ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Бункера и затворы Каталымов) из "Машиностроение энциклопедия Раздел IV Расчет и конструирование машин ТомIV-12 Машины и аппараты химических и нефтехимических производств" Под сыпучим материалом (или сыпучим телом) подразумевают дисперсную систему, состоящую из твердых частиц произвольной формы, находящихся в контакте. Пространство между частицами в сыпучем материале заполнено газом, а иногда частично и жидкостью. [c.126] В зависимости от размера частиц, например от эквивалентного диаметра 4, сыпучий материал может быть в следующих состояниях пылевидном ( 0,05 мм) порошкообразном (0,05 ым с1ц 0,5 мм) мелкозернистом (0,5 мм 2 мм) крупнозернистом (2 мм 10мм) кусковом d 10мм). [c.126] Сыпучие материалы либо добывают из карьеров, шахт, либо получают измельчением твердых веществ, выделением из суспензий, сжиганием газов, кристаллизацией. Обладая целым рядом свойств твердого материала, например, возможностью воспринимать внешние сжимающие нагрузки, деформироваться под их действием, по некоторым свойствам они аналогичны жидкости сыпучий материал принимает форму заполняемого им сосуда, движется потоком. Вместе с тем, сыпучий материал по совокупности свойств значительно отличается и от твердых тел, и от жидкостей. К таким свойствам относятся прежде всего гранулометрический состав, влажность, гигроскопичность, насыпная плотность, температуры размягчения, плавления и воспламенения, коррозионная стойкость, взрывоопасность и пожароопасность, а также ряд механических свойств. [c.126] Гранулометрический состав. Большинство сыпучих материалов - полидисперсные системы. Для их оценки используются различные характеристики наибольший 4пах и наименьший диаметры частиц, отношение Л = шах шт (размах варьирования), эквивалентный диаметр частиц гранулометрический состав, выражаемый тем или иным способом, удельная площадь поверхности частиц 5. [c.126] Величину S определяют специальным прибором, принцип действия которого основан на измерении сопротивления слоя определенной порции сыпучего материала потоку прокачиваемого через него газа [20]. Она характеризует свойства сыпучего материала в случаях, когда они зависят от площади поверхности его частиц, например, теплопроводность, звуконепроницаемость, растворимость, химическая активность. [c.126] Значения S изменяются в большом диапазоне в зависимости от степени дисперсности частиц. [c.126] Гранулометрический или дисперсный состав сыпучего материала показывает, какую долю или процент массы, обьема поверхности или числа частиц во всей массе анализируемой пробы составляют определенные частицы или группы частиц. Для экспериментального определения этой характеристики используют тот или иной метод дисперсионного анализа ситовой, седиментационный, гидроаэродинамический, микроскопический, электростатический, фотоэлектрический, кондуктометри-ческий и др., представляя полученные данные в виде таблиц, гистограмм или формул (функций распределения). [c.126] Основные физические характеристики. Плотностью р сыпучего материала называют массу единицы объема вещества, из которого состоят частицы. Многокомпонентные сыпучие материалы имеют несколько значений р. [c.127] Насыпной плотностью р сыпучего материала называют массу единицы объема, занимаемого сыпучим материалом при свободном засыпании его в измерительный стакан. Значения p для одного и того же сыпучего материала изменяются в широком диапазоне в зависимости от гранулометрического состава. [c.127] Основные механические характеристики. Между частицами сыпучего материала существуют силы взаимодействия различной природы [10] - аутогезионные силы. Они придают сыпучему материалу способность оказывать сопротивление сдвигающим, сжимающим и разрывным силам. [c.128] Механические свойства сыпучих материалов оценивают рядом параметров углом естественного откоса а, начальным сопротивлением сдвигу То, углом внутреннего трения ф, коэффициентами внутреннего трения / внещ-него трения у н, бокового давления 5, текучести Лг, размалываемости Ар, модулем деформации и др. [c.128] Углом естественного откоса а называют угол наклона образующей конуса из сыпучего материала к горизонтальной подложке, на которую свободно вьггекла из воронки определенная порция этого материала. Значения а = = 25...44°. [c.128] Для идеально сыпучих материалов То = О при = О. Для больщинства связных сыпучих материалов Тд О при (Уц = О. [c.128] Коэффициент текучести характеризует способность сыпучего материала вытекать из отверстий. Он определяется по времени / истечения материала из калиброванной воронки. Для металлических порошков значения кг берутся из ГОСТ 20899-98. [c.128] При выпуске сыпучего материала из емкости бокоаж давление в нижней ее части возрастает примерно в 1,3 раза по сравнению с рассчитанным по формуле Янсена, что необходимо учитывать при расчетах ее корпуса. [c.129] Наиболее полный расчет размеров выпускной частоты дозировочных устройств может быть проведен по методу Дженике, суть которого состоит в теоретическом и экспериментальном определении напряжений свободного истечения а и предела прочности образца на поверхности свода. Равенство этих напряжений определяет критическое состояние сыпучей среды, т.е. состояние предельного равновесия. Это соотношение также называют критерием истечения - отсутствия истечения , так как при 01 происходит устойчивое истечение, а при а истечение отсутствует. Такой метод особенно эффективен для связных материалов, склонных к уплотнению в процессе хранения. [c.129] Общие сведения о процессах смешивания. Процессы смешивания сыпучих материалов используются во многих химических производствах, в том числе в таких крупнотоннажных, как производства сложных удобрений, моющих средств, красителей, инсектофунгицидов, пластмасс, химикатов, резинотехнических изделий и Т.Д. Основная цель процесса смешивания - получение однородной смеси из отдельных компонентов. Соотношение масс компонентов, входящих в смесь, изменяется в различных производствах в широком диапазоне (иногда в соотношении 1 1 О и более). [c.129] Обратный процессу смешивания является процесс сегрегации, приводящий к разделению смеси на отдельные фракции или компоненты. Процессы смешивания и сегрегации могут протекать одновременно в одном аппгфате, но с разными скоростями. [c.129] Для оценки однородности смеси предположено несколько десятков критериев [6, 20], отличающихся входящими в них параметрами. Однако в большинстве из них присутствует в той или иной интерпрета1щи статистический результат пробоотбора смеси размах значений концентраций компонентов, дисперсия значений концентраций ключевого компонента, вероятность отклонения значений концентрации от среднего значения, информационная энтропия, фрактальная размерность и т.д. [c.130] Вернуться к основной статье