Технологические машины и оборудование. Сыпучие материалы и их свойства. Шубин И.Н - 6 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

ТГТУ | Тамбов

Составители: 

Рубрика: 

где
0
W – диаметр частицы, м;
1
ρ и ρ – плотность частицы и жидкости в кг/м
3
; ν – вязкость жидкости,
м
2
/с;
g
– ускорение силы тяжести, м/с
2
.
Анализ этого уравнения показывает, что при заданных свойствах жидкости и твердого материала
скорость осаждения частиц пропорциональна квадрату их диаметра. Измеряя время прохождения час-
тицами пути от свободного уровня жидкости до некоторого контрольного, можно рассчитать скорости
их падения, а затем и их диаметры. Классифицировать пробы сыпучего материала по этому способу
трудно, так как приходится следить одновременно за падением множества частиц. Значительно проще
фиксировать не моменты прохождения частицами контрольного уровня, а прибавку в весе суммы час-
тиц, прошедших этот уровень. На этом принципе конструируют седиментационные весы, используемые
для проведения гранулометрического анализа проб. Такими весами можно анализировать мелкозерни-
стые и порошкообразные сыпучие материалы. Анализ пылевидных материалов на этих весах затруднен
из-за малой скорости осаждения частиц в седиментационной жидкости.
Фильтрационный метод анализа используют для определения внешней удельной поверхности час-
тиц сыпучего материала, величина которой связана со средним диаметром частиц уравнением
d
G
S
1
ρ
=
, (4)
где S – внешняя удельная поверхность частиц материала в пробе; G – вес пробы; ρ
1
– плотность мате-
риала частиц; d – средний диаметр частиц материала в анализируемой пробе.
Для экспериментального определения значений S может быть использован метод, основанный на
измерении скорости фильтрации воздуха через слой испытуемого материала.
Электроклассификацию сыпучих материалов ведут на установках, работающих по тому же принци-
пу, что и электрофильтры. Электроклассификацию используют, в основном, для экпресс-анализа грану-
лометрического состава тонких порошков.
Фотоимпульсный метод определения гранулометрического состава сыпучих материалов позволяет
с помощью электронной аппаратуры быстро определить дисперсность порошков, состоящих из частиц
одинакового химического и минералогического состава. Фотоимпульсный метод заключается в пооче-
редном измерении количества света, рассеиваемого отдельными частицами порошка. Для проведения
дисперсного анализа фотоимпульсным методом порошок преобразуют в аэрозоль низкой концентрации,
а затем пропускают его через измерительный элемент маленького объема, где частицы поочередно ос-
вещаются пучком света. Рассеянный частицами свет собирается вогнутым эллиптическим зеркалом и
направляется в фотомножитель, где преобразуется в электрический импульс, амплитуда которого зави-
сит от условного диаметра частиц. Амплитудное распределение этих импульсов регистрируется много-
канальным амплитудным анализатором. Зная зависимость между размером частиц и амплитудой им-
пульсов, можно по показаниям амплитудного анализатора определить средний диаметр частиц отдель-
ных фракций исследуемого порошка. Следовательно, для каждого типа порошка необходимо предвари-
тельно установить эту зависимость, т.е. построить ее в виде тарировочной кривой. Световой луч от ис-
точника света фокусируется специальным объективом в точку, совпадающую с фокусом эллиптическо-
го зеркала. Поток частиц пересекается в этой точке с лучом света. Место пересечения этих потоков и
создает измерительную ячейку маленького объема. Аэрозоль низкой концентрации исключает искаже-
ния от одновременного измерения нескольких частиц, и вероятность совместного полета двух частиц
практически близка к нулю. Для измерения частиц диаметром d
i
< 100 мкм их концентрация в потоке
должна быть не выше, чем 10
3
шт. в 1 см
3
объема газа [10]. Фотоимпульсный метод может быть реко-
мендован для анализа дисперсного состава порошкообразных материалов, имеющих однородный хими-
ческий и минералогический состав и размеры частиц в диапазоне 4…100 мкм [12].
Телевизионный метод анализа гранулометрического состава сыпучих материалов является весьма
перспективным экспресс-методом, который позволяет вести эти определения бесконтактным способом
и в потоке. В зависимости от размера гранул на каждую линейную длину изображения приходится то
или иное определенное их количество. Границу между частицами можно определить по изменению яр-
кости их поверхности, она более темная. Следовательно, если в каждой строке или столбце изображе-
ния поверхности анализируемой пробы материала известно число перепадов яркости, т.е. перехода от
белого к черному, то по их числу можно определить и диаметр частиц. Перепад яркости вырабатывает в

Страницы