Визначення режимів руху гранул (прилл) у грануляційній башті виробництва мінеральних добрив

Анотація

Об'єктом дослідження є режим руху гранул мінеральних добрив, отриманих в баштах. Предметом дослідження є вплив фізико-хімічних властивостей гранул, їх розміру та початкових гідродинамічних показників на швидкість руху гранул у башті. Для тукової промисловості характерні високі вимоги до обсягів виробництва мінеральних добрив, що робить перспективним використання грануляційних установок великої одиничної потужності, баштове виробництво. Отриманий продукт повинен мати стабільний фізико-хімічний склад, бути монодисперсним зі сферичною формою гранул, що дозволяє проводити довгострокове зберігання насипом без використання допоміжного обладнання та відповідати світовим стандартам якості. Основним грануляційним обладнанням, що використовується в баштовому виробництві мінеральних добрив, є грануляційне обладнання розпилюючого типу. У таких баштах виникає імовірність перетину факелів гранул, потрапляння гранул на стінки грануляційної башти та налипання розплаву на цій поверхні в промислових умовах, що приводить до негативних наслідків. Тому визначення режимів руху гранул досі залишається важливим. В роботі були використані методи математичного моделювання руху гранул за різних умов. Для розв’язання рівнянь диференційних рівнянь використовували чисельні методи. В результаті отримали рівняння для визначення складових швидкості по осям координат х та у. Розрахунок горизонтальної швидкості гранули та визначення часу її руху в робочій області грануляційної башти дозволяє визначити довжину шляху гранули в цьому напрямку, визначити діаметр факелу розпилу гранул. Дає інформацію по запобіганню потрапляння гранул на стінки грануляційної башти та налипанню розплаву на цій поверхні в промислових умовах, що приводить до негативних наслідків. Величина швидкості, особливо для вертикальної складової, з часом у декілька разів змінює своє значення в наслідок зміни режиму руху гранул при руху від гранулятора до низу башти. Це вказує на необхідність також враховувати зміну величини коефіцієнта супротиву в часі. При отриманні рівнянь були використанні спрощення, розглядався рух твердої гранули. Однак з гранулятора (диспергатора) рух починає крапля, яка потім кристалізується в гранулу. Порівнявши отримані результати, що дозволяють розрахунковим шляхом передбачити поведінку факелу розпилу гранул, з результатами, що отримані в промислових умовах, можна зробити висновок, що похибка отриманих рівнянь складає 10,5%. Тому роботу над вдосконаленням отриманих рівнянь, що описують режим руху (швидкість) гранул, буде продовжено.