Studia dzienne
III rok
Maszyny i Urządzenia Odlewnicze
Laboratorium
Rok akademicki
2011/2012
T3
Temat ćwiczenia.
Klasyfikacja materiałów ziarnistych. Określenie skuteczności klasyfikacji
Wykonał:
Łukasz Gębura , Grupa 2
1. Cel ćwiczenia
Celem ćwiczenia jest zapoznanie się z procesem obróbki i klasyfikacji pneumatycznej polidyspersyjnego materiału ziarnistego w klasyfikatorze kaskadowym pionowym.
Wykaz urządzeń wykorzystywanych w trakcie realizacji ćwiczenia:
§ klasyfikator pneumatyczny kaskadowy,
§ kolumna fluidyzacyjna ф 60,
2. Program ćwiczenia
Ćwiczenie polega na wykonaniu następujących czynności:
1). Odwianie 100 g próbki masy przeznaczonej do klasyfikacji w kolumnie fluidyzacyjnej ф 60. Parametry odwiewania: czas 4 min, prędkość 1m/s (12 działek na rotametrze), określenie ubytku masy, UN
2). Odważenie próby materiału przeznaczonego do klasyfikacji (MO=5 kg) i poddanie go klasyfikacji w klasyfikatorze kaskadowym. Parametry procesu: prędkość przepływu powietrza przez klasyfikator 1m/s, należy zmierzyć czas klasyfikacji w celu określenia wydajności klasyfikacji, (92 działki na dużym rotametrze)
3). Odwianie 100 g próbki masy po klasyfikacji w kolumnie fluidyzacyjnej ф 60. Parametry odwiewania: czas 4 min, prędkość 1m/s (12 działek na rotametrze), określenie ubytku masy (UK2),
4). Określenie wskaźników skuteczności klasyfikacji według wzorów.
, gdzie
5). Wykonanie charakterystyki kolumny fluidyzacyjnej. Próbkę masy nie poddaną klasyfikacji w klasyfikatorze kaskadowym poddać odwiewaniu w kolumnie fluidyzacyjnej i określić ubytki masy po odwianiu z prędkością 5, 12, 20, 30, 40 działek na rotametrze i czasie odwiewania wynoszącym 4 minuty. Charakterystyka kolumny fluidyzacyjnej została przedstawiona na rysunku 1.
Rys. 1. Charakterystyka kolumny fluidyzacyjnej
3. Stanowisko doświadczalne
Rys. 1. Stanowisko doświadczalne a) widok, b) schemat: 1-cykln, 2-klasyfikator kaskadowy, 3-zasobnik materiału, 4-rotametr, 5-dmuchawa, 6-filtr.
Dla właściwego odpylenia materiału (czyli wyodrębnienia frakcji drobnych znajdujących się w przedziale frakcji 0,1mm - denko) prędkość przepływu powietrza przez klasyfikator w jego swobodnym przekroju powinna wynosić 1m/s, a w przewężeniu 2m/s).
4. Materiał klasyfikowany
Materiałem przeznaczonym do klasyfikacji pneumatycznej jest masa klasyczna z bentonitem pochodząca z jednej z odlewni krajowych
5. Zestawienie wyników pomiarów
Wyniki analizy sitowej, odwiewania w kolumnie fluidyzacyjnej, obliczone wskaźniku skuteczności klasyfikacji oraz wyniki oraz wykres ubytku próbki odwiewanej w kolumnie fluidyzacyjnej w funkcji prędkości odwiewania.
Waga masy przed fluidyzacją – 5000 g
Waga masy po fluidyzacji - 4720 g
Próby przed klasyfikacją:
Liczba działek na rotametrze
5
12
20
30
40
UN [g]
97,165
96,521
90,965
73,435
57,763
Ubytek próbki
2,835
3,479
9,035
26,565
42,237
Rys. Wykres ubytku próbki odwiewanej w kolumnie fluidyzacyjnej
Po klasyfikacji dla 12 działek na rotametrze:
Ubytek masy- 98,814
UK2 = 0,01186
WK2=99,988
6. Analiza wyników
Ubytek masy po operacji odwiewania w kolumnie fluidyzacyjnej jest dużo mniejszy w próbce poddanej klasyfikacji. Dla tej samej liczby działek na rotametrze ten ubytek jest blisko trzykrotnie mniejszy. Z wykresu możemy odczytać, że wraz ze zwiększaniem prędkości odwiewania ubytek próbki jest większy, a przy dużych prędkościach(20, 30, 40 liczby działek na rotametrze) jest on znacznie większy. Różnice pomiędzy próbką po klasyfikacji, a przed klasyfikacją wynikają z faktu oddzielenia znacznej części frakcji drobnych w procesie klasyfikacji. Wskaźnik skuteczności klasyfikacji jest bardzo wysoki co może świadczyć o dobrze przeprowadzonej operacji.
7. Wnioski
Wnioskuję , że prędkość odwiewania w procesie fluidyzacji ma istotny wpływ na ubytek masy. Nie powinna być ona za duża ze względu na zakres prędkości dla procesu fluidyzacji oraz ze względu na możliwość ubytku cennej części masy co jest niepożadane.
koma300