Визначення температури гранул мінеральних добрив після контакту з повітрям у грануляційній башті

Автор(и)

DOI:

https://doi.org/10.15587/2706-5448.2024.310855

Ключові слова:

грануляційна башта, коефіцієнт теплопередачі, обертовий вібраційний гранулятор, мінеральні добрива, термодинамічні процеси

Анотація

Об’єктом дослідження є процес охолодження гранул мінеральних добрив у грануляційній башті. Основною проблемою, що вирішувалася, це аналіз температурного режиму охолодження гранул для підвищення їх міцності та якості, а також зменшення ймовірності їх руйнування під час зберігання та транспортування.

Представлено конструкцію обертового вібраційного гранулятора (ОВГ) та математичну модель розрахунку температури гранул і повітря на різних етапах процесу грануляції. Для опису гідродинамічних та термодинамічних процесів використовуються критерії Рейнольдса, Пекле та Прандтля.

У ході роботи створено модель розрахунку та можливість передбачення кінцевої температури гранул мінеральних добрив, що дозволяє уникнути негативних наслідків, таких як зниження міцності гранул та їх руйнування під час відвантаження, транспортування та внесення в ґрунт. Поліпшення технологічних показників роботи грануляційної башти, зокрема температурних режимів охолодження гранул, сприяє підвищенню якості продукції. Модель розрахунку дозволяє коригувати параметри процесу, щоб забезпечити формування гранул із заданими властивостями, що відповідають сучасним вимогам до монодисперсного складу гранул мінеральних добрив.

Отримано результати, які показують вплив гідродинамічних та термодинамічних факторів на процес охолодження та кристалізації гранул. Це пов’язано з використанням обертового вібраційного гранулятора, який забезпечує рівномірний розподіл крапель плаву по перетину башти та їх ефективне охолодження за рахунок контакту з потоком повітря.

Результати можуть бути використані на практиці для покращення роботи грануляційних башт при виробництві мінеральних добрив, що дозволяє підвищити якість продукції та покращити її зберігання та застосування. Порівняно з аналогічними методами, використання запропонованих моделей забезпечує підвищену міцність та однорідність гранул, що є ключовими перевагами в умовах великотоннажного виробництва добрив.

Біографії авторів

Костянтин Васильович Нічволодін, Сумський державний університет

Аспірант

Кафедра хімічної інженерії

Всеволод Іванович Склабінський, Сумський державний університет

Доктор технічних наук, професор, завідувач кафедри

Кафедра хімічної інженерії

Олександр Юрійович Юрченко, Сумський державний університет

Аспірант

Кафедра хімічної інженерії

Посилання

  1. Skydanenko, M. S. (2014). Hidromekhanichni pokaznyky prystroiv dlia otrymannia monodyspersnykh krapel ta hranul. PhD dissertation.
  2. Islamova, A. (2018). Experimental determination of the heat transfer coefficient during evaporation and boiling of thin liquid film. MATEC Web of Conferences, 194, 01022. https://doi.org/10.1051/matecconf/201819401022
  3. Vossel, T., Wolff, N., Pustal, B., Bührig-Polaczek, A., Ahmadein, M. (2021). Heat Transfer Coefficient Determination in a Gravity Die Casting Process with Local Air Gap Formation and Contact Pressure Using Experimental Evaluation and Numerical Simulation. International Journal of Metalcasting, 16 (2), 595–612. https://doi.org/10.1007/s40962-021-00663-y
  4. Moreira, T. A., Colmanetti, A. R. A., Tibiriçá, C. B. (2019). Heat transfer coefficient: a review of measurement techniques. Journal of the Brazilian Society of Mechanical Sciences and Engineering, 41 (6). https://doi.org/10.1007/s40430-019-1763-2
  5. Wu, C., Xu, W., Wan, S., Luo, C., Lin, Z., Jiang, X. (2022). Determination of Heat Transfer Coefficient by Inverse Analyzing for Selective Laser Melting (SLM) of AlSi10Mg. Crystals, 12 (9), 1309. https://doi.org/10.3390/cryst12091309
  6. Petrich, C., Arntsen, M., Dayan, H., Nilsen, R. (2013). Heat Transfer in a Bed of Dry Iron Ore Pellets. ISIJ International, 53 (4), 723–725. https://doi.org/10.2355/isijinternational.53.723
  7. Chung, C.-H., Yang, K.-S., Chien, K.-H., Jeng, M.-S., Lee, M.-T. (2014). Heat Transfer Characteristics in High Power LED Packaging. Smart Science, 2 (1), 1–6. https://doi.org/10.1080/23080477.2014.11665596
  8. 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
  9. Coulson, J. M., Richardson, J. F. (1999). Chemical Engineering. Vol. 1. Elsevier.
  10. Chepurnyi, M. M., Tkachenko, S. Y. (2004). Osnovy tekhnichnoi termodynamiky. Vinnytsia: Podillia-2000, 358.
Determination of the temperature of mineral fertiliser granules after contact with the air in a granulation tower

##submission.downloads##

Опубліковано

2024-08-31

Як цитувати

Нічволодін, К. В., Склабінський, В. І., & Юрченко, О. Ю. (2024). Визначення температури гранул мінеральних добрив після контакту з повітрям у грануляційній башті. Technology Audit and Production Reserves, 4(3(78), 28–32. https://doi.org/10.15587/2706-5448.2024.310855

Номер

Розділ

Хіміко-технологічні системи