Введение к работе
Актуальность. Значительная часть технологических процессов сельскохозяйственного производства, как правило, связана с выделением в атмосферу сухих, а также капельных частиц. Это, например: сушка, хранение и переработка зерна, семян трав, овощных культур, кормоприготовление и т.п.
Такие частицы, выброшенные наружу, могут наносить серьезный вред человеку и природной среде.
Пневмосепарация перед выбросом технологических аэрозолей имеет важное значение в решении общегосударственной проблемы охраны окружающей среда с доведением до предельно допустимой концентрации токсичных выбросов, установленной "Национальным управлением по контролю загрязнения атмосферы. и океанических вод".
На важность темы указывает также и то обстоятельство, что для ряда отраслей, таких как энергетика, металлургия, пищевая и химическая промышленность и др., решение подобной задачи имеет и другую цель - повторное использование уловленного материала.
Работа содействует выполнению нормативных требований, предусмотренных законом (вышел в 1980 г.) об охране окружающей среды, а также ГОСТа 17.2.3.02-78 "Охрана природы. Атмосфера. Правила установления допустимых выбросов вредных веществ промышленными предприятиями".
Цель и задачи. Целью данной работы было повышение эффективности процесса пневмосепарации - классификации преимущественно тонкодасперсных частиц, из завихренной дисперсной системы в кольцевом пространстве с подвижными границами и создание на базе исследованной математической модели устройства, реализующего этот процесс.
В связи с чем были решены задачи:
построение и исследование (теоретически и экспериментально) полуэмпирической - математической модели процесса пневмосепарации микрочастиц из завихренной дисперсной системы в кольцевом пространстве с подвижными границами;
разработка и создание конструкции, реализующей процесс по предыдущему пункту.
Методика проведения исследования. В работе использованы аналитико-численный, экспериментальный и расчетно-конструктивный методы. Аналитический метод включал составление систем дифференциальных' уравнений относительного и абсолютного движений микрочастиц в детерминированной и стохастической постановках с использованием аппарата процессов Маркова. Затем системы с-соответствующими начальными и краевыми условиями решались на ЭВМ -УВТ-ТО по методу Рунге-Кутта-Мерсона с автоматическим изменением шага.
Уравнение Фоккера-Планка-Колмогорова решалось численно методом "прогонки" с применением монотонной неявной схемы 2-го порядка точности.
В экспериментальных исследованиях были использованы методы
физического моделирования для~"проверки положений и выводов
теории. ' . -- "Ї '' "
С помощью расчетно-конструктивного метода на основе результатов математического и экспериментального моделирований были получены оптимальные значения 'кинематических и геометрических характеристик для устройства-,- реализующего процесс пневмосепа-рации.
Результаты экспериментов обрабатывались с применением изве
стных методов математической статистики, в частности, - "W-кри-
терия". 1. *
Научная новизна. Научная новизна состоит:
в построении и исследовании полуэмпирической математичёс- ' кой модели процесса пнавмосепарации микрочастиц из завихренной дисперсной системы в кольцевом пространстве с подвижными границами;
в получении аналитико-численным методом оптимальных кинематических и геометрических характеристик процесса;'
в установлении на качественном уровне тенденции влияния на процесс случайных воздействий типа "белого шума"; , ' -
в разработке способов (защищены авторскими свидетельствами) пневмосепарации микрочастиц из завихренной ' дисперсной системы в кольцевом пространстве с подвижными границами; "
- в создании и внедрении конструкции, реализующей способ
предыдущего пункта.
Практическая ценность работы состоит в повышении экономической эффективности методов пневмосепарации в соответствующих отраслях сельскохозяйственного производства, улучшении качества сепарации и классификации дисперсного материала с целью получения, высокосортной продукции- (например, муки высшего сорта), а также в решении задач охраны окружающей среды, в частности- от тонкодисперсных частиц, плохо улавливаемых обычными методами и аппаратами.
Реализация результатов исследований. Разработанный метод пневмосепарации был реализован (1985 г.) в очистном устройстве на Третьяковском (Алт. край) районном производственном объединении по производственно-техническому обеспечению сельского хозяйства ", в цехе покраски тракторов и двигателей в системе рекуперации лакокрасочных материалов. Экономический эффект составил 8,9 тыс. рублей в год (в ценах 1985 года).
ОІЖБ НПО "Нивы Алтая" приняло материалы, содержащие методику расчета оптимальных значений кинематических и геометрических параметров пневмосепаратора зерновых материалов с выполненным эскизным проектом, к созданию устройства, реализующего вышеупомянутый пневмосепарационный процесс. . к
Апробация. Основные положения диссертационной работы представлялись в докладах на всесоюзной научной конференции ."Пути повышения качества зерна и зернопродуктов, улучшения ассортимента крупы, муки и хлеба" (Москва, 1989 г., октябрь, 19-24).
Публикации. Основные результаты исследований опубликованы в
центральной печати (10 работ, в том числе два авторских свидете
льства). ,,
Структура и объем работы. Диссертация содержит введение,
четыре главы, список литературы и приложения. Основное
содержание изложено ,на .96 страницах текста, включающего 26
рисунков, 4 таблицы. Список литературы - 187 наименований, при
ложений - 4.
, . Содержание работы
