Theoretical and experimental studies of the classification pro-cess depending on the nature of the high-speed interaction of TiN particles in a pneumogrinder with a fluidized bed
For grinding and fractionation of submicron and nanosized powders, pneumatic methods with the use of built-in centrifugal-type separation elements of various designs are currently the most promising. In these devices, it is possible to most effectively provide the aerodynamics of the dust and gas flow in the separation zone, which allows one to control the separation boundary. In a fluidized bed apparatus, the layer extends to the rotor. The particles are affected not only by gravity and flow forces but also by the forces arising from the rotor impact on the flow. This paper considers the separation effects associated with the classification of fine powders. Experimental data on the circumferential air velocities near the rotor surface are obtained as the functions of the rotor rotation number. The high-speed interactions of solid particles in a pneumatic grinder with a fluidized bed are evaluated. Using the obtained aerodynamic experimental data, the boundary size of the separated particles is calculated. A comparison of the calculated boundary size of TiN ceramic particles with the obtained experimental data on the fractional separation of fine TiN powders based on granulometric composition measurements by laser diffraction is presented.
Keywords
pneumogrinder,
titanium nitride,
fluidized bed,
boundary size,
separation of particles,
velocity vector componentsAuthors
Vasilevskiy Mikhail V. | Tomsk State University | vasmix40@mail.ru |
Polyushko Vladimir A. | Tomsk State University | polyushko@niipmm.tsu.ru |
Romandin Vladimir I. | Nanokeramika, LLC | romandin@niipmm.tsu.ru |
Evseev Nikolay S. | Tomsk State University; Institute for Problems of Chemical and Energetic Technologies of the Siberian Branch of RAS | evseevns@gmail.com |
Zhukov Il’ya A. | Tomsk State University | gofra930@gmail.com |
Ziatdinov Manzur Kh. | Tomsk State University; Nanokeramika, LLC | ziatdinovm@mail.ru |
Marchenko Ekaterina S. | Tomsk State University | 89138641814@mail.ru |
Zhilina Lyubov’ A. | Nanokeramika, LLC | alecsanna@mail.ru |
Всего: 8
References
Шваб А.В., Хайруллина В.Ю. Исследование влияния нестационарного закрученного тур булентного течения на движение одиночной твердой частицы // Прикладная механика и техническая физика. 2011. Т. 52, № 1 (305). С. 47-53.
Ghadiri M., Van Impe J. Numerical simulation of particle dynamics in a spiral jet mill via coupled CFD-DEM // Pharmaceutics. 2021. V. 13(7). Art. 937. 10.3390/pharmaceutics 13070937.
Акунов В.И. Струйные мельницы. М.: Машиностроение, 1967. 262 с.
Федотов К.В., Дмитриев В.И. Изменение технологических свойств руды при измельче нии в противоточно-вихревых струях // Известия вузов. Горный журнал. 2010. № 5. С. 129-132.
Silverberg P.M., Sharon S.M. Homing in on the best size reduction metod // Chemical Engi neering. 1998. V. 105 (123). P. 36.
Hosokawa Micron Ltd: проспект корпорации. URL: https://www.hosokawa-alpine.com/powder-particle-processing/machines/jet-mills/(accessed: 23.11.2022).
Бирюков Ю.А., Бузник В.М., Дунаевский Г.Е., Ивонин И.В., Ищенко А.Н., Лернер М.И., Лымарь А.М., Объедков А.Ю., Псахье С.Г., Цветников А.К. Ультрадисперсные и наноразмерные порошки: создание, строение, производство и применение / под ред. В.М. Бузника. Томск: Изд-во НТЛ, 2009. 192 с.
Буевич Ю.А., Минаев Г.А. Струйное псевдоожижение. М.: Химия, 1984. 136 с.
Постникова И.В., Блиничев В.Н. Системный подход к расчету процессов в аппарате комбинированного действия // Теоретические основы химической технологии. 2014. Т. 48, № 3. С. 241-248.
Балоян Б.М., Колмаков А.Г., Алымов М.И., Кротов А.М. Наноматериалы. Классификация, особенности свойств, применение и технологии получения. М.: Междунар. ун-т природы, общества и человека "Дубна", Филиал "Угреша", 2007. 125 с.
Караджи В.Г., Московко Ю.Г. Вентиляционное оборудование: технические рекомендации для проектировщиков и монтажников. М.: АВОК-ПРЕСС, 2010. 421 с.
Василевский М.В. Обеспыливание газов инерционными аппаратами. Томск: Изд-во Том. политехн. ун-та, 2008. 248 с.
Росляк А.Т., Зятиков П.Н Воздушно-центробежная классификация микропорошков, Томск: ТМЛ-пресс, 2010. 224 с.
Sharapov R.R., Prokopenko V.S. Modeling of the separation process in dynamic separators // World Applied Sciences Journal. 2013. V. 25 (3). Р. 536-542 10.5829/idosi.wasj. 2013.25.03.7061.
Crawley G., Malcolmson A., Crosley I., McLeich A. Particle Classification: Making the Grade // Chemical Engineering. 2002. V. 109(4). P. 54-60.
Зимон А.Д. Адгезия и аутогезия частиц. Зависимость адгезии и аутогезии частиц муки от давления контакта // Известия вузов. Пищевая технология. 1991. № 1-3 (200-202). С. 113-116.
Бирюков Ю.А., Богданов Л.Н., Объедков А.Ю., Полюшко В.А., Бирюков А.Ю., Грязев А.В., Хасанов О.Л. Эффективное выделение ультрадисперсных порошков пневмоциркуляционными методами // Известия вузов. Физика. 2012. Т. 55, № 7-2. С. 34-37.
Разумов И.М. Псевдоожижение и пневмотранспорт сыпучих материалов. 2-е изд., перераб. и доп. М.: Химия, 1972. 239 c.
Абрамович Г.Н., Гиршович Т.А., Крашенников С.Ю., Секундов А.Н., Смирнова И.П. Теория турбулентных струй / под ред. Г.Н. Абрамовича. 2-е изд., перераб. и доп. М.: Наука, 1984. 717 с.
Евсеев Н.С., Жуков И.А. Влияние турбулентных пульсаций на процесс фракционного разделения мелкодисперсных порошков нитридов металлов // Вестник Томского государственного университета. Математика и механика. 2021. № 72. С. 70-79.
Лойцянский Л.Г. Механика жидкости и газа. М.: Наука, 1973. 848 с.