Створення пневмотранспортної установки з порційним рухом сипких будівельних матеріалів - Автореферат

КИЇВСЬКИЙ НАЦІОНАЛЬНИЙ УНІВЕРСИТЕТ БУДІВНИЦТВА І АРХІТЕКТУРИ АВТОРЕФЕРАТ дисертації на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наукНа промислових підприємствах для доставки сипких матеріалів широке поширення одержало високонапорне пневмотранспортне устаткування нагнітального типу, що працює за принципом пилової хмари, продуктивністю 5...30т/год (продуктивність окремих установок досягає 200...300т/год), дальністю подачі до 1000 метрів, швидкістю руху повітря 15...40м/с і надлишковим тиском до 0,6...0,8 МПА. Метою роботи є створення пневмотранспортної установки для сипких будівельних матеріалів, яка працює у порційному режимі руху аеросумішей. Досягнення поставленої мети передбачає вирішення таких завдань:-обґрунтування та розробка нової високоефективної установки для пневматичного транспортування сипких матеріалів у будівельній промисловості; Наукова новизна отриманих результатів: - розроблено теоретичні основи створення пневмотранспортної установки для транспортування сипких будівельних матеріалів, що базується на порційному режимові руху аеросумішей у трубопроводі та використанні взаємодіючих повітряних струменів у завантажуючому пристрої; вперше обґрунтовано можливість транспортування сипких матеріалів, які мають різні фізико-механічні властивості, в аерованому стані у порційному режимі руху;Розділ 1 присвячений аналізу літературних джерел і патентних матеріалів по пневмотранспортним установкам з порційним режимом руху сипких матеріалів, використовуваних в них завантажувальних пристроїв і основних фізичних моделей процесів, які протікають у пневмотранспортному трубопроводі. Їхня експлуатація виявила наступні недоліки: висока швидкість руху часток сипкого матеріалу, велика енергоємність процесу транспортування, інтенсивне зношування трубопроводів (особливо поворотів, колін, елементів, що рухаються та обертаються у завантажувальних пристроях), руйнування фракційного складу сипких матеріалів, закупорка трубопроводів. В другому розділі представлено дослідження з вибору фізичної і математичної моделі порційного режиму руху сипких матеріалів у пневмотранспортному трубопроводі, який обладнано додатковим повітроводом і повітропідводячими патрубками. При аналізі руху газоматеріальної суміші у транспортному трубопроводі приймаються наступні основні допущення: кожна фаза замінюється осередненим відповідним чином суцільним середовищем (континуумом); континууми, що відповідають кожній фазі, є взаємо проникаючими; дисперсна фаза складається з часток сферичної форми того самого діаметра; розміри включень і неоднорідностей набагато менше відстаней, на яких осереднені параметри суміші або окремих фаз змінюються істотно; діаметри часток, набагато менші діаметра транспортного трубопроводу; стан потоку квазістаціонарний; гомогенний (однорідний) розподіл несомого компонента по поперечному перетині транспортного трубопроводу в межах окремо взятої порції сипкого матеріалу; швидкості руху у фазах по поперечному перетинові постійні; температура в процесі транспортування не змінюється; обмін масами між окремими порціями і повітряними прошарками відсутній; несуче стисливе газове середовище (повітря) покладається ідеальним середовищем незмінного складу; фільтрація повітря через порційну масу сипкого матеріалу відсутня; при відомому законі розподілу часток по розмірах, останній апроксимується по групах, у кожній з якої утримуються частки одного осередненого діаметра. , де Мв і Мм-маса повітря і маса твердого компонента, що входить у i-й елемент довжиною l0; Ui-швидкість центра ваги i-ого елемента; S-площа поперечного перетину матеріалопроводу; D-діаметр матеріалопроводу; Pi 1, P - статичний тиск повітря перед i-ою і за i-ою порційною масою суміші; лв, лм-коефіцієнти опору рухові відповідно несучого середовища і матеріалу, що транспортується.В дисертаційній роботі вирішено актуальне завдання підвищення техніко-економічної ефективності машин для виготовлення будівельних матеріалів і конструкцій шляхом розробки та використання пневмотранспортної установки з порційним рухом сипких будівельних матеріалів. Доведено, що найбільш перспективним напрямком подальшого розвитку й удосконалення пневматичного транспорту сипких матеріалів є розробка низько швидкісних установок, що працюють із високою концентрацією суміші при відносно невисоких тисках. Максимальної ефективності масопереносу варто очікувати за умови рівності (відносної рівності) швидкостей несучого середовища і несомої твердої компоненти. Така ситуація досягається тільки при порційному режимі руху аеросуміші у пневмотранспортному трубопроводі. Встановлено критичні параметри плину гетерогенного середовища, знайдено аналітичне рішення для цього граничного випадку, проведено чисельне рішення системи диференційних рівнянь.

ОСНОВНИЙ ЗМІСТ РОБОТИ