7.2. Разделение измельченных материалов

Разделение измельченного материала на фракции (классы) осуществляется по размеру частиц. Известны следующие способы разделения: механическое- на ситах; гидравлическое - в зависимости от скорости осаждения частиц в воде; воздушное (сепарация)- по величине скорости их осаждения в воздухе.

7.2.1. Механическое разделение (ситовое)

В химико-фармацевтической промышленности преимущественно используют ситовое разделение. С этой целью применяют механизированные сита, представляющие собой сочетание сеток и специальных механизмов, обеспечивающих их движение. По характеру сетки различают сита плетеные, штампованные и колосниковые (рис. 7.11).

Плетеные сита. Их получают переплетенем тонких нитей или проволок.'уИспользуют натуральный шелк, синтетические материалы (капрон), специальные сорта нержавеющей стали, латунь, фосфористую бронзу (рис. 7.11, а, б). Переплетение ведется в строго определенном порядке, в соответствии с так называемой «формулой сит», по которой ширина отверстий сетки составляет 6/n толщина нитей 4/n; где n - число нитей, приходящихся на 1 см (по длине). Согласно этой формуле ширина отверстий сетки должна быть в 1,5 раза больше толщины нити (6:4) Плетеные сита малопрочны. Их сетки легко вытягиваются, нити сдвигаются, в результате чего нарушается первоначальная правильность размеров отверстий. Для повышения прочности проволочные сетки подвергают прессованию под большим давлением, благодаря чему в местах перекрещивания проволока сминается и закрепляется. В некоторых случаях тонкую проволоку и шелковые нити подкрепляют более прочной, с более крупными отверстиями металлической сеткой.

Рис. 7.11. Виды сеток сит.

а, б - плетеные, в - штампованные; г - колосниковые

Штампованные сита. Это сита (рис. 7.11, в), которые представляют собой металлические листы толщиной 2-12 мм, с проштампованными (пробивными) отверстиями круглой, овальной или квадратной формы. Они отличаются прочностью и широко применяются в промышленности, однако имеют довольно крупные отверстия - не менее 0,3 мм.

Колосниковые сита. Применяются редко, в основном устанавливаются в мельницах, работающих по принципу удара. Они представляют собой сочетание металлических (чугунных, стальных) пластин (рис. 7.11, г); отличаются исключительной прочностью.

7.2.1.1. Коэффициент полезного действия и производительность сит

В результате просеивания исходный материал разделяется на две фракции: «просев» - продукт, прошедший сквозь сетку (диаметр частиц меньше размера отверстий сита), и «отсев» - продукт, задержанный на сите.

Вследствие разных недостатков процесса просеивания не все частицы, размеры которых меньше отверстий сита, проходят через них. Некоторое их количество остается вместе с более крупными частицами на рабочей поверхности сита. Если обозначить буквой G массу исходного материала, поступившего на просеивание, G₁ - массу просева; G₂ - массу отсева; G'₂ - массу отсева, содержащего частицы, диаметр которых больше размера отверстий сита; G”₂ - массу отсева, содержащего частицы, размер которых меньше или равен размеру отверстий сита, то можно написать:

G = G₁ + С₂; G₂ = G’₂ + G”₂.

Работа сит оценивается двумя показателями: эффективностью просеивания или коэффициентом полезного действия (КПД) сита и его производительностью. КПД сита - это выраженное в процентах отношение массы просева к массе частиц того же класса в исходном материале. КПД рассчитывается по формуле:

КПД =	G1· 100	; КПД < 100%.
	G1 + G”2

Производительностью сита называется количество просева, полученного с площади в 1 м² его поверхности в единицу времени (кг/ч; т/ч).

На производительность сит и эффективность просеивания влияют следующие факторы: форма и размер отверстий сетки, толщина слоя материала на сите, его влажность, скорость, характер движения материала и длина его пути.