СМЪЛЧАНЕ НА ТВЪРДИ МАТЕРИАЛИ - Студиопедия
Известно е, че гранулираната захар се разтваря във вода по-бързо от захарното кубче. Така е и в технологичния процес: колкото по-малки са твърдите частици, които участват в него, толкова по-бързо тече. Това е така, защото общата повърхност на малките частици е многократно по-голяма от повърхността на големи парчета със същата маса. Много процеси протичат точно на повърхността на твърдата фаза, така че е важно твърдият материал да се смила преди извършването на основния процес.
Частиците от твърд материал обаче, с редки изключения, нямат правилна форма и техните размери не могат да бъдат еднозначно измерени и сравнени. За сравнение се използва така наречениятситов анализ:материалът се пресява през няколко сита с различни размери на отворите и по този начин се разделя на фракции. Всяка фракция съдържа частици с различни размери, но в доста тесни граници: не повече от един и не по-малко от друг размер. В резултат на това се сравняват размерите на частиците, съдържащи се в различни фракции, а не размерите на отделните частици.
| Ориз. 4.1. Методи за смилане на материала:а— раздробяване;6- удар; в - абразия;r- разделяне |
Споредестеството на механичното действиеима няколко начина за смилане на парчета, зърна и частици от твърд материал: раздробяване, удар, абразия и разцепване. Същността на тези механични въздействия върху материала е илюстрирана на фиг. 4.1. Смилането обикновено се използва за грубо и средно смилане, а абразията - за фино смилане.
В зависимост от това даливодасе добавя по време на процеса или не, се прави разлика между методите на мокро и сухо смилане.Грубото и средното раздробяване се извършва, като правило, по сух метод. По-фините видове смилане могат да се извършват както сухо, така и мокро.
В реални производствени условия изброените методи на унищожаване най-често се комбинират. Например, за крехки материали със средна твърдост може да се използва комбинация от удар, разцепване и абразия.
Чрезброя на преминаванията на материала през шлифовъчните машинисе разграничава отворена или затворена схема на процеса. В случай наотворена верига, материалът преминава през трошачката или мелницата веднъж. Когато използвате материал отзатворен кръгс размери на частиците, надвишаващи необходимите, върнете се към процедурата за повторно смилане. Преди връщане натрошеният материал се разделя на фракции - извършва се класификация (виж Глава 5). Фините фракции се отстраняват от растението, следвайки принципа "не смачквайте нищо излишно".
Проектите включват или един метод на смилане, или комбинация от различни методи. Например раздробяването става в челюстна трошачка, докато раздробяването и абразията се извършват в махаловидна мелница.
Ориз. 4.2. Класификация на машини за раздробяване на твърди материали
Челюстни трошачки. Този тип трошачки (фиг. 4.3) са предназначени за раздробяване на бучки чрез раздробяване.
| Ориз. 4.3. Челюстна трошачка: 1 - неподвижна плоча (буза);2— подвижна буза;3— ос;4— прът с пружина;F—сила на смачкване |
 |
| Челюстните трошачки са компактни, лесни за инсталиране и поддръжка. Въпреки това, порадинебалансирани движещи се части, тяхната работа е придружена от удари и тремори. За защита на сгради, в които са монтирани такива машини, челюстните трошачки се монтират върху тежки основи. |
Когато материалът навлезе в междината, повърхността на главата се завърта в обратна посока спрямо посоката на въртене на ексцентрика поради триене върху материала.
По този начин се образува празнина с променлива ширина между трошачната глава и тялото. С намаляването си материалът се раздробява, с увеличаване се излива от работната кухина на трошачката.
Конусните трошачки имат доста висока производителност поради възможността за извършване на процеса в непрекъснат режим, но са структурно по-сложни от челюстните трошачки.
Ролкови трошачки. Такива машини раздробяват бучките на материала, когато той навлезе в междината между въртящите се една към друга ролки (фиг. 4.5). Работните повърхности на ролките1 и 2могат да бъдат гладки, докато материалът се раздробява. За крехки материали повърхността е назъбена. В този случай разрушаването на материала става в резултат на разцепване и смачкване. Валяктрошачките обикновено се използват за смилане на материали със средна твърдост (варовик, сол, креда и др.).
Опорите на една ролка са фиксирани, тя се върти в лагери, фиксирани на леглото. Другата ролка е подвижна, опорите й могат
| Ориз. 4.5. Валцова трошачка:1- неподвижен валяк;2 —подвижна ролка;3- пружина |
| Ориз. 4.7. Дезинтегратор:1, 2 -ротори;3— фуния;4— пръсти; 5 - решетка |
| се движат хоризонтално, когато пружините3,са компресирани или разтегнати, което предотвратява разрушаването на ролките или лагерите. Когато прекалено силен материал навлезе в трошачката, разстоянието между ролките се увеличава и „опасното“ парче пада, без да навреди на машината. Ролковите трошачки са прости по дизайн, компактни и надеждни при работа, но неподходящи за раздробяване на материали с висока якост. Чукови трошачки. В чуковата трошачка (фиг. 4.6) върху ротора1чуковете2 са подвижно, на панти, окачени2.По периферията на ротора в горната част на тялото са закрепени стоманени пластини 5, а в долната част под ротора е монтирана решетка6. |
| Изходният материал попада в работната кухина на машината през фунията3.Чуковете, които се движат с висока скорост, удрят падащите парчета материал, частично ги разрушават и ги изхвърлят върху плочите. При удар в плочата трошенето продължава. По този начин в тази част на трошачката работи методът на смилане "удар". Натрошените парчета материал попадат върху решетката, където под действието на чук се раздробяват допълнителноабразия. Натрошеният материал се изсипва през решетката. Дезинтегратори. В дезинтегратора (фиг. 4.7) ротори1 и 2,, монтирани успоредно един на друг, се въртят в противоположни посоки. На всеки от тях пръстите4са фиксирани около кръговете |
 |
| Ориз. 4.6. Чукова мелница:1- ротор;2- чук;3— фуния;4— тяло;5 —плоча;6- решетка |
 |
така че редовете пръсти на единия ротор да влизат в пространството между редовете пръсти на другия.
Материалът, подаван в централната част на трошачката през фунията3,попада в работната зона, където се движат пръстите. Под техните удари той се смачква и пада през решетката. В работната зона остават 5 парчета материал, чийто размер е по-голям от посочения, като тяхното разрушаване продължава.
Дисембратори. Дизайнът на дисембратора осигурява въртене на един ротор. Освен това пръстите на дисембратора са оформени като ножове. Такива машини, предназначени за смилане на влакнести материали, едновременно нарязват и раздробяват влакната.
Барабанни мелници В тези машини (фиг. 4.8) се върти барабан4,, пълен с трошащи тела 5. Барабанът може да бъде цилиндричен или цилиндрично-коничен, къс или дълъг (тръбна мелница). Натрошеният материал се зарежда в барабана през кух щифт1,, разположен на крайната му стена. Натрошеният материал се разтоварва или през кух щифт2на противоположната крайна стена, или през диафрагма - напречна решетъчна преграда, разположена вътре в барабана (наТози дизайн не е показан на фигурата). Барабанът се задвижва от предавка3.
Когато барабанът се върти, раздробяващите тела под формата на топки или пръти се издигат до определена височина поради триене в стената и след това падат. Натрошеният материал се движи заедно с тях. При падане топките или прътите удрят парчета материал. В допълнение към ударите, абразията се получава при взаимното движение на материала и раздробяващите тела. В барабанни мелници,
| Ориз. 4.8. Барабанна мелница:1- зареждащ кух щифт;2— разтоварваща куха опора;3— задвижваща предавка;4 —барабан;5 -смачкващо тяло |
използват се както сухи, така и мокри (в присъствието на вода) методи на смилане.
Махаловидни мелници. В топковите мелници някоиматериали (пигменти, талк, креда ии т.н.) могат да полепнат помелещите топки, което затруднява обработката на такива материали. Махаловидни мелници, използвани за фино смилане, са лишени от този недостатък. На фиг. 4.9 показва пръстеновидна мелница с махало.
В тялото4на вертикален вал е закрепена напречна част5.На нея са свободно окачени махала3,в долните краища на които се въртят ролки 2. При въртене на напречната част ролките лежат върху пръстена1под действието на центробежни сили и, въртящи се върху махалото, се движат около пръстена. Материалът се подава от захранващото устройство6към периферията на пръстена и навлиза в междината между ролките и пръстена, където се раздробява чрез смачкване и абразия. Натрошените частици се засмукват с въздух в тръбата за пневматично транспортиране 7.
Вибриращи мелници. Когато вибрира, силата е малка по величина, но действа многократно и непрекъснато.Унищожаването се дължи на така наречената умора на материала, когато микропукнатините, образувани вътре в него, нямат време да се затворят, но постепенно нарастват до грешката.
| Ориз. 4.10. Вибрационна мелница:1- тяло;2— мелещи тела;3— натоварване-дисбаланс;4- пружинна опора |
| Ориз. 4.9. Махалова мелница:1- пръстен;2— валяк;3— махало;4 -тяло;5- кръст;6— хранилка; 7 - пневматична транспортна тръба |
Струйно-вибрационни мелници. Смилането става при многократно взаимно сблъсък на частици, които се движат с висока скорост под въздействието на въздушни струи.
Тестови въпроси
1. Каква е целта на раздробяването на твърди материали в технологичните процеси на химическото производство?
2. Как се класифицира смилането според размера на частиците на получения материал?
3. Какви методи за разрушаване на материала се използват в процесите на смилане?
4. Каква е особеността на смилането в затворена верига?
5. Дайте примери за конструкции на трошачки и мелници. Опишете тяхното устройство и принцип на действие.
Не намерихте това, което търсихте? Използвайте търсачката:
Деактивирайте adBlock! и обновете страницата (F5)многотрябва да