giới thiệu về thiết bị phân riêng vật liệu rời
Post on 29-Jul-2015
324 Views
Preview:
TRANSCRIPT
BÀI TIỂU LUẬN:
QUÁ TRÌNH VÀ THIẾT BỊ CƠ HỌC
Đề tài: Giới thiệu về thiết bị phân riêng vật liệu rời
GVHD: Ths. Nguyễn Đức Vinh
Danh sách nhóm:
Họ và tên: Mã số SV:
1.Trần Trọng Trí 10162951
2.Nguyễn Văn Thắng 10142661
3.Bùi Hữu Vinh 10239731
4.Lâm Ngọc Trâm 10069681
5.Hồ Ngọc Quyền 10217701
6.Lê Phƣớc Ngọc 10259501
7.Phạm Ngọc Trƣởng 10069881
8.Nguyễn Duy Tâm 10238531
9.Giang Đình Hạnh 10253261
TP.HCM, Tháng 10, 2011
1
MỤC LỤC
LỜI NÓI ĐẦU.................................................................................................................... 2
I.GIỚI THIỆU: .................................................................................................................. 3
II.SƠ LƢỢC VỀ QUÁ TRÌNH ĐẬP NGHIỀN: ........................................................ 3
II.1.Khái niệm, ý nghĩa, thông số cơ bản: .................................................................... 3
II.2.Các phƣơng pháp nghiền và phân loại máy nghiền .......................................... 3
III.QUÁ TRÌNH VÀ THIẾT BỊ PHÂN RIÊNG VẬT LIỆU RỜI......................... 4
III.1.Khái niệm, cơ sở phân loại vật liệu ...................................................................... 4
III.2.Phƣơng pháp sàng ................................................................................................... 5
III.2.1.Khái niệm về sàng................................................................................................. 5
III.2.2.Hiệu suất sàng........................................................................................................ 5
III.2.3.Cấu tạo sàng........................................................................................................... 6
III.2.4.Thiết bị phân riêng điện từ ...............................................................................11
III.3.Rây.............................................................................................................................12
III.3.1.Khái niệm .............................................................................................................13
III.3.2.Máy rây kiểu tủ ...................................................................................................13
III.3.3.Máy rây hai tầng .................................................................................................15
III.3.4.Máy rây ly tâm ....................................................................................................16
2
LỜI NÓI ĐẦU
Trong sự nghiệp công nghiệp hóa, hiện đại hóa ở nƣớc ta, ngành công nghệ
hóa học ngày càng phát triển và góp phần quan trọng trong nền kinh tế quốc dân.
Tại các xí nghiệp, công xƣởng vừa và nhỏ, cũng nhƣ các nhà máy hiện đại, ta luôn
sử dụng những máy móc, thiết bị hóa chất nhằm thục hiện những quá trình công
nghệ nhất định.
Trong số những thiết bị và quá trình thuộc công nghệ hóa học, lĩnh vực phân
loại vật liệu rời giữ một vai trò quan trọng nhất định, các loại máy móc thiết bị và
những quy trình phân loại đƣợc nghiên cứu và cải tiến hằng ngày. Chính vì vậy,
nhóm chúng em đã nhận phụ trách giới thiệu về một số thiết bị phân loại vật liệu rời
và nguyên lý làm việc của chúng trong bài tiểu luận này.
Bài tiệu luận sử dụng những tài liệu về các quá trình rây sàng và các sơ đồ
thiết bị trong giáo trình Các Quá Trình và Thiết Bị Cơ Học(xuất bản 2009 và 2011),
và một số hình ảnh thực tế từ Internet.
3
I.GIỚI THIỆU:
Vận tốc phản ứng, vận tốc hòa tan của chất rắn vào chất lỏng, hiệu suất và
cƣờng độ của nhiều quá trình hóa học,... đều phụ thuộc vào kích thƣớc và diện tích
bề mặt riêng của hạt.
Vì vậy, trong công nghiệp hóa chất và thực phẩm ngƣời ta thƣờng tiến hành
quá trình gia công hạt vật liệu để đạt đƣợc nguyên liệu có kích thƣớc hạt mong
muốn.
II.SƠ LƢỢC VỀ QUÁ TRÌNH ĐẬP NGHIỀN:
II.1.Khái niệm, ý nghĩa, thông số cơ bản:
Đập nghiền là quá trình tác dụng cơ học làm cho kích thƣớc của vật rắn nhỏ
lại, để tăng diện tích bề mặt riêng của nó.
Trong các dây chuyền sản xuất của nhiều ngành công nghiệp cần có nguyên
liệu ở dạng hạt nhỏ để cung cấp cho các công đoạn chế biến. Quá trình đập nghiền
đƣợc áp dụng rộng rãi trong các ngành hóa học và thực phẩm để làm tăng quá trình
hòa tan, quá trình hóa học, quá trình cháy để tạo sàn phầm đồng nhất, ... Ví dị trong
sản xuất xi-măng, clanh-ke từ lò nung ra phài cho vào nghiền.
Quá trình đập nghiền đƣợc đặc trƣng bằng dộ nghiền i là tỉ số giữa đƣờng kính
D của vật liệu trƣớc khi nghiền với đƣờng kính d của hạt sau khi nghiền:
d
Di
Nhƣng thƣờng kích thƣớc của hạt không có hình dạng xác định, vì vậy kích
thƣớc hạt đƣợc xác định thông qua kích thƣớc lỗ sàng khi phân loại vật liệu nghiền.
II.2.Các phƣơng pháp nghiền và phân loại máy nghiền
Tùy theo kích thƣớc của vật trƣớc và sau khi nghiền mà ngƣời ta phân loại các
máy nghiền ra làm máy nghiền thô, trung bình, nhỏ, mịn và máy nghiền keo.
Các loại máy nghiền đều nghiền nhỏ vật liệu bằng một hoặc vài dạng tác dụng
cơ học: 1.va đập, 2.nén ép, 3.mài mòn, 4.cắt, 5.chà xát
4
Trên thực tế, ngƣới ta thƣờng dùng cách tổng hợp các phƣơng pháp nghiền
trên, nhƣ vừa chèn ép vừa đập hoặc vừa chà xát vừa đập...tùy theo tính chất của vật
liệu.
Lựa chọn phƣơng pháp nghiền theo tính chất của liệu:
Vật liệu nghiền Phƣơng pháp nghiền
Cứng và giòn Chèn ép, đập
Cứng dẻo Chèn ép
Dòn, cứng trung bình Đập, chà xát, cắt
Dẻo, cứng trung bình Đập, cắt
III.QUÁ TRÌNH VÀ THIẾT BỊ PHÂN RIÊNG VẬT LIỆU RỜI
III.1.Khái niệm, cơ sở phân loại vật liệu
Để phân riêng các hạt rắn sau khi nghiền ra thành các hạt có kích thƣớc gần
giống nhau, ngƣời ta ứng dụng các phƣơng pháp phân loại
CÁC PHƢƠNG PHÁP PHÂN RIÊNG VẬT
LIỆU RỜI
1- Phân loại dựa vào kích thƣớc
của VL
Sàng
Rây
2- Phân loại dựa vào khối lƣơng
riêng
bằng pp khí động
bằng pp tuyển nổi
3- Phân lọai theo tính dẫn điện
5
Đối trọng
sàng
Bệ đỡ
Lò xo
Điểm quay
khuỷuLò xo Hệ lò xo
Lò xo
sàng
CƠ CẤU SÀNG
III.2.Phƣơng pháp sàng
III.2.1.Khái niệm về sàng
Phƣơng pháp sàng thƣờng đƣợc ứng dụng rộng rãi nhất, nó có thể phân loại
đƣợc các hạt có đƣờng kính từ 250 ÷ 1mm.
Để sàng các vật liệu, ngƣời ta thƣờng dùng các tấm lƣới kim loại hay những
tấm kim loại đục lỗ tròn hoặc vuông. Ngƣời ta thƣờng ký hiệu mặt sàng theo các số,
chữ số đó thƣờng chỉ chiều dài cạnh cuả lỗ, biểu diễn bằng mm. Ví dụ mặt sàng
No.5 là mặt sàng có lỗ vuông cạnh 5mm.
Để phân loại các hạt có kích thƣớc khác nhau có thể dùng hệ thống sàng, kích
thƣớc các lỗ mặt sàng nhỏ dần từ mặt sàng trên xuống mặt sàng dƣới, tỉ lệ lỗ sàng
trên với lỗ sàng dƣới có một giá trị không đổi và gọi là môđun.
Chất lƣợng của quá trình sàng đƣợc biểu diễn bởi hiệu suất sàng. Vật liệu đến
sàng gồm các hạt có kích thƣớc khác nhau, gồm các hạt có kích thƣớc có thể lọt qua
sàng và các hạt không thể lọt qua sàng.
III.2.2.Hiệu suất sàng
Sau khi sàng thu đƣợc sản phẩm nằm dƣới sàng gồm các hạt lọt qua lƣới, còn
trên sàng là các hạt không thể lọt qua mặt sàng. Thực tế khi sàng không phải tất cả
các hạt có kích thƣớc nhỏ hơn lỗ sàng đều lọt qua, nên lƣợng hạt dƣới sàng bao giờ
cũng nhỏ hơn lƣợng hạt có kích thƣớc lọt qua mặt sàng.
6
Tỉ lệ lƣợng hạt qua sàng với lƣợng hạt có thể lọt qua sàng ta gọi là hiệu suất
sàng, tính bằng phần trăm
,%.
M1100
aME
M-khối lƣợng vật liệu ban đầu cho vào sàng,kg
M1-Khối lƣợng sản phẩm dƣới sàng,kg
a-Khối lƣợng hạt có thể lọt qua sàng lúc đầu,%
Tùy thuộc vào và cấu taọ sàng, hiệu suất thƣờng thay đổi trong khoảng 60-
70%, tối đa là 90%
Những yếu tố ảnh hƣởng đến hiệu suất sàng:
Hình dạng và kích thƣớc lỗ sàng
Chiều dày lớp vật liệu trên sàng
Độ ẩm vật liệu
Vận tốc và đặc trƣng chuyển động trên sàng
III.2.3.Cấu tạo sàng
Ngƣời ta có thể phân sàng theo các cách sau đây:
Theo cách làm việc, chia ra sàng đứng yên hoặc sàng chuyển động
7
Theo hình dạng của lƣới, chia ra loại hình phẳng và loại hình thùng
Theo lỗ lƣới, chia ra loại rãnh và loại lỗ
a) Sàng đứng yên
Thực tế ít dùng vì năng suất thấp, cấu tạo gồm tấm thép cố các rãnh đặt
nghiêng một góc 20-25%. Vật liệu đƣợc đổ vào lƣới trên sàng, các hạt nhỏ
đi qua lỗ sàng xuống dƣới, hạt to trƣợt theo lỗ sàng đi ra một phía.
b) Sàng chuyển động
Có loại đĩa, loại trục lăn, loại thùng, loại xích...
Sàng đĩa: dùng để sàng các hạt vật liệu tƣơng đối lớn. Sàng gồm dãy đĩa
lắp trên trục nằm ngang, sao cho giữa các đĩa tạo thành khe hở để các vật
liệu đi qua khi đĩa quay. Kích thƣớc giửa các ạt vật liệu qua sàng ứng với
khoảng cách giữa các đĩa.
Sàng xích: dùng để phân chia một lƣợng lớn các vật liệu có kích thƣớc
lớn, chủ yếu dùng trong khai thác quặng. Cấu tạo gồm nhiều xích chuyển
động theo trục lăn. Vật liệu đi vào khe hở giữa các mắt xích. Vật liệu lớn
không đi qua khe hở đƣợc đƣa về đầu sàng.
Sàng xích
8
Sàng hình thùng: có kiểu hình trụ đặt nghiêng một góc 2÷9o, có kiểu hình
nón, trong đó vật liệu chuyển động theo độ dốc của hình nón, có kiểu hình
lăng trụ 6 hay 8 cạnh.
Sàng này có thể lắp lƣới có lỗ khác nhau và lắp theo 2 cách:
Cách thứ nhất lắp nối tiếp theo chiều dài của thùng, ở đầu thùng đặt
lƣới có lỗ bé nhất, cuối thùng lắp lƣới có lỗ lớn nhất.
Cách thứ hai lắp đồng tâm, vật liệu đi vào thùng trong cùng có lỗ
lớn nhất, sau khi qua lỗ đó vật liệu đi vào sàng đồng tâm có đƣờng
kính ngắn hơn và lỗ nhỏ hơn, cứ tiếp tục nhƣ thế ra đến ngoài
Sàng hình thùng có nhƣợc điểm là phân loại vật liệu kém hơn loại sàng rung
hay sàng lắc nên nó không dùng để phân loại các hạt nhỏ, ngoài ra nó còn có
nhƣợc điểm lả không sử dụng hết bề mặt sàng, nặng, ồn ào và tạo nhiều bụi.
Sàng hình thùng
9
Sàng lắc: là loại rất phổ biến, cấu tạo của nó gồm một hộp chữ nhật trong đó
có lắp lƣới lỗ. Sàng chuyển động nhờ bánh xe lệch hay cơ cấu cam. Sàng dật
nghiêng một góc 7÷14o.
Ƣu điểm: năng suất cao so với sàng hình thùng, chắc chắn, sử dụng và lắp
ghép dễ dàng, vật liệu ít bị đập nhỏ.
Nhƣợc điểm: cấu tạo không cân băng nên làm rung chuyền nền nhà, vì thế
loại sàng này không đƣợc đặt ở các tầng trên.
Sàng rung: là loại sàng dần dần đƣợc thay thế cho sáng hình thùng. sàng có
thể lắp phẳng hay nghiêng đi một góc . sàng rung nhờ cơ cấu đặc biệt. Số lần rung
của sàng là khoảng 900 ÷ 1500 trong 1 phút ( đôi khi đên 3600),biên dộ giao động
khoảng 0,5 ÷ 13mm. Do không bị giữ cứng hoàn toàn hay một phần các bộ phận
của sàng, nên sự giao động ở các điểm trên bề mặt sàng không đồng nhất và phụ
thuộc vào tốc dộ góc của trục,và sự đàn hồi của lò xo, vào sự chuyển động của
sàng và vật liêu..v.v...
Một số loại sàng rung:
Sàng lắc
10
11
Nam châm
cố định
Trống quay
Ống thoát bụi
Tạp chất sắt từ
Thành phần chưa phân
được
Hạt sạch
III.2.4.Thiết bị phân riêng điện từ
Để tách các vật liệu bằng thép, gang lẫn vào trong vật liệu nghiền có thể gây
hỏng máy, ngƣời ta dùng thiết bị phân riêng điện từ, thiết bị này đƣợc đặt ở đầu
băng tải vật liệu. Thiết bị là một cái thùng bằng đồng thau, trong đặt lẹch tâm một
nam châm điện cố định, dùng dòng điện một chiều đi qua cổ trục của chúng.
Khi quay, bề mạt sàng sát cực của nam châm điện, sắt vụn ở trong vùng từ
trƣờng mạnh sẽ bị giữ lại trên bề mặt thùng. Khi phần bể mặt thùng ra hỏi tác dụng
của điện từ trƣờng, vật liệu sắt không bị hút nữa nên rơi xuống dƣới ở bên ngoài
thùng và đƣợc lấy ra ngoài.
Một số máy phân riêng điện từ:
12
III.3.Rây
Máy tách điện từ HGMS Máy khử từ
13
III.3.1.Khái niệm
Máy rây dùng để phân loại các sản phẩm nghiền từ hạt, các loại bột mịn.
Bộ phận chủ yếu của máy là thân rây, gồm những khung gỗ (inox) xếp cái nọ
lên cái kia. Trên các khung đƣợc căng những lƣới nằm ngang. Lƣới đƣợc làm bằng:
Tơ đan: ƣu điểm là lỗ rây nhỏ, không sinh nhiệt khi ma sát. Nhƣng nhƣợc
điểm là dễ hút ẩm làm bịt kín lỗ.
Kim loại: không hút ẩm nhƣng sinh nhiệt khi ma sát
Kapơzông: không sinh nhiệt và không hút ẩm nhƣng đàn hồi
Thân rây thực hiện chuyển động tịnh tiến tròn trong mặt phẳng nằm ngang.
Sản phẩm nghiền đƣợc dịch chuyển từ trên xuống dƣới, từ khung này đến khung
khác (đƣợc phân riêng ra một số thành phần khác nhau về độ lớn của hạt).
Theo nguyên tắc cân bằng của các khối lƣợng chuyển động tịnh tiến va ftheo
phƣơng pháp treo của các con lắc, ngƣời ta chia các loại máy rây ra nhƣ sau:
III.3.2.Máy rây kiểu tủ
Máy gồm tủ, cơ cấu cân bằng, động cơ điện, các bộ phận nạp phân phối và bộ
phận tháo liệu. Phần chính của tủ là một ống thép trên đó đƣợc hàn bốn tấm thếp
vuông góc với nhau, chia tủ ea làm bốn ngăn riêng biệt, đồng thời chúng tạo nên bộ
khung chịu tải của máy rây. Khung rây và khung chƣá đƣợc đẩy vào trong các hộp
phân phối đến chỗ tựa theo những thanh hƣớng dẫn. Phía ngoài khung đƣợc ép chặt
bởi thành phía trong của các cuwarkhi đóng cửa thì khung đƣợc ép giữa các hộp
phân phối và cửa, còn những chỗ nối đố đƣợc bịt kín hoàn toàn nhờ bánh lệch tâm ở
bản lề cửa.
Trên nắp tu có lắp bốn bộ phận nạp phân phối, hỗn hợp ban đầu từ những hộp
nạp liệu đi vào các bộ phận này qua các túi vải.
14
Trong các máy rây, lƣợng hạt lọt rây (hoặc năng suất) lớn nhất đạt đƣợc khi
biên độ dao động A = 25mm và số vòng quay của máy n=230 – 250 vg/ph. Trong
thực tế, ngƣời ta chọn A = 45mm, và n = 210 vg/ph, vì tong máy rây ngoài bột ra
còn có những sản phẩm lớn hơn nằm lại trên mặt rây nhƣng với vận tốc tƣơng đối
lớn thì chúng cũng có thể lọt rây.
Chiều dày của lớp vật liệu trên mặt rây cũng có ảnh hƣởng đến cƣờng độ rây.
Đối với đa số sản phẩm nghiền từ hatjthif chiều dày thích hợp cả lớp vật kiệu trên
mặt rây phải nằm trong khoảng 15 – 24 mm.
Công suất tối thiểu của cọc trên trục của máy rây có thể xác định theo công
thức:
N = N1+ N2 + N3
Trong đó:
N1 - công suất cần thiết để thắng ma sát của vật liệu với mặt rây và đáy góp;
N2 - công suất cần thiết để thắng ma sát trong ổ trục dƣới của cơ cấu truyền
động
N3 – công suất cần thiết để thắng ma sát với không khí (tổn thất về quạt) và
ma sát tại các chi tiết máy v.v...
15
III.3.3.Máy rây hai tầng
Công dụng: phân loại vật liệu theo kích thƣớc hạt về nguyên lý rây (sàng) vật
liệu qua lƣới
Lƣới sàng và thùng đƣợc làm bằng inox. Có thể chỉnh đối trọng để phân loại
các vật liệu khác nhau
Máy rây tầng
16
Ví dụ về một máy rây có các thông số kỹ thuật
Năng suất max 500kg/h
Đƣờng kính thùng bao F800x135
Motor 1HP, 1450V/ph
Số tần rung 02
Số lƣới 01
Cỡ lƣới 0.5 - 1- 1.5 – 2.5
Điện áp sử dụng 220/380V, 3 pha
KÍch thƣớc máy D935xR815xC1335 (mm)
III.3.4.Máy rây ly tâm
Đƣợc sử dụng kết cấu dạng nằm, linh kiện chủ yếu sử dụng là inox AIS304 để
chế tạo, chuyển động bình ổn, thao tác liên tục, đơn giản vả sử dụng tấm rây inox
đặc chế, kết cấu hình búa, hiệu quả khép kín tốt, chất lƣợng rây tốt, là thiết bị rây lý
tƣởng cho các ngành lắng bột.
Máy rây ly tâm
top related