ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 03.02.2024
Просмотров: 53
Скачиваний: 0
ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
МИНОБРНАУКИ РОССИИ
Федеральное государственное бюджетное образовательное
учреждение высшего профессионального образования
«Оренбургский государственный университет»
АРХИТЕКТУРНО-СТРОИТЕЛЬНЫЙ ФАКУЛЬТЕТ
Кафедра технологии строительных материалов и изделий
КУРСОВАЯ РАБОТА
по дисциплине «Вяжущим веществам»
Руководитель работы
__________________Макаева А.А.
Исполнитель студент гр. 10СК
___________________Агишев А.Р.
Оренбург 2012
Аннотация
Пояснительная записка содержит 42 страницы, в том числе 14 таблиц, 12 источников. Графическая часть выполнена на двух листах формата А1 и А2.
В данном проекте изложены основные положения, разработана технологическая линия по производству мягких и полужёстких минераловатных плит на битумном связующем. Производительность линии 110 тыс. м3. в год.
Содержание
Введение
. Литературный обзор
.1 Центрифигирование и его классификация
.1.1 Центробежное фильтрование
.1.2 Центробежное отстаивание
.1.3 Центробежное осветление
.2 Классификация центрифуг
.3 Устройство центрифуг
.3.1 Нормальные центрифуги
.3.1.1 Центрифуги периодического действия с ручной и гравитационной выгрузкой
.3.1.2 Автоматические центрифуги периодического действия с ножевым съемом осадка на ходу
.3.1.3 Центрифуги непрерывного действия с выгрузкой пульсирующим поршнем
.3.1.4 Центрифуги непрерывного действия со шнековой выгрузкой
.3.1.5 Центрифуги непрерывного действия с инерционной выгрузкой
.3.2 Сверхцентрифуги
.3.2.1 Трубчатые сверхцентрифуги
.3.2.2 Разделяющие сверхцентрифуги
.3.2.3 Жидкостные сепараторы
.4 Оборудование для центробежного формования
.4.1 Свободнороликовая центрифуга
.4.2 Барабанная центрифуга
.4.3 Ременная центрифуга
.4.4 Осевая центрифуга
.5 Изготовление труб радиальным прессованием
. Блок-схема центрифугирования
. Расчет аппарата
.1 Вычисление длины барабана промышленной центрифуги
.2 Блок - схема алгоритма расчёта промышленной центрифуги
.3 Программа расчёта промышленной центрифуги
. Охрана труда и техника безопасности
.1 Правила и нормы по технике безопасности и охране труда
.2 Вибрация
.2.1 Методы защиты
.2.2 Виброизоляция
.2.3 Виброгасящие основания
.3 Шумовое загрязнение
.3.1 Действие шума на организм человека
.3.2 Средства и методы защиты от шума
.3.3 Средства индивидуальной защиты от шума
.4 Освещенность
.5 Электробезопасность
.6 Требования безопасности
. Список использованных источников
Введение
Человек всегда стремится к прогрессу. И как в следствии различные аппараты и механизмы окружают нашу жизнь и на работе и дома. И всё это основано на различных процессах. В частном случае мы разберём не слишком знакомый обычному человеку процесс - процесс центрифугирования.
Процесс центрифугирование представляет собой процесс разделения грубодисперсных систем (суспензий; эмульсий; шламов; кристаллических осадков, содержащих жидкую фазу), состоящих из жидких и плотных компонентов с различными плотностями под действием центробежных сил, создаваемых вращением ротора. Аппараты, в которых происходит это разделение, называются центрифугами.
Центрифугирование применяется в биологии, медицине, технике, часто заменяя собой процессы отстаивания, фильтрования и отжимания, в сельском хозяйстве для очистки зерна. Также центрифугирование применяется для выдавливания меда из сот, выделения жира из молока (сепаратор), в технике для обогащения руд, в крахмало-паточном производстве, в текстильном производстве, в прачечных для отжима воды из белья и т. п. На основе данного процесса человек создал множество различных аппаратов, начиная с домашней техники (стиральная машина, центрифуга для отжима белья) и заканчивая громоздкими машинами, выполняющие роль фильтра или устройства для производства простых керамических труб. Все эти приспособления служат для того, чтобы облегчить жизнь человека. Поэтому, говоря о важности рассматриваемого нами процесса можно сказать, что центрифугирование имеет глобальное распространение и применение.
Целью данной курсовой работы является изучение процесса центрифугирования и проектирование центрифуги периодического действия, а задачей - рассчитать геометрические размеры этой центрифуги.
1. Литературный обзор
.1 Центрифугирование и его классификация
Наиболее распространенным способом разделения жидких неоднородных систем под действием центробежных сил является центрифугирование. Оно осуществляется в специализированных машинах - центрифугах. Центрифуга представляет собой барабан, который вращается с большой скоростью на вертикальном или горизонтальном валу.
В центрифугах разделяют следующие процессы:
1)Центробежное фильтрование.
2)Центробежное отстаивание.
3)Центробежное осветление.
1.1.1 Центробежное фильтрование
Центробежное фильтрование представляет собой процесс разделения суспензий в центрифугах с дырчатыми барабанами (рис. 1.1, а). Внутренняя поверхность такого барабана покрыта фильтровальной тканью. Суспензия центробежной силой отбрасывается к стенкам барабана, при этом твёрдая фаза остаётся на поверхности ткани, а жидкость под действием центробежной силы проходит сквозь слой осадка и ткань удаляется наружу через отверстия в барабане.
Центробежное фильтрование обычно складывается из трёх последовательных физических процессов:
1)фильтрование с образованием осадка;
)уплотнение осадка;
3)даление из осадка жидкости, удерживаемой молекулярными силами;
а б
а - с дырчатым (фильтрующим) барабаном; б - со сплошным (сепарирующим) барабаном. 1 - барабан; 2 - кожух; 3 - труба для подачи суспензии.
Рисунок 1.1 - Центрифуги
При помощи центробежного фильтрования может быть достигнута высокая степень обезвоживания осадка.
.1.2 Центробежное отстаивание
Центробежное отстаивание - процесс разделения суспензий в центрифугах, имеющих барабаны со сплошными стенками (рисунок 1.1,б). Суспензия вводится в нижнюю часть барабана и под действием центробежной силы отбрасывается к стенкам. У стенок образуется слой осадка, а жидкость образует внутренний слой и вытесняется из барабана поступающей на разделение суспензией. Жидкость при этом поднимается кверху, переливается через закраину барабана и удаляется наружу.
При этом происходит два физических процесса:
1) Осаждение твёрдой фазы.
2) Уплотнение осадка.
1.1.3 Центробежное осветление
Центробежное осветление - процесс разделения тонких суспензий и коллоидных растворов. Так же проводится в сплошных барабанах.
По физической сущности центробежное осветление представляет собой процесс свободного осаждения твёрдых частиц в поле центробежных сил.
В барабанах со сплошными стенками производится так же разделение эмульсий. Под действием центробежной силы компоненты эмульсии в соответствии с плотностью располагаются в виде разграниченных слоев: наружного слоя жидкости с большей плотностью и внутреннего слоя более лёгкой жидкости. Жидкости выводятся из барабана порознь.
Таким образом, центрифугирование представляет собой по существу процессы отстаивания, осветления и фильтрования в поле центробежных сил. При этом развиваемые при центрифугировании центробежные силы оказывают на разделяемую жидкую систему гораздо большее воздействие, чем силы тяжести и давления. Поэтому центрифугирование, гораздо более эффективно по сравнению с отстаиванием и фильтрованием.
1.2 Классификация центрифуг
Центрифуги классифицируют по таким признакам, как:
Величина фактора разделения.
Величина индекса производительности.
Режим работы (периодический или непрерывный).
Способ выгрузки осадка.
Конструктивные признаки.
Величина фактора разделения
Фактор разделения - напряжённость поля центробежных сил, создаваемого в центрифуге. Фактор разделения представляет собой отношение центробежного ускорения к ускорению силы тяжести:
(1.1)где ω - угловая скорость вращения барабана, рад/с;
r - радиус барабана, м;
g - ускорение силы тяжести, равное 9,81 м/с2.
Чем больше радиус разделения, тем выше разделяющая способность центрифуги. Фактор разделения Ф может быть повышен путём увеличения радиуса барабана и ещё в большей степени - увеличением числа оборотов. Но увеличивать число оборотов и радиус барабана можно только до известных пределов, определяемых механической прочностью барабана.
Индекс производительности
Произведение фактора разделения Ф на поверхность F осаждения твёрдой фазы в барабане центрифуги, обозначаемое ∑, называется индексом производительности центрифуги:
∑=Ф·F(м2), (1.2)
где Ф - фактор разделения;
F-поверхность осаждения твердой фазы, м2.
Индекс производительности представляет собой поверхность осаждения отстойника или фильтра, в котором для даннойсуспен6зиидостигается та же производительность, что и в рассматриваемой центрифуге. Величина ∑ отражает влияние всех конструктивных факторов, определяющих способность отстойных и фильтрующих центрифуг к разделению суспензий или эмульсий.
Исходя из конструктивных признаков, центрифуги различают по расположению и способу закрепления вала:
Горизонтальные или автоматические;
Вертикальные;
Наклонные.
Вертикальные центрифуги, в свою очередь, делятся на стоячие, подвешенные на колонках, висячие.
По технологическому назначению центрифуги разделяются на три типа:
) Осветляющие - для очистки жидкостей от твёрдых примесей;
2) Разделяющие - для разделения суспензий и эмульсий;
) Концентрирующие - для сгущения суспензий путём отделения части жидкой фазы.
Классификация центрифуг по фактору разделения, режиму работы и способу выгрузки приведена на странице 10.
Сверхцентрифуги (Ф>3500)
Нормальные центрифуги (Ф<3500)
Рисунок 1.2 - Классификация центрифуг
1.3 Устройство центрифуг
.3.1 Нормальные центрифуги
.3.1.1 Центрифуги периодического действия с ручной и гравитационной выгрузкой
Существует два типа центрифуг периодического действия с ручной выгрузкой - центрифуги фильтрующего и отстойного типов. Суспензия загружается в барабан, находящийся в покое или же вращающийся с рабочей или пониженной скоростью, при этом после загрузки барабана скорость его доводится до рабочей.
В фильтрующей центрифуге жидкость проходит через фильтровальную ткань, металлическую подкладочную сетку и удаляется через отверстия барабана 1 в неподвижный кожух 2, окружающей барабан, из кожуха жидкость сливается в сборник.
В отстойные центрифуги суспензия загружается на полном ходу; разделение происходит при движении жидкости вверх, параллельно глухим стенкам барабана, до образования осадка определённой толщины.
По окончании центрифугирования в глухом или дырчатом барабане осадок промывают (если это необходимо) и некоторое время ведут фугование для подсушки и уплотнения осадка, без подачи суспензии. Затем выключают электродвигатель, останавливают центрифугу тормозом и выгружают осадок вручную. Ручная выгрузка осадка производится через верх или днище барабана.
На рисунке 1.3.1.1.а показана трехколонная центрифуга с верхней ручной выгрузкой.
- барабан; 2 - вал; 3 - станина; 4 - тяги; 5 - колонка; 6 - пружина.
Рисунок 1.3.1.1.а-Трехколонная центрифуга с верхней выгрузкой
Барабан 1 и станина 3, внутри которой он вращается, подвешены при помощи тяг 4 на трёх колонках 5; вибрация барабана воспринимается пружинами 6. благодаря такому устройству колебания барабана не передаются через вал 2 и подшипники на станину, не вызывая её расшатывания.