Шайбаков Владислав Данисович

ПОВЫШЕНИЕ ЭФФЕКТИВНОСТИ ПРОИЗВОДСТВА

МОДИФИЦИРОВАННЫХ СУХИХ СТРОИТЕЛЬНЫХ СМЕСЕЙ

НА ОСНОВЕ ЭНТРОПИИ ПРОЦЕССА ПЕРЕМЕШИВАНИЯ

Специальность 05.02.13 – Машины, агрегаты и процессы

(отрасль - промышленность строительных материалов и конструкций)

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени

кандидата технических наук

Москва – 2007

Диссертационная работа выполнена в Государственном образовательном учреждении высшего профессионального образования Московском государственном строительном университете

Научный руководитель - кандидат технических наук, профессор

Ильин Анатолий Сергеевич

Официальные оппоненты - доктор технических наук, профессор

Вердиян Мэлс Аспандарович

- кандидат технических наук,

Грищенко Владимир Анатольевич

Ведущая организация: ГОУ ВПО «Московский институт коммунального хозяйства и строительства» (МИКХиС)

Защита состоится ______________2007 г. в _____ часов на заседании диссертационного совета Д.212.138.06 при ГОУ ВПО Московском государственном строительном университете по адресу: 129332, Москва, Ярославское шоссе 26, ауд._____

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ГОУ ВПО Московского государственного строительного университета.

Автореферат разослан «__ » ________ 2007 г.

Ученый секретарь

диссертационного совета

кандидат технических наук, доцент Густов Д.Ю.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность работы. В настоящее время широкое распространение получают строительные технологии, основанные на применении модифицированных сухих смесей (смеси с модифицирующими химическими добавками), которые за непродолжительный период времени заняли лидирующие позиции в таких видах работ, как облицовочные, напольные и отделочные.

В условиях растущего потребления и производства модифицированных сухих строительных смесей, росте конкуренции, все более актуальной становится задача повышения эффективности производства при минимальных капитальных вложениях. И какая бы стратегия не была применена для решения поставленной задачи, наиболее важным является обеспечение стабильности свойств сухой смеси при минимальных затратах.

Стабильность свойств сухой смеси определяет, с одной стороны, контроль свойств исходных материалов и своевременная корректировка состава при изменении этих свойств в нормируемом диапазоне, с другой стороны – обеспечение точного воспроизведения лабораторных составов в многотонажном производстве, что целиком зависит от технологической схемы производства, используемого оборудования и отлаженности режимных параметров его работы.

Существующие теоретические и эмпирические модели, описывающие процесс качественного смешивания компонентов в виду отсутствия единых взглядов на суть процесса и единой методики проведения эксперимента не находят применения в производстве сухих строительных смесей для отладки режимных параметров работы смесителей.

В настоящее время в изучение закономерностей образования пространственно-временных структур в системах различной природы: физических, химических, биологических, экономических, социальных и т.д. все более глубоко проникает энтропия, что позволяет говорить об актуальности ее применения и для исследований основных закономерностей процесса смешивания сухих компонентов.

Цель работы. Целью работы является разработка методики описания интенсивности процесса смешивания компонентов сухих строительных смесей на основе информационной энтропии и расчета продолжительности промешивания.

Задачи работы:

- провести обзор используемых на предприятиях производящих модифицированные сухие строительные смеси технологий и оборудования для смешивания, методов определения качества смешивания и ограничения продолжительности смесительного процесса, методов моделирования смесительного процесса;

- разработать модель смешивания основанную на теории информационной энтропии и алгоритм расчета, позволяющие описать интенсивность смесительного процесса и рассчитать оптимальное время смешивания;

- разработать методику проведения эксперимента на промышленных установках по сбору данных для построения функции зависимости энтропии от времени и расчета продолжительности смесительного процесса;

- провести практическую апробацию разработанной методики на промышленной установке;

- изучить влияние последовательности загрузки компонентов и конструкции лопастей смесителей на интенсивность смесительного процесса и разработать рекомендации по их усовершенствованию.

Объект исследования. Объектом исследований является процесс смешивания компонентов сухих строительных смесей в циклических горизонтальных одновальных смесителях.

Гипотеза. Работа основана на том предположении, что существенное изменение структуры физической системы сопровождается возрастанием потока энтропии от нулевого уровня до максимума в оптимальный момент времени, после прохождения которого поток энтропии уменьшается и стабилизируется на новом уровне.

Методы исследований. В диссертационной работе использовано математическое моделирование процесса перемешивания компонентов сухих строительных смесей с помощью функции зависимости энтропии от времени. Для проведения исследований была составлена программа на языке FORTRAN. Обработка экспериментальных данных и получение результатов проводилось с помощью ЭВМ.