Статья: Предотвращение слеживаемости галита в процессе хранения путем термообработки в барабанных сушильных агрегатах с отрицательным углом наклона

Факторами исследований являются относительные концентрации компонентов (отходы, картон и каучук), соответственно обозначенные x1, x2, x3. Поскольку состав компонентов влияет на качество, (эксплуатационные свойства), т.е. физико-механические и гигиенические свойства полученного материала (кожкартона), то в качестве выходной переменной (критерий оптимизации) выбран относительная вертикальная деформация.

В качестве модели для трехкомпонентной смеси выбран полином неполного третьего порядка:

где вi , вij , в123 при i=j=1, 2, 3 - искомые коэффициенты полинома.

Коэффициенты полинома определяются по следующим формулам /1, 2/:

На основе таблицы 2 и уравнений 2,3,4 получим регрессивное уравнение:

Проверку адекватности полученного уравнения (5) можно провести по t - критерию с использованием дополнительных экспериментальных точек 8-10:

где - разность между экспериментальными и теоретическими (рассчитанными по уравнению) значениями исходной переменной; е - число параллельных опытов в каждой точке симплекса; - среднеквадратичное отклонение (погрешность) экспериментальных данных; о - ошибка предсказания выходной переменной в зависимости от расположения контрольной точки на симплексе которая определяется по формуле:

где - вектор-функция, зависящая от вида модели и координат контрольной точки; Т - операция транспонирования вектора (например прямоугольная матрица АT, размером n x m, если где i=1,2,…m, j=1,2,…n); M - информационная матрица плана эксперимента, определяемая по формуле: барабан сушка смесь деформация

где F - матрица плана эксперимента X обобщенная видом функции.

Рассмотрим получение матрицы F на примере ПФЭ 22 для вида функции

(таблица 3).

Таблица 3 Матрица F

Для получения дисперсии адекватности можно применить уравнение остаточной суммы:

где - экспериментальные средние значения исходной переменной в дополнительных проверенных точках; - значение исходной переменной для условий xe проверенных точек, полученных по уравнению; g - число проверенных точек; - степень свободы остаточной суммы.

Дисперсия проверенных экспериментальных точек:

При уровне значимости q=0,05, число коэффициентов модели - 7 и число степеней свободы при определении погрешности опыта-2 табличное значение критерия Стьюдента tT=2,15. Результаты определения расчетного значения t -критерия по формуле (6) приведены в таблице 4

Таблица 4 Вычисление tp критерия

Поскольку неравенство tp < tT при заданном уровне значимости q=0,05 существует, то это значит что модель (6) адекватна, но с познавательной целью план эксперимента достраиваем до полного третьего порядка, принимая экспериментальные точки 8-10 за основные. План эксперимента третьего порядка представлен в таблице 5.

Для построения модели третьего порядка используется следующей полином /1, 2/:

+ж12x1x2(x1-x2)+ж13x1x3(x1-x3)+ж23x2x3(x2-x3)+в123 x1x2x3,

где в1=Y1 и т.д.

в12=9/4(Y112+Y122-Y1-Y2); в13=9/4(Y113+Y133-Y1-Y3);

в23=9/4(Y223+Y233-Y2-Y3); ж12=9/4(3Y112+3Y122-Y1-Y2) и т.д.;

в123=27Y123-27/4(Y112+Y122+Y113+Y133+Y223+Y233)+9/2(Y1+Y2+Y3) .

Таблица 5 Матрица и результаты эксперимента симплексно-решетчатого плана третьего порядка

После расчетов по данным таблицы 4, получено регрессивное уравнение:

Адекватность модели оценена по t-критерию (формула 9) в трех точках (11-13), в которых поставлено по два параллельных опыта. Значение о, определенное по контурным картам изолиний для симплекс-решетчатых планов третьего порядка равняется ?0,94.

Как следует из таблицы 5, неравенство tp<tT=2,06(N=13, e-1=3, q=0,05) указывает на адекватность модели (11), что дает возможность выявить влияние каждого компонента смеси для получения кожеподобного картона на свойства целой системы на основе построения контурных линий равного выхода.

На основе результатов расчета для оптимизации состава смеси построены кривые равных значений свойства на плоскости правильного симплекса (рисунок 1), что позволяет провести оптимизацию графическими методами, где связующим является каучук.

Кривые равного выхода значений коэффициента поперечной деформации м' при ограничении ее значений до 15% при нагрузке 0,5 мПа

Рисунок 1

Как следует из рисунка 1 коэффициент относительной поперечной деформации при нагрузке 0,5 мПа не превышает 15%, при соотношении компонентов смеси x1=0,37, x2=0,41 и x3=0,22.

Литература

1. Г.Т.Сутормин, О.В.Клипан. Отчет о результатах поисково-оценочных работ на кормовую соль в Джамбульской области Казахской ССР, проведенных в 1980-1981гг. Том №1, ПГО «Южказгеология», 1981.

2. Поваренная соль. Производство и применение в химической промышленности. /А.А.Фурман, М.П.Бельды, И.Д.Соколов. - М.: Химия, 1989 г. - 284 с.

3. ГОСТ 13830-91. Соль поваренная пищевая. Общие технические условия.

4. Стерлин Д.М. Сушка в производстве фанеры и древесностружечных плит. - М.: Лесная промышленность, 1977. - 383 с.

5. Интенсификация процессов и оборудования пищевых производств. Межвуз. сб. научн. трудов. -Л.: ЛТИ им. Ленсовета, 1980. С. 168.

6. Байтуреев А.М. Переработка и сушка в производстве поваренной соли. - Тараз: Тараз университеті, ТарГУ им. М.Х.Дулати, 2005. - 195 с.

7. Куатбеков М.К. Моделирование, оптимизация и расчет сушильно-десорбционных процессов в аппаратах с пневматическим и механическим движением дисперсных материалов: диссертация в форме научного доклада на соискание … д-ра техн. наук.- Шымкент, 1993. - 54 с.

Аннотация

В данной статье описаны эксперименты, в которых было изучено влияние состава и соотношения компонентов, использующихся в производстве картонов смеси на выходной параметр - относительную поперечную деформацию.

Берілген ма?алада картондар ?оспасыны? ?ндірісінде шы?у параметрлеріне - ?атысты к?лдене? деформациясына ?олданылатын ?оспаны? ?сері мен ??рамыны? ара ?атынасы зерттелінген эксперименттер к?рсетілген.

This article describes the experiments where the influence of mixture and ingredients used for carton production have been studied in view of an item otput - relative lateral deformation.