Лабораторная работа 10

" Изучение устройства и работы дробилок"

Цель работы: Практическое ознакомление с устройством и работой

измельчающих машин: измельчение небольшой порции материала в молотковой дробилке, проведение ситовых анализов, составление графической зерновой характеристики (гранулометрического состава) исходного измельченного продукта и расчет степени измельчения дробилок.

Общие сведения: Скорость химических и диффузионных процессов, протекающих с участием твердой фазы, повышается при увеличении ее поверхности. Увеличить поверхность обрабатываемого твердого материала можно, уменьшая размеры его кусков, т.е. путем измельчения.

Процессы измельчения условно подразделяют на дробление (крупное, среднее и мелкое) и измельчение (тонкое и сверхтонкое). Измельчение материалов осуществляют путем раздавливания, раскалывания, истирания и удара. В большинстве случаев эти виды воздействия на материал используют комбинированно; при этом обычно основное значение имеет один из них, что обусловлено конструкцией машины; применяемой для измельчения.

В зависимости от физико-механических свойств и размеров кусков (крупности) измельчаемого материала выбирают тот или иной вид воздействия. Так, дробление твердых и хрупких материалов производят раздавливанием, раскалыванием и ударом, твердых и вязких - раздавливанием и истиранием.

Дробление материалов обычно осуществляют сухим способом (без применения воды), тонкое измельчение часто проводят мокрым способом (с использованием воды). При мокром измельчении нет пыли и транспортировка облегчается.

Результат измельчения характеризуется степенью измельчения, равной отношению среднего характерного размера куска материала до измельчения к среднему характерному размеру куска после измельчения:

. D
i —

d

Для расчета среднего характерного размера куска материал разделяют с помощью сит на несколько фракций. В каждой фракции находят средний характерный размер как полусумму характерных размеров максимального d_max, так и минимального d_min кусков:

Практически размер максимальных кусков определяется размером отверстий сита, через которое проходит весь материал данной фракции, а размер минимальных кусков - размером отверстий сита, на котором данная фракция материала остается.

Средний характерный размер куска в смеси вычисляют по уравнению:

Где d_cpi, d_cp2, ■ ■ ■, d_cpn-средние размеры кусков каждой фракции; at, аг,..., а„- содержание каждой фракции, вес %.

По своему назначению измельчающие машины условно делятся на дробилки крупного, среднего и мелкого дробления и мельницы и сверхтонкого измельчения

Измельчение материала производится сухим способом, классификацию (сортировку) - встряхиваем вручную.

//. Методика проведения работы и обработка опытных данных

Взвешивают около 100г крупных кусков исходного_материала, например кирпича (задание дает преподаватель) и эту порцию пропускают через дробилку.

Измельченный материал собирается в приемник дробилки. Оттуда материал пересыпают на верхнее сито.

Сита должны быть расположены в порядке уменьшения размеров отверстий сит сверху вниз. Рассей измельченного материала производят путем встряхивания набора сит вручную в течение 10-15 минут.

По окончании рассева взвешивают остаток на каждом сите, включая также и материал, попавший в донышко.

Результаты ситового анализа и определение суммарного остатка на ситах (в %)

Посггсгвзвешивания все остатки на ситах ссыпают вместе, перемешивают, и эту смесь подают на измельчение в молотковую дробилку.

Измельченный материал после молотковой дробилки снова подвергают ситовому анализу, и результаты ситового анализа вносят в ту же таблицу.

По данным таблицы строят график характеристик измельченного материала после валковой и молотковой дробилок.

Для оценки качества измельчения определяют степень измельчения по среднему диаметру смеси кусков с применением ситового-анализа. Средние размеры (диаметры) зерен определяют на основании гранулометрического состава, т.е. количественного распределения зерен по крупности по выражению:

1)

Где d₁₎d₂-

средние размеры зерен отдельных фракций ситового анализа, определяемые как полусумма размеров отверстий двух сит- ближайшего верхнего, через которое прошли все зерна данной фракции, и сита, на котором зерна этой фракции задержались, не просеявшись через него;

х-i, х₂, Хз - массовые проценты каждой фракции (Е_х = 100%)

2) Линейная степень измельчения:

Где d_H и о" к- начальный (наибольший) и конечный размеры измельчения.

■ Вывод по работы:

Вопросы для самопроверки

1. Какое значение имеет измельчение в химической технологии?

2. Какие Вы знаете основные способы измельчения твердых тел?

3. По каким признакам и как классифицируются дробильные машины?

4. Какие машины применяются для крупного и среднего дробления?

5. Какие машины применяются для мелкого и тонкого измельчения?

6. Что такое классификация материалов?

В результате изучения данной темы учащиеся должны:

ЗНАТЬ:

- условия проведения процессов измельчения

- устройство и принцип действия машин для измельчения твердых
материалов

УМЕТЬ:

- выполнять лабораторную работу и делать необходимые расчеты