ТЕХНІЧНА МЕХАНІКА
ISSN 1561-9184 (друкована версія), ISSN 2616-6380 (електронна версія)

ГОЛОВНА    ПРО ЖУРНАЛ    РЕДКОЛЕГІЯ    АВТОРАМ    ПОТОЧНИЙ ВИПУСК    АРХІВ    КОНТАКТИ

УДК 622.232.72:004.942

Технічна механіка, 2021, 4, 137 - 149

КЕРУВАННЯ ГАЗОМАСОПОТОКАМИ В СТРУМИННОМУ ОБЛАДНАННІМ

DOI: https://doi.org/10.15407/itm2021.04.0137

Прядко Н. С., Ігнатьєв О. Д., Шевельова Г. М., Тернова К. В.

Прядко Н. С.
Інститут технічної механіки Національної академії наук України і Державного космічного агентства України,
Україна

Ігнатьєв О. Д.
Інститут технічної механіки Національної академії наук України і Державного космічного агентства України,
Україна

Шевельова Г. М.
Інститут технічної механіки Національної академії наук України і Державного космічного агентства України,
Україна

Тернова К. В.
Інститут технічної механіки Національної академії наук України і Державного космічного агентства України,
Україна

      У даній роботі на основі чисельного моделювання газових потоків в ежекторному вузлі та аналізу акустичних сигналів помольної камери показані шляхи підвищення ефективності газоструминного подрібнення. Для запобігання зносу розгінної трубки ежектора та одержання продукту подрібнення без домішок досліджено вплив підводу додаткового потоку енергоносія на картину течії в розгінній трубці струминного млина. Проведено порівняльний аналіз зміни структури течії в ежекторі в залежності від наявності додаткового підводу і форми розгінної трубки. Показано, що використання конічного насадка дозволяє отримати більш рівномірний потік на виході з ежектора. Завдяки додатковому підведенню енергоносія досягається рівномірне підвищення швидкості потоку та зменшення зносу стінок розгінної трубки. Встановлено зв'язок акустичних сигналів робочих зон млина з технологічними параметрами процесу струминного подрібнення. На цій базі розроблено метод контролю якості продуктів подрібнення. Запропоновано методику визначення крупності матеріалу в потоці енергоносія за результатами акустичного моніторингу процесу, яка використовує встановлену залежність дисперсії характерної частоти акустичних сигналів від маси відповідної фракції суміші при транспортуванні матеріалу в потоці. Представлена методика дозволяє прискорити процес визначення крупності матеріалу та підвищити якість готового продукту подрібнення. Розроблено систему автоматичного керування процесом подрібнення на основі керування процесом завантаження за характеристиками акустичних сигналів зони подрібнення. Створено діючу модель керованого бункера завантаження газоструминного млина. Працездатність системи керування перевірено на імітаційній моделі, що включає модель об’єкту керування (млина) та системи керування. Показано, що система автоматичного керування завантаженням млина за характеристиками акустичних сигналів зони подрібнення дає змогу підвищити продуктивність млина до 10 %, що перевірено в промислових умовах Вільногірського гірничо-металургійного комбінату.
     

газоструминний млин, сопло, ежектор, акустичні сигнали, продуктивність, керування

1. Zhao X., Zhu H., Zhang G., Tang W. Effect of superfine grinding on the physicochemical properties and antioxidant activity of red grape pomace powders. Powder Technol. 2015. No 286. Pр.838–844. https://doi.org/10.1016/j.powtec.2015.09.025

2. Pryadko N. S., Ternova K. V. Acoustic monitoring of jet grinding. Akadem periodyka. 2020. 192 p. https://doi.org/10.15407/akademperiodyka.409.192

3. Ali M., Lin L. Optimisation and analysis of bead milling process for preparation of highly viscous, binder-free dispersions of carbon black pigment. Prog. Org. Coat. 2018. No 119. Pp. 1–7. https://doi.org/10.1016/j.porgcoat.2018.02.007

4. Pryadko N., Muzyka L., Strelnikov H., Ternova K., Verhorobina I. Acoustic method of jet grinding study and control. E3S Web of Conferences 109, 00074 (2019) Essays of Mining Science and Practice. 2019. Рр.1–11. https://doi.org/10.1051/e3sconf/201910900074

5. Шевелёва А. М. Методы повышения качества готового продукта при струйном измельчении. Збагачення корисних копалин. 2018. Вип. 69 (110). С. 86–94.

6. Kong F., Kim H. Analytical and Computational Studies on the Performance of a Two-Stage Ejector Diffuser System. Int. J. Heat Mass Transf. 2015. Vol. 85. Pp. 71–87. https://doi.org/10.1016/j.ijheatmasstransfer.2015.01.117

7. Бараковских Д. С., Шишкин С. Ф., Шишкин А. С. Движение частиц в разгонной трубке струйной мельницы. Вестник Белгородского государственного технического университета им. В.Г. Шухова. 2017. № 5. С. 82–88.

8. Rao S. M. V., Jagadeesh G. Novel supersonic nozzles for mixing enhancement in supersonic ejectors. Applied Thermal Engineerin. 2014. No 71. Pp. 62–71. https://doi.org/10.1016/j.applthermaleng.2014.06.025

9. Ameur K., Aidoun Z., Ouzzane M. Modeling and numerical approach for the design and operation of two-phase ejectors. Applied Thermal Engineering. 2016. No 109. Pp. 809–818. https://doi.org/10.1016/j.applthermaleng.2014.11.022

10. Бараковских, Д. С., Шишкин, С. Ф. Эжекторная струйная мельница с внешним давлением. Промышленное производство и металлургия: материалы международной научно-технической конференции. 2020. C. 14–19.

11. Ігнатьєв О. Д., Шевельова Г. М. Вплив місця розташування елементу керування газовими потоками в ежекторному вузлі на характер течії потоку. Технічна механіка. 2020. № 3. C. 54–63. https://doi.org/10.15407/itm2020.03.054

12. Шевелёва А. М., Игнатьев А. Д. Расчет поля скоростей эжектора с дополнительным подводом энергоносителя по оси разгонной трубки. Збагачення корисних копалин: Наук.-техн. зб. 2019. Вип. 73(114). С. 92–98.

13. Zhiyong Gaoa, Ruiying Fana, John Ralstonc, Wei Suna, Yuehua Hu Zhiyong Gaoa, Ruiying Fana, John Ralstonc, Wei Suna, Yuehua Hu. Surface broken bonds: An efficient way to assess the surface behaviour of fluorite. Minerals Engineering. 2019. No 130. Pр. 15–23. https://doi.org/10.1016/j.mineng.2018.09.024

14. Ткачев В. В., Бубликов А. В. Использование имитационного моделирования для исследования системы автоматического управления добычным комбайном. Национальный горный университет. 2015. 182 с.

15. Решмин Б. И. Имитационное моделирование и системы управления. Инфра-Инженерия. 2016. 74 с.

Copyright (©) 2021 Прядко Н. С., Ігнатьєв О. Д., Шевельова Г. М., Тернова К. В.

Copyright © 2014-2021 Технічна механіка