Борщёв В.Я. - Оборудование для измельчения материалов - дробилки и мельницы (1093777)
Текст из файла
В.Я. БОРЩЁВОБОРУДОВАНИЕ,ДЛЯ ИЗМЕЛЬЧЕНИЯ МАТЕРИАЛОВ:ДРОБИЛКИ И МЕЛЬНИЦЫИЗДАТЕЛЬСТВО ТГТУВ.Я. БОРЩЁВВ. Я. БорщевОборудование для измельчения материалов: дробилки и мельницы:учебное пособие, Тамбов: издательство Тамбовского Государственного Технического Университета, 2004. 75с.Рецензенты:Доктор технических наук, профессор С. Н. СазоновДоктор технических наук, профессор Е. Н. МалыгинВ учебном пособии, составленном в соответствии с требованиями Государственного образовательного стандарта 2000 г., изложены основытеории процесса измельчения. Описаны схемы устройства и наиболеераспространенные конструкции дробилок мельниц, применяемых дляизмельчения материалов в химических производствах.
Приведены методики и примеры расчета дробилок и мельниц.Учебное пособие подготовлено на кафедре «Машины и аппараты химических производств» для студентов специальности 170500 «Машины и аппараты химических производств» и магистров по направлению551800 «Технологические машины и оборудование», и может бытьполезно студентам и специалистам в инженерной практике химической и других отраслей промышленности.2В.Я.
БОРЩЁВВВЕДЕНИЕПроцессы измельчения материалов широко применяются в химической промышленности. Темпы развития химической и других смежных отраслей промышленности требуют совершенствованияконструкций оборудования для измельчения, повышения его надежности и работоспособности. Кроме того, остро стоит проблема снижения себестоимости продукции, повышения ее качества и увеличениярентабельности производства. Данная проблема может быть решенапутем широкого внедрения новой техники и повышения эффективности использования действующего оборудования.Необходимая интенсификация процесса измельчения может бытьдостигнута только на основе глубоких знаний как принципа действияи конструкции соответствующего оборудования, так и особенностейего эксплуатации.Целью настоящего учебного пособия является ознакомление с основными конструкциями оборудования для измельчения материалов,теоретическими основами процесса измельчения, а также методикамирасчета дробилок и мельниц.
Пособие предназначено для студентовспециальности 170500, изучающих дисциплины «Машины и аппаратыхимических производств», «Биотехника», а также может быть полезным при курсовом и дипломном проектировании.3В.Я. БОРЩЁВНастоящее пособие соответствует требованиям, изложенным в государственном образовательном стандарте, к уровню подготовки студентов по специальности 170500.При изучении машин для измельчения материалов следует уяснить необходимость применения в химической промышленностибольшого разнообразия типов и размеров дробильно-размольных машин, реализующих различные способы измельчения материалов.
Необходимо научиться решать задачу выбора способа измельчениятвердых материалов и типа дробильно-размольного оборудования, атакже уметь обосновывать применение соответствующих конструкций. При выборе способа и типа машин для измельчения материаловстуденты должны руководствоваться нормативными материалами.Выбор рациональной конструкции машины для измельчения материалов базируется на анализе свойств материала как объекта измельченияс учетом размеров измельченного материала и различных требованийк крупности готового продукта. К основным физико-механическимсвойствам исходного материала относятся прочность, хрупкость, абразивность. Необходимо обратить внимание на основные свойства иназначение дробилок и мельниц; кроме того, следует усвоить специфические особенности различных схем организации процесса измельчения, а также многостадийного измельчения; объяснить целесообразность применения предварительной и промежуточной сортировкиматериалов при их измельчении.В связи с большой энергоемкостью процесса измельчения следуетвнимательно изучить основные энергетические гипотезы дробления.При этом необходимо обратить особое внимание на непроизводительные затраты значительной части энергии вследствие несовершенствадробильных машин и приводных систем.
Именно по этой причинемощность двигателя дробилок обычно назначают на основе практических данных.При изучении конструкций дробильно-размольного оборудованиянеобходимо акцентировать внимание на достоинствах и недостаткахдробилок и мельниц и областях их применения. Студенты должнызнать и уметь объяснить принцип действия щековых, конусных и вал4В.Я. БОРЩЁВковых дробилок и дробилок ударного действия (молотковые и роторные дробилки, дисмембраторы и дезинтеграторы). Необходимо научиться формулировать условия, соответствующие критическому числу качаний подвижной щеки щековой дробилки и критической частоте вращения дробящей головки в конусной дробилке, проводить сравнительный анализ щековых дробилок, различающихся по кинематическому и конструктивному решению (например, дробилок с верхними нижним подвесом подвижной щеки).При знакомстве с конструкциями валковых дробилок необходимоучитывать, что их применяют для среднего и мелкого дробления материалов высокой и средней прочности, а также для измельчения пластичных и хрупких материалов.
Следует выяснить условие определения частоты вращения валков. Необходимо рассмотреть особенностиизмельчения вязких и влажных материалов в валковых дробилках.При изучении процесса измельчения материалов в дробилкахударного действия следует обратить внимание на особенности механизма разрушения частиц, позволяющего получать высокую степеньизмельчения и уменьшить число стадий дробления.В крупнотоннажных производствах широко распространены барабанные мельницы. При изучении принципа действия мельниц следует выяснить влияние режима движения мелющих тел в барабане наэффективность помола. Необходимо научиться правильно выбиратьформу мелющих тел, их вес и размеры.
Уметь объяснить физическийсмысл критического числа оборотов барабана шаровой мельницы. Необходимо рассмотреть особенности мокрого помола, его преимущества и область предпочтительного применения. Требуется изучитьприемы, используемые при интенсификации процесса измельчения вмельнице.Значительное внимание следует уделить изучению машин длятонкого измельчения. Необходимо познакомиться с конструкциями,принципом действия, достоинствами и недостатками вибрационных иструйных мельниц.Особое внимание следует уделить рассмотрению методик технологического расчета дробилок и мельниц.
При этом необходимо учитывать, что, по причине аналогичных условий захвата и дробления5В.Я. БОРЩЁВматериала в щековых и конусных дробилках, их расчеты базируютсяна одинаковых исходных данных и осуществляются с использованиемподобных расчетных зависимостей.1 ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ О ПРОЦЕССАХ ИЗМЕЛЬЧЕНИЯ1.1 ПРОЦЕССЫ ИЗМЕЛЬЧЕНИЯ.ФИЗИКО-МЕХАНИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА МАТЕРИАЛОВИзмельчением называют процесс разрушения кусков твердого материала при критических внутренних напряжениях, создаваемых в результате какого-либо нагружения и превышающих соответствующийпредел прочности. Напряжения в материале могут создаваться механическим нагружением, температурными воздействиями, ультразвуковыми колебаниями и др.
Наибольшее применение в современномпроизводстве имеют механические способы измельчения.Измельчение делят на дробление и помол, а машины, применяемые для этих целей, называются дробилками и мельницами. В зависимости от размеров частиц продукта различают следующие виды измельчения: дробление крупное ( d к = 100…350 мм), среднее ( d к =40…100 мм), мелкое ( d к = 5…40 мм), помол грубый ( d к = 0,1…5 мм),средний( dк =0,05…0,1 мм), тонкий ( d к = 0,001…0,05 мм), сверхтонкий ( d к < 0,001 мм).Основной характеристикой процесса измельчения является степень измельчения, которая определяется соотношением средневзвешенных размеров частиц материала до и после измельчения:i = dн / dк .Степень измельчения отражает технологию и определяет параметры измельчителей.6В.Я. БОРЩЁВС целью обеспечения эффективности измельчение материала отисходной до конечной крупности осуществляется, как правило, в несколько приемов, с последовательным переходом от крупного дробления к более мелкому и к помолу с постадийным разделением материала по классам.
Следовательно, процесс измельчения целесообразноосуществлять последовательно на нескольких измельчителях. Каждыйотдельный измельчитель выполняет часть общего процесса, называемую стадией измельчения [1].Число стадий измельчения определяется требуемой степенью измельчения.
Например, если в исходном твердом материале содержатся куски размером до 1200 мм, а готовый продукт должен содержатьчастицы с максимальным размером до 40 мм, то общая степень измельчения io = 1200 / 40 = 30 .Степень измельчения, достигаемая на одной машине, для большинства видов дробильного оборудования не превышает 3…7. Поэтому для обеспечения i = 30 необходимо применить несколько стадийдробления, например: i1 = 3, i2 = 3, i3 = 4 . Тогда io = i1i2i3 = 3 ⋅ 3 ⋅ 4 = 36, т.е.требуется минимум три стадии измельчения.В то же время следует отметить, что увеличение стадий дробления приводит к повышению капитальных затрат на строительство заводов, переизмельчению материала и к удорожанию эксплуатации завода.
Поэтому выбор схемы измельчения следует осуществлять из условия обеспечения минимального числа стадий дробления. Однако, вряде случаев только применение многостадийных схем (четырех- ипятистадийных) обеспечивает получение готового продукта в необходимом объеме и высокого качества.Энергозатраты, нагрузки на элементы измельчителей и качествопродукта зависят от прочности, хрупкости, твердости, упругости, абразивности и плотности твердых материалов.Прочность – свойство твердого материала сопротивляться разрушению при возникновении внутренних напряжений, появляющихся врезультате какого-либо нагружения. Обычно прочность твердых материалов оценивается пределом прочности при сжатии σ c .
По величине σ c измельчаемые материалы делят на мягкие ( σ c < 80 МПа),средней прочности ( σ c = 80...150 МПа), прочные ( σ c = 150...250 МПа) иочень прочные ( σ c > 250 МПа) [2].7В.Я. БОРЩЁВПри других видах деформаций прочность твердых материаловсущественно ниже. Например, предел прочности известняка, гранитасоставляет при растяжении 2…5 %, при изгибе 8…10 % и при сдвиге10…15 % предела прочности при сжатии.Хрупкость – свойство твердого материала разрушаться без заметных пластических деформаций. Она определяется на специальном копре числом ударов мерного груза.
Характеристики
Тип файла PDF
PDF-формат наиболее широко используется для просмотра любого типа файлов на любом устройстве. В него можно сохранить документ, таблицы, презентацию, текст, чертежи, вычисления, графики и всё остальное, что можно показать на экране любого устройства. Именно его лучше всего использовать для печати.
Например, если Вам нужно распечатать чертёж из автокада, Вы сохраните чертёж на флешку, но будет ли автокад в пункте печати? А если будет, то нужная версия с нужными библиотеками? Именно для этого и нужен формат PDF - в нём точно будет показано верно вне зависимости от того, в какой программе создали PDF-файл и есть ли нужная программа для его просмотра.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
