Виявлення впливу обертового руху корзини вібраційного гранулятора на струмені та краплі плаву мінеральних добрив у грануляційній башті

Автор(и)

DOI:

https://doi.org/10.15587/1729-4061.2026.353110

Ключові слова:

грануляційна башта, гранулятор, корзина, факел розплаву, обертовий рух, відносна швидкість

Анотація

Об'єктом дослідження є процес руху струменів, крапель і гранул мінеральних добрив у робочому просторі грануляційної башти. Особливість руху – це обертова складова, спричинена обертанням корзини вібраційного гранулятора.

На стадії проєктування для високопродуктивної грануляційної системи вплив обертання корзини гранулятора на рух струменів, крапель і гранул та їх аеродинамічну взаємодію з повітряним потоком у більшості відомих моделей для грануляційного обладнання враховується обмежено.

За розрахункову модель прийнято багатотонажну грануляційну башту  з внутрішнім діаметром 24 м, висотою полоту гранул 80 м, навантаженням по плаву 175 т/годину. Розрахункові результати показали, що при швидкості обертання корзини 180 об/хв забезпечується найбільш допустиме радіальне розкриття факела.  Побудовано траєкторії руху крапель і встановлено залежності горизонтальної та вертикальної складових швидкості для різних конструктивних варіантів корзин.

Результати отримано шляхом чисельного розв’язання системи диференціальних рівнянь руху з урахуванням початкових умов витікання розплаву, геометричних параметрів і швидкості обертання корзини гранулятора.

Обраний підхід може використовуватись на стадії проєктування високопродуктивного грануляційного обладнання для вибору конструкції корзини і режиму її обертання. 

 Отримані залежності дозволяють прогнозувати траєкторії руху гранул і запобігати налипанню ще не кристалізованого розплаву на внутрішні поверхні башти. Усунення умов вторинного дроблення крапель сприяє зменшенню пиловиділення та стабілізації гранулометричного складу продукту

Біографії авторів

Всеволод Іванович Склабінський, Сумський державний університет

Доктор технічних наук

Кафедра хімічної інженерії

Андрій Юрійович Каруцький, Сумський державний університет

Аспірант

Кафедра галузеве машинобудування

Посилання

  1. Yurchenko, O., Sklabinskyi, V., Ochowiak, M., Ostroha, R., Gusak, O. (2022). Rational Choice of a Basket for the Rotational Vibropriller. Journal of Engineering Sciences, 9 (1), F16–F20. https://doi.org/10.21272/jes.2022.9(1).f3
  2. Skydanenko, M., Sklabinskyi, V., Saleh, S., Barghi, S. (2017). Reduction of Dust Emission by Monodisperse System Technology for Ammonium Nitrate Manufacturing. Processes, 5 (3), 37. https://doi.org/10.3390/pr5030037
  3. Skydanenko, M., Sklabinskyi, V., Nadhem, A.-K. M., Nichvolodin, K. (2021). Determination of granule (prill) movement modes in the prilling tower for mineral fertilizer production. Technology Audit and Production Reserves, 5 (3 (61)), 6–9. https://doi.org/10.15587/2706-5448.2021.241142
  4. Saleh, S. N., Barghi, S. (2016). Reduction of fine particle emission from a prilling tower using CFD simulation. Chemical Engineering Research and Design, 109, 171–179. https://doi.org/10.1016/j.cherd.2016.01.017
  5. Broumand, M., Birouk, M. (2016). Liquid jet in a subsonic gaseous crossflow: Recent progress and remaining challenges. Progress in Energy and Combustion Science, 57, 1–29. https://doi.org/10.1016/j.pecs.2016.08.003
  6. Rahmanian, N., Naderi, S., Supuk, E., Abbas, R., Hassanpour, A. (2015). Urea Finishing Process: Prilling Versus Granulation. Procedia Engineering, 102, 174–181. https://doi.org/10.1016/j.proeng.2015.01.122
  7. Gezerman, A. O. (2020). Mathematical modeling for prilling processes in ammonium nitrate production. Engineering Reports, 2 (6). https://doi.org/10.1002/eng2.12173
  8. Kasmaiee, Si., Tadjfar, M., Kasmaiee, Sa., Ahmadi, G. (2024). Linear stability analysis of surface waves of liquid jet injected in transverse gas flow with different angles. Theoretical and Computational Fluid Dynamics, 38 (1), 107–138. https://doi.org/10.1007/s00162-024-00685-2
  9. Kong, L., Lan, T., Chen, J., Wang, K., Sun, H. (2020). Breakup Processes and Droplet Characteristics of Liquid Jets Injected into Low-Speed Air Crossflow. Processes, 8 (6), 676. https://doi.org/10.3390/pr8060676
  10. Guildenbecher, D. R., López-Rivera, C., Sojka, P. E. (2009). Secondary atomization. Experiments in Fluids, 46 (3), 371–402. https://doi.org/10.1007/s00348-008-0593-2
  11. Jackiw, I. M., Ashgriz, N. (2021). On aerodynamic droplet breakup. Journal of Fluid Mechanics, 913. https://doi.org/10.1017/jfm.2021.7
  12. Eggers, J., Villermaux, E. (2008). Physics of liquid jets. Reports on Progress in Physics, 71 (3), 036601. https://doi.org/10.1088/0034-4885/71/3/036601
  13. Jain, M., Prakash, R. S., Tomar, G., Ravikrishna, R. V. (2015). Secondary breakup of a drop at moderate Weber numbers. Proceedings of the Royal Society A: Mathematical, Physical and Engineering Sciences, 471 (2177), 20140930. https://doi.org/10.1098/rspa.2014.0930
  14. Pourrousta, M., Larimi, M. M., Biglarian, M., Hedayati, P. (2023). Liquid Jet Breakup and Penetration in a Gas Cross-Flow -An Experimental Study. Experimental Techniques, 48 (3), 449–459. https://doi.org/10.1007/s40799-023-00668-8
  15. Boggavarapu, P., Ramesh, S. P., Avulapati, M. M., RV, R. (2021). Secondary breakup of water and surrogate fuels: Breakup modes and resultant droplet sizes. International Journal of Multiphase Flow, 145, 103816. https://doi.org/10.1016/j.ijmultiphaseflow.2021.103816
  16. Sklabinskyi, V., Gusak, O., Yurchenko, O., Nichvolodin, K. (2024). Features of placement of several rotating vibrating granulators (OVG) in one granulation tower. Pratsi Tavriyskoho Derzhavnoho Ahrotekhnolohichnoho Universytetu Imeni Dmytra Motornoho, 24 (3), 53–61. https://doi.org/10.32782/2078-0877-2024-24-3-4
  17. Nemati, H., Shekoohi, S. A. (2020). Particle number balance approach for simulation of a multi-chamber fluidized bed urea granulator; Modeling and validation. Powder Technology, 369, 96–105. https://doi.org/10.1016/j.powtec.2020.05.010
Виявлення впливу обертового руху корзини вібраційного гранулятора на струмені та краплі плаву мінеральних добрив у грануляційній башті

##submission.downloads##

Опубліковано

2026-02-27

Як цитувати

Склабінський, В. І., & Каруцький, А. Ю. (2026). Виявлення впливу обертового руху корзини вібраційного гранулятора на струмені та краплі плаву мінеральних добрив у грануляційній башті. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies, 1(1 (139), 51–58. https://doi.org/10.15587/1729-4061.2026.353110

Номер

Том 1 № 1 (139) (2026): Виробничо-технологічні системи

Розділ

Виробничо-технологічні системи

Ліцензія

Авторське право (c) 2026 Vsevolod Sklabinskyi, Andrii Karutskyi

Creative Commons License

Ця робота ліцензується відповідно до Creative Commons Attribution 4.0 International License.

Закріплення та умови передачі авторських прав (ідентифікація авторства) здійснюється у Ліцензійному договорі. Зокрема, автори залишають за собою право на авторство свого рукопису та передають журналу право першої публікації цієї роботи на умовах ліцензії Creative Commons CC BY. При цьому вони мають право укладати самостійно додаткові угоди, що стосуються неексклюзивного поширення роботи у тому вигляді, в якому вона була опублікована цим журналом, але за умови збереження посилання на першу публікацію статті в цьому журналі.

Ліцензійний договір – це документ, в якому автор гарантує, що володіє усіма авторськими правами на твір (рукопис, статтю, тощо).
Автори, підписуючи Ліцензійний договір з ПП «ТЕХНОЛОГІЧНИЙ ЦЕНТР», мають усі права на подальше використання свого твору за умови посилання на наше видання, в якому твір опублікований. Відповідно до умов Ліцензійного договору, Видавець ПП «ТЕХНОЛОГІЧНИЙ ЦЕНТР» не забирає ваші авторські права та отримує від авторів дозвіл на використання та розповсюдження публікації через світові наукові ресурси (власні електронні ресурси, наукометричні бази даних, репозитарії, бібліотеки тощо).
За відсутності підписаного Ліцензійного договору або за відсутністю вказаних в цьому договорі ідентифікаторів, що дають змогу ідентифікувати особу автора, редакція не має права працювати з рукописом.
Важливо пам’ятати, що існує і інший тип угоди між авторами та видавцями – коли авторські права передаються від авторів до видавця. В такому разі автори втрачають права власності на свій твір та не можуть його використовувати в будь-який спосіб.