- •Лекции по дисциплине «Машины химических производств» для студентов специальности 240801 «Машины и аппараты химических производств».
- •Часть 1 (32 лекционных часа)
- •Химическое оборудование, его классификация, особенности его эксплуатации…………………………
- •Сыпучие материалы, их физико-механические свойства
- •Машины для дробления сыпучих материалов……….
- •Машины для помола материалов……………
- •Машины для классификации сыпучих материалов………..
- •Список литературы……………………..
- •Для заметок……..
- •Список литературы………………
- •Дозаторы…………………
- •Контрольные вопросы по теме «Питатели и дозаторы для сыпучих материалов …………………………………..
- •Список литературы……………………………. Аннотация
- •Контрольные вопросы по теме «Химическое оборудование, его классификация, особенности его эксплуатации»
- •Сыпучие материалы, их физико-механические свойства.
- •Свойства сыпучих материалов.
- •Гранулометрический состав.
- •Основные физические характеристики сыпучих материалов.
- •Силы взаимодействия между частицами сыпучего материала – силы аутогезии.
- •Механические свойства сыпучих материалов и характеризующие их параметры.
- •Физические и теоретические основы процессов измельчения твердых тел.
- •Основные способы измельчения твердых тел (рис. 4):
- •Основные стадии дробления и измельчения.
- •Стадии измельчения
- •Теории измельчения.
- •Контрольные вопросы по теме «Сыпучие материалы, их физико-механические свойства».
- •Машины для дробления сыпучих материалов Общая классификация дробилок.
- •Щековые дробилки.
- •Область применения.
- •Усреднённый гранулометрический состав дроблённого продукта дробилок крупного дробления
- •Принцип действия и классификация:
- •Особенности конструкции дробилок со сложным движением щеки – щдс.
- •Конструкционные материалы деталей и сборочных единиц щековых дробилок.
- •Основные расчеты щековых дробилок.
- •Конусные дробилки. Область применения, принцип действия и классификация.
- •Конструкции дробилок.
- •Конструкционные материалы, используемые для изготовления деталей и сборочных единиц конусных дробилок.
- •Основные расчеты конусных дробилок.
- •4. Определение n – числа оборотов для дробилок ксд и ксм с пологими конусами.
- •Валковые дробилки.
- •Конструкция.
- •Материалы, используемые для изготовления деталей и сборочных единиц валковых дробилок.
- •Основные расчеты валковых дробилок.
- •Дробилки ударного действия.
- •Основные расчеты дробилок ударного действия.
- •Классификация барабанных измельчителей по различным критериям.
- •Однокамерная барабанная шаровая мельница мокрого помола.
- •Расчет барабанных измельчителей.
- •Измельчители раздавливающего и истирающего действия.
- •Шаро-кольцевые измельчители.
- •Роликомаятниковые измельчители.
- •Ударные, вибрационные и струйные измельчители.
- •Новые и перспективные методы измельчения материалов.
- •Контрольные вопросы по теме «Машины для измельчения материалов».
- •Машины для классификации сыпучих материалов.
- •Механические способы классификации.
- •Основные показатели процесса грохочения.
- •Основные типы грохотов.
- •Выбор схемы дробления с использованием грохочения.
- •Конструкции просеивающих элементов.
- •Закономерности процесса грохочения.
- •Последовательность выделения классов при грохочении.
- •Конструкции плоских качающихся и инерционных (вибрационных) грохотов.
- •Технологический и динамический расчеты инерционных грохотов.
- •Воздушная сепарация (классификация) сыпучих зернистых материалов.
- •Принципиальные схемы воздушных сепараторов.
- •Конструкции воздушных сепараторов.
- •Контрольные вопросы по теме «Классификация».
- •Смесители сыпучих материалов. Процессы смешивания. Классификация смесителей.
- •Контрольные вопросы по теме «Смесители зернистых сыпучих материалов».
- •Фактор разделения.
- •Классификация центрифуг.
- •Производительность осадительных центрифуг.
- •Производительность фильтрующих центрифуг.
- •Силовые факторы в элементах вращающегося ротора.
- •Механические колебания в центрифугах.
- •Уравновешивание вращающихся масс.
- •Энергетический расчет.
- •Область применения.
- •Рабочий цикл центрифуг периодического действия.
- •Производительность центрифуг периодического действия.
- •Конструкции центрифуг периодического действия. Вертикальные малолитражные центрифуги с нижним приводом.
- •Маятниковые центрифуги.
- •Подвесные центрифуги.
- •Подвесная саморазгружающаяся фильтрующая центрифуга фпс с гравитационной выгрузкой осадка.
- •Подвесная фильтрующая полуавтоматическая центрифуга периодического действия фпн с механической выгрузкой осадка с помощью специального ножа.
- •Горизонтальные автоматизированные центрифуги фгн и огн с ножевой выгрузкой осадка.
- •Центрифуги непрерывного действия.
- •Фильтрующие центрифуги непрерывного действия со шнековой выгрузкой осадка типа фвш и фгш.
- •Горизонтальные осадительные центрифуги непрерывного действия со шнековой выгрузкой осадка, тип огш.
- •Горизонтальные фильтрующие центрифуги непрерывного действия с пульсирующей выгрузкой осадка (фгп).
- •Непрерывнодействующие фильтрующие вибрационные центрифуги с вертикальным (фвв) и горизонтальным (фвг) расположением ротора.
- •Фильтрующие лопастные центрифуги с центробежной выгрузкой осадка.
- •Прецессионные центрифуги.
- •Жидкостные центробежные сепараторы, трубчатые центрифуги. Область применения сепараторов и трубчатых центрифуг.
- •Классификация жидкостных центробежных сепараторов по технологическому назначению.
- •Условные обозначения жидкостных центробежных сепараторов.
- •Конструктивные схемы жидкостных центробежных сепараторов различных типов и их приводов.
- •Конструкции сепараторов различных типов. Однокамерные сепараторы периодического действия.
- •Многокамерные сепараторы периодического действия.
- •Саморазгружающиеся тарельчатые сепараторы непрерывного действия.
- •Осветляющий тарельчатый саморазгружающийся сепаратор с непрерывной сопловой выгрузкой шлама.
- •Трубчатые центрифуги (сверхцентрифуги).
- •Приложение 2 Расчёт роторов центрифуг на прочность.
- •1. Предварительные сведения о комплексном (безмоментном и моментном) расчете тонкостенных осесимметричных оболочек вращения.
- •2. Прочностной расчет роторов центрифуг и жидкостных сепараторов с учетом краевых напряжений.
- •Числовые примеры расчета на прочность роторов центрифуг.
- •Фильтры для жидкостей. Общие положения, классификация фильтров.
- •Оценка скорости процессов фильтрования.
- •Основные режимы работы фильтров.
- •Работа фильтров при постоянном давлении.
- •Работа фильтров в режиме постоянной скорости.
- •Режим промывки осадка.
- •Определение общей продолжительности рабочего цикла фильтров периодического действия.
- •Классификация фильтров.
- •Конструкции фильтров. Фильтр-прессы рамные и камерные.
- •Камерный фильтр-пресс (конструкция).
- •Фильтр-прессы, оборудованные диафрагмами.
- •Фильтр-пресс автоматизированный камерный типа фпакм.
- •Фильтр-пресс автоматизированный камерный типа фамо.
- •Фильтр-пресс с бумажной лентой типа мб.
- •Листовые фильтры, работающие под давлением.
- •Ячейковые барабанные вакуум-фильтры.
- •Конструкция барабанного вакуум-фильтра с наружной фильтрующей поверхностью.
- •Барабанный вакуум-фильтр с внутренней фильтрующей поверхностью.
- •Конструкция дискового вакуум-фильтра.
- •Ленточные вакуум-фильтры.
- •Вакуум-фильтры карусельные. Принцип действия. Область применения.
- •Конструкция ковша.
- •Ленточные фильтрпрессы.
- •Механические расчеты фильтров. Фильтр-прессы.
- •Листовые фильтры под давлением.
- •Вакуум-фильтры барабанные.
- •Мощность привода вращающихся вакуум-фильтров.
- •Вопросы для самопроверки по теме «Фильтры».
- •Общие сведения.
- •Классификация и конструкции основных типов питателей.
- •Питатели без движущегося рабочего органа. Гравитационные питатели.
- •Устройство для разгрузки мелкодисперсных сыпучих материалов с низкой газопроницаемостью слоя частиц.
- •Аэрационные питатели.
- •Камерные питатели.
- •Объемные питатели с вращающимся рабочим органом.
- •Модификации винтовых питателей.
- •Шлюзовые (секторные) объемные питатели типа ш1.
- •Тарельчатые объемные питатели типа т1.
- •Трубчатые питатели.
- •Питатели с вибрационным побуждением транспортирования сыпучего материала.
- •Ленточные питатели.
- •Лотковые питатели.
- •Качающиеся (маятниковые) питатели.
- •Дозаторы.
- •Классификация дозаторов.
- •Вопросы для самопроверки по теме «Питатели и дозаторы для сыпучих материалов».
Валковые дробилки.
Область применения, принцип действия, основные типы.
Валковые дробилки применяют для среднего и мелкого дробления материалов высокой и средней прочности, а так же измельчения пластичных и хрупких материалов.
Дробилки в зависимости от вида поверхности валков подразделяются на дробилки с гладкими валками и рифлеными валками – для дробления прочных материалов (рис. 40 а и г), с зубчатыми валками – для измельчения хрупких материалов (рис. 40 д), с перфорированными валками (рис. 40 е) – материал продавливается сквозь отверстия, подвергаясь дополнительным интенсивным сдвиговым деформациям.
Рис. 40. Схемы валковых дробилок: 1-подшипник подвижного валка; 2-удерживающая пружина подшипника подвижного валка; 3-карданный вал привода дробилки;4-редуктор привода дробилки; а – рабочий процесс; б – с индивидуальным приводом валков; в – с карданным приводом валков; г – рифленый валок; д – зубчатый валок; е – перфорированный валок..
Рифленые и зубчатые валки позволяют измельчать более крупные куски материала, чем гладкие валки. Дробилки могут быть одновалковыми, двухвалковыми и многовалковыми.
Принцип действия валковых дробилок.
Принцип действия валковых дробилок заключается в следующем. В двухвалковых дробилках с гладкими валками (рис. 40 а) измельчаемый материал подается сверху в сужающееся пространство между параллельными валками одинакового диаметра, вращающимися навстречу друг другу. Куски материала захватываются под воздействием сил трения. Измельчение происходит в основном раздавливанием и, частично, истиранием. Степень измельчения i=3÷5. Для увеличения эффекта истирания в ряде конструкций таких дробилок при обработке влажных и вязких материалов валкам сообщают разную угловую скорость, а поверхность гладких валков очищают скребками различного типа.
В одновалковых дробилках (с зубчатыми валками) куски материала поступают в пространство между зубчатыми сегментами 2 валка и неподвижной дробящей плитой 5 жестко закрепленной в шарнирно подвижной щеке (рис. 41). Куски материала измельчаются при этом раздавливанием, раскалыванием и, частично, истиранием.
Рис. 41. Одновалковая дробилка: 1 – ступица дробильного валка; 2 – зубчатые сегменты составные; 3 – ось; 4 – шарнирная щека; 5 – дробящая плита щеки; 6 – подпружиненные тяги щеки; 7 – предохранительные пружины.
Многовалковая, например четырехвалковая, дробилка представляет собой сочетание в одном агрегате двух двухвалковых дробилок, установленных друг над другом и работающих последовательно.
В валковых дробилках происходит однократное сжатие материала, что позволяет избежать заметного переизмельчения дробимого материала.
Для пропуска недробимых тел один из валков, как правило, устанавливается в подпружиненных подвижных подшипниках 1 (рис. 40 а), удерживаемых в рабочем положении пружинами 2. Такая конструкция усложняет привод валков и вызывает значительные усилия в дробилке, передаваемые на фундамент. Такие дробилки называются неуравновешенными. При их монтаже требуются усиленные фундаменты. Иногда изготавливаются дробилки с двумя парами подвижных подпружиненных подшипников. Обе пары подвижных подшипников упираются в “индивидуальные” пружины. При попадании в машину недробимых предметов оба валка раздвигаются в разные стороны и пропускают недробимый предмет. Возникающие при этом перемещении валков силы инерции практически взаимно уравновешиваются, такие дробилки называются уравновешенными, требуют при своей установке меньших фундаментов по сравнению с неуравновешенными дробилками.
В современных конструкциях дробилок привод осуществляется либо от индивидуальных двигателей (рис. 40 б), либо через редуктор с карданными валами (рис. 40 в). В частности, привод через редуктор с карданными валами может применяться в двухвалковых уравновешенных дробилках. В отдельных случаях может применяться привод от одного электродвигателя через клиноременную и зубчатую передачи на валок с неподвижными опорами, а от него валок с подвижными подпружиненными опорами – с помощью зубчатой передачи с удлиненными зубьями. Такая конструкция обеспечивает работоспособность передачи при увеличении межосевого расстоянии между валками при попадании недробимого тела. Эта схема привода сложна, имеет невысокую надежность из-за частого разрушения шестерен с удлиненными зубьями, работающих в тяжелых условиях динамических нагрузок и наличия абразивной пыли.
Маркировка основных типов валковых дробилок.
ДГ – двухвалковая дробилка с гладкими валками для среднего и мелкого дробления, сухого и мокрого.
ДР – двухвалковая дробилка с рифлеными валками для среднего и мелкого дробления, сухого и мокрого.
ДГР – двухвалковая дробилка с гладкими и рифлеными валками.
ДЧГ – четырехвалковая дробилка с гладкими валками для мелкого дробления.
ДДЗ – двухвалковая дробилка зубчатая.