Реферат: Обработка материалов давлением, определение потерь напора

по курсу: Основы инженерно-технологические процессы

Выполнил студент Биккинин Р.Т.

Специальность ЭиУ

Курс 2

Группа ЭС2-3

Шифр студента 98-Э-250

Руководитель Асеева В.В.

________________

подпись

________________

дата

Оценка при защите_____________

Подпись___________дата________

Уфа – 2000 г.

ОБРАБОТКА МАТЕРИАЛОВ ДАВЛЕНИЕМ (ПРЕССОВАНИЕМ)

I. Общие сведения

Прессованием называют процесс обработки материалов воздействием внешнего давления, создаваемого в прессах. При этом преследуют следую­щие цели: отжатые жидкости из твердых материалов, формование пласти­ческих материалов, уплотнение сыпучих материалов.

2. Отжатие жидкости из твердых материалов

Отжатие жидкости прессованием широко используется, на­пример, для выделения соков из ягод и плодов, масла из маслич­ных семян, жира из шквары, воды из свекловичного жома и др. При этом одновременно с отжатием жидкости происходит уплот­нение и брикетирование твердого остатка.

Основы теории процесса. Основной величиной, характеризую щей процесс отжатия прессованием, является выход жидкости, зависящий от величины рабочего давления, характера связи жид­кой фазы с клеточной структурой, содержания жидкой фазы в ис­ходном материале и остатке, температуры процесса, толщины слоя и продолжительности процесса.

Физическая сущность отжатия жидкости прессованием .заклю­чается в следующем. При сближении частиц материала, внутри и на поверхности которых жидкость удерживается силами моле­кулярного сцепления, сначала начинается движение жидкости по каналам между частицами, а затем в процессе прессования жидкость движется в слое пористого материала по капиллярам переменного сечения и кривизны, т. е. процесс подобен фильтрованию. В связи с этим количество жидкости V, протекающей через капилляр за единицу времени, можно определить по уравне­нию Пуазейля.

(1)

где - перепад давлений в капилляре; d диаметр капилляра. - вязкость жидкости; l - длина капилляра.

Согласно уравнению (1) количество жидкости, выделяемой при прессовании, прямо пропорционально перепаду давлений и размеру капилляров и обратно пропорционально вязкости жид-. ми т и длине капилляра. Следовательно, более полному отжатию жидкостиспособствует увеличение давления и уменьшение вязкости жидкости. Однако чрезмерное увеличение давления умень­шает сечение капилляров, а следовательно, и производительность пресса. Поэтому оптимальное рабочее давление при прессовании устанавливают опытным путем с учетом структурно-механических свойств материала, количества и качества получаемой жидкости. Для обеспечения наиболее полного выделения жидкости при отжатииисходный материал зачастую подвергают измельчению и обработке термической, а иногда и электрической. Для уменьше­ния вязкости жидкости прессуемый материал часто нагревают до температуры, допустимой технологическими условиями.

Сложность и недостаточная изученность явлений, происходя­щих при отжатии, разнообразие сырья и методов его предвари­тельной обработки не дают возможности предложить единое урав­нение для расчета выхода жидкости. Такие зависимости пока оп­ределяют опытным путем. Хотя уравнение (1) и не учитывает ряда факторов, связанных с деформацией прессуемой массы, ее пористостью и толщиной слоя, и не является расчетным, вместе г тем оно позволяет наглядно анализировать процесс по входящим в него величинам.

Машины для отжатая жидкости (прессы). По принципу действия различают прессы периодического и непрерывного действия, по способу создания рабочего давления — прессы механи­ческие и пневматические. Широко применяются в промышлен­ности шнековые и вальцовые прессы непрерывного действия, а также пневматические и корзиночные прессы периодического действия.

Шнековые прессы. Устройство горизонтального шнекового пресса показано на рис. (1). В перфорированном цилиндре 1 , помещенном в горизонтальном корпусе 2, расположен шнек 3 с уменьшающимся шагом, который предназначен как для транспортировки материала, так и для отжатия из него жидкости. Выделяемая при этом жидкость различной мутности отводится в виде I, II и III фракций через отверстия в основании корпуса. Окончательное извлечение жидкости достигается в. камере давления 4.

Рис 1 Шнековый пресс.

Выходное отверстие пресса закрывается конусом 5, с по­мощью которого регулируется ширина кольцевого зазора, а сле­довательно, и степень отжатия жидкости. Внутреннюю часть ци­линдров и вал таких шнеков выполняют цилиндрическими или ступенчатыми: витки шнеков изготовляют различными по про­филю, длине и высоте. Сырье Отжатие жидкости из материала в шнековом прессе происходит в ре­зультате постепенного уп­лотнения массы материа­ла за счет: сокращения объема ма­териала, находящегося между витками, уменьше­ния шага витков, а иногда и их высоты; механического воздейст­вия витков на материал в процессе вращения шнека; трения прессуемого материала о поверхность витков, стенки цилиндра и частиц материала между собой; сопротивления устройства, регулирующего величину выходного отверстия для уплотненного остатка.

Выход жидкости и ее качество зависят от степени сжатия ма­териала между витками шнека. Степень сжатия характеризуется коэффициентом сжатия κ, представляющим собой отношение объ­ема vi, занимаемого материалом в первом витке, к объему остатка У2 в последнем витке, т. е. κ = V1/V2. При отжатии сока из вино­града κ= 3-6, при отжатии масла из семян в зависимости от конструкции пресса κ=3-23.

--> ЧИТАТЬ ПОЛНОСТЬЮ <--