- •Лекции по дисциплине «Машины химических производств» для студентов специальности 240801 «Машины и аппараты химических производств».
- •Часть 1 (32 лекционных часа)
- •Химическое оборудование, его классификация, особенности его эксплуатации…………………………
- •Сыпучие материалы, их физико-механические свойства
- •Машины для дробления сыпучих материалов……….
- •Машины для помола материалов……………
- •Машины для классификации сыпучих материалов………..
- •Список литературы……………………..
- •Для заметок……..
- •Список литературы………………
- •Дозаторы…………………
- •Контрольные вопросы по теме «Питатели и дозаторы для сыпучих материалов …………………………………..
- •Список литературы……………………………. Аннотация
- •Контрольные вопросы по теме «Химическое оборудование, его классификация, особенности его эксплуатации»
- •Сыпучие материалы, их физико-механические свойства.
- •Свойства сыпучих материалов.
- •Гранулометрический состав.
- •Основные физические характеристики сыпучих материалов.
- •Силы взаимодействия между частицами сыпучего материала – силы аутогезии.
- •Механические свойства сыпучих материалов и характеризующие их параметры.
- •Физические и теоретические основы процессов измельчения твердых тел.
- •Основные способы измельчения твердых тел (рис. 4):
- •Основные стадии дробления и измельчения.
- •Стадии измельчения
- •Теории измельчения.
- •Контрольные вопросы по теме «Сыпучие материалы, их физико-механические свойства».
- •Машины для дробления сыпучих материалов Общая классификация дробилок.
- •Щековые дробилки.
- •Область применения.
- •Усреднённый гранулометрический состав дроблённого продукта дробилок крупного дробления
- •Принцип действия и классификация:
- •Особенности конструкции дробилок со сложным движением щеки – щдс.
- •Конструкционные материалы деталей и сборочных единиц щековых дробилок.
- •Основные расчеты щековых дробилок.
- •Конусные дробилки. Область применения, принцип действия и классификация.
- •Конструкции дробилок.
- •Конструкционные материалы, используемые для изготовления деталей и сборочных единиц конусных дробилок.
- •Основные расчеты конусных дробилок.
- •4. Определение n – числа оборотов для дробилок ксд и ксм с пологими конусами.
- •Валковые дробилки.
- •Конструкция.
- •Материалы, используемые для изготовления деталей и сборочных единиц валковых дробилок.
- •Основные расчеты валковых дробилок.
- •Дробилки ударного действия.
- •Основные расчеты дробилок ударного действия.
- •Классификация барабанных измельчителей по различным критериям.
- •Однокамерная барабанная шаровая мельница мокрого помола.
- •Расчет барабанных измельчителей.
- •Измельчители раздавливающего и истирающего действия.
- •Шаро-кольцевые измельчители.
- •Роликомаятниковые измельчители.
- •Ударные, вибрационные и струйные измельчители.
- •Новые и перспективные методы измельчения материалов.
- •Контрольные вопросы по теме «Машины для измельчения материалов».
- •Машины для классификации сыпучих материалов.
- •Механические способы классификации.
- •Основные показатели процесса грохочения.
- •Основные типы грохотов.
- •Выбор схемы дробления с использованием грохочения.
- •Конструкции просеивающих элементов.
- •Закономерности процесса грохочения.
- •Последовательность выделения классов при грохочении.
- •Конструкции плоских качающихся и инерционных (вибрационных) грохотов.
- •Технологический и динамический расчеты инерционных грохотов.
- •Воздушная сепарация (классификация) сыпучих зернистых материалов.
- •Принципиальные схемы воздушных сепараторов.
- •Конструкции воздушных сепараторов.
- •Контрольные вопросы по теме «Классификация».
- •Смесители сыпучих материалов. Процессы смешивания. Классификация смесителей.
- •Контрольные вопросы по теме «Смесители зернистых сыпучих материалов».
- •Фактор разделения.
- •Классификация центрифуг.
- •Производительность осадительных центрифуг.
- •Производительность фильтрующих центрифуг.
- •Силовые факторы в элементах вращающегося ротора.
- •Механические колебания в центрифугах.
- •Уравновешивание вращающихся масс.
- •Энергетический расчет.
- •Область применения.
- •Рабочий цикл центрифуг периодического действия.
- •Производительность центрифуг периодического действия.
- •Конструкции центрифуг периодического действия. Вертикальные малолитражные центрифуги с нижним приводом.
- •Маятниковые центрифуги.
- •Подвесные центрифуги.
- •Подвесная саморазгружающаяся фильтрующая центрифуга фпс с гравитационной выгрузкой осадка.
- •Подвесная фильтрующая полуавтоматическая центрифуга периодического действия фпн с механической выгрузкой осадка с помощью специального ножа.
- •Горизонтальные автоматизированные центрифуги фгн и огн с ножевой выгрузкой осадка.
- •Центрифуги непрерывного действия.
- •Фильтрующие центрифуги непрерывного действия со шнековой выгрузкой осадка типа фвш и фгш.
- •Горизонтальные осадительные центрифуги непрерывного действия со шнековой выгрузкой осадка, тип огш.
- •Горизонтальные фильтрующие центрифуги непрерывного действия с пульсирующей выгрузкой осадка (фгп).
- •Непрерывнодействующие фильтрующие вибрационные центрифуги с вертикальным (фвв) и горизонтальным (фвг) расположением ротора.
- •Фильтрующие лопастные центрифуги с центробежной выгрузкой осадка.
- •Прецессионные центрифуги.
- •Жидкостные центробежные сепараторы, трубчатые центрифуги. Область применения сепараторов и трубчатых центрифуг.
- •Классификация жидкостных центробежных сепараторов по технологическому назначению.
- •Условные обозначения жидкостных центробежных сепараторов.
- •Конструктивные схемы жидкостных центробежных сепараторов различных типов и их приводов.
- •Конструкции сепараторов различных типов. Однокамерные сепараторы периодического действия.
- •Многокамерные сепараторы периодического действия.
- •Саморазгружающиеся тарельчатые сепараторы непрерывного действия.
- •Осветляющий тарельчатый саморазгружающийся сепаратор с непрерывной сопловой выгрузкой шлама.
- •Трубчатые центрифуги (сверхцентрифуги).
- •Приложение 2 Расчёт роторов центрифуг на прочность.
- •1. Предварительные сведения о комплексном (безмоментном и моментном) расчете тонкостенных осесимметричных оболочек вращения.
- •2. Прочностной расчет роторов центрифуг и жидкостных сепараторов с учетом краевых напряжений.
- •Числовые примеры расчета на прочность роторов центрифуг.
- •Фильтры для жидкостей. Общие положения, классификация фильтров.
- •Оценка скорости процессов фильтрования.
- •Основные режимы работы фильтров.
- •Работа фильтров при постоянном давлении.
- •Работа фильтров в режиме постоянной скорости.
- •Режим промывки осадка.
- •Определение общей продолжительности рабочего цикла фильтров периодического действия.
- •Классификация фильтров.
- •Конструкции фильтров. Фильтр-прессы рамные и камерные.
- •Камерный фильтр-пресс (конструкция).
- •Фильтр-прессы, оборудованные диафрагмами.
- •Фильтр-пресс автоматизированный камерный типа фпакм.
- •Фильтр-пресс автоматизированный камерный типа фамо.
- •Фильтр-пресс с бумажной лентой типа мб.
- •Листовые фильтры, работающие под давлением.
- •Ячейковые барабанные вакуум-фильтры.
- •Конструкция барабанного вакуум-фильтра с наружной фильтрующей поверхностью.
- •Барабанный вакуум-фильтр с внутренней фильтрующей поверхностью.
- •Конструкция дискового вакуум-фильтра.
- •Ленточные вакуум-фильтры.
- •Вакуум-фильтры карусельные. Принцип действия. Область применения.
- •Конструкция ковша.
- •Ленточные фильтрпрессы.
- •Механические расчеты фильтров. Фильтр-прессы.
- •Листовые фильтры под давлением.
- •Вакуум-фильтры барабанные.
- •Мощность привода вращающихся вакуум-фильтров.
- •Вопросы для самопроверки по теме «Фильтры».
- •Общие сведения.
- •Классификация и конструкции основных типов питателей.
- •Питатели без движущегося рабочего органа. Гравитационные питатели.
- •Устройство для разгрузки мелкодисперсных сыпучих материалов с низкой газопроницаемостью слоя частиц.
- •Аэрационные питатели.
- •Камерные питатели.
- •Объемные питатели с вращающимся рабочим органом.
- •Модификации винтовых питателей.
- •Шлюзовые (секторные) объемные питатели типа ш1.
- •Тарельчатые объемные питатели типа т1.
- •Трубчатые питатели.
- •Питатели с вибрационным побуждением транспортирования сыпучего материала.
- •Ленточные питатели.
- •Лотковые питатели.
- •Качающиеся (маятниковые) питатели.
- •Дозаторы.
- •Классификация дозаторов.
- •Вопросы для самопроверки по теме «Питатели и дозаторы для сыпучих материалов».
Новые и перспективные методы измельчения материалов.
Помимо рассмотренных способов измельчения и типов мельниц, предложен ряд новых способов, реализованных в опытных конструкциях, причем теоретические основы процессов разработаны недостаточно, а методы расчета практически отсутствуют. Вместе с тем эти способы могут быть весьма перспективны. Рассмотрим некоторые из них.
В аппаратах взрывного типа используется разрушающий эффект мгновенного сброса давления газообразной среды, в которой помещен исходный материал. Этот способ размола может быть весьма экономичным, поскольку усилие, требующееся для разрыва частицы путем растяжения, в несколько раз меньше усилия, необходимого для такого же его разрушения посредством сжатия или удара.
Рис. 101. Схема взрывоструйного измельчения: 1 – загрузочная воронка; 2 – шлюзовый клапан; 3 – камера сжатия; 4 – затвор; 5 – труба для подачи пара или газа под давлением; 6 – быстродействующий клапан; 7 – камера низкого давления; 8 – дробящая плита.
В аппаратах взрывоструйного типа по схеме рис. 101 описанный процесс разрушения под действием внутренних сил растяжения дополнен процессом струйного разрушения. Исходный материал загружается в воронку 1 и с помощью клапана 2 подается в камеру сжатия 3, снабженную затвором 4. После заполнения камеры 3 до определенного уровня затвор 4 плотно закрывается и по трубе 5 в камеру подается пар или газ в течении 5 с – времени, необходимого для создания давления около 16 МПа. Затем специальным устройством открывается быстродействующий клапан 6 и содержимое камеры 3 со скоростью, близкой к звуковой, выбрасывается в камеру низкого давления 7, объем которой примерно в 50 раз больше, чем у камеры 3. В камере 7 частицы разрушаются как за счет разрывающих усилий, так и за счет удара их с большой скоростью о плиту 9. Разрежение в камере 7 поддерживается экегаустером.
Электроимпульсное (электрогидравлическое) измельчение основано на разрушении материала, находящегося в жидкости, электрическими разрядами. Возникающая при этом ударная волна вызывает в зернах разрывающие напряжения.
Контрольные вопросы по теме «Машины для измельчения материалов».
1. В каких рабочих органах щековой дробилки в отдельных случаях используется рольный свинец или цементный раствор высокой марки?
2. Перечислите основные способы предохранения щековых дробилок от повреждений при попадании в камеру дробления недробимого тела.
3. Охарактеризуйте отличия в траектории движения подвижных щек в дробилках ЩДП и ЩДС.
4. Укажите принципиальное отличие в конструкции двух типов конусных дробилок – гирационных и эксцентриковых.
5. Какие преимущества имеет конусная дробилка с опорным пестом по сравнению с другими конструкциями конусных дробилок?
6. Поясните принципы предохранения конусных дробилок типа КСД и КМД от повреждений при попадании в камеру дробления недробимых предметов.
7. Почему в конструкциях конусных дробилок отсутствует массивный маховик? Какие принципиальные конструктивные отличия в дробилках типа ККД, КСД и КМД.
8. В чем разница в конструкциях «уравновешенных» и «неуравновешенных» валковых дробилок.
9. С какой целью в валковых дробилках в ряде случаев валкам сообщают разную угловую частоту вращения?
10. В чем заключается принципиальное отличие между двумя типами дробилок ударного действия – роторными и молотковыми?
11. Можно ли предохранить пальцевые измельчители (дезинтеграторы и дисмембраторы) от повреждений при наличии в исходном измельчаемом сыпучем материале недробимых тел?
12. Охарактеризуйте основные типы барабанных измельчителей в зависимости от способа помола, режима работы, геометрической формы барабана (соотношение L/D), вида мелющих тел, способа загрузки исходного и выгрузки измельченного материала, типа привода.
13. С какой целью на современных мощных трубных мельницах в ряде конструкций устанавливается дополнительный тихоходный привод?
14. В чем смысл оснащения отдельных типов (каких?) барабанных измельчителей аспирационными установками?
15. Принцип работы улиткового питателя однокамерной ШБМ мокрого помола.
16. Перечислите конструктивные способы усиления нажатия катков в бегунах на измельчаемый материал с неподвижной чашей.
17. Почему «водопадный» режим движения мелющих тел в барабане считается наиболее целесообразным по сравнению с каскадным режимом?
18. В чем основное конструктивное отличие вибрационных инерционных мельниц от вибрационных гирационных мельниц?
19. За счет какого вида энергии в струйных измельчителях достигается высокая степень измельчения с получением частиц с размерами 2 – 5 мкм?
20. В чем суть технологического процесса измельчения в аппаратах взрывного типа и в аппаратах с электрогидравлическим воздействием?