CCI20090825013

zi

d

378 i MIESZANIE MATERIAŁÓW ZIARNISTYCH

standardowym jest korzystniejsze (wymaga próby mniejszych rozmiarów) dla uzyskania takiej samej precyzji oszacowania na danym poziomie istotności. ,

Na rysunkach 7-5 oraz 7-6 przedstawiono zależność rozmiaru próby (liczby próbek N) od liczebności próbki (liczby ziarn r), dokładności oszacowania M, udziału liczbowego p składnika kluczowego oraz poziomu istotności «.

Dla stanu całkowitego rozmieszania największą precyzję oszacowania stopnia zmieszania (AM =0) uzyskuje się przy p = 0,5 (układy symetryczne). Jeżeli wartość p maleje poniżej 0,5, precyzja oszacowania maleje.

Dla stanu zmieszania randomowego brak jest wpływu udziału liczbowego p składnika na precyzję oszacowania M. Liczba ziarn w próbce (liczebność próbki), począwszy od kilkudziesięciu, nieznacznie wpływa na precyzję oszacowania oraz rozmiar próby. Wpływ ten jest jednak istotny dla stopnia zmieszania bliskiego jedności. Przykładowo, dla M = 1 taki sam błąd oszacowania AM = 0,1 na poziomie istotności z = 0,05 zapewnia 6 próbek po 65 ziarn lub 3 próbki po 200 ziarn (rys. 7-6).

7.7. MECHANIZMY MIESZANIA 7.7.1. Homogenizacja

d

Przez homogenizację rozumieć będziemy mieszanie dające po czasie t = oo , stan zmieszania randomowego. Będzie to więc mieszanie układu, w którym nie występuje zjawisko segregacji [35].    ■    ^c

Jeżeli homogenizacji towarzyszy segregacja, proces taki nazywać będziemy mieszaniem.

Podczas operacji mieszania ładunku ziarnistego cząstki są poddawane działaniu różnokierunkowych sił, a ruch cząstek jest wypadkowym efektem sumowania się tych sił. Ponadto mechanizm mieszania zależy od budowy mieszalnika i od sposobu prowadzenia procesu, co powoduje dodatkowe trudności w ujęciu matematycznym tego zjawiska. Niemniej podjęto próby jakościowego opisania procesu. I tak na podstawie badań Danckwertsa [15], Laceya [27], Rosemana [37], Valcntina [52],

Hogg’a i wspr. [24] oraz Rochowieckiego [35] można przyjąć trzy podstawowe mechanizmy homogenizacji :

dyfuzja — polegająca na wzajemnym przemieszczeniu ziarn składników,

konwekcja — przemieszczenie skupisk ziarn,    I    ¹

ścinanie — tworzenie się w mieszaninie płaszczyzn ślizgających się po sobie.

W mieszalnikach przemysłowych wszystkie tny wymienione mechanizmy homogenizacji (mieszania) występują równocześnie, jednak w zależności od typu mieszalnika i sposobu prowadzenia procesu jeden z nich jest dominujący.

W mieszalnikach z komorą obrotową bez ruchomych części wewnętrznych dominuje mechanizm dyfuzyjny; w mieszalnikach z przegrodami, mieszadłami itp., przewagę ma mechanizm konwekcyjny i ścinający; w mieszalnikach podnośnikowych dominuje mechanizm ścinający [35, 47].