Контрольні запитання

1. Що представляє собою І-х - діаграма вологого повітря?

2. Яким рівнянням виражають матеріальний баланс сушіння за усією кількістю речовини?

3. Як виглядає баланс за абсолютно сухою речовиною?

4. Як визначають питомий розхід повітря?

5. Як витрачається тепло, що підводиться до сушарки?

6. Яке рівняння виражає тепловий баланс сушіння?

7. Який процес сушіння повітрям є найбільш розповсюдженим?

8. Які переваги та недоліки сушіння паливними газами у порівнянні з сушінням повітрям?

9. Чим визначається швидкість сушіння?

10. Що є рухомою силою процесу сушіння?

11. Що називають зовнішньою дифузією?

12. Що називають внутрішньою дифузією?

3.6 Сушіння

(Самостійне вивчення)

Мета: - розвинути у студента навики самостійної роботи з спеціальною літературою, вміння вибирати головне, узагальнити і систематизувати знання;

• надати студентам загальні відомості про устрій сушарок, їх принцип дії та класифікацію.

Завдання: прочитати текст в підручники А.Н. Плановський, В.М. Рамм, С.З. Каган «Процессы и аппараты химической технологии» стр.765-783. Скласти конспект згідно питань, приведених нижче. Відповісти на питання для самоконтролю.

Сушіння є найбільш розповсюдженим засобом видалення вологи з твердих та пастоподібних матеріалів та проводиться двома основними засобами – в конвективних та контрактивних сушарках. Як проводиться процес сушіння, як класифікують сушарки та який принцип їх дії? Відповісти на ці питання за наступним планом.

1. Як розділяють сушарки?

2. Охарактеризуйте конвективні сушарки.

3. Як працюють камерні сушарки?

4. Як працюють тунельні та барабанні сушарки?

5. Охарактеризуйте контактні сушарки.

6. Як працюють вакуум-сушарки та контактні барабанні сушарки непрямої дії?

Склавши конспект, закрийте зошит та відповідайте на запитання.

Запитання для самоконтролю

1. Що таке сушіння?

2. Які засоби використовують для проведення цього процесу?

3. Як працюють камерні сушарки?

4. Як працюють тунельні сушарки?

5. Як працюють барабанні сушарки?

6. Охарактеризуйте принцип роботи інших типів конвективних сушарок.

7. Як працюють контактні сушарки?

8. Що представляє собою вакуум-сушарні шафи?

9. Як працюють контактні барабанні сушарки непрямої дії?

10. Надайте порівняльну характеристику сушарок різних типів.

Модуль ІV

МЕХАНІЧНІ ПРОЦЕСИ

4.1 Подрібнення твердих матеріалів

(лекція)

Мета: ознайомити студентів з загальними відомостями про подрібнення, вивчити фізичні процеси подрібнення.

План

1. Загальні відомості про процес.

2. Степінь подрібнення.

3. Види подрібнення.

4. Групи матеріалів.

5. Класифікація машин для подрібнення.

Загальні відомості

Подрібнення та розмелення представляють собою процеси механічного подрібнення твердих речовин. В результаті подрібнення значно збушується поверхня матеріалу, що обробляють.

Застосування твердих матеріалів, які подрібнені на менші куски (шляхом подрібнення) або змелених в порошок (шляхом помолу), дозволяє значно прискорити розчинення, обжиг, хімічну взаємодію, тобто різні процеси, що протікають тим швидше, чим більше поверхня твердої речовини, яка приймає участь.

В теперішній час для подрібнення матеріалів застосовують машини різних типів, починаючи від щокових дробарок (подрібнення матеріалів об’ємом до 2м³), закінчуючи колоїдними млинами ( помол продуктів на частки розміром до 0,1мк).

Подрібнення та помол характеризуються ступінню подрібнення - відношенням діаметру d_Н кусків матеріалу до подрібнення до діаметру d_К кусків після подрібнення:

Куски вихідного матеріалу та куски або зерна, що отримують в результаті подрібнення, не мають правильної (симетричної) форми. Тому на практиці розміри кусків (d_П та d_К) визначають розміром отворів сит, через які просіюють сипучі матеріали, тобто за допомогою ситового аналізу.

Подрібнення відбувається в одну або декілька стадій. Кожна машина, в залежності від устрою, може забезпечувати обмежену ступінь подрібнення, яка коливає від і = 3÷6 для щокових дробарок до і =100 та більше для млинів. Для досягнення високих ступенів подрібнення цей процес проводять в декілька стадій. В залежності від початкового та кінцевого розмірів найбільших кусків умовно розрізняють наступні види подрібнення:

• Крупне

• Середнє

• Дрібне

• Тонке

• Зверх тонке

Крупне та середнє подрібнення відбувається, як правило, сухим засобом; дрібне подрібнення та помол – сухим або мокрим засобом (в водному середовищі). При мокрому подрібненню зменшується пилоутворення і частки отриманого продукту мають більш рівномірні розміри; крім того, полегшується вивантаження продуктів.

П одрібнення матеріалів відбувається роздавленням, ударом, стиранням та розколюванням. Схематично це види зусиль зображені на рис. 1

Рис. 1. Засоби подрібнення матеріалів:

а) роздавлення; б) удар; в) стирання; г) розколювання.

Вибір того чи іншого виду механічного впливу залежить від крупності та прочності матеріалу. В залежності від межі прочності при роздавлені матеріали умовно поділяються на наступні групи:

• Тверді (граніт, діабаз та інші);

• Середньої твердості (вапняк, кам’яна сіль, антрацит);

• М’які (вугілля, глина та інші.

Зазвичай при подрібненні матеріалу комбінуються ті чи інші зусилля, наприклад роздавлення та удар, стирання та удар. В залежності від фізико-хімічних властивостей матеріалів вибирають зазвичай наступні методи подрібнення:

Матеріал	Метод подрібнення
Твердий та хрупкий Твердий та в’язкий Хрупкий, середньої твердості В’язкий, середньої твердості	Роздавлення, удар Роздавлення Удар, розколювання та стирання Стирання або стирання та удар

Подрібнення відбувається за двома основними схемами – у відкритому або замкнутому циклу. При роботі за першою схемою весь матеріал проходить через дробарку (млин) лише один раз; при роботі за замкнутим циклом більша частина матеріалу проходить через дробарку (млин) багаторазово, так як матеріал з розмірами кусків більше припустимої межі повертається на повторне подрібнення. Подрібнення в замкнутому циклі дозволяє значно збільшити продуктивність обладнання і отримати більш рівномірний за крупністю продукт.

Машини для подрібнення (дроблення та помолу) поділяють на дробарки та млини. Зазвичай млинами називають машини для тонкого та зверх тонкого подрібнення, дробарками – машини для крупного, середнього та дрібного дробіння, але таке розподілення є досить умовним. Класифікація машин для подрібнення за конструктивними особливостями приведена нижче.