Lektsia_3_Mekhanicheskie_i_gidromekhanic heskie_protsessy (843815), страница 2
Текст из файла (страница 2)
В случае процессов перемешивания имеет вид: ∙ 2 =ν – частота вращения мешалки;d – диаметр мешалки;γ – коэфф. кинематической вязкостиReM < 50 – ламинарный режим;50 < ReM < 100 – переходный режим;ReM > 100 – турбулентный режим.Критерий Эйлера - критерий подобия, характеризующий соотношение между силамидавления и инерции в газе или жидкости = ∙ 3 ∙ 2N – мощность двигателя;ρ – плотность среды;Мешалки:1 — лопастная многорядная;2 — шнековая;3 — шнековая в направляющей трубе;4 — ленточная;5—скребковая;6—якорная;7—турбинная открытого типаEuMReMМеханические процессы.
Измельчение твердых материалов.Измельчение твердых материалов - направленный процесс деления твердых тел на части,при котором за счет приложения внешних сил преодолеваются силы молекулярногопритяжения в измельчаемом твердом теле и образуются новые поверхности.Необходимо:- для осуществления процессов, в которых поверхность межфазового контакта определяетинтенсивность процесса в целом (каталитические и некаталитические гетерогенные процессы);- для применения твердых материалов в последующих технологических процессах, в которых они могутиспользоваться только в тонкоизмельченном состоянии (например, приготовления композиций);- для выделения целевых компонентов, содержащихся в смеси твердых пород (углеобогащение,полимерные технологии).Основные способы измельченияРаздавливаниеРаскалываниеУдарИстираниеИзмельчение твердых материаловВ зависимости от механической прочности (предела прочности при сжатии σсж ) всематериалы делят на три группы:- материалы с низкой механической прочностью σсж < 10 МПа(каменный уголь, торф, комкующиеся соли);- материалы со средней механической прочностью σсж > 10-50 МПа(сланцы, известняки, песчаники);-материалы с высокой механической прочностью σсж > 50 МПа(мрамор, гранит, кварц, фосфориты).В зависимости от физико-механических свойств материалов обычно выбирают следующиеметоды измельчения:Прочный и хрупкий материалПрочный и вязкий материалХрупкий, средней прочностиВязкий, средней прочностиРаздавливание, ударРаздавливаниеУдар, раскалывание, истираниеИстирание, удар, раскалываниеИзмельчение твердых материаловСредний характерный размер зерна= di – средний размер зерна фракции;ωi – массовая доля фракции;Степень измельчениядо изм.=после изм.для машин крупного измельчения – i = 3-6для машин тонкого измельчения – i > 100Дробление - процесс уменьшения крупности, в результате которого максимальный размер куска визмельченном материале равен или больше 5 мм.Измельчение - размер зерна продукте менее 5 мм.Физико-механические основы измельченияИзмельчение осуществляется под действием внешних сил, преодолевающих силы взаимного сцеплениячастиц материала.При дроблении куски твердого материала сначала подвергаются объемной деформации, а затемразрушаются по ослабленным дефектами (макро- и микротрещинами) с образованием новых поверхностей.Куски продукта дробления ослаблены трещинами, значительно меньше исходных.
Поэтому с увеличениемстепени измельчения возрастает расход энергии на измельчение.Работа, затрачиваемая на дробление, расходуется на объемную деформацию разрушаемых кусков и наобразование новых поверхностей.Уравнение Ребиндера = Д + П = 1 ∙ ∆ + 2 ∙ ∆Гипотеза дробления Кика-Кирпичева(крупное дробление с малой степенью измельчения) = 1 ∙ ∆ = 3 ∙ 3Работа дробления пропорциональна объему (или массе) дробимого кускаГипотеза дробления Риттингера(тонкий помол с большой степенью измельчения) = 2 ∙ ∆ = 4 ∙ 2Работа дробления пропорциональна величине вновь образованной придроблении поверхностиГипотеза дробления Бонда(промежуточный случай)Работа дробления пропорциональна среднегеометрическому из егообъема и поверхности = 5 ∙ 3 2 = 5 ∙ 2,5ДробилкиЩековые дробилки предназначены для грубого дроблениятвердых пород с преобладанием измельчения способамиразламывания, раскалывания и раздавливанияКонусные дробилки предназначены длядробления твердых материалов той жекатегории, что и щековыеВалковые дробилки работают по принципураздавливания при затягивании материала в щельмежду валками, вращающимися навстречуИзмельчителиДезинтеграторы представляют собой дробилкиударного действия, рабочим органом которыхявляются два вращающихся в разные стороныротораБарабанные мельницы относятся к машинамударно-истирающего действия и широкоприменяются для грубого, среднего, тонкого исверхтонкого измельчения химического сырья, руд,известняка, клинкера, пигментов, солей, шлаков идругих материалов.Пластичные материалы типа резины, кожи, ткани втаких мельницах измельчаются плохо..