Главная  Переработка нефти и газа 

Скачать эту книгу

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148 149 150 151 152 153 154 155 156 157 158 [ 159 ] 160 161 162 163 164 165 166 167 168 169 170 171 172 173 174 175 176 177 178 179 180 181 182 183 184 185 186 187 188 189 190 191 192 193 194 195 196 197 198 199 200 201 202 203 204 205 206 207 208 209 210 211 212 213 214 215 216 217 218 219 220 221 222 223 224 225

Рис. XIX-1. Схемы циклов измельчения:

а - открытый; б - замкнутый; в - в два приема; 1 - щековая дробилка; 2 - грохот; 3 - валковая мельница. Потоки: / - исходный материал; II - конечный продукт; III - мелкий продукт предварительной классификации

измельчаются и те частицы, которые уже достигли необходимой степени измельчения, вследствие чего выход целевой фракции уменьшается; кроме того, в этом случае бесполезно затрачивается энергия на измельчение частиц целевой фракции. Степень измельчения i твердого материала за одну обработку обычно составляет:

для частиц крупных и большой твердости...................... 2+6;

для средних частиц............................................................ 5+10;

для мелких частиц............................................................ 10+50;

для самых мелких частиц ................................................ 50 и выше.

При закрытом цикле после измельчения продукт классифицируют и крупный материал возвращают на повторное измельчение (рис. XIX-1, б).

Обработка материала в один прием (в одной машине) не позволяет достигнуть значительной степени измельчения, поэтому операцию обычно проводят в несколько ступеней.

При измельчении в два или несколько приемов продукт после измельчения классифицируют и отделенный крупный материал направляют в машину более тонкого измельчения (рис. XIX-1, в).

Для разрушения твердого материала при его измельчении используют следующие основные способы: раздавливание, удар, истирание, раскалывание, разламывание (рис. XIX-2).

Для измельчения твердых материалов применяют преимущественно удар и раздавливание, для вязких - истирание, для хрупких - раскалывание.

В зависимости от размеров кусков исходного материала различают два вида измельчения: дробление и помол. Дробление осуществляют сухим способом, а помол часто проводят мокрым способом (с использованием воды), что предотвращает загрязнение окружающей среды пылью и облегчает

Рис. XIX-2. Способы разрушения материала при измельчении:

а - раздавливание; б - раскалывание; в - разламывание; г - истирание; д - удар

транспортирование измельченного материала. Размеры кусков, соответствующие этим видам измельчения, приведены в табл. XIX. 1.

При измельчении материалов расходуется значительное количество энергии, поэтому одной из важнейших характеристик машины является количество энергии, затрачиваемой для обеспечения заданной степени измельчения. Наибольшее распространение по оценке расхода энергии на измельчение материала имеют две теории процесса измельчения: поверхностная и объемная.

Таблица XIX.1

Поверхностная теория исходит из предположения, что работа, затрачиваемая на измельчение, пропорциональна поверхности образующихся при измельчении частиц.

Для упрощения ее понимания примем, что материал, как подлежащий измельчению, так и образующийся в результате этого процесса, состоит из кубиков. Тогда кубик с начальной стороной D при степени измельчения г = 2 и поверхностью 6Е> должен быть расчленен тремя плоскостями, в результате чего образуется 8 новых кубиков со стороной d = D/2 и поверхностью 121. Вновь образовавшаяся поверхность при этом будет равна 6D. При степени* измельчения i = 3 исходный кубик должен быть расчленен шестью плоскостями до получения 27 новых кубиков со стороной d = D/3 и поверхностью 18D, а вновь образовавшаяся поверхность будет равна 121. Аналогичными рассуждениями можно показать, что при степени измельчения i число плоскостей расчленения составит 3(i - 1), число вновь образовавшихся кубиков равно а суммарна вновь образовавшаяся поверхность кубиков составит б(г -

Если на образование единицы новой поверхности при измельчении данного материала затрачивается работа Ауд, то работа, затрачиваемая на измельчение, будет равна

В действительности как исходный, так и дробленый материал представляют куски (частицы) неправильной формы, поэтому работа на измельчение будет больше теоретической:

А = КАуд • б{г - (XIX. 1)

где К = 1,2+1,7 - коэффициент, зависяхций от свойств материала и способа измельчения.

Величину /С4уд находят из опыта; для этого проводят измельчение образца исходного материала с замером затраченной энергии и степени измельчения.

При сравнительно большой степени измельчения можно принять, что i-\<=i и, следовательно, в соответствии с уравнением (XIX. 1) работа, затрачиваемая на измельчение, пропорциональна степени измельчения.

Объемная теория предполагает, что расход энергии на измельчение пропорционален объему (или массе) куска материала, так как при измельчении материала работа тратится на его деформации, предшествуюхцие разрушению.

В соответствии с законом Гука работа измельчения определяется из вьфажения

А=-,

где а - разрушающее напряжение материала при деформации (раздавливании); Е - модуль упругости материала; AV - разность объемов кусков материала до и после измельчения.

Обе рассмотренные теории не согласуются полностью с практикой.