Робастність процесу зневоднення та грануляції в грануляторі з псевдозрідженим шаром - Автореферат

“Київський політехнічний інститут” Автореферат дисертації на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наукВ роботі запропоновано узагальнення та нове вирішення наукового завдання пошуку стабільних умов проведення процесу зневоднення та грануляції гетерогенних композитивних систем у псевдозрідженому шарі. Розроблено кількісну оцінку якості дисперсного складу гранульованого продукту та на її основі методи визначення збоїв технологічного режиму та впливу хімічного складу композитивної рідини на якість готового продукту. Розроблено методику пошуку областей стійкої кінетики гранулоутворення та знайдені такі області для процесу гранулювання розчину сульфату амонію з різними додатками гумінових речовин. Оптимальними умовами проведення процесу визначено компромісні між умовами, що забезпечують робастність виходу гранульованого продукту, мінімальні втрати якості дисперсного складу продукту та стабільність кінетики гранулоутворення. Учитывая это, в работе разработана методика поиска областей стабильной кинетики гранулообразования на диаграмме “выход гранулированного продукта - число псевдоожижения -”и найдены такие области для процесса гранулирования раствора сульфата аммония с разными добавками гуминовых веществ.Оптимальними умовами проведення процесів все частіше вважаються такі, при яких не лише забезпечується високий вихід готового продукту та задана його якість, а й нечутливість цієї якості до факторів, що не піддаються контролю та керуванню, наприклад, природно-кліматичні, зміна складу сировини, помилки оператора або автоматичних систем керування, акустичні шуми, вібрації, пульсації в апараті, збої обладнання, тощо. Метою даної роботи був пошук робастних умов проведення процесу зневоднення та грануляції гетерогенних систем у псевдозрідженому шарі. визначення таких умов проведення процесу зневоднення та грануляції гетерогенних систем у псевдозрідженому шарі, при яких забезпечувалась би висока якість одержаного продукту при мінімальному впливі негативних факторів процесу на його якість; Вдосконалено метод пошуку оптимальних умов проведення процесу зневоднення та грануляції у псевдозрідженому шарі шляхом пошуку компромісу між робастними умовами проведення процесу та втратами якості дисперсного складу одержаного продукту. Дослідження, проведені в представленій роботі дали змогу розширити можливості аналізу процесу зневоднення та грануляції композитивних рідких систем у псевдозрідженому шарі, зокрема: розроблено спосіб оцінки якості дисперсного складу гранульованого продукту, що дає додаткові можливості у виявленні емпіричних і теоретичних закономірностей процесу та дозволяє розробити програму автоматичного керування процесом;За результатами розгляду запропоновано вирішувати задачу стабілізації процесу, як компромісну між стабілізацією кінетики процесу гранулоутворення, дисперсного складу гранульованого продукту та виходу гранульованого продукту. На відміну від класичного підходу до якості, коли штраф L пропонується тільки у випадках, коли значення показника якості у виходить за межі, тобто L = 0 при ymin <y <ymax, у відповідності до підходу Тагучі пропонується моделювати можливі відхилення від номінального (навіть у межах допусків) значення за допомогою квадратичної функції втрат L(y) = k (y-T)2, де L(y) - функція втрат; y - дійсне значення; T - цільове значення; k - коефіцієнт пропорційності. У третьому розділі “Експериментальна частина та методика експериментальних досліджень” описана експериментальна установка, що містить гранулятор з псевдозрідженим шаром та принцип її дії, проаналізовано причини та оцінено граничні значення похибок визначення основних технологічних факторів процесу. Показано особливості проведення експериментальних досліджень статичних (закінчення перехідних процесів фіксується по стабілізації дисперсного складу гранульованого продукту) та динамічних (процес проводиться в максимально можливій кількості режимів) експериментальних досліджень. Наведено графіки динаміки керованих технологічних факторів процесу та основних розрахункових величин: h - вихід гранульованого продукту, de - еквівалентний діаметр частинок у псевдозрідженому шарі, мм, af - щільність зрошення поверхні частинок у псевдозрідженому шарі, кг вологи/(м2?год.), KW - число псевдозрідження та відношення , які планується використати для побудови експериментально-статистичних моделей в дослідженні.У роботі приведено аналіз, теоретичне узагальнення та нове розвязання наукової задачі пошуку стабільних умов проведення процесу зневоднення та грануляції гетерогенних систем у псевдозрідженому шарі шляхом розділення на задачі стабілізації кінетики процесу гранулоутворення, стабілізації виходу гранульованого продукту та стабілізації дисперсного складу гранульованого продукту. Встановлено, що вихід гранульованого продукту передусім залежить від температурного режиму проведення процесу, а дисперсний склад гранульованого продукту - від щільності зрошення поверхні частинок у псевдозрідженому шарі.

2. Основний зміст роботи