Ammofos ishlab chiqarish jarayonida barabanli quritgich ammofos granulyatorni matematik modeli

|
Ammofos ishlab chiqarish jarayonida barabanli quritgich ammofos granulyatorni matematik modeli
|
bet | 10/10 | Sana | 13.01.2024 | Hajmi | 0,96 Mb. | | #136575 |
Bog'liq Meniral o\'gitlarni sinflanishi, parametrlari, texnologiyasi va matematikAmmofos ishlab chiqarish jarayonida barabanli quritgich ammofos granulyatorni matematik modeli
Donador mineral o‘g‘itlar bozorida raqobat fizik-kimyoviy xususiyatlarga yuqori talablar qo‘yadi. O‘g‘itlarning kimyoviy tarkibi asosan bog‘liq boshlang‘ich komponentlarning sifati va nisbati hisoblanadi.
Ushbu texnologik jarayonda ekstraksiya fosforini neytrallash usuli bilan ammofos ishlab chiqarish, so'ngi bosqichda mahsulotni granulyatsiya qilish va quritish.BGS apparati (barabanli granulyator-kurutgich) dan foydalanilgan. EPK ning ammiak bilan reaksiyasi olish uchun yuqori tezlikda ishlaydigan ammiakizator-bug'latgichda (SAI) davom etadi ammofos pulpasida amalga oshiriladi. Ammofos shlamini purkagich orqali BGSda granulyatsiya va quritish uchun uzatiladi, bu erda retur va o'choqdan gazli issiqlik beriladi va ammofos granulasi hosil bo’ladi.
Входами математической модели процесса гранулирования пульпы в БГС являются следующие параметры:
– F пул, [м3 /час] – расход пульпы в БГС, измеряется непрерывно;
– γпул, [кг/м3] – плотность пульпы контролируется в результате лабораторного экспресс-анализа 1 раз в час; – внеш Gрет , [т/час] – расход внешнего ретура, измеряется непрерывно;
– гранулометрический состав внешнего ретура, измеряется гранулометром раз в 5 минут. На основе показаний гранулометра вычисляется средний эквивалентный диаметр гранул внешнего ретура – dвнеш , [мм]. Выходом модели является средний эквивалентный диаметр вых d [мм] гранул аммофоса на выходе из барабана БГС, который измеряется 1 раз в час по результатам рассеивания гранул на ситах с разными размерами ячеек. Структура модели формирования среднего эквивалентного диаметра гранул аммофоса в БГС приведена на рисунке 1. Модель включает нелинейное статическое звено (НСЗ), которое позволяет рассчитать установившееся значение вых.уст. d среднего эквивалентного диаметра гранул на выходе БГС после завершения переходных процессов при постоянных значениях всех входных сигналов НСЗ, а также динамические звенья, моделирующие процесс перемешивания и перемещения гранул по пространству барабана БГС.
Рис. 1. – Структура модели гранулирования аммофоса в аппарате БГС
dвнут – средний эквивалентный диаметр гранул внутреннего ретура; dвнеш,
G внеш рет – средний эквивалентный диаметр и весовой расход внешнего ретура; Fпул , γпул, ωпул – объемный расход, плотность и влажность пульпы;
dвых.уст. и dвых – соответственно, установившееся (расчетная величина), и текущее значения среднего эквивалентного диаметра гранул на выходе Параметры потока пульпы ( Fпул , γпул и ωпул) позволяют оценить весовой расход Gам [т/час] аммофоса, который сформируется из пульпы, поступающей в БГС,
Средний эквивалентный диаметр d рет гранул суммарного потока включающего как внутренний так и внешний ретур, равен
Заметим, что d внут является промежуточной переменной, рассчитываемой по модели. В качестве исходного значения dвнут можно принять результат последнего измерения dвых.
Определим объём V1.рет одной гранулы ретура с учетом её сферической формы, а также количество nрет гранул, поступающих за 1 час в БГС с потоком Gрет ретура:
где γам ≈ 1,8 т/м 3 – удельный вес аммофоса. Тогда на одну гранулу ретура за время однократного прохождения через зону загрузки БГС в среднем напыляется ΔG1.рет аммофоса, что увеличивает объем гранулы на ΔV1.рет :
Новый средний объем гранулы V1.нов и её новый диаметр d вых.уст. (см. рис. 1) после прохождения зоны загрузки будут соответственно равны
На участке БГС от зоны загрузки до подпорного кольца наблюдается интенсивное перемешивание и циркуляция гранул за счет внутреннего ретура. В качестве модели динамики этого участка будем использовать ячеечную модель, включающую три одинаковых последовательных ячейки с идеальным перемешиванием:
где постоянная времени вес аммофоса, находящегося в барабане БГС на рассматриваемом участке. Для средних параметров рабочего режима БГС постоянная времени Т = 1,87 мин. На участке барабана от подпорного кольца до выхода гранулы аммофоса перемещаются, вытесняя старое содержимое новым. Модель перемещения представлена звеном запаздывания на время τ , где - вес аммофоса в БГС после подпорного кольца. Для номинального режима τ = 4,9 мин. Проведено моделирование процесса формирования гранул на выходе аппарата БГС. Сравнение полученных результатов моделирования с фактическими данными представлены на рис. 2
Рис. 2. – Сравнение результатов моделирования с фактическими данными
dвых и dвых модель – соответственно фактический и полученный в результате моделирования эквивалентный диаметр гранул на выходе БГС
Из представленного графика видно, что в целом разработанная модель достаточно точно описывает процесс гранулообразования аммофоса в БГС. Предложенная математическая модель предназначена, в первую очередь, для использования в системе стабилизации режима грануляции в БГС, обеспечения необходимого гранулометрического состава готовой продукции путем изменения расхода потока внешнего ретура и степени дробления гранул аммофоса, возвращаемых в БГС с внешним ретуром.
|
| |