Tải bản đầy đủ - 0 (trang)
2-Các thông số ảnh hưởng đến quá trình trộn :

2-Các thông số ảnh hưởng đến quá trình trộn :

Tải bản đầy đủ - 0trang

viện cnsh - cntp

Bộ môn máy - tđh



Đồ



án tốt nghiệp

Trong đó : m- khối lượng hạt , [kg]

 - khối lượng riêng của hạt, [g/mm3].

Nếu vật liệu rời bị chặn trên lỗ sàng có kích thước a 1 và a2 thì đường kính

tương đương xác định theo cơng thức :



dtd  a1  a2 ;

Nhờ phân loại bằng cách sàng mà nhận được N phần có đường kính

tương đương dtd1 và dtd2, vv… cùng với các phần có khối lượng tương ứng x 1,

x2 ,…, xn.Như vậy đường kính tương đương của cả tập hợp hạt này có thể xác

định gần đúng theo công thức :

N



Dtd 



�x .d

i



i 1



tdi



,(mm)



n



�x

i 1



i



b)Phân bố của hạt :

Các lớp hạt là những tập hợp hạt bao gồm các hạt có kích thước khơng

đều nhau rải trong khoảng rộng từ d min = dtd1 tới dmax = dtdN và có các phần khối

lượng tương ứng cũng không bằng nhau x1 � x2 �… �xN , nghĩa là lớp hạt có

cấu trúc đa phân tán. Để mơ tả cấu trúc đó ta dùng các hàm phân bố mật độ

qr(d) và hàm phân bố tổng Qr(d).Trong đó hàm phân bố tổng Qr(d) biểu thị phần

hạt có đường kính nhỏ hơn hoặc bằng d, khi d = dmin có Qr(dmin) = 0, còn khi

d = dmax có Qr(dmax) =1. Hàm phân bố mật độ qr(d) biểu thị của hạt ở tại kích

thước d và giá trị của qr(d) càng lớn khi mật độ hạt tại kích thước càng lớn.

Quan hệ giữa Qr(d) và qr(d) được xác định theo công thức:



qr ( d ) 



dQr ( d )

d (d )



lớp k4 - máy tp



Bích Hảo



d



hoc



Qr ( d )



q



d



r (d ) (d )



d min



- 32 -



Đặng Thị



viện cnsh - cntp

Bộ môn máy - tđh



Đồ



án tốt nghiệp

qr(d)



d



qr (d)



qr (d)



d (mm)



lgd(mm)



Hỡnh 2.2 Các hàm phân bố nhiệt độ qr(d) và hàm phân bố tổng Qr(d)

a/ Hàm phân bố mật độ qr(d)

b/ Hàm phân bố mật độ Qr(d)

c/Hàm phân bố mật độ qr(d) của phân bố chuẩn

d/Hàm phân bố mật độ qr(d) của phân bố logarit

e/Hàm phân bố mật độ qr(d) của phân bố RRS

Các loại vật liệu rời khác nhau có cấu trúc tuân theo những quy luật phân

bố khác nhau. Tập trung lại có thể phân làm 3 loại : Phân bố chuẩn, phân bố

logarit và phân bố RRS. Trong phân bố chuẩn thì phân bố logarit dùng để mơ

tả các vật liệu hữu cơ (thực vật ) đuợc nghiền làm thức ăn gia súc. Hàm phân

bố nhiệt độ và hàm phân bố tổng theo khối lượng của phân bố ny cú dng :



lớp k4 - máy tp



Bích Hảo



- 33 -



Đặng Thị



viện cnsh - cntp

Bộ môn máy - tđh



Đồ



án tốt nghiÖp

qr ( d )lg



{

1



e

 2



Qr ( d )lg



1



 2



lg d  lg d z

2 2



lg d



{



�e



}



lg d  lg d z

2 2



}



d (d )



lg d min



c) Hình dạng hạt

Hình dạng hạt được xác định bằng hệ số hình dạng  - tỷ số bề mặt F

của bề mặt hạt có dạng cầu có cùng thể tích V:



  0, 205



F

3



V2



Hệ số hình dạng của hạt cầu bằng một, của các hạt khác lớn hơn một.

Hệ số hình dạng giảm thì kích thước tương đương của hạt giảm.

d) Bề mặt riêng của lớp hạt

Bề mặt riêng của một đơn vị khối lượng hơặc một đơn vị thể tích của

lớp hạt gọi là bề mặt riêng và ký hiệu là O’m hoặc O’v

Bề mặt riêng khối lượng được tính theo cơng thức :



O 'm 



6.

; (m2/kg)

 .dtd



O 'v 



6. .

;(m2/m3)

 .dtd



Trong đó:







: khối lượng thể tích của vật liệu [kg/m3]



líp k4 - máy tp



Bích Hảo



- 34 -



Đặng Thị



viện cnsh - cntp

Bộ môn máy - tđh



Đồ



án tốt nghiệp

: khi lng riờng ca hạt [kg/m3]

Bề mặt riêng của hỗn hợp các lớp hạt có đường kính tương đương khác

nhau xác định theo cơng thức :



6





O 'm 



i .xi

�d

tdi



Trong đó : xi phần khối lượng của lớp hạt i.

e) Hệ số ma sát và góc ma sát trong

Phương trình cân bằng lực trong mơi trường vật liệu rời có dạng :



  f .   o ;

Trong đó :







- ứng suất tiếp



 o - ứng suất tách ( ứng suất tiếp ban đầu khi   0 )

 - ứng suất pháp

f - hệ số ma sát trong

ứng suất tách



 o chính là độ bên cắt ban đầu của môi trường vật liệu rời,



nó là kết quả tác dụng qua lại của lực liên kết phân tử bên trong lớp hạt. Khi

kích thước của các hạt rất nhỏ, ứng suất tách có thể còn do các lực tĩnh điện

tạo nên. Lớp hạt ẩm có ứng suất tách rất lớn và giá trị cực đại của nó có thể

xác định theo cơng thức (khi không để ý đến ảnh hưởng của trọng lực):



 o max 



2, 4(1   )  .cos 

(

), (N/m2)



dtd



trong đó  - sức căng bề mặt của chất lỏng ở nhiệt độ trộn, [mN/m];



 - góc thấm ướt của chất lỏng với bề mặt hạt rắn [độ];



 -độ rỗng khối hạt ; 2,4- hệ số lấy ở điều kiện trung bỡnh



lớp k4 - máy tp



Bích Hảo



- 35 -



Đặng Thị



viện cnsh - cntp

Bộ môn máy - tđh



Đồ



án tốt nghiệp

i vi lớp hạt khô và bề mặt riêng tương đối nhỏ thì  o = 0 lúc đó :



  f .

Rút ra:



f   . 1 ;



Như vậy có nghĩa là hệ số ma sát trong bằng tỷ số giữa ứng suất tiếp

gây ra sự chuyển dịch (trượt) trong lớp hạt khô và ứng suất pháp tác dụng lên

bề mặt lớp hạt.

Trong thực tế người ta dùng khái niệm góc ma sát trong  có quan hệ

với hệ số ma sát trong theo công thức :



tg  f ;

Đối với lớp vật liệu đứng yên, góc ma sát trong tương ứng với góc nghiêng



 tn . Góc này rất dễ đo và thường có giá trị khoảng 30  40o

g) Độ khuếch tán

Độ khuếch tán là số nghịch đảo của kích thước từng phần tử của hỗn

hợp. Nếu hỗn hợp mà các phần tử có kích thước như nhau, thì được gọi là hệ

thống “ Đơn khuếch tán”. Các công trình nghiên cứu của X.V.Melnhikov đã

chứng tỏ rằng: nếu hỗn hợp gồm các cấu tử có phần tử mà kích thước càng bé

và đồng đều về kích thước thì càng dễ dàng nhận được hỗn hợp đồng nhất và

ngược lại.

1.3-Cơ chế quá trình trộn

Khi trộn vật liệu hạt, các hạt chịu tác dụng của những lực có hướng

khác nhau và chuyển động của hạt chính là hệ quả tác động tổng hợp của các

lực đó. Ngồi ra cơ chế trộn phụ thuộc vào cấu trúc máy trộn và phương pháp



líp k4 - máy tp



Bích Hảo



- 36 -



Đặng Thị



viện cnsh - cntp

Bộ môn máy - tđh



Đồ



án tốt nghiệp

tin hnh quỏ trỡnh, nên rất khó mơ tả bằng tốn học. P.M.Latxei (người Anh)

đã đưa ra 5 quá trình cơ bản trong các máy trộn như sau:

- Tạo các lớp trượt với nhau theo các mặt phẳng – Trộn cắt.

- Chuyển dịch một nhóm hạt từ vị trí này sang vị trí khác – Trộn đối lưu

- Thay đổi vị tri của từng hạt riêng lẻ – Trộn khuếch tán.

- Phân tán từng phần tử do va đập vào thành thiết bị – Trộn va đập.

- Biến dạng và nghiền nhỏ từng bộ phận lớp – Trộn nghiền.

Tuỳ theo kiểu máy trộn mà có thể xuất hiện chỉ một hoặc một số trong 5

quá trình trên khi trộn vật liệu rời.

Khi nghiên cứu q trình trộn thức ăn gia súc dạng rời khơ và ẩm,

người ta nghiên cứu động học quá trình thay đổi phần khối lượng của các cấu

tử hoạt động. Từ đó cho thấy rằng, hỗn hợp đều đặn chỉ có thể đạt được trong

hệ lý tưởng. Trong hệ lý tưởng người ta phát hiện ra hai quá trình trái ngược

nhau: sự tạo hỗn hợp và sự thiên tích (sự phân chia ngược lại hỗn hợp đến các

cấu tử thành phần). Vì vậy theo các số liệu V.A.Raxkatavoi va P.K.Gievlakov

đã dẫn ra rằng, sau một khoảng thời gian trộn các cấu tử thức ăn gia súc hỗn

hợp thì hỗn hợp tiến tới trạng thái này, mặc dù vẫn tiếp tục có sự phân bố lại

thì một bộ phận nào đó của các cấu tử lại tách ra khỏi các liên kết cân bằng

đó. Mặc dù hỗn hợp vẫn tiếp tục có sự phân bố lại, nhưng thực ra sự phân bố

lại này xảy ra bất lợi. Nếu các phần tử của các cấu tử khác biệt nhau về mặt

kích thước, hình dạng hoặc tỷ trọng, thì trong hệ thống xuất hiện các hiện

tượng tự điều chỉnh lại gây nên hỗn hợp cuối cùng không đồng nhất. Sau khi

đã đạt tới “ trạng thái cân bằng động học” trong các hỗn hợp khơng lý tưởng,

nếu tiếp tục q trình trộn hỗn hợp, mức độ đồng nhất của hỗn hợp giảm

xuống và hỗn hợp chung không đạt được trạng thái hỗn hợp đều n.



lớp k4 - máy tp



Bích Hảo



- 37 -



Đặng Thị



Tài liệu bạn tìm kiếm đã sẵn sàng tải về

2-Các thông số ảnh hưởng đến quá trình trộn :

Tải bản đầy đủ ngay(0 tr)

×