Основные процессы и аппараты технологии промышленных взрывчатых веществ - Генералов М.Б.
ISBN 5-94628-130-5
Скачать (прямая ссылка):
Таблица 5.3
Значения коэффициента Стьюдента
л Значения tc при а л Значения гс при а
0,90 0,95 0,98 0,99 0,90 0,95 0,98 0,99
2 6,31 12,71 31,82 63,66 9 1,86 2,31 2,90 3,36
3 2,92 4,30 6,96 9,92 10 1,84 2,26 2,76 3,25
4 2,35 3,18 4,54 5,84 15 1,76 2,14 2,60 2,98
' 5 2,13 2,78 3,75 4,60 20 1,73 2,09 2,53 2,86
6 2,01 2,57 3,65 4,03 30 1,70 2,04 2,46 2,76
7 1,94 2,45 3,14 3,71 60 1,67 2,00 2,39 2,66
8 1,90 2,36 2,97 3,56 CM 1,65 1,96 2,33 2,58
155
где — эквивалентный диаметр частицы, см; рч — плотность материала частицы, г/см3; C0 — концентрация ключевого компонента в смеси, %.
Для порошкообразных материалов масса проб обычно составляет 1-5 г.
Для смесей высокой однородности коэффициент неоднородности Vc < 2%, хорошего качества 2% < Vc < 5%, низкого качества 5% < Vc < < 8%. В промышленных смесителях не удается получать смесь со значениями Vc < 1,5% (при массе пробы 1 г).
Теория процессов смешивания. В настоящее время не создана пока обобщающая теория процессов смешивания сыпучих материалов и математических методов их исследования. Изложенный здесь материал лишь знакомит с существующими подходами к анализу процессов смешивания и методами проведения этого анализа.
При периодическом процессе смешивания экспериментальные зависимости Vc от времени смешивания t, полученные для различных конструкций смесителей и режимов их работы, называются кинетическими кривыми смешения. Эти кривые имеют три характерных участка (рис. 5.26), каждый из которых соответствует определенному по времени периоду смешивания.
В периоде / преобладает процесс смешивания по сравнению с процессом сегрегации. За счет уменьшения агрегатов из одинаковых частиц и конвективного переноса их по внутреннему объему смесителя происходит резкое снижение коэффициента неоднородности.
В периоде II скорость процесса смешивания становится соизмеримой со скоростью сегрегации, поэтому значения Vc от момента tK со временем изменяются незначительно. Процесс смешивания реализуется в основном за счет перемещения и перераспределения отдельных частиц одна относительно другой и по-Рис. 5.26. Кинематическая кривая процес- лучил название диффузи-са смешивания сыпучих материалов в смеси- онного смешивания телях периодического действия в периоде /Яэлементар-
156 ные процессы смешивания (конвективное и диффузионное смешивание) по скорости равны процессу сегрегации, поэтому в некоторый момент времени tCM, называемым оптимальным временем смешивания, коэффициент неоднородности Vc становится постоянным.
Предельно достижимое значение коэффициента неоднородности Vc конкретной смеси определяется экспериментально и зависит от многих факторе: физико-механических свойств смеси, конструкции смесителя и режима его работы.
Кинетику процесса периодического смешивания чаще всего описывают уравнением типа
Vc(0 = «Ксое-ф' при t < tCM,
где Vc (t) — коэффициент неоднородности смеси к моменту времени t; а - коэффициент пропорциональности; Vco — коэффициент неоднородности смеси в начальный момент смешивания (определяется соотношением компонентов смеси); Ф— функция (или параметр), зависящая от физико-механических свойств смеси, геометрических размеров и технологических параметров работы смесителя и имеющая размерность, обратную времени.
При непрерывном процессе смешивания в постоянно действующих смесителях поступление компонентов на смешение и выдача готовой смеси осуществляются непрерывно. В отдельных случаях компоненты поступают в смеситель дискретно.
Качество приготовленной смеси в таких смесителях зависит не только от процесса смешивания, но и от характеристик питающих потоков и их дозирования. Практически ни один питатель или дозатор не может обеспечить непрерывное поступление материала в строго заданном количестве в каждый момент времени. Следовательно, на основную задачу смесителя (качественное смешивание поступающих компонентов) накладывается дополнительное условие, связанное со снижением или «сглаживанием» флуктуаций питающих потоков.
Существуют различные подходы теоретического анализа работы непрерывно действующих смесителей от практических рекомендаций, базирующихся на инженерном опыте осуществления процессов смешивания на смесителях различной конструкции, до математического описания.
При недостаточной информации о физической сущности происходящих явлений или их большой сложности, т.е. при невозможности составить их детерминированную модель в виде функциональных зависимостей, отображающих физическую природу явлений, используют экспериментально-статистические методы. В результате математическое описание процесса смешивания осуществляется на уровне эмпирических соотношений, связывающих основные характеристики про-
157 цесса смешивания. В рамках рассматриваемого подхода нередко проводят чисто формальную обработку опытных данных, используя соотношения (типа регрессионных моделей и др.) вне физических представлений о механизме протекания процесса смешивания и тем самым заведомо ограничивая возможности использования расчетного уравнения узкими рамками проведенного эксперимента.
