9. Общие принципы анализа и расчета процессов.

Расчеты процессов и аппаратов обычно имеют следующие основные цели:

а) определение условий предельного, или равновесного, состояния системы;

б) вычисление расходов исходных материалов и количеств полу­чаемых продуктов, а также количеств потребной энергии (тепла) и расхода теплоносителей;

в) определение оптимальных режимов работы и соот­ветствующей им рабочей поверхности или рабочего объема аппаратов;

г) вычисление основных размеров аппаратов.

Эти задачи определяют содержание и последовательность расчетов. Исходным этапом являются расчет и анализ статики процесса, т. е. рассмотрение данных о равновесии, на основе которых определяют направление и возможные пределы осуществления процесса. Пользуясь этими данными, находят предельные значения параметров про­цесса, необходимые для вычисления его движущей силы (см. ниже). Затем составляют материальные и энергетические балансы, исходя из законов сохранения массы и энергии. Последующий этап представляет собой расчет кинетики процесса, определяющей его скорость. По данным о скорости и движущей силе при выбранном оптимальном режиме работы аппарата находят его рабочую поверхность или объем. Зная поверхность или объем, определяют основные размеры аппарата.

11. Оптимизация процессов.

Оптимизация – это поиск или определение наилучших в каком-то

смысле условий проведения процесса. Эти условия выбираются из некоторых альтернативных вариантов.

13. Критерии подобия.

1. - критерий гомохронности.

Обозначенный комплекс отражает неустановившийся характер течения. Он играет роль критерия подобия только в периодических процессах, когда инерционные силы неустановившегося движения изменяются по какому-либо периодическому закону и можно задать: о –время одного периода; wо – средняя скорость в периоде; lо – известный геометрический параметр. Для апериодических случаев неустановившегося движения указанный комплекс называют числом подобия.

2. Fr - критерий Фруда.

Этот критерий отражает меру отношения сил инерции в установившемся движении жидкости к массовым силам (силам тяжести).

3. Eu - критерий Эйлера.

Этот критерий учитывает меру отношения сил давления к силам инерции в установившемся движении жидкости. Поскольку движение жидкости

обеспечивается не просто давлением, а перепадом давления (в исходном

уравнении (А) этому соответствует производная давления по координате), то

здесь введен символ градиента - .

4. Re - критерий Рейнольдса.

Этот критерий учитывает меру отношения сил инерции в установившемся движении к силам трения, обусловленным вязкостью жидкости/

14. Процессы измельчения в промышленности строительных материалов.

Исходную горную породу можно разрушить и измельчить до частиц

желаемого размера раздавливанием, раскалыванием, разламыванием, резани-

ем, распиливанием, истиранием, ударом и различными комбинациями этих

способов.

Раздавливание - это процесс, когда кусок исходной горной

породы под действием сжимающей нагрузки деформируется по всему объему до тех пор, пока внутреннее напряжение в нем не превысит предел прочности, после чего кусок разрушается. Следует обратить внимание на то,

что в данном случае сжимающая нагрузка создает сложную картину

внутренних напряжений, в том числе скалывающих, растягивающих. В итоге

исходный материал разделяется на куски самой различной формы, в том числе игловидной и пластинчатой (лещадной). Энергетические затраты при этом достаточно высоки.

При раскалывании кусок исходной породы разрушается на

части в местах концентрации наибольших нагрузок, передаваемых клинообразными рабочими элементами измельчителя. Образующиеся при этом частицы более однородны по размерам и форме, хотя форма кусков, как и при раздавливании, бывает различной. Энергетические затраты здесь относительно невелики. Способ раскалывания по сравнению с раздавливанием позволяет достаточно надежно регулировать крупность получаемых кусков.

При разламывании кусок исходной породы разрушается

под действием изгибающих сил. Размеры и форма частиц, получающихся

при разламывании, примерно такие же, как и при раскалывании.

Резание – измельчаемое тело делится на части заранее за-

данных размеров и формы. Процесс полностью управляемый, но трудно реа-

лизуемый в рассматриваемом назначении.

При распиливании результаты получаются такими же, как

при резании.

Истирание – материал измельчается под действием сжимающих, растягивающих и срезающих сил. Этот метод используется для получения мелкого порошкообразного продукта.

При ударе кусок исходной породы распадается на части

под воздействием динамической нагрузки. При сосредоточенной нагрузке

получается эффект, подобный тому, что имеет место при раскалывании, а

при распределении нагрузки по всему объему эффект разрушения аналогичен

раздавливанию. Различают стесненный и свободный удар.

При стесненном ударе материал разрушается между двумя рабочими

органами измельчителя. Эффект такого разрушения зависит от кинетической

энергии ударяющего тела. При свободном ударе разрушение наступает в результате столкновения куска материала с рабочим органом измельчителя или другими кусками в полете. Эффект такого разрушения определяется скоростью столкновения независимо от того, двигается ли кусок материала или рабочий орган измельчителя.

Из перечисленных способов приемлемыми для промышленных дроби-