Аппараты и процессы

          ρ – плотность щебня, ρ=1800 кг/м³

   V=133,3= м³

   Время, необходимое на разгрузку бункера:

   

;

   

724 с.

   Определение основных размеров бункера. Углы наклонов стенок бункера к горизонту:

   α= ρ°+10°,

   α=45°+10°=55°.

   Находим высоту пирамидальной части бункера:

   

;

   

=1,53 м.

   Находим высоту призматической части бункера  из формулы её объёма:

   

;

   

;

   

=20,7м.

   Тогда полная высота бункера составит:

   H=h1+h2;

   H=1,53+20,7=22,23м.

   Проверка  угла наклона ребра бункера к  горизонту.

   Диагонали оснований пирамидальной части  бункера к горизонту:

   D= b =2,5 =3,5 м.

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист 

ПК-31.26.00.КП

d=а = =0,49 м.

Угол наклона  ребер бункера:

    =arctq arctq ≈45º.

   При угле гравия по стали 40 % получим:

   

1 +5⁰ =40º+5º=45º,

   т.е. материал во внутренних углах бункера оставаться не будет.

   РАСЧЁТ  ЛОТКА

 Необходимо  определить основные размеры спускного  лотка, подающего гравий на вторичное  дробление. Средняя насыпная плотность  , пропускная способность лотка т/ч, высота спуска , начальная скорость , конечная допустимая скорость .

   Геометрические параметры лотка  приведены на рисунке 2.8.2

   

   Рис. 2.8.2 – Схемы лотков 

 Для предварительного расчёта выбираем одинарный открытый спускной  лоток.

  Угол  наклона определим по формуле: 

  

  где – угол трения материала,

  

  Определим конечную скорость:

  

,

где – ускорение свободного падения,

        µ - коэффициент трения материала о сталь, µ=0,7;

        α – угол наклона лотка,  град;

  

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист 

ПК-31.26.00.КП

    Так как конечная скорость  , то заменяем односекционный спускной лоток на составной спускной (рис. 2.8.2,б).

  Длина составного спускного лотка при и

  

  

  Высота  ₁ начального участка спуска:

  

  

  Высота  конечного участка спуска:

  

;

  

;

  Угол  наклона конечного тормозящего  участка:

  

;

  

      

  Конечная  скорость на тормозящем участке, для  которого начальная скорость (принимается по V), и :

  

;

  

   .

2.9 РАЗРАБОТКА ТЕХНОЛОГИЧЕСКОЙ СХЕМЫ ДСУ

  Технологическая схема составляется на основании расчётов и выбора модели дробильных и сортировочных машин.

  Технологическая схема является основой для проектирования дробильно-сортировочной установки, расчёта и выбора вспомогательного оборудования и транспортных средств. Рисунок 2.9.1 
 

        Рисунок 2.9.1 – Технологическая схема ДСУ

  

  

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист 

ПК-31.26.00.КП

3. ГИДРОМЕХАНИЧЕСКИЕ  ПРОЦЕССЫ И АППАРАТЫ 

3.1 ПРОЦЕССЫ ГИДРОКЛАССИФИКАЦИИ И ВОЗДУШНОЙ СЕПАРАЦИИ 

   Разделение  материалов в газовых средах называют воздушной сепарацией, а в жидких - гидравлической классификацией.

   

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист 

ПК-31.26.00.КП

В промышленности строительных материалов воздушная  сепарация широко применяется при  помоле цемента, гипса, извести и  сухой глины.

   Воздушную сепарацию применяют для сухих  порошкообразных материалов крупностью не менее 12 мм, когда использование  вибрационных грохотов нерационально  из-за малой производительности и  быстрого износа тонких сит. 

   Крупность материала, подвергаемого гидравлической классификации, в основном, не превышает 5 мм.

   Применение  в качестве несущего агента горячего воздуха или дымовых газов  позволяет совместить процессы помола и сушки в одном агрегате. Воздушная  сепарация позволяет повысить производительность помольного агрегата на 25 – 50% за счет своевременного удаления готового продукта и снизить удельные затраты энергии  на 10 – 20, причем тем больше, чем выше тонкость помола.

   Преимущественное  распространение в промышленности строительных материалов получили проходные  и циркуляционные сепараторы.

   

   В проходном сепараторе (рис. 3.1.1. а) воздух с исходным материалом по патрубку (1) поступает в полость между корпусами (2 и 3). За счет внезапного расширения канала скорость воздуха падает и крупные частицы, выпадая из взвесенесущего потока, через патрубок (7) отводятся на домол.

   Поток по направляющим лопаткам (4) поступает  во внутренний корпус (3),

   где закручивается. Регулирую угол поворота лопаток, меняют направление и скорость потока, изменяя тем самым границы  разделения частиц. Мелкие частицы, выпадая  из потока, отводятся по патрубку (6), а воздух со взвешенной пылью направляется по патрубку (5) и в пылеосадительные устройства.

   

   

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист 

ПК-31.26.00.КП

В циркуляционных сепараторах (рис. 3.1.1. б) пылевоздушная смесь образуется непосредственно в самом аппарате. По патрубку (1) классифицируемый материал попадает на вращающийся диск (5), расположенный на валу (2). Крупные частицы под действием силы тяжести падают вниз или же под действием центробежных сил сбрасываются на внутренний корпус (6). В обоих случаях они через воронку (11) попадают в выгрузочный патрубок (9). Вращающиеся вместе с диском (5) вентилятор(3) и крыльчатка (4) засасывают воздух из нижней зоны, который, поднимаясь вверх, подхватывает более мелкие частицы и поступает в пространство между внутренним (6) и внешним (8) корпусами, двигаясь по спирали вниз. Центробежная сила отбрасывает мелкие частицы к стенкам, где они, теряя скорость, выпадают из потока и стекают в патрубок (10). Через жалюзи (7) воздух снова поступает во внутренний корпус, где процесс повторяется. Граница разделения регулируется изменением угла установки жалюзей и радиуса расположения лопастей крыльчатки.Циркуляционные сепараторы по сравнению с проходными более компактны и экономичны, так как в одном аппарате объединены вентилятор и осадительные устройства.

  При помощи измельчения материалов для  выделения частиц необходимой тонкости помола применяются гидравлические классификаторы, которые обычно работают в замкнутом цикле с размольными  машинами. По принципу действия различают  горизонтальные и вертикальные гидравлические классификаторы, центробежные и механические (реечные, спиральные, драговые) классификаторы.

   Существуют  гидравлические классификаторы вертикального  типа, в которых пульпа подаётся на встречу восходящему потоку воды; перпендикулярно восходящему потоку и в одном с ним направлении.

   Необходимо  отметить, что наиболее рациональной является работа классификатора с восходящим потоком воды. В этом случае прямоточное  движение струй воды способствует снижению турбулентности и вихреобразования. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

3.2 ПРОЕКТИРОВАНИЕ  ЦИКЛОНА 

  Циклон  представляет собой цилиндр, оканчивающийся в нижней части конусом. Запыленный воздух (газы) подается в циклон верхней  его части по касательной и  окружности. Воздух в циклоне движется сверху вниз по спирали

вращаясь  при этом. За счет возникающих центробежных сил частицы пыли отбрасываются  к стенкам цилиндра, а затем  осаждаются на них и сползая вниз в коническую часть выводятся  из циклона, очищенный 

  воздух  выводится из трубы.

    
 
 
 
 

Рисунок 3.2.1 – Схема циклона

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист 

ПК-31.26.00.КП

Требуется рассчитать циклон для уравнивания  частиц сухого материала из воздуха выходящего из сушилки по следующим данным. 

G – массовый расход запыленного воздуха - 2000 кг/ч

ρ –  плотность частиц материала -  1920 кг/

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист 

ПК-31.26.00.КП

t – температура воздуха - 72

d – наименьший диаметр улавливаемых частиц - 60 мкм

ξ –  коэффициент сопротивления циклона 75

тип циклона  ЦН-24 

1. Определяем  условную скорость воздуха в цилиндрической части выхлопа v_ус, принимая отношение потери давления по циклону к плотности воздуха , по формуле:

   

=> = =3,65 м/с;

2. Определяем диаметр циклона:

   

=> ; 

   

=> = = 0,44м; 

3. Определяем  минимально необходимое время пребывания частиц в циклоне:

   

=750 c;

   где l – длина пути проходимого газовым потоком в циклоне; м;

         - скорость осаждения частиц;

   

=13,9 10^-3м/с;

   где - плотность воздуха при данных условиях: