3. Машины для тонкого и сверхтонкого измельчения.

Для этой цели служат мельницы различных конструкций. Измельчение достигается за счёт раздавливающих ударных и истирающих усилий.

а) Барабанные мельницы.

Рис. 7.7. Схема шаровой барабанной мельницы:

1 – корпус (барабан); 2, 3 – торцовые крышки; 4 – подшипник; 5 – зубчатый венец; 6 – плиты; 7 – загрузочная цапфа; 8 – разгрузочная цапфа4 9 – диафрагма; 10 – лифтеры; 11 – шары.

Барабанные мельницы представляют собой вращающиеся в горизонтальной плоскости цилиндрические или конические барабаны, внутри которых находятся мелющие тела. В качестве мелющих тел используются металлические шары, стержни, окатанная галька. Материал, который надо измельчить, загружают в мельницу вместе с мелющими телами. При вращении барабана за счёт сил трения, материал поднимается на некоторый угол.

При увеличении скорости вращения, кроме сил трения, начинает действовать центробежная сила, мелющие тела с измельчаемым материалом начинают падать по параболическим траекториям. Интенсивно происходит измельчение за счёт ударов и истирания. Такой режим работы называется водопадным. При дальнейшем увеличении числа оборотов, центробежная сила ещё возрастает, мелющие тела вместе с измельчаемым материалом начинают прижиматься к стенкам мельницы. Измельчение в этом случае практически прекращается.

Оптимальное число оборотов, при котором мельница работает в водопадном режиме определяется:

, где - внутренний диаметр барабана.

Объём загружаемых мелющих тел составляет от общего объёма загрузки мельницы. Для повышения эффективности работы в мельницу загружают шары различных размеров. Крупные шары измельчают большие куски материала, а средние и мелкие – истирают мелкие зёрна.

Классификация зернистых материалов

Для разделения смеси зернистых материалов на фракции с узкими пределами размеров частиц применяют три вида классификаций:

Механическая, которая заключается в рассеве сыпучих материалов на ситах, решетах или других устройствах. При механической классификации через отверстия просеивающего устройства проходят частицы материала (проход), размеры которых меньше размеров отверстий. Не прошедшие через сита куски или частицы (сход) направляются на дополнительное измельчение;

Гидравлическая классификация – разделение смеси твёрдых частиц на фракции в зависимости от скорости оседания частиц в жидкости;

Воздушная сепарация – разделение смеси твёрдых частиц на фракции в зависимости от скорости отстаивания частиц в воздухе.

Классификацию используют как вспомогательную операцию для удаления мелочи перед измельчением материала, а также при возврате крупных частиц материала на повторное измельчение и в качестве самостоятельной операции – для выделения готового продукта заданного фракционного состава.

Смешение твёрдых сыпучих материалов. Конструкции смесителей.

Смешение твёрдых сыпучих материалов производится в аппаратах периодического и непрерывного действия.

Периодические аппараты представляют собой вращающиеся металлические барабаны, периодически загружаемые и выгружаемые.

Простейшими являются цилиндрические барабаны, укреплённые на вертикальном или горизонтальном валу.

Более интенсивное перемешивание достигается в барабанах шестигранной формы. В качестве смесителей малой ёмкости применяются барабаны типа «пьяная бочка».

Предложено много конструкций барабанных смесителей непрерывного действия, например с вращающимся лопастным барабаном.

Рис. 7.8. Схема смесового барабана:

1 – корпус; 2 – опорный ролик; 3 – спирали; 4 – полка; 5 – шнек.

Тангенциальные рёбра обеспечивают при каждом обороте барабана большее перемешивание материала вправо к выходу, чем обратно направленные спиральные лопасти. На предприятиях большой мощности часто применяют установку для непрерывного двухступенчатого смешения сыпучих материалов.

Ключевые слова и выражения

Измельчение; дробление; класс измельчения; степень измельчения- линейная, объемная; фракции; раздавливание; раскалывание; истирание; удар; дробилки

Вопросы для самопроверки

1. Что называется процессом измельчения?

2. Что называется степенью измельчения? Охарактеризуйте степени измельчения?

3. Классификация методов измельчения.

4. Устройство и принцип работы дробилок.

5. В чём различие дробилок от мельниц?

6. Классификация зернистых материалов.

МОДУЛ №3. ТЕПЛООБМЕННЫЕ ПРОЦЕССЫ

Лекция №8

ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ

ПЛАН:

1. ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ. СПОСОБЫ ПЕРЕНОСА ТЕПЛА.

2. ТЕПЛОВОЙ БАЛАНС.

3. ОСНОВНЫЕ ПРИНЦИПЫ РАСЧЕТА ТЕПЛООБМЕННОЙ АППАРАТУРЫ.