Моделирование и оптимизация регулярных многоступенчатых многопродуктовых гравитационных классификаторов
В.П. Жуков, А.Н. Беляков, А.В. Огурцов, А.С. Шмелев, Д.С. Бараковских, С.И. Шувалов
Вестник ИГЭУ, 2023 г. выпуск 4, сс. 77—84
Скачать PDF
Состояние вопроса. Вопросы переработки сыпучих материалов в энергетике, фармакологии и химической индустрии занимают важное место. Новые технологии зачастую формируют новые требования к гранулометрическим характеристикам отдельных компонентов порошков и их смесям. Часто компоненты смеси различаются по своим свойствам и размерам зерен, в связи с чем для получения порошков с заданными технологическими свойствами требуется многостадийная переработка данных смесей. Оптимальное управление структурой и режимами работы сложных многоступенчатых аппаратов для получения порошков с заданными свойствами является актуальной задачей.
Материалы и методы. Для моделирования многоступенчатых гравитационных классификаторов использованы методы теории вероятностей и уравнения фракционных массовых балансов. При решении задач оптимизации классификации порошков применены методы математического программирования.
Результаты. Предложена обобщенная методика комбинаторного матричного описания разомкнутой ступени регулярных многопродуктовых классифицирующих элементов для произвольного числа готовых продуктов. Предложенная модель ступени использована для матричного описания замкнутой системы аппаратов с произвольной структурой потоков. Определены наилучшие структуры и режимы работы отдельных ступеней для получения порошков с заданными технологическими свойствами.
Выводы. Разработанный подход позволяет оптимально управлять структурой каскада классификаторов и режимами работы его отдельных ступеней для получения порошков с заданными технологическими свойствами, а также строить системы предиктивной диагностики состояния этих установок в энергетической, фармакологической и химической отраслях промышленности.
1. Ревнивцев В.И. Селективное разрушение минералов. – М.: Недра, 1988. – 286 с.
2. Андреев С.E. Дробление, измельчение и грохочение полезных ископаемых. – М.: Недра, 1980. – 416 с.
3. Фоменко Т.Г., Бутовецкий В.С., Погарцева Е.М. Технология обогащения углей: справочное пособие. – М.: Недра, 1985. – 367 с.
4. Сиденко П.М. Измельчение в химической промышленности. – М.: Химия, 1977. – 368 с.
5. Кафаров В.В., Дорохов И.Н., Арутюнов С.Ю. Системный анализ процессов химической технологии. Процессы измельчения и смешивания сыпучих материалов. – М.: Наука, 1985. – 440 с.
6. Линч А. Циклы дробления и измельчения. – М.: Недра, 1980. – 343 с.
7. Ходаков Г.С. Физика измельчения. – М.: Наука, 1972. – 308 с.
8. Дуда В. Цемент. – М.: Стройиздат, 1981. – 464 с.
9. Справочник по обогащению руд. Подготовительные процессы / под ред. О.С. Богданова. – М.: Недра, 1982. – 368 с.
10. Жуков В.П., Каталымов А.В., Мизонов В.Е. Расчетно-экспериментальное исследование разделения разнопрочных материалов в совмещенном распределенном процессе дробления классификации // Теоретические основы химической технологии. – 1997. – Т. 31, № 3. – С. 333–335.
11. Беляков А.Н., Жуков В.П., Otwinowski H., Urbaniak D. Описание процессов измельчения и классификации сыпучих материалов на основе уравнения Больцмана // Вестник ИГЭУ. – 2011. – Вып. 1. – С. 108–110.
12. Mizonov V., Zhukov V., Bernotat S. Simulation of Grinding: New Approaches. – Ivanovo, 1997. – 108 p.
13. Барский М.Д., Ревнивцев В.И., Соколкин Ю.В. Гравитационная классификация зернистых материалов. – М.: Недра, 1974. – 232 с.
14. Мизонов В.Е., Ушаков С.Г. Аэродинамическая классификация порошков. – М.: Химия, 1989. – 160 с.
15. Жуков В.П., Барочкин Е.В. Системный анализ энергетических тепломассообменных установок. – Иваново, 2009. – 176 с.
16. Вентцель Е.С. Исследование операций: задачи, принципы, методология. – М.: Дрофа, 2004. – 207 с.
17. Гмурман В.Е. Руководство к решению задач по теории вероятностей и математической статистике. – М.: Высш. шк., 1970. – 239 с.
18. Карманов В.Г. Математическое программирование. – М.: Физматлит, 2004. – 264 с.
19. Власов В.Г. Конспект лекций по высшей математике. – М.: Айрис, 1996. – 287 с.