- •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».
Конструкции сепараторов различных типов. Однокамерные сепараторы периодического действия.
Рассмотрим конструкцию однокамерного осветляющего сепаратора периодического действия, используемого для осветления тонкодисперсных малоконцентрированных суспензий рис. 183.
Рис. 183. Однокамерный осветляющий сепаратор:
1- неподвижная подающая труба; 2- неподвижный сборник фугата; 3-коническая крышка барабана; 4- уплотнительная прокладка; 5- резьбовое самозатягивающееся накидное кольцо – гайка; 6- глухая самозатягивающаяся гайка крепления ротора к консольному валу; 7- цилиндрическая обечайка ротора; 8- консольный вал; 9- радиальные перегородки; 10- радиальные ребра; 11- загрузочная воронка; 12- патрубок отвода фугата.
Барабан данного сепаратора включает цилиндрическую обечайку 7 с вогнутым коническим литым днищем, переходящим во внутреннюю ступицу крепления к верхнему коническому консольному концу вала 8 сепаратора (веретена). Ступица барабана закреплена на валу глухой самозатягивающейся гайкой 6. Коническая крышка 3 барабана крепится резьбовым накидным самозатягивающимся кольцом-гайкой 5 к ответной наружной резьбе цилиндрической обечайки 7. Уплотнение между деталями 3 и 7 обеспечивается уплотнительной прокладкой 4. Для предварительной раскрутки исходной суспензии, вводимой из подающей трубы 1 в загрузочную воронку 11, в последней закрепляют радиальные рёбра 10. Для раскрутки исходной суспензии, поступающей в полый барабан через загрузочную воронку 11, до скорости вращения барабана (т.е. для преодоления проскальзывания жидкостного кольца относительно внутренней поверхности обечайки 7) внутри барабана устанавливаются 3 – 4 радиальные перегородки 9.
После заполнения внутренней камеры вращающегося барабана, осветляемая суспензия разделяется на осадок, выделяющийся на внутренней цилиндрической поверхности барабана (и частично на конической крышке), и фугат, оттесняемый осадком к оси вращения барабана, выбрасываемый через край переливного отверстия в неподвижный сборник 2 (ловушку) и отводимый через патрубок 12. После выделения допустимого количества осадка в камере сепаратора, подача исходной суспензии завершается, сепаратор останавливают, отвинчивают быстроразъёмное резьбовое накидное кольцо – гайку 5, снимают коническую крышку и удаляют скопившийся осадок вручную.
Конструкция однокамерного разделяющего сепаратора (рис.184), предназначенного для разделения стойких эмульсий на тяжёлую и лёгкую жидкости аналогична конструкции рассмотренного выше однокамерного осветляющего сепаратора, поэтому отметим лишь принципиальные отличия.
Рис. 184. Однокамерный разделяющий сепаратор:
1-неподвижная подающая труба;2-неподвижный сборник отфугованных жидкостей; 3- коническая крышка; 4- разделительная тарелка; 5- загрузочная воронка; 6- ребра жесткости разделительной тарелки 4;7 и 8- штуцеры для отвода соответственно тяжелой и легкой жидкостей;
а - граница раздела между тяжелой и легкой жидкостью.
В верхней части внутренней камеры сепаратора между конической крышкой 3 барабана и загрузочной воронкой исходной эмульсии соосно установлена коническая воронкообразная перегородка 4, называемая разделительной тарелкой и снабжённая на внешней поверхности направляющими рёбрами 6. Образовавшийся коаксиальный кольцевой конусный канал служит для отвода тяжёлой жидкости от внутренних стенок барабана к горловине крышки и сбросу её в нижнюю кольцевую камеру неподвижного сборника 2. Отсепарированная лёгкая жидкость отжимается тяжёлой жидкостью к оси вращения барабана и передавливается в верхнюю горловину разделительной тарелки 4, откуда поступает в верхнюю кольцевую камеру неподвижного сборника 2. Из кольцевых камер легкая жидкость выводится через штуцер 8, а тяжелая – через штуцер 7.В установившемся процессе разделения эмульсии на тяжелую и легкую жидкости в барабане образуются два слоя жидкости с разделяющей их граничной поверхностью «а», а сам разделительный сепаратор принципиально может работать в непрерывном режиме.
Однако промышленные эмульсии в отдельных случаях могут содержать малые количества засоряющих их взвешенных твердых частиц. Эти частицы делают исходную эмульсию трёхфазной системой и постепенно оседают на внутренних стенках барабана, образуя увеличивающийся слой осадка. По этой причине барабаны однокамерных разделяющих сепараторов изготавливают быстроразборными для периодического удаления осадка.