МІНІСТЕРСТВО ОСВІТИ І НАУКИ,

МОЛОДІ ТА СПОРТУ УКРАЇНИ

Державний вищий навчальний заклад

«Білоцерківський механіко-енергетичний технікум»

Затверджую

Заступник директора з НВР

_____________С.Д.Мендак

«___»_____________2012р.

Методичні рекомендації щодо виконання

контрольної роботи

з дисципліни

Процеси і апарати хімічного виробництва

Спеціальність : 5.05130107 Виготовлення виробів і покриттів із полімерних матеріалів

Схвалено на засіданні

циклової методичної комісії

Протокол №___від___________2012р.

Голова цмк_________ В.М.Кузів

ВСТУП

Однією з важливих галузей є хімічна промисловість. В цій галузі здійснюються механічні, гідромеханічні, теплові, масообмінні процеси, в яких початкові матеріали набувають глибоких перетворень, які супроводжуються зміною агрегатного стану, внутрішньої структури і складу речовин; поряд з хімічними реакціями, які є основою хіміко-технологічних процесів, хімічна промисловість включає також різні фізичні( в тому числі і механічні) і фізико - хімічні процеси. Технологічні процеси відіграють важливу роль і широко застосовуються у хімічному виробництві.

Дисципліна „Процеси і апарати хімічного виробництва ” вивчає основні механічні, гідромеханічні, теплові, масообмінні процеси, притаманні технології та обладнанню сучасних хімічних виробництв, вивчає також конструкції та принципи роботи апаратів хімічного виробництва і методи розрахунку апаратів для проведення цих процесів.

Метою дисципліни „ Процеси і апарати хімічного виробництва ” є набуття знань про механічні процеси, гідромеханічні процеси, теплові процеси, масообмінні процеси, способи інтенсифікації цих процесів, вивчення конструкцій та принципу роботи апаратів хімічного виробництва.

Завдання дисципліни „ Процеси і апарати хімічного виробництва ” навчити студентів розраховувати апарати для механічних, гідромеханічних, теплових, масообмінних процесів хімічного виробництва, обирати раціональну конструкцію для проведення цих процесів.

Основні положення даної дисципліни викладаються на лекціях. Поряд з лекційними заняттями важливе значення мають практичні заняття, на яких студенти засвоюють принцип дії хімічних апаратів та методи їх розрахунку.

Студенти повинні знати: основи механічних процесів, гідромеханічні процеси, основи теплопередачі, масообміні процеси, способи інтенсифікації цих процесів, конструкції та принципи роботи апаратів хімічного виробництва.

Студенти повинні вміти: проводити розрахунки апаратів для проведення механічних, гідромеханічних, теплових та масообмінних процесів, вміти здійснювати обирати раціональну конструкцію апарату для проведення цих процесів, самостійно працювати з технічною і довідковою літературою та іншими джерелами інформації.

У контрольній роботі із дисципліни «Процеси і апарати хімічного виробництва» студенти виконують наступні завдання:

1. Розрахунок продуктивності щелепної дробарки.

2. Розрахунок продуктивності і потужності кульового млина.

3. Тепловий розрахунок вальців.

4. Тепловий розрахунок каландра.

5. Тепловий розрахунок гумозмішувача.

Вказівки до виконання контрольної роботи.

Завдання контрольної роботи вибираються згідно варіанту.

Контрольна робота виконується на папері формату А4. Контрольна робота скріплюється в папку і титульний лист підписується за зразком.

Порядок виконання завдання № 1. «Розрахунок продуктивності щелепної дробарки.»

Щелепна дробарка – машина для механічного руйнування шматків твердого матеріалу шляхом роздавлювання його між двома плоскими поверхнями з метою доведення їх розмірів до необхідної крупності. Застосовують в гірничій промисловості при крупному (1500-350 мм) і середньому (350-100 мм) дробленні міцних та в’язких порід - руд чорних і кольорових металів, вугілля, сланців, нерудних і інших корисних копалин. Вперше щелепна дробарка запропонована А.Блеком (Великобританія) в 1858. На рисунку 1.1 наведена схема щелепної дробарки.

Рисунок 1.1 – Схема щелепної дробарки

Щелепна дробарка складається з станини, частиною якої є нерухома щока, вала з підвішеною пересувною щокою, приводного механізму і пристрою для регулювання. Рухома щока шарнірно підвішується до вала і повертаючись навколо своєї осі на невеликий кут, то наближається, то віддаляється відносно нерухомої щоки. При зближенні щок шматки матеріалу, що дробиться, руйнуються, при зворотному (холостому) ході пересувної щоки відбувається розвантаження дробленого продукту. Траєкторія руху точок пересувної щоки являє собою замкнену овалоподібну криву. Більш складну траєкторію руху реалізовують щелепна дробарка з двома рухомими щоками, при цьому продуктивність зростає вдвічі, спостерігається менш значний абразивний знос футеровки. Для запобігання абразивному зносу дробилки щоки і бічні стінки між ними футеруються змінними плитами з марганцевистої сталі. Щелепна дробарка забезпечує ступінь дроблення в від 4 до 6. Основні параметри щокової дробарки: кут захоплення (до 24^о), хід пересувної щоки і частота гойдання щоки. Оптимальна частота гойдання 300-90 хв^-1.

Застосування щелепних дробарок найбільш доцільне для дроблення глинистого і вологого матеріалу, але вони мало пристосовані для дроблення грудок пластинчатої форми.

Вхідні дані для розрахунку:

Варіант №1-3	Варіант №4-5	Варіант №6-7	Варіант №8-10
Gзад.=50 т/год – задана продуктивність	Gзад.= 40 т/год - задана продуктивність	Gзад.= 30 т/год – задана продуктивність	Gзад.= 60т/год – задана продуктивність
D= 200 мм – розмір шматка матеріалу до подрібнення	D= 210 мм – розмір шматка матеріалу до подрібнення	D= 180 мм – розмір шматка матеріалу до подрібнення	D= 250мм – розмір шматка матеріалу до подрібнення
В= 400мм – розмір загрузочного отвору	В= 400мм – розмір загрузочного отвору	В= 400мм – розмір загрузочного отвору	В= 400мм – розмір загрузочного отвору
S= 25мм – хід щелепи	S= 25мм – хід щелепи	S= 25 мм – хід щелепи	S=25мм – хід щелепи
α= 220 – кут захоплення	α= 220 – кут захоплення	α= 220 – кут захоплення	α= 220 – кут захоплення
і = 5=D/dk – ступінь подрібнення	і =5= D/dk – ступінь подрібнення	і =5= D/dk – ступінь подрібнення	і = 5=D/dk – ступінь подрібнення
ρ = 5200кг/м3 – густина матеріалу	ρ = 5200кг/м3 – густина матеріалу	ρ = 5200кг/м3 – густина матеріалу	ρ = 5200кг/м3 – густина матеріалу
μ=0,3-0,65 - коефіцієнт	μ=0,3-0,65 - коефіцієнт	μ=0,3-0,65 - коефіцієнт	μ=0,3-0,65 - коефіцієнт

Порядок виконання роботи.

1. Розрахунок числа обертів щелепної дробарки.

- критичне значення числа обертів, об/хв.

- робоче значення числа обертів, об/хв.

2. Розрахунок розміру загрузочного отвору.

, м.

3. Розрахунок середнього розміру шматка матеріалу після подрібнення.

, м.

4. Розрахунок розміру отвору е.

, м.

5. Визначення розміру h.

, см.

6. Визначення продуктивності і об’єму завантаження щелепної дробарки.

G , кг/год.

V_з , м³/год.

7. Розрахунок середнього розміру шматка матеріалу.

, см.

8. Визначення продуктивності щелепної дробарки.

, т/год.

9. Розрахунок кількості щелепних дробарок для подрібнення колчедану.

Висновок: на цій роботі вивчили процес подрібнення, принцип дії і основні конструктивні особливості щелепної дробарки, розрахувати продуктивність щелепної дробарки.

Питання до захисту практичної роботи.

1. Основні конструктивні особливості щелепної дробарки.

2. Принцип дії щелепної дробарки.

3. Поняття «подрібнення».

4. Кут захоплення.

5. Розрахунок числа обертів щелепної дробарки.

6. Визначення продуктивності щелепної дробарки.

7. Розрахунок кількості дробарок для подрібнення матеріалу.

Порядок виконання завдання № 2. «Розрахунок продуктивності і потужності кульового млина.»

Кульові млини зі сталевими, чавунними, кременевими, фарфоровими кулями діаметром 30-150 мм застосовують для тонкого (до 40-100 мкм) подрібнення матеріалів з початковим розміром до 25-30 мм сухим і мокрим способами. Для однорідності помелу використовують суміш куль різного діаметра. Об’єм заповнення барабана кулями звичайно не перевищує 45%. Кульові млини з центральним розвантаженням застосовують для одержання тонкоподрібненого продукту з максимальною крупністю до 0,2 мм. Подрібнений продукт кульових млинів виходить рівномірним по крупності. Щоб уникнути переподрібнення матеріалу, кульові млини звичайно використовують у замкненому циклі з гідроциклонами. Оптимальним живленням для млинів цього типу є подрібнений продукт стержневих млинів крупністю до 6 мм або інший аналогічний матеріал. Кульові млини з розвантаженням через решітки застосовують для одержання продукту з максимальною крупністю частинок до 0,4 мм. Оптимальні результати подрібнення у млинах цього типу одержують при живленні їх продуктом дробарок дрібного дроблення крупністю до 10 мм. У млин можна завантажувати і більш крупний матеріал (до 40 мм) при відповідному зниженні питомої продуктивності. Млини типу МШР мають більшу питому продуктивність у порівнянні з млинами типу МШЦ, але складніші у конструктивному відношенні. Млини типу МШР застосовують у схемах переробки середньовкраплених руд і в першій стадії збагачення руд з агрегатним вкрапленням, які переробляють за багатостадійними схемами.

На рисунку 5.1 наведена схема кульового млина, на рисунку 5.2 - схема режимів роботи барабанного млина.

Рисунок 2.1 – Схема кульового млина

1 — барабан; 2 — броньові плити; 3 — ізоляція (від шуму і теплова); 4 — торцевий фланець млина; 5 — вхідний патрубок; 6 — вихідний патрубок; 7 — ведена шестерня; 8 — кулі.

Рисунок 2.2 – Схема режимів роботи барабанного млина