- •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».
Модификации винтовых питателей.
В промышленной практике достаточно часто приходится иметь дело с плохо сыпучими материалами, склонными к сводообразованию, обладающими повышенной адгезией (налипанием) к внутренним поверхностям питателей и к их рабочим органам. Проблема усугубляется при необходимости реализовывать питание технологических аппаратов пастами или влажными порошками. Эти обстоятельства привели к разработке конструкций винтовых питателей, аналогичных по конструкции питателям В1, но снабженных дополнительными устройствами, улучшающими условия питания при работе с плохосыпучими материалами. Одна из таких конструкций – винтовой вибрационный питатель типа В2, показанный на рис.233,
Рис. 233. Винтовой вибрационный питатель типа В2:
1 – электродвигатель привода; 2 – вариатор; 3 – корпус питателя; 4 – загрузочный патрубок; 5 – активатор на загрузочном штуцере; 6 – вибровозбудитель; 7 – упругая муфта вибровозбудителя; 8 – транспортирующий винт; 9 – электродвигатель вибровозбудителя; 10 – упругие опоры корпуса; 11 – рама питателя.
Питатель в основном подобен питателю В1, но в отличие от последнего имеет корпус 3, установленный на раме 11 на упругих опорах 10, а также виброактиватор 5 в виде конической вставки, установленный в загрузочном штуцере корпуса 3. Вибрируя, он разрушает образующиеся сводовые структуры в массе сыпучего материала. Подвод вибровоздействий к активатору 5 и корпусу 3 осуществляется от стандартного регулируемого вибровозбудителя 6, вал которого получает вращение от электродвигателя 9 через упругую муфту 7. В остальном элементы (электродвигатель привода, вариатор, опоры винта, станина и т.п.) аналогичны применяемым в питателе типа В1.
Винтовые питатели В2 используют для дозирования плохосыпучих порошкообразных материалов, склонных к налипанию на рабочие органы питателя и к образованию сводов над выпускным отверстием. Влажность перемещаемых материалов не должна превышать 1,5%, насыпная плотность – не более 1800 кг/м3.
В качестве другого аналога винтового питателя В1 рассмотрим конструкцию винтового питателя В3 с горизонтальным расположением винта и приспособленного для подачи на переработку паст плотностью до 2 г/см3, динамической вязкостью 0,4…12 Па.с, температурой 5-100оС, а также влажных липнущих порошков с размером частиц до 5 мм (рис.234). Конструкция этого питателя имеет некоторые отличия от конструкции питателя В1 и включает в себя корпус 4, винтовой рабочий орган 7, расположенный в нижней части корпуса, разгрузочный штуцер 5 и две z-образные перемешивающие и нагнетающие лопасти 8. Привод включает основной электродвигатель 1, вариатор 2 и редуктор-раздвоитель 3, передающий вращение на две z-образные лопасти. Регулирование производительности осуществляется вручную вариатором 2 путем изменения скорости вращения транспортирующего винта и z-образных лопастей.
Рис.234. Питатель типа В3 с горизонтальным шнеком:
1 – электродвигатель; 2 – вариатор; 3 – редуктор; 4 – корпус; 5 – выпускной штуцер; 6 рама; 7 – шнек; 8 – z-образные лопасти.
В промышленной практике находят применение винтовые (шнековые) питатели с вертикальным транспортирующим шнеком. На рис.235 приведена принципиальная схема такого питателя, используемого для циклической (порционной) загрузки порошкообразных материалов. Дозатор состоит из бункера 1 с расположенной под ним разгрузочной камерой 2, в которой аксиально установлен вертикальный шнек 3. Шнек получает вращение от вертикального вала, являющегося продолжением шнека. На валу на уровне разгрузочной камеры установлены нагнетатель 4, стабилизатор давления 5 и ворошитель 6. На основании эксплуатационных данных оптимальное число оборотов шнека (с точки зрения сглаживания пульсаций потока транспортируемого материала) оставляет n=20…25 [об/с].
Рис.235. Питатель с вертикальным шнеком:
1 – бункер; 2 – разгрузочная камера; 3 – шнек; 4 – нагнетатель; 5 – стабилизатор давления; 6 – ворошитель.