеграции материалов и на его основе определить направления совершенствования измельчающих агрегатов и выбрать в качестве объектов исследования наиболее перспектив­ные из них, обеспечивающие возможность значительного повышения эффективности; установить общий критерий оценки воздействия рабочего органа на разрушаемый материал;
  • составить математические модели движения материальных потоков и рабочих органов измельчающих машин и с их использованием установить оптимальные конструктивные и технологические параметры этих машин; разработать методы и алгоритмы расчета оптимальных параметров;
  • провести экспериментальные исследования измельчителей для определения направлений их рационального использования, проверки адекватности математических моделей, оптимизации параметров, не подлежащих математическому описанию;
  • на основе разработанных методов и алгоритмов провести расчет и спроектировать измельчающие агрегаты с оптимальными конструк­тивными и технологическими параметрами; осуществить опытно-промыш­ленные испытания и внедрение в производство оптимизированных агрегатов.

Объектом исследования в работе выбраны среднеходные и быстро­ходные измельчающие агрегаты и диспергатор кавитационного типа, объединенные одним характерным признаком значительным влиянием инерционным сил на процесс измельчения материала.

Предметом исследования является движение рабочих органов машин, измельчае­мого материала и несущей среды (воздуха, воды); процессы измельчения и классификации, эффективность и энергетика процессов; оптимизация процесса и параметров измельчающих машин.

Научная новизна.

  1. Разработана новая обобщенная методология исследований и оптимизации параметров высокоскоростных измельчающих агрегатов, основанная на изучении движения рабочих органов, несущей среды, измельчаемого материала и учете влияния инерционных сил на процесс его разрушения.
  2. Предложено математическое описание и алгоритм расчета траектории движения материала в зоне измель­чения среднеходных мельниц тарельчатого типа с учетом активных и инерционных сил, позволяющий определить оптимальную скорость враще­ния тарелки из условия гарантированного попадания мате­риала под размольные органы, обеспечивающую повышение эффективности процесса измельчения.
  3. Разработана модель разрушения материала между валком и тарелкой, учитывающая изменение степени измельчения и удельной поверхности при однократном воздействии, позволяющая рассчитать работу разрушения с учетом физических свойств материала и в совокуп­ности с экспериментально определенными затратами на выгрузку готового продукта определить и оптимизировать общие энергозатраты на процесс измельчения в среднеходных мельницах.
  4. Составлена модель и математическое описание помола в замкнутом цикле для мельниц непрерывного действия в виде функций нескольких переменных, включающих такие важные параметры, как производительность, степень измельчения, кратность циркуляции, дис­персность продукта, позволяющая с использованием метода нелинейного программирования установить оптимальные значения указанных параметров.
  5. Предложен метод определения коэффициента загрузки ударных мельниц, основанный на решении уравнений движения частиц исходного продукта в загрузочном устройстве и в пространстве перед ударными элементами, позволяющий рассчитать максимально возможную производительность в зависимости от размеров мельницы и загружаемого в нее продукта.
  6. Предложена физическая модель перемещения элементов загрузки, методика определения наиболее рациональной высоты размольной камеры центробежно-шаровой мельницы, базирующаяся на решении дифференциальных уравнений движения мелющих тел и частиц измельчаемого материала с учетом их взаимодействия; методика определения высоты размольного барабана вертикальной планетарной мельницы, основанная на анализе движения измельчающих тел и загрузки, имитированной в виде сплошной среды.
  7. Разработан комплекс теоретических методов по определению границ режи­мов движения, условий отрыва, высоты падения мелющих тел, границ харак­терных зон загрузки в горизонтальных планетарных мельницах, с учетом взаимодействия между телами и цикличности изменения инер­ционных сил, позволяющих при их реализации устанавливать и поддержи­вать оптималь­ные режимы, давать оценку влияния ударного, раздавли­вающего и истирающего воздействий на процесс разрушения материала, оценивать степень влияния механики движения загрузки и инерционных сил на эффективность помола.
  8. Предложена методика и алгоритм расчета параметров каверны и длины свободного пробега кавитационных пузырьков, базирующаяся соответ­ственно на теореме об изменении кинетической энергии потока и уравне­нии динамики сферической каверны, позволившие определить опти­маль­ные размеры гидродинамических кавитационных диспергаторов, га­ран­ти­рующие предотвращение их эрозионного разрушения и обеспечи­ваю­щие максимальное разрушающее воздействие на измельчаемый мате­риал.

Практическая значимость работы. Предложен общий для всех объектов исследования инерционный фактор, позволяющий оценить влияние инерционных сил, а соответственно, и скоростного режима на дисперсность продукта. Научно обосновано создание новых более эффективных конструк­ций измельчителей, защищенных патентами Республики Беларусь. Разрабо­тан комплекс методов и алгоритмов расчета оптимальных конструктивных и технологических параметров средне- и быстроходных измельчителей и диспергаторов кавитационного типа. Все методы апробированы при проектировании промышленных агрегатов, девять из которых внедрены в производство, два прошли промышленные испытания и ещё по двум разработаны технические проекты, переданные заказчику.

Апробация работы. Наиболее значимые результаты диссертационной работы, отражающие ее сущность, докладывались на следующих Междуна­родных научно-технических конференциях: «Высокие технологии и научно-технический прогресс в строительном ком­плексе Республики Беларусь» (г. Минск, 1999г.), «Интерстроймех-2002» (г. Могилев, 2002г.), «Новые технологии в химической промышленности» (г. Минск, 2002г.), «Архитек­турно-строительное материаловедение на рубеже веков (г. Белгород, 2002г.), «Новейшие достижения в области импортозамещения в химической промышленности и производстве строительных материалов» (г. Минск, 2003г.), «Центробежная техника – высокие технологии» (г. Минск, 2003г.), «Новые технологии рециклинга отходов производства и потребле­ния» (г. Минск, 2004г), «Центробежная техника – высокие технологии» (г. Минск, 2005г.), «Наука та технологіі: крок в майбутне» (г. Днепропетровск, 2007г.), «Научни дни-2008» (г. София, 2008г.), «Ресурсо- и энергосбе­регающие технологии и обору­дование, экологически безопасные техноло­гии» (г. Минск, 2008г.); “Moderni vymozenosti vedi - 2009” (Praha, 2008г.), “Настоящи изследвания - 2009” (София, 2008г.), “Perspektywiczne opracowania sa nauka i technikami - 2009” (Przemysl, 2009г.), “Новейшие достижения в области импортозаме­щения в химической промышленности и производстве строительных материалов” (Минск, 2009г.), “Ресурсо- и энергосберегающие технологии и оборудование, экологически безопасные технологии” (Минск, 2010 г.), 13 научно-технических конфе­ренциях БГТУ (1998-2010гг.).

Опубликованность результатов диссертации. По теме диссерта­ции опубликованы 73 работы, в том числе 1 монография, 44 статьи (аннотированных ВАК России – 15, ВАК Беларуси – 14), материалы и тезисы 21 конференции, 7 описаний изобретений к патентам Республики Беларусь. Без соавторства опубликована 1 монография, 3 статьи,  материалы 2 конференций.

Структура и объем работы. Диссертация (344 с) включает перечень условных обозначений, общую характеристику работы, основную часть, изложенную в 7 главах, заключение и библиографический список (27 с), состоящий из 275 использованных источников и 73 собственных публикаций соискателя. Приложение (32 с) содержит документы, подтверждающие практическое применение результатов исследований. Результаты исследований изложены на 198 с печатного текста и представлены на 144 иллюстрациях (130 с) и в 2 таблицах (2 с).

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

В первой главе приведены результаты анализа развития теорий разрушения и дезинтеграции. Установлено, что ни одна из них не ответила на главный вопрос о взаимосвязи между дисперсностью продукта и энергетикой процесса и не представила конкретных зависимостей для расчета энергозатрат в реальных измельчающих агрегатах. Практическая значимость этих теорий заключается в том, что проанализированы основ­ные стадии разрушения материалов, установлены факторы, влияющие на дисперсность продукта, определена доля энергии, затрачиваемая на каждой из стадий. Это позволило наметить пути снижения энергозатрат и выбрать рациональные способы воздействия, обеспечивающие это сниже­ние. Таковыми, например, для тонкого измельчения являются раздавли­вание и удар. Однако для процессов сверхтонкой дезинтеграции, доведения частиц до наноразмеров приходится прибегать к более затратному способу, такому как истирание.

С учетом современных тенденций развития техники и технологии дезинтеграции в качестве объектов исследования выбраны средне- и быстроходные измельчители и кавитационный диспергатор с закруткой потока, характеризующиеся значительным влиянием инерционных сил на разрушение материала. Разработана новая методология исследования и оптимизации параметров выбранных объектов, основанная на комп­лексном изучении движения рабочих органов, несущей среды и измельчаемого материала. Такой подход дает возможность определить величину и направление действия разрушающих усилий в момент контакта рабочего органа с измельчаемым материалом. Для учета влияния инерционных сил введен обобщающий инерционный фактор, представляющий собой отношение модуля векторной суммы всех инерционных сил к силе тяжести =||/G. C помощью этого фактора можно установить взаимосвязь между величиной сил и значением разрушающих напряжений. В результате определяется степень влияния инерционных сил как разрушающего фактора в объектах исследования при разных способах воздействия на материал в каждом из них. Для указанных объектов выбран обобщающий метод исследований – моделирование, который в комплексе с экспериментальными исследованиями призван обеспечить реализацию поставленной цели.

Во второй главе приводятся результаты теоретических и экспе­риментальных исследований среднеходных валковых мельниц. Скорость движения рабочих органов  в них составляет несколько метров в секунду. Поэтому инерционные силы не настолько велики, чтобы создать в материале напряжения близкие к разрушающим. Его разрушение осуществляется за счет давления размольного валка. В свою очередь инерция является основной движущей силой при транспортировке материала во всех зонах измельчающего агрегата. Траектория и скорость движения материала на подходе к валку существенно влияют на его раздавливающую способность, а на выходе с тарелки – на условия сепарации частиц. Кроме того, эффективность измельчения, энергетика процесса зависят от кратности циркуляции материала по замкнутому контуру, которая непосредственно связана со скоростью его движения. Всё это свидетельствует о необходимости исследования движения частиц материала в различных зонах среднеходной мельницы.

Первая стадия исследований заключалась в моделировании движе­ния материальных потоков в зоне измельчения. В центре тарелки, куда подается подлежащий измельчению материал, образуется слой опреде­ленной толщины, закономерности движения которого описываются урав­нениями механики сыпучей среды. В частности профиль распределения сыпучего материала по вращающейся тарелке определялся с использованием модели Мизонова-Михеева по уравнению:

       (1)

где z – осевая координата, м; f0 – коэффициент внутреннего трения мате­риала; – угловая скорость тарелки, рад/с; r – текущий радиус, м; r0 – предельный радиус равновесия (r0 = f0g/ω2), м.

Расчет проводился до значения осевой координаты равной среднему размеру загружаемых в мельницу кусков, что соответствует их распре­деле­нию в виде монослоя. Дальнейшее перемещение измель­чаемого материала по тарелке рассматривалось как движение одиночных частиц, рисунок 1. Составлены уравнения относительного движения частиц в подвижной по­лярной системе координат. С учетом инерционных кориолисовой и цен­тробежной сил, силы трения материала по тарелке и впервые учтенной силы трения между частицами получили уравнения движения (2).

где r; – текущие координаты частицы в полярной системе; – угловая скорость тарелки (скорость переносного движения), рад/с; f – коэффициент трения частиц о тарелку; f1 – коэффициент взаимного трения между частицами.

Решение этой системы уравнений численными методами позволило реализовать две важные задачи. Во-первых, определить скорость и траек­торию движения частицы на выходе с тарелки. Во-вторых, установить оптимальный диапазон частот вращения тарелки из условия гаран­тированного попадания материала под размольные валки. Это условие заключается в том, что радиальное перемещение частиц материала за время t = 1/zn, где n – частота вращения тарелки, мин-1, z – количество валков, не должно превышать ширины валка r ≤ B. Инерционный фактор при движении по тарелке изменялся в пределах =2÷10.

На выходе с вращающейся тарелки измельченный материал подхва­тывается воздухом и выносится в сепарационную зону. Здесь важно не допустить соприкосновения частиц со стенками корпуса над кольцевым зазором. В противном случае будет наблюдаться провал материала под тарелку. Поэтому возникла необходимость изучения траектории движения частиц материала под воздействием газового потока. Причем для обес­печения равномерного распределения воздуха в кольцевом зазоре он по­давался в корпус мельницы тангенциально, приобретая при этом форму закрученного потока. Движение частиц в таком потоке характеризуется тремя составляющими: радиальной – υr, тангенциальной – υφ и осевой – υz.

В проекциях на оси цилиндрической системы координат уравнения движения твердых частиц в закрученном потоке примут вид:

                               (3)

где m – масса частицы; R – текущий радиус; G – сила тяжести частицы; Fr, F, Fz – проекции силы аэродинамического воздействия на оси цилиндри­ческой системы координат.

Сила аэродинамического воздействия воздуха определялась по следующей формуле:

                       (4)

где ui  скорость воздушного потока в данной точке кольцевого зазора, м/с; ρ – плотность воздуха, кг/м3; d –диаметр частицы, м; kф – коэффициент формы частицы.

Так как объемная концентрация твердой фазы в потоке с0,02, то коэффициент аэродинамического сопротивления рассчитывался по формуле: = 24(1+0.17 Re 2/3) / Re.

Величину скорости газового потока в зоне кольцевого зазора опре­делили экспериментально с помощью трехканального зонда. Экспери­ментальные данные аппроксимированы выражениями:

               

               

Решая систему уравнений (3) численными методами с помощью ЭВМ и с учетом уравнений (5), определили значения координат и составляющих скорости движения измельченных частиц в сепарационной зоне. Координаты местонахождения частиц в газовом потоке стали от­правным пунктом для расчета и конструирования сепарационного устрой­ства, предотвращающего возможные их соприкосновения со стенками кор­пуса с последующим провалом под тарелку. Это устройство представляет собой усеченный конус с тороидальным кольцом в верхней части.





Важным параметром для среднеходных мельниц, как и для других, являются удельные энергозатраты на проведение процесса измельчения. В тех немногочисленных работах, в которых исследовались энергозатраты для указанных агрегатов, не сделано даже попытки связать их с теорети­ческими аспектами разрушения и дезинтеграции.

Для оценки работы разрушения автором использовалось уравнение Ребиндера, которое имеет вид:

,  (6)

где , Е – предел прочности и мо­дуль упругости материала, Па; kВ - кратность воздействия; S – удель­ная поверхностная энергия, Дж/м2; Sн, S - начальная и текущая поверх­ности измельчаемого материала, м2.

Представим процесс разруше­ния материала между валком и та­релкой как многоцикловой, при ко­тором кубики размером y1 постепенно уменьшаются до yп. Тогда кратность воздействия определяется количеством кубиков, разместившихся между плоскостью тарелки (ось х) от x1 до xn и дугой АВ1 окружности валка.

Координаты любой точки соприкосновения определяются по формулам xi = Rsinφi; yi = R Rcosφi. При этом должно выпол­няться условие xi xi+1 = yi+1. Для любой последующей точки контакта можно записать:

.                                (7)

Рассчитав таким образом поверхность при каждом цикле воздей­ствия, определим конечную поверхность Sn, соответствующую yn, и опре­делим работу разрушения по уравнению (6).

Полная работа за один оборот

.                                (8)

где Rт – радиус беговой дорожки тарелки; R – радиус валка, м.

Мощность, затрачиваемая на измельчение , где n – частота вращения тарелки, z – количество валков. Экспериментальная проверка показала хорошую схо­димость с результатами расчета мощности по предлагаемой методике.

Второй важной составляющей общих энергозатрат в мельнице дан­ного типа являются затраты на пневмотранспорт измельченного продукта, которые зависят прежде всего от гидравлического сопротив­ления всего агрегата вместе с сепара­тором. Экспериментально определено гидрав­лическое сопротивление в за­висимости от скорости газа на полное сечение мельницы и угла установки лопастей проходного сепаратора. Установлено, что в опти­маль­ном скорост­ном режиме и угле открытия лопастей 2030 гидравли­ческое сопротивление мель­ницы не превыша­ет 1000 Па и энергозатраты на пневмо­тран­спорт втрое меньше чем на разру­шение материала валками. Общие энерго­затраты без учета системы ас­пи­рации и подачи материала в мель­ницу не превы­шают 10 кВт · ч/т, что сопоставимо с зафиксированными в промыш­ленных усло­виях.

Одновременно с энергозат­рата­ми оценивалась и эффек­тив­ность измельчения по величине удельной поверхности. Прием­ле­мую для производствен­ных усло­вий удельную поверхность 2500–3500 см2/г можно получить при угле установки лопастей 30–35. Но с уменьшением угла удельная по­верхность может быть дове­дена до 5000–6000 см2/г.

Важным для среднеходных мель­ниц, работающих в замкнутом цикле, является оптимизация пара­метров этого цикла: степени измель­чения, эффективности се­парации, кратности циркуляции материала, производи-тельности мель­ниц и др. В работе предложена схема замкнутого цикла (рису-нок 3) и ее математическое описание. Согласно данной схемы эффективность сепарации Е = С2 / С2 + С3, где С2 – доля циркулирующей загрузки, С3 – доля крупной фракции в готовом продукте.

Для определения степени измельчения с учетом эффективности сепарации получено уравнение:

                                       (9)

Таким образом, получена зависимость целевой функции i в явном виде от пяти параметров. Задача решена методами нелинейного програм­мирования и установлены оптимальные параметры для достижения максимальной степени измельчения.

Однако степень измельчения это качественный показатель, и его недос­таточно для проведения полного анализа работы мельницы. Необхо­дим учет количественных показателей, главным из которых является производи­тельность. Для расчета производительности среднеходной валковой мельницы можно использовать следующую зависимость:

,                                (10)

где kц – кратность циркуляции; υв – окружная скорость валка, м/с; B – ширина валка, м; h – толщина слоя материала под валком, м; ρ – плотность материала, кг/м3; z – число валков.

Кратность циркуляции можно определить исходя из общего количес­тва циклов воздействия на материал до его полного разрушения. Это коли­чество циклов k определяется по следующей формуле: k = 3lg(i) / lg(a), где а –объемная степень измельчения при однократном воздействии. В свою очередь, для среднеходной валковой мельницы общее коли­чество циклов равно k = kц · kв, где kв – количество циклов воздействия валка на материал за один проход его по тарелке мельницы. С точки зрения оптимизации по разработанной схеме, все параметры, кроме кратности циркуляции, можно считать постоянными величинами. Обоз­начим их константой Ψ, и окончательно формула для производитель­ности примет вид

.                                (11)

Апробация предложенного метода проведена для оптимизации пара­метров полупромышленной валковой мельницы. При решении поставленной задачи с помощью ЭВМ была найдена максимальная производительность Qм = 370 кг/ч помольного агрегата при оптимальном значении кратности циркуляции kц = 6. При этом степень измельчения достигала i = 70.

Третья глава посвящена изучению процесса измельчения в мельнице ударного действия дезинтеграторного типа. Проведена оценка разрушающей способности по величине инерционного фактора. Разрушение материала в слу­чае прямого удара начнется при 50, что говорит о значительно большем влиянии инерционных сил на процесс измельчения в мельницах ударного действия по сравнению со среднеходными. Эффективное измельчение происходит при 180, а для механической активации его значение должно быть 300.

Определены преимущества много­рядного бильного измельчителя перед другими ударными мельницами и наме­чены направления его исполь­зо­вания. Одним из них является механи­ческая ак­ти­вация, в частности вяжу­щих веществ. Проведена обработка це­мен­та мар­ки М400 в дисмем­браторе, по­ка­зав­шая увеличение удельной по­вер­хности цемента с 2500 см2/г до 4700 см2/г. Об­раз­цы, сформован­ные из активирован­ного цемента, показали уве­личение проч­ности на 3035% во все сроки твердения. При достижении равнопрочности образцов расход активированного цемента на 15% ниже чем обычного.

Наряду с механической активацией мельницы ударного действия мо­гут использоваться для измельчения материалов органического проис­хо­жде­ния. В связи с этим были проведены исследования по измельчению бетаи­на гидрохлорида, используемого в производстве медпрепаратов. При одно­крат­ном прохождении че­рез дисмембратор исходный про­дукт, характеризуемый со­дер­­жанием частиц размером 2 мм более 50% и удельной по­верхностью 350400 см2/г, до­ве­­ден до дисперсности с R200 < 20% и удель­ной повер­хности 15001600 см2/г. Опти­мальная скорость вращения ро­тора при этом состав­ляла 4550 м/с, рисунок 4. Проведенные опыты подтвердили возмож­ность ис­пользования дисмем­бра­­тора для помола бетаина гидро­хлорида, но одновременно обна­жили проблемные стороны обра­ботки материалов в дисмембраторе, которые ха­рактерны и для других измельчителей ударного действия. Выяснилось, что за один проход даже при доста­точ­но высокой ско­рости вра­щения ротора дис­пер­сность продукта не очень вы­со­ка. Решение указан­ной пробле­мы возможно при организации замкнутого цикла работы дис­мем­братора.

В связи с этим пред­ложено две конструкции дисмембраторов, защищенных патен­тами Республики Беларусь, с ко­мпактным встроенным клас­сифи­катором. Пробные опыты по измельчению материала отмечены устойчивой работой дисмембратора с классифицирующей камерой в широком диапазоне скоростей и значительным увеличением удельной поверхности готового продукта.

При загрузке материала в дисмембратор в виде аэросмеси существенно возрастает скорость его движения в загрузочном патрубке и в предпальцевом пространстве, что сопровождается значительным инерционным воздействием. Это приводит к неравномерности распределения материала в межпальцевом пространстве и как следствие к снижению эффективности измельчения и производительности. Для управления процессом измельчения возникла необходимость в разработке методики определения коэффициента загрузки. С целью реализации указанной задачи составлены математические модели движения частиц в загрузочном патрубке (12) и в предпальцевом пространстве. Сила аэро­динамического воздействия определялась по формуле (4) как и в среднеходных мельницах. Специфика движения материала в дезин­тег­ра­торе от­личается его значительно большей концентрацией в воз­душном пото­ке, кото­рая учтена путем изменения коэффициента аэро­динамического сопро­тив­ления.

Определенные в результате решения системы уравнений (12) ско­рости и ускорения частиц яви­лись на­чальными условиями для рас­чета их распределения в предпальцевом пространстве, математи­ческая мо­дель для которого подобна предыдущей. Отличие заключается в том, что движение рассмат­ривается в одной плоскости Оxy и не учитывается сила трения.

;

,                

где u, υ - скорости воздуха и частиц соответственно; В м – плотность воздуха и материала; – кинематическая вязкость воздуха; kф – коэффи­циент формы; d – диаметр частиц; с1 – концентрация твердой фазы; – угол наклона загрузочного патрубка; 1 – коэффициент аэродинамического сопротивления.

Последовательный расчет по двум указанным зонам дал воз­мож­ность определить распреде­ление час­тиц исходного продук­та в меж­паль­цевое прост­ран­ство. На рисунке 5 показано распре­де­ление частиц размером более 82,8 мкм при час­тоте вращения 6000 мин-1.

Коэффициент загрузки kзагр = / 360, где – сектор ротора, заполненный материалом. Итого­вая фор­мула для опре­деления  производительности выглядит следующим образом:

Q = kзагрс2ρ[πlpδ(Dн δ)lpSk]n                          (13)

Адекватность модели подтверждена экспериментально

В четвертой главе при­ведены результаты ана­литических исследований дви­жения мелющих тел и материала в скоростной центробежно-шаровой мельнице. Характерным признаком этих мель­ниц является наличие быстро вра­щающегося вертикального ро­тора. За счет этого измель­чающие тела и материал вовле­чены в интенсивное движе­ние в верти­кальной плос­кости. Таким образом, шаровая мельница прев­ращается в быстро­ходную, и определяющее влияние на специ­фику движения загрузки и на разрушающее воздействие ока­зывают инерционные силы.

Важнейшим конструктив­ным параметром этого агрегата является высота камеры измельче­ния, которая опреде­ляет­ся высотой подъема мелющих тел и измель­чаемого материала. Их движение рассмотрено в подвиж­ной декарто­вой сис­теме координат (рисунок 6), вращающейся с угло­вой скоростью равной скорости вра­щения ротора. На начальном этапе анализиро­валось движение одиноч­ного мелющего тела (частицы) под воздействием силы тяжести G, трения Fт, инерционных центро­бежной Fe и кориолисовой Fс сил. В качестве объекта исследования при­нята мельница с диаметром ротора 0,5 м. Причём реализован позонный метод расчета для плос­кого днища, конического переход­ного участка и вертикаль­ной стен­ки, когда выход­ные параметры преды­дущей зоны являлись на­чальными для после­дующей. Результаты этой работы представлены на рисунке 7 в виде траектории движения измельчаемой частицы по вертикальной стенке ротора. Определяющий параметр при этом – максимальное значение координаты z. Высота подъема измельчающих тел за счет их перекатывания в среднем на порядок выше, чем частиц материала. При этом инерционный фактор достигает значений =500, что значительно выше по сравнению с тихоходными барабанными мельницами (1,0).

Дальнейшее развитие мето­дики расчета заключалось в учете взаимодействия между мелющими телами (шарами). Для этого приня­та модель их движения в виде цепочки, на каждый шар которой дополни­тельно действуют инер­ционная сила дав­ления снизу и гравитационная в виде веса столби­ка шаров сверху. Кроме того по ана­логии с уравнением (2) учиты­валась сила трения между шарами, движущимися в соседних цепочках. В результате урав­нение движения преоб­разовано к виду:

(14)

где υx, υy, υz – проекции скорости частицы (шара) на оси координат, м/с; f, f1 – коэффициенты трения частиц по ротору и между собой; r, rш – текущий радиус и радиус шара, м; H высота ротора, м; j – коэффициент заполнения столбика шарами; – угол наклона конической поверхности ротора, град.

Расчеты с использованием системы уравнений (14) показали, что учет взаимодействия между элементами загрузки важен для частиц измельчаемого материала, скользящих по поверхности. С уменьшением диаметра частиц высота их подъема увеличивается. В результате происходит распределение по размерам, улучшаются условия измельчения и последующей сепарации частиц. На высоту подъема мелющих тел дополнительные силы не оказывают существенного влияния и для предварительных расчетов мельницы можно использовать математи­ческую модель одиночного тела.

Тестовые эксперименты по измельчению материалов в центро­бежно-шаровых мельницах показали их высокую эффективность и возможность использования для некоторых технологий.

Пятая глава посвящена исследованию планетарных мельниц. Отличительной особенностью планетарных мельниц является то, что преоб­ладающими силовыми факторами в них становятся инерционные силы. Измельчаемый материал разрушается от комплексного воздействия удара, истирания и раздавливания, которое возникает от действия инерционных сил. Величина этих сил значительно превосходит силу тяжести, что способствует интенсификации измельчения.

Анализ работ по исследованию планетарных мельниц показал, что в теоретической части не установлено четких границ режимов движения мелющих тел, не проанализировано изменение силовых факторов и границ помольных зон за один полный цикл, соответствующий одному обороту водила. В экспериментальной части не установлено в полном объеме влияние конструктивных параметров мельницы на движение мелющих тел и, как следствие, эффективность измельчения. Все указанные недостатки, выявленные в работах предшественников, стали ориентиром, на котором строилась программа исследования планетарных мельниц. Основным объектом исследования выбрана горизонтальная планетарная мельница, имеющая наибольшие перспективы промышленной реализации.

Уравнение относительного движения элемента загрузки в плане­тарной мельнице можно представить в виде:

        (15)

где G, Fт – силы тяжести и трения, Н; F1е, F2е – переносные инерционные силы, связанные с поворотом водила и барабана, Н; Fс – кориолисова инер-ционная сила, Н; Fр – сила взаимодействия (давление) между шарами, Н.

В сегменте, занимаемом загрузкой, мелющие тела могут быть прижаты к стенкам барабана и перемещаться вместе с ним без скольжения, двигаться безотрывно со скольжением или вообще отрываться от общей массы загрузки и находиться в свободном падении до соприкосновения со стенками. В соответствии с таким характером движения могут реализо­вываться разные способы разрушающего воздействия на материал: раздавливание, истирание, удар. Сложность механики движение мелющих тел вынуждает иссле­дователей прибегать к упрощениям. В частности, режимы движения загруз­ки определяются на примере одиночного измельчающего тела как в обычной барабанной, так и в планетарной мельницах. Анализ движения одиночного мелющего тела можно проводить в системе координат с поступательным переносным движением, рисунок 8. В этом случае удается упростить расчетную схему, избавившись, например, от кориолисовой силы инерции.

Для взаимосвязи геометри­ческих параметров мельницы и эле­ментов ее привода было введено два геометрических критерия: k = r / R;  b = rб / r, где rб – внутренний радиус барабана, м; R – радиус неподвижной коль­цевой поверхности, по которой осуществляется обкатка барабанов или приводных элементов, м; r –радиус приводного элемента, м.

При этом инерционные силы с учетом критериев k и b рассчиты­ваются по формулам:

(16)

В выражениях (16), а также в последующих формулах с символами «»  и  «»  верхний знак применим для планетарных мельниц с внешней, а нижний – с внутренней обкаткой барабанов.

В результате анализа силовой схемы получили формулы для опре­деления первой критической скорости начала водопадного режима

.                        (17)

и второй критической скорости его перехода в центрифугальный

.                                        (18)

Для планетарных мельниц основными рабочими режимами счи­таются водопадный и центрифугальный. В водопадном преобла­дающими способами воздействия являются истирание и удар. Для удар­ного воздействия важны условия отрыва и высота падения мелющих тел.

Условия отрыва определены по нулевому значению реакции связи, причем по ее относительной величине, отнесенной к единице массы. При значении критерия b=1.

.                (19)

Расчеты по форму­ле (19) для мельницы с радиусом обкатки R = 0,2 при разных угловых ско­ростях показали, что изме­нение реакции связи носит циклический характер, ри­сунок 9. Участки на гра­фике, на которых  < 0 соответствуют отрыву ме­лющих тел. Однако при одном положении водила мелющие тела могут находиться в любой точке ба­рабана. Поэтому воз­никла необходимость опре­де­ления условий отрыва, а значит нормальной реакции связи как функции двух углов  = f(φ; ψ). Эта функ­циональная связь устанавли­вается уравнением:

               (20)

Расчеты по уравнению (20) дали возможность построить графическое отображение функциональной зависимости  = f(φ; ψ) в виде криволи­нейной поверхности, рисунок 10. Сечение этой поверхности плоскостью  = 0 позволило получить линии уровня нулевого значения реакции связи, рисунок 11. Зоны, ограниченные нулевой линией, показывают диапазон изменения углов φ и ψ, при которых возможен отрыв мелющих тел от стенки барабана.

Движение мелющих тел после отрыва по криволинейной траектории описывается системой уравнений.

                               (21)

После двойного интегрирования по переменной t были получены выражения для определения координат траектории падения:

                       (22)

Постоянные интегрирования C1, C2, C3 и C4 находились из условия, что в момент отрыва при t1 = 0 мелющее тело прижато к внутренней поверхности помольного барабана. Это означает, что угол поворота водила в момент отрыва φВ можно определить по уравнению (19).

Выражения для расчета постоянных интегрирования выглядят следующим образом:

        (23)

Координаты окружности барабана, вовлеченного в планетарное движение, определяются по формулам:

                               (24)

Результат совместного решения уравнений (22) и (24) имеет вид:

               (25)

По этим уравнениям можно определить угол поворота водила φвс за время падения мелющего тела, а затем по известным углам φв и φвс вычислить величину угла φс = φв + φвс. Далее с помощью выражений (22) определялись координаты помольного тела в момент отрыва и соприкосновения, разность ординат которых представляет собой высоту падения. Проведя по такому методу ряд расчетов, удалось установить влия­ние геометрического критерия k на высоту падения h.

Методика расчета высоты па­дения мелющего тела получилась несколько усложненной. Поэтому возникла идея ее упрощения, ос­нованная на контроле текущего расстояния l от точки на криволинейной траектории до центра окружности, рисунок 12. Это расстояние

,                (26)

где х0, υ0, 0 – координата, скорость и угол в момент отрыва; t1 – время полета.

В момент отрыва и соприкос­новения с барабаном l = R, а при сво-бодном полете l < R. Построив зависимости l = f(t1) при разных скоростях вращения, определим время полета, а по нему высоту падения мелющего тела, рисунок 14.

После исследования кине­ма­тики и динамики одиночного мелю­щего тела дальнейшая работа была направлена на изучение движе­ния загрузки в целом. Загрузка не является жесткой системой, а состоит из отдельных мелющих тел с размещенными между ними частицами материала и распреде­ляется в барабане в виде сегмента. Положение каждого элемента заг­рузки определяется величиной нормаль­ной реакции N, силы трения Fт= f⋅N и тангенциальной состав­ляющей всех сил F. Находящиеся в сегменте мелющие тела могут быть прижаты к стенке барабана (N > 0 и F ≤ f ⋅ N), отрываться от нее (N < 0) или совершать межслойное движение (N > 0 и F > f ⋅ N).

В этой связи необходимо вернуться к исходному уравнению относительного движения (15) и переносное движение системы координат Аху (рисунок 8) принимать вращательным с соответствующим учетом инерционной кориолисовой силы Fc=2mυxy.

Для учета взаимодействия между шарами принята модель послойного сдвига их коаксиально расположенных рядов. При этом дополнительный силовой фактор, определяющий это взаимодействие, представляет собой силу радиального давления столбика шаров на поверхность сдвига. Уравнение для расчета силы давления получено методом интегрирования

  (27)

где ri , rш, ro – радиусы текущий, шара и начальный соответственно, м.

Для каждого значения φ с определенным шагом по ri и ψ определялись силы , и . В результате установлены границы характерных зон: отрыва, скольжения и безотрывного движения. На рисунке 15 показано изменение этих границ для мельницы с радиусом R = 0,2 м при k = 0,25 и Ω = 3,13 рад/с.

При переходе к чисто центрифу­гальному режиму зона отрыва практи­чески исчезает, преобладающими стано­вятся зо­ны скольжения и безотрыв­ного дви­жения. Это свидетельствует о прева­ли­рующем значении истирающего и особен­но раз­дав­ливающего факторов раз­рушения.

По результатам исследования ме­ха­ники движения мелющих тел сделаны предположения о степени ее влияния на эффективность измельчения. Эти предпо­ложения нуждались в эксперимен­тальной проверке. Экспе­римен­тальные исследова­ния заключались в опреде­лении эффек­тивности измель­чения при различных способах обкатки, режимах движения заг­рузки, конст­рук­тивных и техноло­гических параметрах. Основным измельчаемым мате­риалом принят гипсовый камень, эффектив­ность определялась как

J = 100 – R100,                                       (28)

где R100 – остаток на сите с размером ячейки 100 мкм, %.

На рисунке 16 представлены экспериментальные зависимости изме­нения эф­фективности помола при фик­сированном времени обработ­ки,

равном 10 мин. Максималь­ная эффективность наблю­дается на гра­нице перехода водопадного ре­жима в цен­трифугальный. Причем при внешней обкатке эффектив­ность несколько выше. Уве­личение геометри­ческого критерия k приводит к повы­шению эффективности из­мельчения при внешней обкатке и снижению при внутренней. Однако эффек­тивность в обоих случаях не превысила 50%, что привело к необходимости проводить исследования в центрифу­гальном режиме. Опыты по измельчению гипсового камня в этом режиме показали, что эффективность дис­пергирования уже за одну минуту при угловой скорости вращения барабанов 180 рад/с превысила результаты деся­тиминутной обработки в водопадном режиме. По кинетическим кривым (рисунок 17) видно, что в этом режиме эффек­тивность измельчения гип­сового камня уже через четыре минуты приб­лижается к 100%, удель­ная поверхность при этом достигает 6000 см2/г. При внутренней обкатке её величина несколь­ко выше. Из этого графика также видно, что с увеличением проч­ностных характеристик ма­териала эффективность измельчения умень­шается. Экспериментальные данные хорошо коррелируют с изменением инер­ционного фактора. Так, в водопадном режиме его значение не превышает =10, а в центрифугальном достигает =440, вследствие чего наблюдается увеличение эффективности.

В планетарных мельни­цах можно установить взаимо­связь между инерционными силами и разрушающими напря­жениями при всех способах воздействия на материал. При водопадном режиме напряже­ния, создаваемые в материале за счет раздавливания, удара и истирания, ниже разрушающих. Этот режим характеризуется усталостным разрушением ма­териала за счет циклического воздействия мелющих тел. В центрифугальном режиме нор­мальные и касательные напря­жения от действия инерцион­ных сил возрастают настолько, что превышают предел проч­ности материала на сжатие и срез. Так для известняка средней плотности при предполагаемом его измельчении в планетарной мельнице с внешней обкаткой (R=0,2 м, k=0,5) сжимающие напряжения могут достигать 60 МПа, истирающие – 40 МПа. С учетом допол­нительной высокой цикличности воз­действия происходит значительное увели­чение эффективности измельчения.

В работе начаты иссле­дования вер­ти­кальных плане­тарных мельниц. Основ­ная рас­чет­ная схема этого агрегата подобна на схему центро­бежно-шаровой мельни­цы, рисунок 6. Отличие заклю­чается в том, что в горизон­тальной плоскости появляется дополнительная инерционная сила F2е, связанная с переносным движением бара­бана, рисунок 18.

При этом относительная реакция, по которой определяется сила трения, рассчитывается по формуле:

       (29)

Уравнения относительного движения в проекциях на оси системы координат Axyz будут иметь вид:

(30)

В результате реализации такого же алгоритма расчета как и для центробежно-шаровых мель­ниц установили изменение высоты подъема мелющих тел в верти­кальной пла­нетарной мельнице, рисунок 19.

Но даже на начальном этапе исследований появилась необходи­мость спрог­нозировать поведение загрузки в исследуемом агрегате. С этой целью она была представлена в виде сплошной среды – жид­кости, распределение которой во вращаю­щемся цилиндре опре­деляется путем интегриро­вания уравнений поверхности уров­ня, имеющих вид:

,                                (31)

С учетом двух инерционных сил F1е и F2е уравнения (31) преобразуется к виду:

,                (32)

Его интегрирование дало возможность получить формулу для расчета координаты z:

,                                (33)

где θ – угол между векторами сил F1e и F2e.

Профиль распределения загрузки, построен­ный с использованием уравнения (33) показан на рисунке 20 и представляет собой параболоид, смещенный в сторону действия переносной силы инерции F2e. Высота подъема загрузки соизмерима с высотой подъема оди­ночного мелющего тела, опре­де­лен­ной ранее, что гово­рит об адекватности обоих методов.

В целом исследование плане­тар­ных мельниц позволило разра­бо­тать комплекс методов и алгоритмов расче­та их конструктивных и технологических параметров.

Шестая глава посвящена исследованию диспергаторов кави­тационного типа, предназначенных для разрушения материалов в жидкой среде. Рассмотрен механизм кавитационного разрушения, дана классификация гидро­динамических кавитационных агрега­тов. Отмечено, что наиболее простыми и в то же время достаточно эффек­тивными являются статические суперкавитирующие аппараты, каверна в которых создается посредством обтекания неподвижных преград в виде конусов, сфер, пластин. В качестве объектов исследований принято четыре кавитатора такого типа: конический, лопастной, винтовой и пластинчатый. Отличительной особенностью кавитаторов являлось наличие элементов для дополнительной закрутки потока. Идея заключалась в том, что при закрутке можно создать стабильную каверну при меньших скоростях жидкости, а соответственно, снизить энергозатраты.

В качестве модельной среды для проведения экспериментальных исследований выбрана 1%-ная асбестовая суспензия. В процессе исследо­ваний определялись гидравлическое сопротив­ление и эффективность распушки асбеста. Экспериментальные исследования показали, что гидравлическое сопро­тивление всех кавитаторов возрастает с увеличением скорости жидкости. Наибольшее гидравлическое сопротивление имеет конический кавитатор. Значительно меньше его величина для пластинчатого кавитатора, который повышает общее гидравлическое сопротивление системы не более чем на 10 кПа. Степень распушки асбеста для всех кавитаторов возрастает с увеличением скорости жидкости в трубопроводе, и ее изменение носит экспоненциальный характер. Все кавитаторы за один проход повышают степень распушки на 15-25%. Время обработки в циклическом режиме по её доведению до требуемой 90%ной величины сокращается примерно вдвое. Сравнение кавитаторов дает преимущества конструкциям с закруткой потока. Это подтверждает предположение о том, что эффект разрушения связей между волокнами достигается не только за счет кавитационного воздействия, но и за счет градиента скоростей и турбулентных пульсаций в вихрях.

Выбор оптимальной кон­струкции кавитатора прово­дился по величине удельных энер­гозатрат, представленных в виде энергетического критерия.

Зависимость энергети­ческого крите­рия Kw от скорос­ти жид­кости показана на рисун­ке 21. По этим зависимостям мож­но не только выбрать наиболее ра­циональную конструкцию ка­ви­тационного диспергатора, но и определить оптималь­ную ско­рость жидкос­ти в нем. Так для распушки асбеста выбран плас­тинчатый кавитатор, а для раз­ру­шения агломератов алю­ми­ниевой пуд­ры – более энергона­пряженный конический. По фотографиям на рисунке 22 видно, что при обработке в этом кавитаторе агломераты практи­чески полностью разрушают­ся.

Рисунок 22 Результат обработки алюминиевой суспензии

в ССКА (увеличено в 100 раз): а) до обработки; б) после обработки

Важным моментом является определение геометрических соотно­шений отдельных элементов кавитатора и кавитационной установки в целом. Основная задача при этом заключается в недопущении эрозионного разрушения элементов конструкции. Отсюда возникает необходимость определения размеров каверны (рисунок 23) и длины пробега кавитационных пузырьков.

Рисунок 23 Расчетная схема для определения длины каверны

На основе уравнений неразрывности, Бернулли и изменения кине-тической энергии для элементарного объема жидкости составлены матема­тические модели для осевого и закрученного (34) потоков

  (34)

где иr, и, иz – проекции скорости жидкости на оси координат, м/с; p2, pk – давление в потоке (сечение 2-2) и в каверне, Па; * - поверхностное натя-жение, Н/м; Q – расход жидкости, м3/с.

Уравнение осевого потока отличается отсутствием члена, вклю­чающего тангенциальную скорость u.

Для кавитационной установки с диаметром циркуляционного тру-бопровода 35 мм проведен расчет параметров каверны по обеим моделям, рисунок 24.

Рисунок 24 Форма каверны

Расчеты подтвердили предположение о стабилизации каверны при закрутке потока за счет дополнительного действия инерционных центро­бежных сил. Инерционный фактор при этом может достигать значений =50-250, что ещё раз подтверждает вывод о влиянии инерционных сил через увеличение градиента скорости в вихрях на эффективность разрушения.

Для определения длины пробега коллапсирующих кавитационных пузырьков использовано полученное Левковским уравнение движения сферической каверны:

  (35)

где p, – давление на границе пузырька и в потоке жидкости; R – радиус пузырька, м.

Давление на границе каверны зависит от давления внутри нее, действия вязких касательных напряжений и сил поверхностного натяжения. С учетом этого уравнение (35) преобразуется к виду:

(36)

Решение полученного уравнения численными методами с помощью ЭВМ позволяет определить время от начала роста до момента схло­пывания кавитационных пузырьков, а, зная скорость и направление дви­жения, можно определить длину их пробега и диапазон кавитационного воздействия в рабочем объеме аппарата.

По результатам исследо­ваний, приведенных в этой главе, можно констатировать, что доказана перспективность использования кавита­цион­ных аппаратов для диспергирования материалов с непрочными свя­зями, а методика расчета пара­метров кавитационных течений позволяет проекти­ровать кави­тационные установки с опти­мальными геометричес­ки­ми соотношениями.

В седьмой главе представлены данные по прак­ти­ческой реализации резуль­татов диссертационной работы. Под реализацией или внедре­нием понимались расчет и проектирование оптимизирован­ных конструкций агрегатов, их промышленные испытания и практическое использование в конкретных технологических процессах. Оценивая таким образом все объекты, рассмотренные в работе, можно утверждать, что исследования каждого их них имеют логические завершения в виде практической реализации в каком-то направлении. Так проведены промышленные испытания среднеходной мельницы на ОАО «Белгипс» на стадии помола гипсового вяжущего, показавшие возможность использо­вания этих агрегатов для указанного процесса. Разработано два технических проекта промышленной среднеходной валковой мельницы производительностью 2 т/ч для ООО «Форвард» и ОДО «Ламел-777». В перспективе планируется их изготовление и внедрение в производство.

Мельница ударного действия (дисмембратор) испытана в процессе механической активации цемента на АП МКСИ. Испытания показали возможность использования этого агрегата для активации вяжущих ве­ществ. Дисмембратор производительностью до 15 т/ч, рассчитанный по методике автора, внедрен в производстве тонкодис­персного строительного гипса на ОАО “Хабезский гипсовый завод” (Карачаево-Черкесская Республика, Россия). Использование дис­мемб­ратора позволило повысить дисперсность до R0210%, стабили­зиро­вать гранулометрический состав и снизить удельные энерго­затраты. Разработана, изготовлена помольно-классифицирующая уста­новка дезинтеграторного типа для измельчения яблочного жмыха, которая устойчиво работает на ОДО ИРБ «Белрад». Проведено обследование установки для измельчения газетной макулатуры, используемой в качестве армирующей добавки для асфальтобетона. Она включает два агрегата ударного действия: роторную ножевую дробилку и молот­ковую мельницу. Пересчет производительности агрегатов с использо­ванием методики, разработанной автором, дал возможность отказаться от установки дополнительной мельницы и получить за счет этого экономический эффект. Внедрение планетарной мельницы на РУП «Гродненский завод медицинских препаратов» для измельчения некондиционных таблеток аскорбиновой кислоты позволило решить вопрос утилизации отходов, снизить расход сырьевых компонентов. Гидродинамические кавитационные диспергаторы внедрены на ОАО «Красносельскстройматериалы» для распушки асбеста и на ЗАО «Могилевский комбинат силикатных изделий» (два диспергатора) для раз­рушения агломератов алюминиевой пудры. Совместно с ОДО «ЮРЛЕ-К» внедрено два кавитационных диспергатора, один из которых применен для получения органических удобрений на основе биогумуса, а второй – жидко-вязких кормовых смесей. Использование в реальных техноло­гических процессах всех кавитационных диспергаторов привело к повы­шению качества готовой продукции. Общий экономический эффект от внедрения разработок составил 79 млн. BYR (790 тыс. RUR).

ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ И РЕЗУЛЬТАТЫ

1. На основе анализа современного состояния технологии и техники дезинтеграции определены перспективы и тенденции совершенствования процессов измельчения и измельчающих агрегатов. Разработана новая методология исследования и оптимизации высокоскоростных измельчителей, основанная на изучении движения рабочих органов машин, несущей среды и измельчаемого материала. Введен обобщающий инерционный фактор, определяющий влияние инерционных сил на процесс разрушения материала, а также устанавливающий взаимосвязь между величиной и направлением действия силовых факторов и значением разрушающих напряжений. Для транспортировки и усталостного разрушения материала его значение <50, для силового тонкого измельчения =50-200, сверхтонкого – >200.

2. Составлены уравнения движения измельчаемого мате­риала по размольной тарелке среднеходной мельницы с учетом инерционных сил и силы трения между частицами, в результате решения которых удалось определить оптималь­ную частоту вращения тарелки из условий гарантированного попадания мате­риала под валки, скорость и траекторию движения частиц измель­ченного продукта на сходе с тарелки. На основе решения системы диф­ференциальных уравнений, описывающих движения частиц под воз­дей­ствием газового потока, и с учетом истинного распределения скорости газа, замеренной экспериментально, определена их траектория в сепара­ционной зоне мельницы. Знание траектории движения частиц позволило предложить новое сепарационное устройство, изменяющее ее таким обра­зом, что исключается провал материала под тарелку и повышается эффек­тивность сепарации.

3. Предложена модель для определения энергозатрат на разрушение материала между валком и тарелкой, учитывающая его физические свой­ства, изменение степени измельчения и удельной поверхности за один про­ход вал­ка. По экспериментально замеренной величине гидравлического сопро­тив­ле­ния мельницы в комплексе с сепаратором определены энерго­затраты на пнев­мотранспорт измельченного продукта, установлен опти­мальный диапа­зон скорости газа в сепарационной зоне и способ регу­лирования зернового соста­ва. Совокупность теоретических и экспери­мен­тальных исследований дала возможность оптимизировать конструк­тивные и технологические пара­метры, обеспечивающие минимизацию энерго­затрат на проведение процесса помо­ла.

4. Разработана схема замкнутого цикла помола применительно к среднеходным мельницам и ее математическое описание, которое при ис­пользовании методов нелинейного программирования привело к созданию алгоритма определения максимальной производительности для любого ее типоразмера при оптимальных значениях эффективности сепарации, крат­ности циркуляции измельченного продукта и максимальной степени из­мельчения. Указанный алгоритм пригоден для оптимизации параметров среднеходных и быстроходных мельниц, непрерывного действия, рабо­тающих в замкнутом цикле.

5. Экспериментально подтверждена высокая эффективность и воз­можность использования быстроходных ударных измельчителей, в час­тности дезинтеграторного типа, для процессов механической активации и измель­чения материалов органического происхождения. Одновременно показана невозможность получения тонкодисперсного продукта за один проход через зону разрушения, что стало импульсом для создания новых конструкций измельчителей с компактным встроенным классификатором. Дана оценка влияния инерционных сил на разрушающую способность ударных элементов и на распределение материала при подходе к ним. Неравномерность распре­деления представлена в виде коэффициента загрузки. Предложен метод опре­деления коэффициента загруз­ки, основанный на решении уравнений движе­ния частиц исходного про­дукта в загрузочном патрубке и в пространстве перед ударными элемен­тами с учетом их концентрации в аэросмеси, дающий возможность рас­считать максимально возможную произ­водительность в зависимости от размеров исходного продукта, условий его входа в зону разрушения, геометрических размеров и скорости вращения ротора.

6. Показана возможность интенсификации шарового помола за счет изменения траектории и скорости движения мелющих тел, которое можно реализовать в быстроходных центробежно-шаровых и планетарных мель­ницах. Предложена физическая модель движения мелющих тел и частиц из­мельчаемого материала на отдельных участках размольной камеры ука­зан­ных мельниц с оценкой всех силовых факторов, в том числе сил взаимодействия между частицами материала и сил инерции. Составлена система диф­ференциальных уравнений, описывающая перемещение элемента загрузки по плоскому днищу, конической поверхности, верти­кальной стенке и с ее ис­пользова­нием рассчитана максимально и мини­мально возможная высота ка­меры, определенная по высоте подъема мелющего тела и из­мельчаемых час­тиц соответственно. Для оценки пове­дения загрузки в целом в верти­кальной размольной камере планетарной мельницы она представлена в виде сплош­ной среды (жидкости) и методом интегрирования уравнении поверх­ности уровня получена наглядная пространственная картина ее распре­деле­ния.

7. Проведен теоретический анализ движения мелющих тел в гори­зон­тальной планетарной мельнице и определены границы основных режимов их движения: водопадного и центрифугального. По нулевому значению реакции связи определены условия отрыва мелющих тел от стенок барабана и впер­вые установлена ее зависимость от углов поворота водила и барабана, пред­ставленная в виде поверхности, сечение которой плоскостью нулевой реак­ции связи дало возможность построить линии уровня, ограничивающие об­ласти возможного отрыва мелющих тел. При совместном решении уравнения дви­жения мелющих тел после отрыва и уравнения окружности барабана, во­вле­ченного в планетарное перемещение, определены координаты его отрыва и соприкосновения со стенками барабана, по которым рассчитана высота па­дения мелющего тела, являющаяся определяющим фактором ударного воз­дей­ствия на материал. Предложен метод определения характерных зон дви­жения загрузки: скольжения, отрыва и безотрывного движения с учетом взаимо­действия измельчающих тел и установлена зависимость изменения границ этих зон от скоростных и конструктивных параметров, в результате чего сде­лано предположение о влиянии изменения границ на эффективность помо­ла. Эти предположения обоснованы расчетными значениями инерционного фак­тора и подтверждены экспериментальными исследованиями. Установлено, что в центрифугальном режиме нормальные и касательные напряжения от дейст­вия инерционных сил превышают предел прочности материала на сжа­тие и срез, что приводит к существенному увеличению эффективности измельчения.

8. Дан анализ перспектив использования гидродинамической кави­тации для диспергирования материалов в водной среде. Проведены экспери­ментальные исследования различных конструкций кавитаторов с дополни­тельной закруткой потока по эффектив­ности диспергирования и энергетике процесса, пока­завшие возможность их использования для обработки волок­нистых мате­риалов, разрушения агломерированных структур. По удельным энергозатратам выбраны наиболее рациональ­ные конструкции кавитаторов и определен оптималь­ный диапазон изменения скорости жидкости в них. На основании уравнения изменения кинетической энергии, уравне­ний Бернулли и неразрывности получена математическая модель, по которой рассчитаны геометрические параметры каверны для различных скоростей потока и габаритных размеров кавитаторов и показано влияние инерционных сил на стабилизацию формы каверны. С использованием уравнения движения сферической каверны определен максимальный радиус кавита­ционного пузырька, время его существования и длина пробега. По парамет­рам каверны и длине пробега пузырьков установлены оптимальные размеры кавитаторов и участков трубопровода после них, при которых предотвра­щает­ся эрозионный износ металлических частей гидродинамических диспергаторов.

9. Модели, методы, алгоритмы расчета и оптимизации, представ­ляющие основные научные результаты диссертации, прошли апробацию при разработке и проектировании опытно-промышленных и промышлен­ных измельчающих агрегатов, которые внедрены в производство.

Основные результаты работы представлены в следующих публикациях.

Монография:

1. Вайтехович, П.Е. Интенсификация и моделирование процессов диспергирования в поле инерционных сил / П.Е. Вайтехович. Минск: БГТУ, 2008   220 с.

Статьи:

2. Вайтехович, П.Е. Тенденции и перспективы развития техники и технологии дезинтеграции / П.Е. Вайтехович Труды БГТУ. Сер.III, Химия и технология неорган. в-в. – 2008. – Вып. XVI. – С. 106112.

3. Францкевич, В.С. Оптимизация движения материала по размольной тарелке среднеходной мельницы / В.С. Францкевич, П.Е. Вайтехович // Труды БГТУ. Сер.III, Химия и технология неорган. в-в. – 2001. – Вып. IX. – С. 109113.

4. Францкевич, В.С. Определение траектории движения материала по размольной тарелке валково-тарельчатой мельницы / В.С. Францкевич, П.Е. Вайтехович // Труды БГТУ. Сер.III, Химия и технология неорган. в-в. – Минск, 2007. – Вып. XV. – С.149152.

5. Францкевич, В.С. Моделирование движения материала в сепарационной зоне валковой мельницы / В.С. Францкевич, П.Е. Вайтехович // Химическая промышленность. – 2004. – Т.81. №6. – С. 295300.

6. Вайтехович, П.Е. Исследование влияния рабочих параметров валковых мельниц на удельные энергозатраты / П.Е. Вайтехович, В.С. Францкевич // Строительная наука и техника. 2007. №2. – С. 2124.

7. Вайтехович, П.Е. Энергетика процесса измельчения в мельницах раздавливающего типа / П.Е. Вайтехович., В.С. Францкевич // Строительная наука и техника. 2008. №4. – С. 1821.

8. Вайтехович, П.Е. Оптимизация технологических параметров энергоэффективной валковой мельницы / П.Е. Вайтехович, В.С. Францкевич // Энергетика – Изв. высш. учеб. заведений и энерг. объединений СНГ. – 2004. №6. – С. 5964.

9. Костюнин, Ю.М. Исследование сухого способа активации цемента с целью улучшения строительно-технических свойств бетона / Ю.М. Костюнин, П.Е. Вайтехович // Труды БГТУ. Сер.III, Химия и технология неорган. в-в. – 2000 – Минск. – Вып. VIII. – С. 244248.

10. Мурог, В.Ю. Определение энергозатрат на домол цемента в дисмембраторе / В.Ю. Мурог, П.Е. Вайтехович, О.А, Петров // Строительные материалы, 2007. – №11. – С. 4041.

11. Мурог, В.Ю. Влияние использования активированного цемента на прочностные характеристики бетонных изделий / В.Ю. Мурог, П.Е. Вайтехович, Ю.М. Костюнин // Труды БГТУ. Сер.III, Химия и технология неорган. в-в. – 2002 – Минск. – Вып. X. – С. 233237.

12. Мурог, В.Ю. Влияние домола цемента на прочность бетонных изделий / В.Ю. Мурог, П.Е. Вайтехович // Строительные материалы. 2004. №6. – С. 3638.

13. Мурог, В.Ю. Помольно-классифицирующие мельницы дезинтеграторного типа / В.Ю. Мурог, П.Е. Вайтехович, Д.Н. Боровский // Труды БГТУ. Сер.III, Химия и технология неорган. в-в. – 2008 – Минск. – Вып. XVI. – С. 113117.

14. Мурог, В.Ю. Расчет производительности измельчителей дезинтеграторного типа / В.Ю. Мурог, П.Е. Вайтехович, Ю.М. Костюнин // Труды БГТУ. Сер.III, Химия и технология неорганических в-в. - 2003. – Вып. XI. – С. 204211.

15. Вайтехович, П.Е. Производительность измельчающего агрегата дезинтеграторного типа / П.Е. Вайтехович, В.Ю. Мурог // Строительная наука и техника – 2009. – С. 77-81

16. Вайтехович, П.Е. Определение важнейших параметров центро­бежно-шаровых мельниц / П.Е. Вайтехович, В.С. Францкевич, Г.М. Хвесько // Химическое и нефтегазовое машиностроение. 2007. №10. – С. 35.

17. Вайтехович, П.Е. Определение критических скоростей враще­ния планетарных мельниц / П.Е. Вайтехович, А.В. Вавилов, Г.М. Хвесько // Вестник БНТУ, 2003. №2. – С. 3439.

18. Вайтехович, П.Е. Кинематика планетарных мельниц с внутренней обкаткой / П.Е. Вайтехович // Труды БГТУ. Сер.III, Химия и технология неорган. в-в. – Минск, 2002. – Вып. X. – С. 217222.

19. Вайтехович, П.Е. Влияние геометрических параметров привода на динамику планетарных мельниц с внешней обкаткой / П.Е. Вайтехович, Д.В. Семененко // Химическая промышленность. 2005. – Т.82. №1. – С. 3639.

20. Вайтехович, П.Е. Влияние геометрических параметров привода на динамику планетарных мельниц с внутренней обкаткой / П.Е. Вайтехович, Д.В. Семененко // Химическое и нефтегазовое машиностроение. 2004. №7. – С. 68 (Vaitekhovich, P.E. Effect of Geometric Drive Parameters on Dynamics of Planetary Mills with Internal Rolling / P.E. Vaitekhovich, D.V. Semenenko // Chemical and Petroleum Engineering. – 2004. – Vol. 40, No. 7-8. – pp. 384-387).

21. Вайтехович, П.Е. Отрыв мелющих тел от поверхности барабана в планетарной мельнице с внешней обкаткой / П.Е. Вайтехович, Г.М. Хвесько, Д.В. Семененко // Труды БГТУ. Сер.III, Химия и технология неорган. в-в. – Минск, 2003. – Вып. XI. – С. 188194.

22. Вайтехович, П.Е. Условия отрыва шара от стенок барабана в планетарной мельнице с внутренней обкаткой / П.Е. Вайтехович, Д.В. Гапанюк, Д.В. Семененко // Труды БГТУ. Сер.III, Химия и технология неорган. в-в. – Минск, 2002. – Вып. X. – С. 223225.

23. Вайтехович, П.Е. Движение мелющих тел в планетарной мельнице с внутренней обкаткой / П.Е. Вайтехович, Д.В. Семененко // Весці НАН Беларусі. Сер. физ-техн. наук. 2005. №1. – С. 3943.

24. Вайтехович, П.Е. Движение мелющих тел после отрыва от стенок барабана планетарной мельницы / П.Е. Вайтехович, Г.М. Хвесько, Д.В. Семененко // Теор. основы хим. технологии. 2005. – Т. 39. №3. – С. 334336 (Vaitekhovich, P.E. Motion of Grinding Bodies after Their Sepation from the Surface of a Drum of a Planetary Mill / P.E. Vaitekhovich, G.M. Khves’ko, D.V. Semenenko // Theoretical Foundation of Chemical Engineering. – 2005. – Vol. 39, No. 3 – pp. 313-315).

25. Вайтехович, П.Е. Определение высоты падения мелющих тел в планетарных мельницах / П.Е. Вайтехович // Химическое и нефтегазовое машиностроение. 2006. №11. – С. 78. (Vaitekhovich, P.E. Determination of the Drop Height of Grinding Bodies in Planetary Mills / P.E. Vaitekhovich // Chemical and Petroleum Engineering. – 2006. – Vol.42, No.11-12. – pp.618-622)

26. Вайтехович, П.Е. Особенности движения мелющей загрузки в планетарных мельницах с внешней обкаткой / П.Е. Вайтехович, Д.В. Семененко // Химическое и нефтегазовое машиностроение. 2005. №7. – С. 78 (Vaitekhovich, P. E. Charakteristic Features of the Movement of Grinding Charges in Planetary Mills with External Rolling / P.E. Vaitekhovich, D.V. Semenenko // Chemical and Petroleum Engineering. – 2005. – Vol. 41, No. 7-8. – pp. 360-362).

27. Вайтехович, П.Е. Особенности движения загрузки в планетар­ных мельницах с внутренней обкаткой / П.Е. Вайтехович, Д.В. Семененко // Теор. основы хим. технологии. 2005. – Т. 39. №.5. – С. 568572 (Vaitekhovich, P.E. Specific Features of the Charge in Inner-Rolling Planetary Mills / P.E. Vaitekhovich, D.V. Semenenko // Theoretical Foundation of Chemical Engineering. – 2005. – Vol. 39, No. 5 – pp. 537-541).

28. Семененко, Д.В. Определение эффективности планетарных мельниц с внешней обкаткой / Д.В. Семененко, П.Е. Вайтехович // Труды БГТУ. Сер.III, Химия и технология неорган. в-в. – Минск – Вып.ХIII. – 2005. – С. 135137.

29. Вайтехович, П.Е. Специфика движения мелющих тел в вертикальной планетарной мельнице / П.Е. Вайтехович, Д.В. Семененко, Д.В. Юхневич // Химическое и нефтегазовое машиностроение. 2009. – С. 710. (Vaitekhovich, P.E. Motion Specifics of Grinding Bodies in Vertical Planetary Mills / P.E. Vaitekhovich, D.V. Semenenko, D.V. Yukhnevich // Chemical and Petroleum Engineering. – 2009. – Vol.45, No. 7-8. – pp.395-401).

30. Вайтехович, П.Е. Распределение жидкости в вертикальном цилиндре с планетарным движением / П.Е. Вайтехович, Д.В. Семененко, Н.Н. Сидоров // Химическое и нефтегазовое машиностроение. 2007. №1. – С. 1112. (Vaitekhovich, P.E. Distribution of Liquid in a Vertical Cylinder with Planetary Motion / P.E. Vaitekhovich, D.V. Semenenko, N.N. Sidorov // Chemical and Petroleum Engineering. – 2007. – Vol. 43, No. 1-2, pp. 15-19).

31. Круглов, И.И. Исследование влияния кавитации на процесс распушки асбеста / И.И. Круглов, П.Е. Вайтехович // Труды БГТУ. Сер.III, Химия и технология неорган. в-в. – Минск – Вып. VII. – 1999. – С. 3844.

32. Вайтехович, П.Е. Исследование и оптимизация гидродинами­ческих кавитационных диспергаторов / П.Е. Вайтехович, О.А. Петров // Труды БГТУ. Сер.III, Химия и технология неорган. в-в. – Минск – Вып.VIII. – 2000. – С. 237244.

33. Петров, О.А. Исследование и моделирование гидродинами­ческих кавитаторов / О.А. Петров, П.Е. Вайтехович // Химическая промышленность сегодня. 2003. №12. – С. 5256.

34. Петров, О.А. Статические суперкавитаторы для гидродинами­ческой обработки материалов / О.А. Петров, П.Е.Вайтехович // Химическая промышленность. 2004. – Т. 81. №2. – С. 6872.

35. Петров, О.А. Влияние концентрации суспензии на параметры каверны в кавитационных аппаратах / О.А. Петров, П.Е. Вайтехович // Труды БГТУ. Сер.III, Химия и технология неорган. в-в. – Минск, 2002.– Вып. X. – С. 226229.

36. Вайтехович, П.Е. Некоторые направления применения супер­кавитирующих аппаратов. Результаты исследований / П.Е. Вайтехович, О.А. Петров // Строительная наука и техника, 2007. №4. – С. 2025.

37. Петров, О.А. Математическая модель расчета параметров каверны // О.А. Петров, П.Е. Вайтехович // Весці НАН Беларусі. Сер. физ-техн. наук. 2004. №2. – С. 3538.

38. Вайтехович, П.Е. Расчет параметров каверны в кавитационном аппарате / П.Е. Вайтехович, О.А. Петров, А.М. Волк // Труды БГТУ. Сер.III, Химия и технология неорган. в-в. – Минск – Вып. IX. – 2001. – С. 106109.

39. Петров, О.А. Определение размера и длины пробега кавита­ционных пузырьков / О.А. Петров, П.Е. Вайтехович // Труды БГТУ. Сер.III, Химия и технология неорган. в-в. – Минск – Вып. XI. – 2003. – С. 195198.

40. Мурог, В.Ю. Технология получения целлюлозной добавки для щебечно-мастичного асфальтобетона / В.Ю. Мурог, П.Е. Вайтехович, О.А. Петров // Труды БГТУ. Сер.III, Химия и технология неорган. в-в. – Минск – Вып. XIV. – 2006. – С. 126128.

41. Семененко, Д.В. Определение мощности привода планетарных мельницах / Д.В. Семененко, П.Е. Вайтехович // Труды БГТУ. Сер.III, Химия и технология неорган. в-в. – Минск – Вып. XIV. – 2006. – С. 133136.

42. Вайтехович, П.Е. Технологические машины планетарного типа и перспективы их использования / П.Е. Вайтехович, Д.В. Семененко, Н.Н. Сидоров // Инженер-механик. – 2010. №1. – С. 19-22.

43. Боровский, Д.Н. Математическое моделирование движение мелющих тел на роторе вертикальной центробежной мельницы / Д.Н. Боровский, П.Е. Вайтехович, Д.В. Семененко // Труды БГТУ. Сер.III, Химия и технология неорган. в-в. – 2009 – Минск. – Вып. XVII. – С. 163166.

44. Вайтехович, П.Е. Анализ моделей относительного движения мелющих тел в планетарной мельнице/ П.Е. Вайтехович, Д.В. Семененко, Г.М. Хвесько// Труды БГТУ. Сер.III, Химия и технология неорганических веществ. – 2010. – Минск. – Вып. XVIII. – С. 167-171.

45.Вайтехович, П.Е. Влияние взаимодействия между мелющими телами на характер их движения в планетарной мельнице/ П.Е. Вайтехович, Д.В. Семененко// Химическое и нефтегазовое машиностроение. – 2010. – №9. – С. 13-15.

Материалы и тезисы конференций:

46. Вайтехович, П.Е. Определение оптимальной частоты вращения размольной тарелки среднеходной мельницы / П.Е. Вайтехович, В.С. Францке­вич // «Moderni vymozenosti vedy – 2009»: Materialty v mezinarodni vedecko-prakticka conference, Praha, 27.01 – 5.02.09 /Publishing House «Education and Scinince»; редкол.: Cernak Z. [и др.] – Praha, 2009 – S. 1316.

47. Францкевич, В.С. Математическое моделирование движения частицы материала в валковой среднеходной мельнице / В.С. Францкевич, П.Е. Вайтехович // «Интерстроймех-2002»: материалы междунар. н-т конф. Могилев, 23-24 мая 2002 г. / Мог. госуд. технич. ун-т; редкол. Сазонов И. С. [и др.] – Могилев, 2002 – С. 388389.

48. Францкевич, В.С. Изучение движения газовых потоков в сепа­рационной зоне валковой мельнице / В.С. Францкевич, П.Е. Вайтехович // Новейшие достижения в области импортозамещения в хим. Промышлен­ности и пр-ве стройматериалов: материалы междунар. конф. Минск, 26-28 ноября 2003 г. / УО «БГТУ»; редкол.: Жарский И.М. [и др.]  – Минск: БГТУ, 2003 – С. 125127.

49. Мурог, В.Ю. Механоактивация вяжущих веществ в активаторах дезинтеграторного типа / В.Ю. Мурог, П.Е. Вайтехович // Центробежная техника-высокие технологии: материалы междунар. конф. Минск,: 12-14 ноября 2003 г. / НПО «Центр», редкол.: Воробьев В.В. [и др.] – Минск: НПО Центр, 2003 – С. 7576.

50. Мурог, В.Ю. Получение тонкодисперсного бетаина гидрохло­рида дезинтеграторным способом / В.Ю. Мурог, П.Е. Вайтехович, Ю.М. Костюнин // Новейшие достижения в области импортозамещения в химической промышленности и производстве строительных материалов: материалы докл. междунар. науч.-техн. конф. – Минск: БГТУ, 2003. – С. 122124.

51. Вайтехович, П.Е. Анализ кинематических и динамических характеристик планетарных мельниц / П.Е. Вайтехович, Д.В. Гапанюк, Д.В. Семененко // «Интерстроймех-2002»: материалы междунар. н-т конф. Могилев, 23-24 мая 2002 г. / Мог. госуд. технич. ун-т; редкол. Сазонов И. С. [и др.] – Могилев, 2002 – С. 322323.

52. Семененко, Д.В. Расчет основных характеристик планетарных мельниц / Д.В. Семененко, П.Е. Вайтехович // Центробежная техника-высокие технологии: материалы междунар. конф. Минск,: 12-14 ноября 2003 г. / НПО «Центр», редкол.: Воробьев В.В. [и др.] – Минск: НПО Центр, 2003 – С. 117118.

53. Семененко, Д.В. Особенности движения загрузки в планетарных мельницах с горизонтальным расположением помольных барабанов / Д.В. Семененко, П.Е. Вайтехович // Наука та технологіі: крок в майбутне т.5: материалы міжнар. конф. Днепропетровск , 1-15 октября 2007 г./ «Наука та  асвiта»; редкол.: Скимов С.В. – Днепропетровск, 2007 – С. 7274.

54. Семененко, Д.В. Использование планетарных мельниц в химической промышленности для переработки отходов / Д.В. Семененко, П.Е. Вайтехович // Новые технологии рециклинга отходов производства и потребления: материалы междунар. конф. Минск, 24-26 ноября 2004 г. / УО «БГТУ»; редкол.: Жарский И.М. [и др.] – Минск: БГТУ, 2004 – С. 216218.

55. Семененко, Д.В. Исследование эффективности помола в плане­тарных мельницах / Д.В. Семененко, П.Е. Вайтехович // Центробежная техника-высокие технологии: материалы междунар. конф. Минск,: 12-14 ноября 2005 г. / НПО «Центр», редкол.: Воробьев В.В. [и др.] – Минск: НПО «Центр», 2005 – С 4749.

56. Семененко, Д.В. Эффективность процесса помола в планетарных мельницах с горизонтальным расположением барабанов при водопадном режиме / Д.В. Семененко, П.Е. Вайтехович, Д.В. Юхневич // Научни дни – 2008, т.16, Технология: материалы МНТК. София, 1-15 апреля 2008 г. / ООД «БялГРАД-БГ»; редкол.: Петков М.Т. [и др.] – София, 2008. – С. 5963.

57. Семененко, Д.В. Снижение энергоемкости процесса помола в планетарных мельницах / Д.В. Семененко, П.Е. Вайтехович // Ресурсо- и энергосберегающие технологии и оборудование, экологически безопасные технологии: материалы МНТК, Минск, 19-20 ноября 2008 г. : в 2 ч. / УО «БГТУ»; редкол.: Жарский И.М. [и др.] – Минск БГТУ 2008 - Ч.1. – С. 9498.

58. Вайтехович, П.Е. Определение высоты размольной камеры в быстроходных шаровых мельницах / П.Е. Вайтехович // Настоящи изследования 2009: материали за V Международна научна практична конференция. София, 17-25 января 2009 г. / ООД «БялГРАД-БГ» ; редкол.: Петков М.Т. [и др.] София, 2009 – С. 2225.

59. Петров, О.А. Применение гидродинамического аппарата для обработки активного ила / О.А. Петров, П.Е. Вайтехович, О.В. Гурьян // Новейшие достижения в области импортозамещения в хим. промышлен­ности и пр-ве стройматериалов: материалы междунар. конф., Минск, 26 - 28 ноября 2003г. / УО «БГТУ»; редкол.: Жарский И.М. [и др.]  – Минск: БГТУ, 2003 – С 493495.

60. Вайтехович, П.Е. Энергосберегающие технологии измельчения доломита / Вайтехович, О.А., В.С. Францкевич, А.С. Дорогокупец // Ресурсо- и энергосберегающие технологии и оборудование, экологически безопасные технологии: материалы МНТК. Минск, 19-20 ноября 2008 г.: в 2 ч. /УО «БГТУ»; редкол.: Жарский И.М. [и др.]. – Минск: БГТУ –Ч.1. – 2008. – С. 2225.

61. Вайтехович, П.Е. Планетарные мельницы – разработка, иссле­дование и перспективы использования / П.Е. Вайтехович, Д.В. Семененко // Новые технологии в хим. промышленности: материалы междунар. конф. Минск, 20-22 ноября 2002 г: в 2 ч. / УО «БГТУ»; редкол.: Жарский И.М. [и др.]– Минск: БГТУ, 2002 – С. 237238.

62. Вайтехович, П.Е. Особенности движения измельчающих тел в планетарной мельнице / П.Е. Вайтехович // Архитектурно-строительное материаловедение на рубеже веков: материалы междунар. интернет-конф. Белгород 2002 / Бегород. госуд. технол. академ. строит. Материалов: редкол.: Баженов. Ю.М. [и др.] – Белгород: БГТАСМ, 2002 – С. 2325.

63. Круглов, И.И. Интенсификация процесса распушки асбеста в скоростном гидропушителе / И.И. Круглов, П.Е. Вайтехович // Высокие технологии и научно-технический прогресс в строительном комплексе Республики Беларусь: тезисы докладов междунар. конф. Минск, 28 сентября 1999 / ГП «НИИСМ» – Минск: НИИСМ, 1999 – С.88.

64. Боровский, Д. Н. Исследование процесса помола в центробежно-шаровой мельнице / Д. Н. Боровский, П.Е. Вайтехович, Д.В. Семененко // Новейшие достижения в области импортозамещения в химической промышленности и производстве строительных материалов: материалы МНТК, Минск, 25-27 ноября 2009 г.: в 2 ч. / УО «БГТУ»; редкол.: Жарский И.М. [и др.] – Минск: БГТУ, 2009. – С. 309-313.

65. Семененко, Д.В. Влияние геометрических параметров привода планетарной мельницы на размер и характер изменения помольных зон / Д.В. Семененко, П.Е. Вайтехович // Perspectywiczne opracowania sa nauka I technikami – 2009: материалы МНТК, Przemysl, 7-15 listopada, 2009 – Przemysl «Nauka i studia» 2009 – Vol.10 – С.25-28.

66. Францкевич, В.С. Модель процесса измельчения в агрегатах раздавливающего типа/ В.С. Францкевич, П.Е. Вайтехович// Ресурсо- и энергосберегающие технологии и оборудование, экологически безопасные технологии: материалы междунар. конф. Минск, 24-26 ноября 2010 г./ УО «БГТУ»; редкол.: Жарский И.М. [и др.] – Минск: БГТУ, 2010. – С.94-96.

Патенты:

67. Валковая мельница: пат.8245 Респ. Беларусь, МПК7 В 02 С 15/04 / В.С. Францкевич, П.Е. Вайтехович, В.С. Володько; заявитель Бел. госуд. технолог. ун-т - № а 20030475; заявл. 30.05.03; опубл. 30.12.04 // Афіцыйны бюл. / Нац. цэнтр інтэлектуал.уласцінасці. – 2006. №3. – С. 62.

68. Дисмембратор со встроенным классификатором: пат. 7952 МПК7 В 02 С 13/22 / В.Ю. Мурог, П.Е. Вайтехович; заявитель БГТУ. - № а 20030154; заявл. 24.02.2003; опубл. 30.09.04 // Афіцыйны бюл. / Нац. цэнтр інтэлектуал.уласцінасці. – 2006. №2. – С.55.

69. Дисмембратор с классифицирующей камерой: пат. 9517 МПК7 В 02 С 13/00 / П.Е. Вайтехович, В.Ю. Мурог; заявитель Бел. госуд. технолог. ун-т. № а 2004900; заяв. 29.09.2004; опубл. 30.04.06 // Афіцыйны бюл. / Нац. цэнтр інтэлектуал.уласцінасці. – 2007. №4. – С. 7374.

70. Планетарная мельница: пат. №9757 Респ. Беларусь, МПК7 В 02 С 17/00 / П.Е. Вайтехович, Д.В. Семененко; заявитель Бел. госуд. технолог. ун-т - № а20050517; заявл. 26.05.05; опубл. 28.02.07 // Афіцыйны бюл. / Нац. цэнтр інтэлектуал.уласцінасці. – 2007. №5. – С. 68

71. Планетарная мельница: пат. 11574 МПК7 В 02 С 17/00 / П.Е. Вайтехович, Д.В. Семененко; заявитель Бел. госуд. технолог. ун-т . № а 20061366; заяв. 29.12.2006; опубл. 30.08.08 // – 2008. №4. – С.7374

72. Гидродинамический кавитационный реактор: пат. №6932 Республика Беларусь, МПК D 21 B 1/36/ П.Е. Вайтехович, О.А. Петров; заявитель Бел. госуд. технолог. ун-т. - № а 20011031; заяв. 3.12.2001; опубл. 03.03.05 // Афіцыйны бюл. / Нац. цэнтр інтэлектуал.уласцінасці. – 2005. №1. – С.152.

73. Мельница: пат №12343 Респ. Беларусь, МПК7 В 02 С 17/00/ П.Е. Вайтехович, Н.Н. Сидоров, В.С Францкевич, Д.В. Семененко; заявитель Бел. госудр. технолог. ун-т – № а 20070627; заявл. 24.05.07; опубл. 30.12.2008 // Афiцыйны бiол. / Нац. цэнтр. iнтэлектуал. уласнасцi. – 2008. №2. – С. 55.






© 2011 www.dissers.ru - «Бесплатная электронная библиотека»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.