Russian Federation
employee
Kazan, Kazan, Russian Federation
Russian Federation
employee
Russian Federation
Russian Federation
GRNTI 68.85 Механизация и электрификация сельского хозяйства
The injection pumps are used for stirring (mixing) of solid loose materials in gas and liquid media. An antilock brake device – spreader is used to unload the suction zone of the injector. The technological parameters of the process are defined: the limiting diameter of the arch of forming holes, the parameters of spreader, the speed of waving and entrainment, the criterion for estimating the homogeneity, the inhomogeneity coefficient, the coefficient of variation, the minimum admissible weight of sample.
injector, hydroelevator, winding speed, spreader, analysis of samples.
Введение. Технологический процесс смешения твёрдых сыпучих материалов встречается в разных отраслях промышленности и в аграрном секторе. Основной показатель этого процесса - равномерность распределения частиц в объёме аппарата.
Для перемешивания твёрдых частиц в газовой и жидкой средах применяют разнообразные аппараты [10].
Условия, материалы и методы исследований. Рассмотрим инжекционный смеситель для смешивания газ + твёрдые частицы (рисунок 1) и жидкость + твёрдые частицы (рисунок 2) [16]. Аппараты работают в периодическом режиме. Твёрдые частицы загружаются в аппарат, включается циркуляционный контур, газ (жидкость), вытекая из сопла большой скоростью, создаёт двухфазный поток инжектора.
Скорость перемешивания зависит от расхода инжектора по твёрдой фазе. В объёме аппарата частицы неподвижны, а в зоне всасывания, под рассекателем образуется зона псевдоожижения и пневмотранспорта (гидротранспорта).
Анализ и обсуждение результатов. При работе такого аппарата возникает проблема предотвращения сводообразования, которая может возникнуть в зоне всасывания, псевдоожижения. Предельный диаметр сводообразующих отверстий для мелких частиц можно определить по эмпирической зависимости [13]:
dКР = А·еВС. (1)
Для частиц 0,5˂dэке˂10мм при А=4,63;в=0,244 было получено:
Для наиболее крупных частиц была рекомендована следующая формула:
dКР =h0 (1+sinα), (2)
где h0 – высота свободно стоящей вертикальной стенки сыпучего материала;
α – угол естественного откоса.
1. Bulatov A.A. Horizontal hydrotransport of polydisperse particles. [Gorizontalnyy gidrotransport polidispersnykh chastits]. / A.A. Bulatov, G.G. Nikolaeva, N.Kh. Zinnatullin // Vestnik Kazanskogo gosudarstvennogo agrarnogo universiteta. - The Herald of Kazan State Agrarian University. - 2012. - Vol. 15, - P. 56-58.
2. Valiev A.R. Technical support of the farming system of the Republic of Tatarstan: current state and directions of development. [Tekhnicheskoe obespechenie sistemy zemledeliya Respubliki Tatarstan: sovremennoe sostoyanie i napravleniya razvitiya]. / A.R. Valiev, R.I. Safin, N.I. Semushkin, B.G. Ziganshin // Vestnik Kazanskogo gosudarstvennogo agrarnogo universiteta. - The Herald of Kazan State Agrarian University. - 2012. - Vol. 7, №4 (26) - P. 65-70.
3. Dementienko O.A. Prospects for using pneumatic transport in the inhibited dense layer regime in the technological processes of the chemical industry and related industries. [Perspektivy ispolzovaniya pnevmotransporta v rezhime zatormozhennogo plotnogo sloya v tekhnologicheskikh protsessakh khimicheskoy promyshlennosti i smezhnykh otrasley]. / O.A. Dementienko, A.O. Pankov, N.Kh. Zinnatullin // Vestnik Kazanskogo gosudarstvennogo agrarnogo universiteta. - The Herald of Kazan State Agrarian University. - 2014. - Vol. 17, №5 - P. 179-182.
4. Dementienko O.A. The structure and physical model of the motion of a retarded dense layer. [Struktura i fizicheskaya model dvizheniya zatormozhennogo plotnogo sloya]. / O.A. Dementienko, A.O. Pankov, I.A. Edygarov, N.Kh. Zinnatullin // Vestnik Kazanskogo gosudarstvennogo agrarnogo universiteta. - The Herald of Kazan State Agrarian University. - 2014. - Vol. 17, №22 - P. 119-123.
5. Dementienko O.A. Mathematical model of pneumatic transport in the inhibited dense layer: critical review and choice of possible approaches. [Matematicheskaya model pnevmotransporta v zatormozhennom plotnom sloe: kriticheskiy obzor i vybor vozmozhnykh podkhodov]. / O.A. Dementienko, A.O. Pankov, N.Kh. Zinnatullin // Vestnik Kazanskogo gosudarstvennogo agrarnogo universiteta. - The Herald of Kazan State Agrarian University. - 2015. - Vol. 18, №20 - P. 67-69.
6. Ziganshin B.G. Povyshenie effektivnosti tekhnicheskikh sredstv prigotovleniya kormov v zhivotnovodstve na osnove rasshireniya tekhnologicheskikh vozmozhnostey izmelchiteley. / Dis. Dokt. Tekhn. Nauk. (Increase the efficiency of technical means of forages preparation in cattle breeding on the basis of expansion of technological possibilities of shredders. / Dissertation for the degree of Doctor ofTechnics). - Kazan, Kaz. GAU.: - 2004. - P. 304.
7. Ziganshin B.G. Some problems of technical maintenance of agrarian and industrial complex and prospects of its development. [Nekotorye problemy tekhnicheskogo obespecheniya APK i perspektivy ego razvitiya]. / B.G. Ziganshin, A.R. Valiev, N.N. Khamidullin // Vestnik Kazanskogo gosudarstvennogo agrarnogo universiteta. - The Herald of Kazan State Agrarian University. - 2008. - t. 3, №2(8) - P. 148-152.
8. Zinnatullin N.Kh. Separation of a gas-liquid polydisperse system in a moving stream. [Razdelenie gazzhidkostnoy polidispersnoy sistemy v dvizhuschemsya potoke]. / N.Kh. Zinnatullin, A.A. Bulatov // Zhurnal prikladnoy khimii. - Journal of applied chemistry. - 1995. - Vol. 68. - Edition 2 - P. 1845-1848.
9. Zinnatullin N.Kh. Stirring of a concentrated heterogeneous medium. [Peremeshivanie kontsentrirovannoy geterogennoy sredy]. / N.Kh. Zinnatullin, I.M. Nafikov, A.A. Bulatov // Khimicheskaya promyshlennost. - Chemical industry. - 1995. - №2. - P. 122-124.
10. Zinatullin N.Kh. Gidrodinamika i gidrodinamicheskie protsessy. [Hydrodynamics and hydrodynamic processes]. / N.Kh. Zinatullin // - Izdat. KGEU, Kazan: - 2010. - P. 238.
11. Kashapov I.I. Energosberezhenie i energoeffektivnost. Perspektivy razvitiya v Rossii i mire. // Agrarnaya nauka XXI veka. Aktualnye issledovaniya i perspektivy. Trudy mezhdunarodnoy nauchno-prakticheskoy konferentsii. (Energy saving and energy efficiency. Prospects for development in Russia and the world. / I.I. Kashapov, A.A. Mustafin, B.G. Ziganshin, R.R. Lukmanov, N.A. Korsakov // Agrarian Science of the XXI Century. Actual research and prospects. Proceedings of the international scientific and practical conference). Saratov, FGBOU VO Saratovskiy GAU, 2015. - P. 175-181.
12. Lushnov M.A. Razrabotka konstruktsii i sovershenstvovanie rabochego protsessa gorizontalnogo propellernogo smesitelya-zaparnika poluzhidkikh kormov. // Dis. Kand. Tekhn. Nauk. (Development of design and improvement of the working process of the horizontal propeller mixer-pailer of semi-liquid fodder. / M.A. Lushnov // Dissertation for the degree of Ph.D. of Technics). - Bash.GAU.: - 2014. - P. 127.
13. Lushnov M.A. Research of working parameters of a propeller mixer. [Issledovanie rabochikh parametrov propellernogo smesitelya]. / M.A. Lushnov // Selskiy mekhanizator. - Rural mechanic. - M.: Izd-vo Niva. - 2009. - №8. - P. 28.
14. Pankov A.O. Increase the energy efficiency of hydrotransport of non-structural suspensions by varying its technological parameters. [Uvelichenie energoeffektivnosti gidrotransporta nestrukturnykh suspenziy putem varirovaniya ego tekhnologicheskimi parametrami]. / A.O. Pankov, N.Kh. Zinnatullin // Vestnik Kazanskogo gosudarstvennogo agrarnogo universiteta. - The Herald of Kazan State Agrarian University. - 2011. - Vol. 14. - P. 24.
15. Obschiy kurs protsessov i apparatov khimicheskoy tekhnologii. Kniga 1. [General course of chemical technology processes and devices]. Book 1. Edited by Ainshtein V.G. - M.: Logos. Vysshaya shkola. - 2003. - 910s.
16. Patent №2025982 RF, MPK V01F/00. Rastvoritel. (Patent №2025982 RF, MPK V01F/00. Solvent). / N.Kh. Zinnatullin, V.F. Koval, I.M. Nafikov, E.N. Khlabystov // Declared 24.06.91. Publisshed 05.27.95.
17. Protsessy i apparaty khimicheskoy tekhnologii. Tom 2. Mekhanicheskie i gidromekhanicheskie protsessy. [Processes and apparatus of chemical technology. Volume 2. Mechanical and hydromechanical processes]. Edited by A.M. Kutepov. - M.: Logos, 2002. - P. 600.
