Ирина Эланс

Автор который поможет с любыми образовательными и учебными заданиями

Аппараты и процессы

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

ПК-31.26.00.КП

СОДЕРЖАНИЕ

1. МОДЕЛИРОВАНИЕ ПРОЦЕССОВ НА ОСНОВЕ ТЕОРИИ ПОДОБИЯ…………….......5

2. МЕХАНИЧЕСКИЕ ПРОЦЕССЫ И АППАРАТЫ. ПРОЕКТИРОВАНИЕ АППАРАТОВ ДЛЯДСУ…………………………………………………………………………………………...7

2.1 ОБОСНОВАНИЕ И ВЫБОР СХЕМЫ ДРОБЛЕНИЯ………………………….................8

2.2 РАСЧЕТ И ВЫБОР АППАРАТОВ ПЕРВОЙ СТАДИИ ДРОБЛЕНИЯ………………....8

2.3 ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПРОЦЕНТНОГО СОДЕРЖАНИЯ (ВЫХОДА) ФРАКЦИЙ ПРОДУКТА ПЕРВИЧНОГО ДРОБЛЕНИЯ………………………………………………….10

2.4 ОБОСНОВАНИЕ И ВЫБОР ПРОМЕЖУТОЧНОГО ГРОХОТА……………………….11

2.5 РАСЧЕТ И ВЫБОР АППАРАТОВ ВТОРОЙ СТАДИИ ДРОБЛЕНИЯ…………….......12

2.6 ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПРОЦЕНТНОГО СОДЕРЖАНИЯ (ВЫХОДА) ФРАКЦИЙ ПРОДУКТА ВТОРИЧНОГО ДРОБЛЕНИЯ И СУММАРНОГО ВЫХОДА ФРАКЦИЙ…12

2.7 РАСЧЁТ И ВЫБОР ТОВАРНОГО ГРОХОТА (С ОБОСНОВАНИЕМ СХЕМЫ РАССЕВА)………………………………………………………………………………………13

2.8 РАСЧЁТ АППАРАТОВ ТРАНСПОРТА И ХРАНЕНИЯ МАТЕРИАЛА………………18

2.9 РаЗРАБОТКА ТЕХНОЛОГИЧЕСКОЙ СХЕМЫ ДСУ………………………………….22

3. ГИДРОДИНАМИЧЕСКИЕ ПРОЦЕССЫ И АППАРАТЫ…………………………………………………….22

3.1 Процессы гидроклассификации и воздушной сепарации…………………………………………………………………………………..22 3.2 проектирование циклона………………………………………………………...25

4. разработка аппаратов в технологии строительных материалов...27

4.1 НАЗНАЧЕНИЕ, СРАВНИТЕЛЬНАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА, ОБЛАСТИ И ПРИМЕНЕНИЕ АППАРАТА……………………………………………………………………………………………27

4.2 УСТРОЙСТВО, ПРИНЦИП РАБОТЫ И СХЕМА АППАРАТА……………………....29

4.3 ТЭП И ОБЛАСТИ ПРИМЕНЕНИЯ АППАРАТА………………………………………29

5. ТЕХНИКА БЕЗОПАСНОСТИ И ОХРАНА ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ……………….....30

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

ПК-31.26.00.КП

1. МОДЕЛИРОВАНИЕ ПРОЦЕССОВ НА ОСНОВЕ ТЕОРИИ ПОДОБИЯ

Для экспериментального изучения в лабораторных условиях некоторого производственного процесса изготовлена геометрическая модель производственного аппарата в масштабе 1:25.

В производственном аппарате рабочее веществом является горячий воздух, при температуре t₁=88°С, движущийся со скоростью 2,8 м/с. В лабораторной модели предполагается применить в качестве рабочего вещества воздух с температурой t₂=28°С.

Требуется проверить, возможно ли получение при этих условиях получение полного гидродинамического подобия промышленного аппарата и модели, и какова должна быть скорость воздуха в модели.

Для решения задачи используются критерии Рейнольдса и Фруда:

; ,

Для соблюдения полного гидродинамического подобия при подобных граничных условиях необходимо равенство критериев подобия модели в реальном аппарате

(1)

(2)

где

ω₁ и ω₂ – скорости в аппарате и модели;

l₁ и l₂ – масштаб размера аппарата и модели;

ρ₁ и ρ₂ – плотность рабочего вещества;

μ₁ и μ₂ – вязкость вещества.

Из таблицы берем значение плотности рабочего вещества (воздуха) ρ_в при 0°С

ρ_о=1,29 кг/м³. Делаем корректировку на температуру:

кг/м³

Находим вязкость воздуха по номограмме

Для t₁=88°С ,
Для t₂=28°С,

Скорость воздуха в модели по критерию Рейнольдса из (1)

м/с

Скорость воздуха в модели по критерию Фруда из (2)

м/с

Сравнивая значения скоростей по критерию Рейнольдса и Фруда видно, что при данных параметрах промышленный аппарат и модель не является подобными.

Для того чтобы они были подобны, предпринимаем этапы моделирования, то есть, подбираем параметры, при которых будет проявляться подобие.

На первом этапе изменяем температуру рабочей смеси и используем другое вещество (в нашем случае хлор).

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

ПК-31.26.00.КП

μ₂=0,012сп;

t₂=-50⁰C;

ρ₂=3,217 кг/м³

Произведя корректировку на температуру, получим:

кг/м³

По Рейнольдсу

м/с

По Фруду

м/с

Первый этап не дал ожидаемого результата, перейдем ко второму этапу, поэтому на втором этапе изменяем масштаб, принимая его равным 1:2

По Рейнольдсу

м/с

По Фруду
м/с

Вывод: полученные результаты показывают, что соблюдение полного гидродинамического подобия, то есть одновременного подобия сил трения и сил тяжести в модели и в промышленном аппарате при заданных условиях невозможно, придется ограничиться приближенным моделированием, то есть ограничиться соблюдением только одного из условий подобия, в зависимости от того какое условие является более существенным. В нашем случае большее значение имеет сила трения (критерий Рейнольдса). Принимаем следующие параметры модели:

Масштаб 1:2.
Рабочее вещество Cl₂.
Температура t₂=-50°С.
ω₂=1,95м/с.

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

ПК-31.26.00.КП

2. МЕХАНИЧЕСКИЕ ПРОЦЕССЫ И АППАРАТЫ.

ПРОЕКТИРОВАНИЕ АППАРАТОВ ДЛЯ ДСУ

2.1 ОБОСНОВАНИЕ И ВЫБОР СХЕМЫ ДРОБЛЕНИЯ

Исходные данные:

D_max = 340;

d_max = 40;

П_з= 26 м³/ч;

К_н= 1,16.

Дробление камня на щебень в зависимости от конкретных условий может производиться в одной или последовательно в нескольких дробилках. В первом случае осуществляется одностадийное дробление, во втором – многостадийное.

Выбор схемы дробления определяется степенью измельчения.

где

D_max – максимальный размер загружаемого камня;

d_max – максимальный размер щебня.

При ₌₈принимается одностадийная схема дробления, при - многостадийная схема дробления. _>8, следовательно принимаем многостадийное дробление.

2.2 РАСЧЕТ И ВЫБОР АППАРАТОВ ПЕРВОЙ СТАДИИ ДРОБЛЕНИЯ (щёковой дробилки)

При выборе щековой дробилки учитываются следующие параметры:

1) Максимальный размер загружаемого камня D_max=340мм;

2) Расчетная производительность

где к_н – коэффициент неравномерности подачи материала.

м³/час

По этим значениям выбираем дробилку.

При м³/час и D_max=340мм выбираем щековую дробилку СМ – 741.

Технические характеристики дробилки:

– размер загрузочного отверстия b=400мм, l=900 мм, где b-ширина, l-длина;

– ход щеки S=20 мм;

– мощность электродвигателя N= 28 кВт;

– D_max=340 мм;

– число качаний щеки в минуту n=250;

– производительность до 30 м³/ч;

– масса дробилки 5,6 тс.

Производительность дробилки зависит от степени дробления и измельчения в широких пределах. По условиям обеспечения эффективности использования аппарата и безопасности работы степень дробления должна находиться в пределах 4 <_{< 8} .

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

ПК-31.26.00.КП

Для этой цели строят график П=f(i) (рисунок-1) .

Расчеты для построения графика сводятся в таблицу.

Таблица 1 - Расчет производительности дробилки.

Dmax	i	dmax, мм	S, мм	b, мм	α, град	h, мм	v, м³	n, качаний в мин.	μ	П, м³/ч
340	4	85	20	900	19	58,14	0,004971	250	0,5	37,3
	6	56,6					0,003484	250	0,5	26,13
	8	42,6					0,002752	250	0,5	20,64

При расчёте приняты следующие обозначения:

- максимальный размер щебня

мм;

мм.

- ход подвижной дробилки;

- длина камеры дробления;

- угол захвата щёковой дробилки, обычно ;

- высота призмы материала, разгружаемого за один оборот вала дробилки

мм;

- объём призмы материала, выпадающего из зоны дробления за один ход подвижной щеки

;

- производительность дробилки

, м³/ч;

- число качаний подвижной щеки дробилки;

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

ПК-31.26.00.КП

- коэффициент разрыхления материала.

Рисунок 2.2.1 – График для определения максимальных значений степени дробления;

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

ПК-31.26.00.КП

Из графика видно, что при расчетной производительности П_р=30.16м³/ч и при принятой модели дробилки СМ-741 степень измельчения составит i=5,08. Она находится в интервале от 4 до 8, следовательно, модель обеспечивает расчетную производительность при изменении допускаемых пределов.

График дает возможность определить размер отверстия дробилки по формуле

мм

Таким образом выбранная модель дробилки обеспечивает заданную производительность при степени дробления i=5,08 и материал с помощью грохотов должен быть отсеян с целью выделения крупных частиц более 40мм с тем чтобы их измельчать на второй стадии дробления.

2.3 ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПРОЦЕНТНОГО СОДЕРЖАНИЯ (выхода) ФРАКЦИЙ ПРОДУКТА ПЕРВИЧНОГО ДРОБЛЕНИЯ

При дроблении камня образуются фракции различного гранулометрического состава, которые в соответствии с ГОСТом расформировываются по крупности: 0-5 и 5-10 мм - песок ; 10- 20мм – мелкий щебень; 20-40 мм – средний щебень; 40-70 мм – крупный щебень.

Процентное содержание фракций зависит от ширины разгрузочного отверстия дробилки е=50 мм, и устанавливается по графику, составленному по результатам ситового анализа.

Расчёты по определению выхода фракций сводим в Таблицу-2

Таблица 2 - Определение процентного содержания и выхода фракций продукта первичного дробления.

Размеры фракций, мм	% от общего объема	Расчетный коэффициент	Расчетная производите-льность, м³/ч	Выход фракций	Примечание
0-5	3	0,03	30.16	0,9	Готовая продукция 73 %.На вторичное дробление 27%
5-10	6	0,06		1,81
10-20	19	0,19		5,73
20-40	45	0,45		13,57
40 и >	27	0,27		8,15
Всего:	100	1		30,16

После первичного дробления готовой продукции (фракция 0-40)образуется 73% следовательно, 27% поступает на вторичное дробление в конусную дробилку. В процессе дробления образуется лещадь (щебень продолговатой формы) размер которой может быть больше ширины разгрузочного отверстия дробилки.

Так, при е=50 мм наибольший размер лещади – 65 мм.

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

ПК-31.26.00.КП

Таким образом в результате первичного дробления готовая продукция составит 73% ,а максимальный размер камня для вторичного дробления составит 65 мм (Dmax=65 мм ).

2.4 ОБОСНОВАНИЕ И ВЫБОР ПРОМЕЖУТОЧНОГО ГРОХОТА

Промышленный грохот используется для отсева готовой продукции после первичного дробления, что позволяет снизить потребную производительность вторичного дробления и способствует улучшению технико-экономических показателей дробильно-сортировочной установки. Целесообразность включений в схему установки промышленного грохота оправдана, если готовой продукции после первичного дробления более 30 %, если готовой продукции менее 30 %, то весь объём продукции подаётся на вторичное дробление.

Выбираем марку грохота по следующим характеристикам:

расчётная производительность

м³/ч

площадь сита определяется по формуле:

м²,

где

– расчётная производительность грохота ;

– удельная поверхность сита в зависимости от размера отверстия, м³/ч;

k₁ – коэффициент, учитывающий процентное содержание зерен нижнего класса в исходном материале 73% (интерполируя получаем k₁=1,1)

k₂ – коэффициент, учитывающий процентное содержание в нижнем классе зерен размером менее половины отверстия сита 13,5% (интерполируя получаем k₂=0,88);

k₃ – коэффициент, учитывающий угол наклона сита к горизонту при

установке в раме грохота (k₃=1,54);

m - коэффициент, учитывающий неравномерное питание , форму зёрен

и тип грохота (для горизонтального – 0.65 , для наклонного – 0.5).

Исходные данные:

=62 м³/ч

k₁=1,1 (при процентном содержании зёрен нижнего класса в исходном

материале

– 66 %)

k₂=0,88 (при процентном содержании в нижнем классе зёрен размером менее

половинного размера отверстия сита)

k₃=1,54

m= 0,5

Таким образом, потребная площадь сита промежуточного грохота

м²,

Учитывая полезную площадь 0,64и производительность , принимаем грохот С – 785. Технические характеристики грохота:

– Полезная площадь сита - 1,53 м²;

– Производительность - 20 – 30 м³/ч ;

– Мощность электродвигателя - 4,5 кВт;

– Угол наклона - до 25⁰ ;

– Масса - 3639 кгс.

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

ПК-31.26.00.КП

2.5 РАСЧЕТ И ВЫБОР АППАРАТОВ ВТОРОЙ СТАДИИ ДРОБЛЕНИЯ

Выбор дробилки для второй стадии дробления производится аналогично, как и для первой:

1) Максимальный размер загружаемого камня: d_max=40мм ;

2) Расчетная производительность П_р=8,15 м³/ч

Определяем размер разгрузочного отверстия дробилки по графику. При d_max=40мм , e=28 мм, что исключает получение лещади размером более 20мм.

По этим значениям выбираем дробилку.

При 8,15 м³/ч и D_max=65мм выбираем конусную дробилку КСД – 600.

Технические характеристики дробилки:

- ширина загрузочного отверстия 10-25 мм;

Аппараты и процессы 📙 Курсовая → 🆔 28097