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

   

 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 

 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:

1. Масштаб 1:2.
2. Рабочее вещество Cl₂.
3. Температура t₂=-50°С.
4. 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 ₌₈ принимается 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.