Введение к работе
Актуальность темы. Используемая в настоящее время технология обезвоживания шлама на стадии выделения целевого продукта предполагает удаление из него влаги в энергоемких сушильных аппаратах. В то же время в современных экономических условиях при конверсионных затратах предприятие не способно выделять средства на реконструкцию. Поэтому из оборудования, имеющегося на заводе, необходимо создать высокоэффективный комплекс аппаратов механического и теплового удаления из суспензий и высоковлажных дисперсных материалов свободной и связанной влаги, обладающий оптимальными в некотором смысле технологическими параметрами и позволяющий изготовлять продукцию номинального качества при наименьшей ее себестоимости.
Решение задач в области техники обезвоживания должно базироваться на научных основах и в качестве необходимого этапа включать в себя оптимизацию. На первый план выходят вопросы соотношения экономичности и эффективности производства, то есть выбора оптимальных решений организации производства, позволяющих максимально сэкономить'энергетические и сырьевые ресурсы при возможно минимальных временных затратах и повышении производительности труда.
Важными являются вопросы экологии ( утилизации материала ) . Необходимо, чтобы шлам, обезвоженный по предлагаемой технологической схеме, был пригоден к дальнейшей переработке ( в производстве линолеума,
кирпича, красок, асфальта и т. д. ). . . .
Работа выполнялась в соответствии с Координационным планом НИР Академии наук РФ на 1991 - 95 и. 1996 - 2000 гг. по направлению "Теоретические основы химической технологии", пункт 2.27.2.8 по проблеме "Разработка и исследование аппаратов для сушки. Оптимизация и управление процессом сушки, создание методов расчета сушильных аппаратов, работающих в интенсивных гидродинамических режимах."
Цель работы - анализ современного состояния аппаратурного оформления процессов обезвоживания суспензий и высоковлажных дисперсных материалов;
разработка методики экономике - математического исследования систем аппаратов механического обезвоживания и сушки;
разработка математической модели процесса сушки в шнековом аппарате;
экспериментальное исследование материала с целью получения априорной информации для проведения экономики - математического анализа;
проведение расчета системы аппаратов механического обезвоживания и сушки шлама: выбор рациональной схемы аппаратурного оформления процесса механического обезвоживания и сушки и оптимизация параметров процесса.
Научная новизна: г)
произведено экономике - математическое исследование систем аппаратов механического обезвоживания и сушки, разработана методика их оптимального расчета, позволяющая выбрать наиболее рациональную схему организации процесса обезвоживания и выявить оптимальные режимные параметры аппаратов, входящих в данную технологическую схему;
разработана математическая модель процесса сушки в шнековом аппарате.
*' В руководстве работой принимал участие к.т.н. с.н.с. Мухтаров Я. С.
Практическая ценность и реализация работы.
Разработанная и внедренная методика оптимального расчета комплекса аппаратов обезвоживания суспензий и высоковлажнык дисперсных материалов применима для расчета системы аппаратов, используемых в химической и смежных с ней отраслях промышленности.
Результаты проведенных теоретических и
экспериментальных исследований легли в основу расчета
системы аппаратов механического обезвоживания и сушки,
реализованного на ПО "Завод им. Серго" г. Зеленодольска.
Суммарный годовой экономический эффект от внедрения
разработок составит 482 млн. руб. Состав комплекса
аппаратов, выявленный в результате расчета и принятый ко
внедрению, позволяет существенно интенсифицировать
процесс обезвоживания шлама, повысить
производительность труда, качество шлама, выражающееся в снижении влажности конечного продукта, сократить энергозатраты, снизить себестоимость единицы продукции, освободив при этом значительные производственные площади.
Апробация работы. Основные научные положения и
результаты работы докладывались на Всесоюзной научно -
технической конференции "Современные машины и аппараты
химических производств - Химтехника - 88", 1988 г., г.
Чимкент; на Всесоюзной конференции " Интенсификация
тепло- и массообменных процессов в химической
технологии", 1988 г., г. Казань; на научно - технических
конференциях Казанского Государственного
Технологического Университета в 1986 - 88 гг., 1994 - 96 гг., г. Казань; на Ш-м Минском Международном Форуме по тепло- и массообмену, 1996 г., г. Минск.
Публикации. По теме диссертации опубликованы шесть работ.
Объем и структура работы. Диссертация состоит из введения, четырех глав, заключения, списка используемой литературы и приложения. Общий объем - 140 страниц, из
них 109 страниц основного текста, 19 рисунков и 12 таблиц. Список литературных источников содержит 128 наименований.