- •Оглавление
- •Введение
- •1. Классификация процессов разделения пищевых продуктов
- •1.1. Пищевые продукты как системы
- •1.2. Признаки, используемые для разделения систем
- •1.3. Классификация продуктов измельчения зерна
- •1.4. Оборудование для механической переработки зерна
- •2. Классификация зернистых материалов
- •2.1. Механическая классификация
- •2.2. Гидравлическая классификация
- •2.3. Воздушная сепарация
- •3. Показательные расчёты
- •3.1. Материальные балансы процессов разделения
- •3.2. Показательный расчёт производительности дробилки и грохота
- •3.3. Показательный расчёт объёма, производительности и мощности шаровой мельницы
- •Заключение
- •Список литературы
2.2. Гидравлическая классификация
Данная классификация смесей твёрдых частиц на фракции по скорости осаждения их в жидкости подчиняется общим законам осаждения твёрдых тел. Гидравлическая классификация осуществляется в горизонтальном или восходящем потоке воды. Скорость потока выбирают такой, чтобы из классификатора вносились частицы, размер которой меньше определённой величины, – верхний продукт, а в классификаторе осаждались более крупные частицы, обладающие большей скоростью осаждения, – нижний продукт. Для классификации под действием центробежной силы используют гидроциклоны.
2.3. Воздушная сепарация
Воздушная сепарация отличается от гидравлической классификации тем, что скорость осаждения частиц в воздухе значительно больше скорости осаждения частиц в воде. Воздушная сепарация осуществляется в восходящем потоке воздуха в циклонных аппаратах.
Рис. 2.3.1. Схема центробежного сепаратора:
1 – корпус; 2 – внутренний конус; 3 – патрубок для ввода исходного продукта; 4, 5 – патрубки для отвода крупных частиц; 6 – направляющая лопатка; 7 – патрубок для вывода пыли
На рисунке 2.3.1 показана схема центробежного сепаратора. Обычно такой сепаратор устанавливают на линии отходящего воздушного потока от мельницы. Крупные части отделяются в кольцевом канале и конусе, где частицы под действием центробежной силы отбрасываются на стенки конуса. Крупные частицы соскальзывают со стенок конуса и выгружаются через патрубки 4 и 5. Воздух вместе с мелкими неотделившимися частицами удаляется через патрубок в циклон.
3. Показательные расчёты
3.1. Материальные балансы процессов разделения
Считая, что неоднородная система, подвергаемая разделению (суммарная масса ), разделяется на продукты, содержащие в основном дисперсионную среду (масса ) и дисперсную фазу (масса ), получим уравнение материального баланса:
.
Если концентрация дисперсной фазы в этих продуктах соответственно равна , и , баланс масс по дисперсной фазе запишется в виде:
.
Отсюда находится выражение для массы дисперсионной среды, полученной в результате ее отделения от неоднородной системы:
.
Эффективность разделения , оцениваемая полнотой отделения дисперсной фазы от неоднородной системы, определится её количеством в выделенном продукте, т. е. величиной:
.
Эта же величина в относительном выражении, т. е. отнесённая к массе дисперсной фазы в исходном продукте, запишется в виде:
.
Приближение параметра к единице свидетельствует о все более эффективном протекании процесса разделения. Как правило, такая предельно высокая эффективность не достигается.
Показатель эффективности разделения используют для оценки совершенства оборудования и технологий разделения.
3.2. Показательный расчёт производительности дробилки и грохота
На молотковую дробилку, работающую в замкнутом цикле с предварительным грохочением, поступает G = 20 т/ч исходного материала. Размер кусков требуемого продукта дробления должен составлять dк = 10 мм. В исходном материале содержится 25 % кусков, размер которых менее 10 мм. После однократного прохождения материала через дробилку продукт дробления содержит 65 % кусков размером более 10 мм. Определить производительность дробилки и грохота.
Доля крупных кусков в исходном материале:
Нагрузку дробилки при работе в замкнутом цикле определяем по формуле:
,
где – массовая доля крупных кусков в исходном материале, – КПД грохота; – массовая доля кусков размером более заданного в продукте дробления.
Принимая , получим .
Производительность молотковой дробилки: т/ч.
Производительность грохота: т/ч.