WWW.LIB.KNIGI-X.RU
БЕСПЛАТНАЯ  ИНТЕРНЕТ  БИБЛИОТЕКА - Электронные материалы
 

«Содержание: 1. Область применения ГК 2. Противоточные ГК 3. Многосекционные зигзагообразные ГК 4. Многорядные ГК 5. Параметры разделения на ГК 6. ...»

Гравитационные классификаторы

Авторы текста: Мизонов Вадим Евгеньевич, Ушаков Станислав Геннадьевич. Текст основан на

книге: Аэродинамическая классификация порошков», «Химия», Москва, 1989 год, 159 стр.,

тираж 1970 экз.

Содержание:

1. Область применения ГК

2. Противоточные ГК

3. Многосекционные зигзагообразные ГК

4. Многорядные ГК

5. Параметры разделения на ГК

6. Классификаторы с кипящим слоем

7. Поперечно-поточные ГК

8. Литература

Область применения ГК 1.

Гравитационные классификаторы используют в качестве одной из сил разделения силу тяжести частицы, ускорение которой во всех гравитационных аппаратах постоянно и равно ускорению свободного падения, что значительно меньше ускорения центробежных сил инерции, которое можно создавать в центробежных классификаторах. Вследствие этого при сопоставимых расходах воздуха и концентрациях материала гравитационные аппараты имеют более крупную границу разделения, чем центробежные. По мнению различных авторов [1,2], нижний предел граничной крупности разделения в гравитационных классификаторах колеблется от 0,05 до 0,5 мм. Естественно, это число зависит и от плотности разделяемого материала: чем она выше, тем меньше нижний предел. По нашему мнению, более реально верхнее число этого диапазона; предельно оно может быть снижено до 0,2—0,15 мм поэтому, если требуется получить более мелкий продукт, преимущества центробежных аппаратов становятся неоспоримыми.



Противоточные ГК 2.

В зависимости от взаимной ориентации сил тяжести и аэродинамического сопротивления гравитационные классификаторы разделяют на противоточные и с косым потоком. Рассмотрим основные типы противоточных гравитационных классификаторов. Длительное время основным типом противоточных гравитационных классификаторов была вертикальная труба с приспособлениями для подачи в нижнюю ее часть газа и в определенное сечение — разделяемого материала (например, рис.1,в). Специальными мерами для выравнивания по сечению трубы скоростей движения несущего газа и подбором рациональных соотношений размеров аппаратов в малогабаритных классификаторах при весьма низкой концентрации разделяемого порошка удавалось достичь относительно высокой эффективности разделения.

Гравитационный классификатор Гонеля [3] использовали даже в качестве анализатора гранулометрического состава порошка путем последовательного отдувания его более или менее узких фракций. Однако с увеличением размеров проходного сечения трубы (шахты) существенно искажалось поле скоростей, главным образом вследствие влияния местных сопротивлений на входе и выходе из шахты, которые нельзя было устранить увеличением ее относительной длины, ибо габариты аппарата в этом случае оказывались совершенно неприемлемыми.

Длительное время шахтные гравитационные классификаторы использовали в качестве мельничных классификаторов для молотковых мельниц, но впоследствии они были заменены более компактными инерционными и центробежными аппаратами.

–  –  –

Существенный прогресс в технике гравитационной классификации был достигнут с появлением аппаратов Зигзаг, схематично представленных на рис. 1,а [4], а также классификаторов с пересыпными полками (рис.1,б) конструкции Уральского политехнического института [1]. Высокая эффективность разделения, доходящая до Х=0,85, достигается многократным дублированием относительно низкоэффективной классификации в большом числе секций. Классификация в отдельной секции носит поперечно-поточный характер (разделение в косом потоке). Образование вихревых зон между отдельными полками (рис.1,б) существенно изменяет локальную картину движения частиц по сравнению с одномерным противотоком.





Внесение регулярных местных сопротивлений по ходу потока в обеих конструкциях как бы управляет положением и размерами крупномасштабных турбулентных вихрей, приводящих к интенсивному поперечному перемешиванию частиц, усредняющему параметры процесса по сечению канала, что, естественно, приводит к повышению эффективности разделения с одновременным увеличением затрат мощности на него ввиду роста аэродинамического сопротивления.

В вертикальном классификаторе [5] с регулярными пережимами проходного сечения (рис.1,в) достаточно высокая эффективность классификации (Х= 0,7-0,75) достигается в результате многократной „проверки" разделения на предыдущих участках, т. е. «перечистки» материала.

На ряде предприятий в отдельных технологических процессах установлены специально изготовленные классификаторы этих типов. Наиболее полная информация о результатах лабораторных и промышленных испытаний классификаторов с пересыпными полками приведена в монографии [1]. Так, классификатор габаритами 0,2 х 0,3 х 2,2 м успешно использовали для разделения гипсового щебня по границе 5—7 мм при производительности 5 т/ч.

Многорядные ГК 4.

Формальное увеличение размеров классификатора и расхода воздуха для повышения единичной производительности приводило к резкому снижению эффективности разделения, откуда видна значительная роль масштабного фактора. Поэтому для повышения производительности рекомендуется не увеличивать размеры отдельной колонки (рис. 1,б), а соединять их параллельно, переходя к многорядным аппаратам (рис. 2).

Рис. 2. Схема многорядного гравитационного классификатора с пересыпными полками Исходный материал подается на продуваемую несущим газом решетку, в результате чего на ней образуется кипящий слой со значительным уносом частиц, которые подвергаются классификации в колонках, и случайно вынесенные из слоя крупные частицы возвращаются в него, причем слой постепенно смещается к устройству вывода крупного продукта. Описаны [1] результаты промышленных испытаний такого классификатора производительностью до 48 т/ч при обеспыливании калийных удобрений по классам 0,1 и 0,2 мм. Граничный размер варьировался от 0,08 до 0,36 мм, а эффективность классификации колебалась от 0,5 до 0,57 (оценки выполнены по приведенным в упомянутой монографии кривым разделения).

Параметры разделения на ГК 5.

Приведенные в [1] данные показывают, что параметры разделения гравитационных классификаторов с пересыпными полками не зависят от концентрации материала в потоке до ее значения около 2—2,5 кг/м3 (при плотности материала 2650 кг/м3). Классификатор может разделять материалы вплоть до концентраций 36 кг/м3, хотя эффективность разделения при таких высоких концентрациях существенно снижается. Поэтому в качестве верхнего предела, обеспечивающего приемлемую четкость разделения, следует принимать объемную концентрацию 7,5 • 10-4м3/м3.

Интересные опытные данные [5] для биконического классификатора (см. рис.1,в) приводятся на рис. 3.

Рис. 3. Зависимость эффективности разделения от концентрации частиц в биконическом классификаторе Здесь эффективность классификации имеет экстремум по концентрации материала. Причем максимум достигается при довольно высоком значении 2 кг/м3. Автор работы [5] объясняет это тем, что при малой концентрации (понятие малой концентрации определяется по отношению к оптимальной и различно для разных типов классификаторов) турбулизация потока вставками и другими местными сопротивлениями дает отрицательный эффект и оправдана лишь при высоких концентрациях.

Расчет противоточной гравитационной классификации основан на балансе сил тяжести и аэродинамического сопротивления. Однако в аппаратах с местными сопротивлениями в проточной части, вследствие существенной нелинейности аэродинамического взаимодействия частиц с потоком, среднюю по времени силу сопротивления, естественно, нельзя рассчитывать по средней расходной скорости потока. Поэтому в основу расчета обычно кладут те или иные способы обобщения экспериментальных данных [1].

Классификаторы с кипящим слоем 6.

По физическому принципу близки к гравитационным противоточным классификаторам классификаторы с кипящим слоем. Природа движения частиц в слое, где частицы материала находятся в состоянии близком к концентрированному, разделение в кипящем слое уже рассматривалось на рис. 2 в ступени классификации многорядного гравитационного аппарата. На основании только балансовых испытаний аппарата нельзя определить, какая часть классификации по производительности и качеству разделения приходится на кипящий слой, а какая — на колонки с пересыпными полками. Пересекая верхнюю условную границу слоя, частица попадает в зону резкого расширения проходного сечения, что обеспечивает большой запас устойчивости ее равновесного состояния или быстрое затухание случайных воздействий.

Такая структура процесса благоприятна для классификации, особенно для чистоты тонкого продукта. Однако для обеспечения полноты выхода тонкого продукта мелкие частицы должны „успеть" достичь верхней границы слоя (затрудненно перемещаясь через него из-за высокой концентрации частиц), для чего должно быть обеспечено достаточное время пребывания элемента слоя в аппарате или его соответственно небольшая высота. То и другое противоречит высокой производительности и компактности аппарата.

Схема классификатора с кипящим слоем непрерывного действия [6] показана на рис. 4. Этот классификатор напоминает нижнюю часть аппарата, показанного на рис. 2, однако отсутствие перечистки тонкого продукта делает его гораздо менее эффективным.

–  –  –

Вместе с тем классификаторы с кипящим слоем незаменимы для организации рецикла в аппаратах, где переработка сыпучего материала осуществляется именно в кипящем слое. Объединение основной технологии с внутренней классификацией на базе кипящего слоя позволяет существенно повысить эффективность этих процессов. Имеется подробное описание [7] технологических схем и аппаратурного оформления совмещенных процессов гранулирования в кипящем слое с классификацией частиц по крупности, когда из мелких частиц формируется ретур (гранула).

На рис. 5 показана схема одной из конструкций классификатора с кипящим слоем, отличительной особенностью которой является, во-первых, механическая выгрузка всех продуктов классификации, а вовторых, рациональная организация надслоевого пространства, где собственно и происходит классификация частиц [9]. Воздействие скорости движения газа на высоту надслоевого пространства позволяет не только управлять границей разделения, но и формировать условия, обеспечивающие приемлемую эффективность классификации.

Рис.5. Схема классификатора с кипящим слоем и механической выгрузкой продуктов разделения.

По имеющимся данным [7,9], классификаторы с кипящим слоем не могут обеспечить разделение по границе 0,5—5 мм при такой же эффективности, как и у обычных гравитационных аппаратов.

Обработка опытных данных [7, 9] показала, что величина Х в стендовых классификаторах с кипящим слоем колеблется от 0,3 до 0,4, редко доходя до 0,45—0,5. Поэтому, проектируя классифицирующую установку, как самостоятельный агрегат, предпочтение следует отдавать гравитационным классификаторам с пересыпными полками, используют классификаторы с кипящим слоем лишь в процессах, в которых и основная переработка сыпучего материала происходит в кипящем слое.

Поперечно-поточные ГК 7.

Из неравновесных гравитационных классификаторов с разделением частиц в „косом" потоке можно выделить выпускаемые серийно фирмой «Ларокс» поперечно-поточные аппараты «Ларокс» [8].

Они предназначены для разделения сыпучих материалов (например, известняка, формовочных песков) по границе 0,1—0,5 мм. Фирма выпускает три типоразмера классификаторов производительностью от 1-5 до 30-50 т/ч по исходному материалу. Они смонтированы на одной раме с вентилятором, системой пылеулавливания и другим вспомогательным оборудованием. В настоящее время известно весьма большое число аэродинамических схем гравитационных классификаторов с „косым" потоком, однако имеющиеся сведения [1, 2] по их производительности и эффективности весьма фрагментарны и зачастую ненадежны.

–  –  –

1.Барский М.Д. Фракционирование порошков. - М. Недра, 1980, 327 стр.

2.Ушаков С.Г., Зверев Н.И. Инерционная сепарация пыли. -М, Энергия, 1974, 168 стр.

3.Коузов П.А., Скрябина Л.Я. Методы определения физико-химических свойств пылей. – Л, Химия, 1983, 143 стр.

4.Kaiser F.Der Zickzack-Sichter-eine Windsichter nach neuere Prinzip // Chem Ing.Tech. 1963. Bd.35 N4.

S. 273-282.

5.Ortutay M. Operating Effeciency of two-products separation by a biconical pneumatic classifier / ProcInt.Congr. CHISA-87. – Praqua (Chehoslovakia). 1-3 Sept. 1987. Praqua? 1987. Paper H 7.51. 8p.

6.Авторское свидетельство 806 161 СССР, МКИ В 07 В 4\08. Сепаратор для разделения сыпучих материалов в псевдоожиженном слое. Б.И., 1981, N 7.

7.Классен П.В., Гришаев И.Г.. Основы техники гранулирования. – М., Химия, 1982, 272 стр.

8.Ларокс промышленная кассификация. Помышленный каталог N 11 фирмы «Ларокс»

(Финлиндия), 1984, 8стр.

9.Шахова Н.А., Классен П.В., Теоретические основы химической технологии.1970,Т.4, N4, С.602- 607.



Похожие работы:

«Просьба ссылаться на работу: Романюк Т.В. Позднекайнозойская геодинамическая эволюция центрального сегмента Андийской субдукционной зоны // Геотектоника. 2009. Т.4. Р.63Позднекайнозойская геодинамическая эволюция центрального сегмента Андийской субдукционной зоны Т.В.Романюк Институт физи...»

«МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Уральский федеральный университет имени пе...»

«Химия растительного сырья. 2000. №4. С. 107–111.е ПРАВИЛА ДЛЯ АВТОРОВ ЖУРНАЛА “ХИМИЯ РАСТИТЕЛЬНОГО СЫРЬЯ” Общие положения В журнале “Химия растительного сырья” публикуются оригинальные научные сообщения, обзоры, краткие сообщения и письма в редакцию, посвященные химии процессов, происходящих при глубокой химической переработке как растительного комплекса в целом, так и отдельных его комп...»

«А.П. Стахов От "Золотого Сечения" к "Металлическим Пропорциям". Генезис великого математического открытия от Евклида к новым математическим константам и новым гиперболическим моделям Природы. Аннотация Настоящая статья написана в развитие работ [1-4, 11-13] по созданию новых гиперболических модел...»

«Journal of Siberian Federal University. Engineering & Technologies 5 (2012 5) 520-530 ~~~ УДК 546.05: 546.264, 661.183.3 Золы природных углей – нетрадиционный сырьевой источник редких элементов Г.Л. Пашкова, С.В. Сайковаб, В.И. Кузьмина, М.В. Пантелееваа*, А.Н. Кокоринаа, Е.В. Линока Институт химии и химической технологии...»

«ХИМИЯ РАСТИТЕЛЬНОГО СЫРЬЯ. 2008. №2. С. 109–112. УДК 676.038.2 БУМАГООБРАЗУЮЩИЕ СВОЙСТВА ВТОРИЧНЫХ РАСТИТЕЛЬНЫХ ВОЛОКОН А.В. Кулешов*, А.С. Смолин © Санкт-Петербургский государственный технологический ун...»

«НГУЕН ХОАЙ ТХЫОНГ РЕЛАКСАЦИОННЫЕ ПРОЦЕССЫ В СЕГНЕТОЭЛЕКТРИЧЕСКИХ КОМПОЗИТАХ С МАТРИЦЕЙ ИЗ НАНОКРИСТАЛЛИЧЕСКОЙ ЦЕЛЛЮЛОЗЫ 01.04.07 – физика конденсированного состояния Диссертация на соискание ученой степени кандидата физико-математических наук Научный руководитель: доктор физико-математических наук, профессор А.С. Сидорки...»








 
2017 www.lib.knigi-x.ru - «Бесплатная электронная библиотека - электронные материалы»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.