Экспериментальное исследование этапа формирования разреженных потоков сыпучих компонентов ротационным способом
Authors: Бахаева Д.Д. , Капранова А.Б. , Скурыгин Е.Ф. 
Published: January 2025

Актуальная проблема снижения влияния эффекта сегрегации на однородность конечного продукта при смешивании твердых дисперсных материалов требует решения, в частности для таких отраслей, как порошковая металлургия, фармацевтическая промышленность и стекольное производство. Сегрегация существенно влияет на физические и химические свойства многокомпонентных систем. Основная цель работы – исследовать механизмы образования разреженных потоков на начальном этапе смешивания лопастным распыливателем с упругими пластинами для предотвращения сегрегации. Получены данные о распределении частиц отдельных твердых дисперсных компонентов по уровням (полкам) вертикальной ловушки при различных режимах работы ротационного узла. Опытная установка является модельным ротационным узлом с лопастным распыливателем, ее конструктивными особенностями являются: криволинейное направляющее устройство для предварительного смешивания; эластичные элементы в форме узких пластин для преобразования компонентов в дисперсные потоки; гофрированный отбойник для задания различных направлений движения частиц. Указанные пластины изготовлены из полиэтилентерефталата гликоль-модифицированного пластика и закреплены на барабане-цилиндре вдоль касательных плоскостей. На данном этапе проведения опытных испытаний исследуется распределение частиц компонентов до взаимодействия с гофрированным отбойником, тогда режим работы модельной установки задается выбором значений частоты вращения барабана и параметра регулировки положения криволинейного направляющего устройства с учетом физических свойств смешиваемых материалов и их гранулометрического состава. Установлено, что при частоте вращения барабана 400 мин-1 происходит превышение контрольного показателя (максимального значения доли частиц компонента от их общего числа при оседании на одну полку вертикальной ловушки) для природного песка в 1,27 раза по сравнению с данными для кальцинированной соды.

The urgent problem of reducing the influence of the segregation effect on the homogeneity of the final product when mixing solid dispersed materials requires a solution, in particular for such industries as powder metallurgy, pharmaceutical industry and glass production. Segregation significantly affects the physical and chemical properties of multicomponent systems. The main objective of the work is to study the mechanisms of rarefied flow formation at the initial stage of mixing by a vane atomizer with elastic plates to prevent segregation. Data were obtained on the distribution of particles of individual solid dispersed components by levels (shelves) of the vertical trap under different operating modes of the rotary unit. The pilot plant is a model rotary unit with a vane atomizer, its design features are: a curvilinear guide device for preliminary mixing; elastic elements in the form of narrow plates for converting components into dispersed flows; a corrugated baffle for setting different directions of particle movement. The plates are made of polyethylene terephthalate glycol-modified plastic and are fixed on the drum-cylinder along the tangent planes. At this stage of the experimental tests, the distribution of component particles is studied before interaction with the corrugated baffle plate, then the operating mode of the model installation is set by selecting the values ​​of the drum rotation frequency and the parameter for adjusting the position of the curvilinear guide device, taking into account the physical properties of the mixed materials and their granulometric composition. It was found that at a drum rotation frequency of 400 min-1, the control indicator (the maximum value of the proportion of component particles from their total number when settling on one shelf of the vertical trap) for natural sand is exceeded by 1.27 times compared to the data for soda ash.