Файл: ДИССЕРТАЦИЯ.docx

Министерство образования Республики Беларусь

Учреждение образования

«Могилевский государственный университет продовольствия»

Кафедра «Машины и аппараты пищевых производств»

ДОПУСТИТЬ К ЗАЩИТЕ

Заведующий кафедрой, к.т.н., доцент ____________________ И.М. Кирик

«___» января 2014 г.

ИССЛЕДОВАНИЕ ПРОЦЕССА ПНЕВМОЗАГРУЗКИ СЫПУЧИХ МАТЕРИАЛОВ В БУНКЕРНЫЕ ХРАНИЛИЩА

Магистерская диссертация

на соискание степени магистра технических наук

по специальности

1-36 80 06 Машины, агрегаты и процессы (пищевая промышленность)

Выполнил:

студент магистратуры

Дедков Сергей Александрович ____________________

(подпись)

«___»___________2014 г.

Научный руководитель:

Чиркин Валерий Павлович

кандидат технических наук, доцент _____________________

(подпись)

«___»___________2014 г.

Могилев 2014

РЕФЕРАТ

Магистерская диссертация 51 страниц, 25 рисунков, 19 источников.

ПНЕВМОТРАНСПОРТ, СЫПУЧИЕ МАТЕРИАЛЫ, ТРАНСПОРТНЫЕ СИСТЕМЫ, РАЗРЯЖЕННАЯ ФАЗА, ПЛОТНАЯ ФАЗА.

Объектом исследования является пневмотраспортная система.

Целью данной работы является изучение существующих способов пневмотранспортировки сыпучих материалов, выбор оптимальных параметров системы для достижения лучшей энерго-эффективности.

В ходе работы были использованы экспериментальные данные, которые затем были обработаны при помощи численных методов.

Полученные данные рекомендуется применять на заводах пищевой промышленности.

РЭФЕРАТ

Магістэрская дысертацыя 51 старонак , 25 малюнкаў , 19 крыніц.

ПНЕУМАТРАНПАРТ, СЫПKIЯ МАТЭРЫЯЛЫ, ТРАНСПАРТНЫЯ СIСТЭМЫ, РАЗРАДЖАНАЯ ФАЗА, ШЧЫЛЬНАЯ ФАЗА.

Аб'ектам даследавання з'яўляецца пнеўмотраспортная сістэма.

Мэтай дадзенай працы з'яўляецца вывучэнне існуючых спосабаў пнеўматранспарцiроўкi сыпкіх матэрыялаў , выбар аптымальных параметраў сістэмы для дасягнення лепшай энерга - эфектыўнасці.

У ходзе работы былі выкарыстаны эксперыментальныя данные, якія затым былі апрацаваны пры дапамозе лікавых метадаў.

Атрыманыя данныя рэкамяндуяцца прымяняць на заводах харчовай прамысловасці.

ABSTRACT

Master’s degree thesis 51 pages, 25 figures, 19 reference sources.

PNEUMATIC TRANSPORT, BULK MATERIALS, CONVEYING SYSTEM, DENSE PHASE, DILUTES PHASE.

The object of this research is a pneumatic transport system.

The purpose of this work is to study the existing methods of pneumatic conveying of bulk materials, to select the optimum parameters of the system to achieve better energy efficiency.

During the work experimental data were used, which were then processed using numerical methods.

The obtained results are encouraged to apply on food industry plants.

Содержание

Введение……………………………………………………………………….4

1 Литературный обзор и общая характеристика пневмотранспортных установок…………………………………………………………………………….5

1.1 Классификация пневмотранспортных установок………………………6

1.2 Устройство пневмотранспортных установок…………………………..9

1.2.1 Всасывающая разветвленная пневмотранспортная установка……...9

1.2.2 Нагнетающая пневмотранспортная установка……………………..10

1.3 Основное оборудование пневмотранспортных установок………….11

1.3.1 Приемные устройства всасывающих пневмотранспортных установок………………………………………………………………………….12

1.3.1.1 Приемники для вертикальных материалопроводов……………..12

1.3.1.2 Приемники для горизонтальных материалопроводов…………..14

1.3.2 Питатели………………………………………………………………17

1.3.3 Разгрузители и пылеотделители……………………………………..20

1.3.5 Воздуходувные машины……………………………………………..22

1.4 Способы и устройства для пневматической загрузки бункеров……..23

1.5 Устройство для активного вентилирования и пневмотранспортирования сыпучих материалов в бункерах……………………27

1.6 Краткие выводы……………………………………………………….31

2 Теоретические исследования……………………………………………32

2.1 Обоснование использования одного вентилятора и единой системы пневмопроводов для проведения загрузки, вентилирования и выгрузки сыпучих материалов в бункерах…………………………………………………………….32

2.2 Способы регулировки производительности загрузки бункера…….33

2.3 Определение эффективности загрузки бункера новым способом…..37

3 Методика и результаты экспериментальных исследований……………42

3.1 Методика экспериментальных исследований…………………………42

3.1.1 Описание экспериментальной установки……………………………42

3.1.2 Измерительные приборы и литература………………………………46

3.1.3 Методика проведения опытов………………………………………46

3.1.4 Результаты экспериментальных исследований …………………….47

Заключение…………………………………………………………………49

Список используемых источников………………………………………...50

Введение

В настоящее время на предприятиях зерноперерабатывающей промышленности для хранения зерновых материалов широко используются бункерные хранилища. Однако эффективность их использования снижается из-за несовершенства способов загрузки, хранения и выгрузки зерновых материалов. Так, применение существующих способов пневмозагрузки зерновых материалов с высокой и низкой концентрацией аэросмеси, заключающихся в подаче материала через верх бункера с предварительным выделением в разгрузителе, приводит к снижению производительности загрузки и, как следствие, к увеличению энергозатрат.

Цели и задачи исследования: совершенствование технологических процессов загрузки, хранения и выгрузки зерновых материалов в бункерах путем использования для этого единой системы пневмопроводов и одной воздуходувной машины.

Объект и предмет исследования процесс загрузки, вентилирования и выгрузки сыпучих материалов в бункерах.

Методы исследования: математико-аналитические и экспериментальные.

Связь работы с научными программами и темами: общее понятие транспортировки сыпучих материалов имеет обширные связи во многих областях науки, а применительно в производстве зернопереработке. Оно позволит уменьшить затраты производства, а также сократить время технологического цикла.

Научная новизна и практическая значимость: процесс загрузки, вентилирования и выгрузки сыпучих материалов в бункерах имеют на данное время большой потенциал для изучения и поэтому играют значительную роль в зерноперерабатывающей промышленности.

1 Литературный обзор и общая характеристика пневмотранспортных установок

Пневматический транспорт на зерноперерабатывающих предприятиях

используют для внутрицехового и межцехового перемещения зерна, промежуточных продуктов размола и готовой продукции. Различают пневмотранспортные установки всасывающего и нагнетающего типов, различной протяженности, работающие при низких и высоких концентрациях аэросмеси. Эти различия определяют разнообразие схем установок, виды оборудования и методы расчета.

Широкое применение пневмотранспортных систем и установок в агропромышленном комплексе обусловлено рядом преимуществ пневматических устройств перед другими видами транспортного оборудования. Пневмотранспортные установки обеспечивают возможность перемещения сыпучих материалов по сложной траектории, забор материала из различных средств доставки и труднодоступных мест, выдачу его в различных точках, надежную защиту от атмосферных воздействий и необходимые санитарно-гигиенические условия труда обслуживающего персонала. Пневмотранспортные установки требуют относительно малых площадей для оборудования и трубопроводов, отличаются простотой эксплуатации, легкостью управления, возможностью автоматизации процессов транспортирования и использования дистанционного управления.

И хотя в сравнении с механическим транспортом, пневмотранспортные

установки имеют повышенный расход энергии, этот недостаток стараются

уменьшить повышением точности расчетов, рациональным проектированием,

выбором оборудования и повышением его эксплуатационной надежности.

Процесс пневмотранспортирования сыпучих материалов зависит от концентрации частиц транспортируемого материала в аэросмеси. Различают массовую и объемную концентрации, а также действительную массовую концентрацию. Массовой концентрацией μ, (кг/кг) называется отношение массового расхода материала к массовому расходу воздуха, поступающего в установку в единицу времени. Ее определяют как отношение производительности установки G_M, (кг/ч) к расходу воздуха G_B (кг/ч), равному произведению объемного расхода воздуха м³/ч, на его плотность кг/м³

Действительная массовая концентрация μ_Д представляет собой отношение массового количества материала к массовому количеству воздуха, которые в процессе транспортирования находятся в некотором ограниченном участке материалопровода. [5]