Технологические машины и оборудование. Сыпучие материалы и их свойства. Шубин И.Н - 5 стр.

UptoLike

Рубрика: 

По гранулометрическому составу сыпучего материала оценивают количественное распределение
составляющих его частиц по линейным размерам. Большинство сыпучих материалов имеет частицы не-
правильной формы, для которых в качестве определяющего линейного размера [14] может быть принят
условный диаметр d
i
, вычисляемый по трем измерениям частицы (длине, высоте и ширине частицы),
как среднее арифметическое
3
lbh
d
i
= (1)
или среднее геометрическое значение
3
lbhd
i
= , (2)
где l , b , h – соответственно длина, ширина и высота обмеряемой частицы.
Сыпучий материал только в редких случаях состоит из частиц одинакового размера. Чаще в нем ве-
личина d
i
изменяется дискретно от какого-то минимального размера d
min
до максимального d
max
. Отно-
шение d
min
/d
max
у некоторых сыпучих материалов может принимать весьма большие значения (свыше
1000). Гранулометрический состав полидисперсных материалов можно характеризовать рядом распре-
деления дискретной случайной величины d
i
в котором перечисляются измеренные значения этой слу-
чайной величины d
1
; d
2
; d
n
с соответствующими им вероятностями р
1
, р
2
, ..., р
n
или частотами n
1
, n
2
,
…, n
n
. Определение всего ряда дискретных случайных значений d
i
для полидисперсных материалов с
большим отношением d
min
/d
max
вызывает затруднение, поэтому этот ряд заменяют дискретным рядом
классов (фракций) значений d
i
. В зависимости от размера частиц сыпучие материалы подразделяют на
кусковые (d
max
> 10 мм), крупнозернистые (d
max
= 2…10 мм), мелкозернистые (d
max
= 0,5…2 мм), по-
рошкообразные (d
max
= 0,05…0,5 мм), пылевидные (d
max
< 0,05 мм). Для определения гранулометриче-
ского состава сыпучих материалов используют методы: прямого измерения, ситового анализа, седимен-
тационного анализа, фильтрации, разделения в поле центробежных сил, электроклассификации, фото-
импульсный, телевизионный и кондуктометрический.
Прямое измерение размеров частиц используют для определения гранулометрического состава в
основном кускового, крупнозернистого, мелкозернистого и порошкообразного материалов. При этом
методе частицы измеряют с помощью соответствующего измерительного инструмента, а мелкозерни-
стые материалы с помощью инструментального микроскопа. Перед измерением с помощью микро-
скопа порошкообразные материалы размешивают в глицерине, затем смесь переносят на предметное
стекло и наносят его тонким слоем. В некоторых случаях порошкообразные материалы смешивают с
полимеризующимися смолами (шеллаком, бакелитовым лаком, эпоксидной смолой и т.д.). После поли-
меризации затвердевший образец шлифуют и полируют. Шлиф анализируют под микроскопом. Досто-
верные результаты определения размеров частиц могут быть достигнуты только путем измерения
большого их количества. Если частицы имеют разную форму и размеры, то число измерений должно
быть не менее 2000, поэтому метод непосредственного измерения считается трудоемким [14].
Ситовой анализ заключается в разделении порции сыпучего материала на классы (фракции) с по-
мощью последовательного просеивания при встряхивании через набор сит с отверстиями различной ве-
личины. Этот метод можно использовать для всех категорий сыпучего материала, за исключением пы-
левидного. Значение класса определяют размером отверстий соседних сит. Например, если нижнее сито
имеет отверстие, равное 0,5, а верхнее 0,7 мм, то между этими ситами после просеивания останется
фракция сыпучего материала класса (0,5…0,7) мм. Фракция, прошедшая сквозь верхнее сито с отвер-
стиями а мм, обозначается а, а оставшаяся на нижележащем сите с отверстиями b мм обозначается +b,
в этом случае ширина класса зависит от подбора соответствующих сит.
Седиментационный метод анализа гранулометрического состава сыпучего материала основан на
различии в скоростях осаждения твердых частиц в жидкости. Этот анализ, как правило, проводят в ла-
минарной области осаждения, в которой скорость осаждения шарообразных частиц определяется урав-
нением
0
W
ρ
ρρ
=
1
2
0
056,0
v
gd
W
, (3)