spr_3.pdf
(
414 KB
)
Pobierz
Studia dzienne
3 rok
Maszyny i Urządzenia Odlewnicze
Laboratorium
Rok akademicki
20010/2011
Temat ćwiczenia:
Urządzenia do regeneracji i klasyfikacji
zużytych mas formierskich
T3
Anna Waliczek gr. 2B
1. Cel
ć
wiczenia
Celem ćwiczenia jest poznanie procesu regeneracji suchej mechanicznej i termicznej.
Celem praktycznym jest zastosowanie procesu regeneracji mechanicznej i termicznej do
odzysku osnowy kwarcowej z zużytej masy z żywicą .
2. Program
ć
wiczenia
2.1. Regeneracja zużytych mas formierskich
a)
regeneracja mechaniczna zużytej masy w doświadczalnym regeneratorze przedstawionym na
rysunku 1 z żywicą Kalthartn i utwardzaczem 500 T1 (kwaśny), przy określonych
parametrach:
·
250/
- prędkości obrotowej mieszadła,
·
.
7 min
- czas regeneracji
·
5
– ciężar zużytej masy formierskiej
b)
regeneracja termiczna zużytej masy w doświadczalnym regeneratorze przedstawionym na
rysunku 2 z żywicą i utwardzaczem, przy określonej prędkości obrotowej mieszadła oraz
czasie regeneracji wynoszącym 7 min,
Parametry pracy regeneratora termicznego:
-
częstotliwość fluidalnego mieszania złoża regenerowanego – 30 sec.,
czas fluidalnego mieszania złoża regenerowanego – 10 sec.
Podczas regeneracji termicznej mierzony wykonywany będzie pomiar temperatury złoża
regenerowanego.
.
200500
c)
określenie ubytku próbki masy w wyniku jej przedmuchiwania klasyfikacyjnego w
kolumnie fluidyzacyjnej
50 ,
z prędkością powietrza
1 /
w czasie
.
4 min
, po określonym sposobie i czasie regeneracji,
-
d)
określenie strat prażenia próbki masy po określonym sposobie i czasie regeneracji oraz jej
klasyfikacji w kolumnie fluidyzacyjnej
50
.
2.2. Klasyfikacja pneumatyczna materiałów ziarnistych
Celem tej części ćwiczenia jest zapoznanie się z procesem obróbki i klasyfikacji
pneumatycznej polidyspersyjnego materiału ziarnistego w klasyfikatorze kaskadowym
pionowym.
Wykaz urządzeń wykorzystywanych w trakcie realizacji tej części ćwiczenia:
klasyfikator pneumatyczny kaskadowy,
kolumna fluidyzacyjna ф 50,
Ćwiczenie polega na wykonaniu następujących czynności:
·
Odwianie próbki masy
100
przeznaczonej do klasyfikacji w kolumnie
fluidyzacyjnej
50 .
Masę do klasyfikacji stanowi masa po procesie regeneracji mechanicznej w
regeneratorze mechanicznym.
Parametry odwiewania:
.
4 min
czas odwiewania
.
1
prędkość odwiewania (14 działek na rotametrze)
Na ich podstawie określamy ubytek masy - U
N
.
·
Odważenie próby materiału przeznaczonego do klasyfikacji (M
O
=… 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)
·
Określenie zmiany masy ładunku po klasyfikacji (M
1
) oraz ilości pyłów
zgromadzonych w cyklonie (M
P
),
·
Odwianie 100 g próbki masy po klasyfikacji w kolumnie fluidyzacyjnej ф 50.
Parametry odwiewania: czas 4 min, prędkość 1m/s (14 działek na rotametrze),
określenie ubytku masy (U
K1
),
3. Stanowisko do
ś
wiadczalne
3.1. Badanie procesu regeneracji mas zużytych
Próby należy wykonać przy użyciu doświadczalnego regeneratora o łopatkowym układzie
ścierającym (rys. 1). Stanowisko to umożliwia analizę porównawczą regeneracji masy w
temperaturze otoczenia oraz w zakresie kriogenicznych temperatur.
Uwaga: Konspekt na stronie dotyczy regeneratora kriogenicznego, w rzeczywistości
był używany regenerator mechaniczny łopatkowy
a)
b)
7
6
5
8
rejestracja temperatury
4
3
9
1
2
Rys. 1.
Schemat oraz ilustracja doświadczalnego regeneratora kriogenicznego
a)
- schemat
regeneratora 1 – obudowa z warstwą izolacyjną, 2 – komora powietrzna, 3 – zbiornik
właściwy, 4 – wsyp masy, 5 –wirnik zespołu udarowo-ściernego, 6 – elementy udarowe, 7 –
pokrywa, 8 – zbiornik azotu,9 – dozownik azotu,
b)
ilustracja urządzenia.
a)
b)
Rys. 2.
Schemat i ilustracja doświadczalnego regeneratora do regeneracji cieplnej
wysokotemperaturowej
a)
schemat regeneratora 1 – stalowy korpus, 2 – płaszcz zewnętrzny, 3
– wyłożenie z betonu ogniotrwałego, 4, 11 – izolacja z włókien ceramicznych, 5 – pokrywa, 6 –
otwór do osadzenia termopary, 7 – uszczelnienie, 8 – palnik gazowo-powietrzny, 9 – obudowa
palnika, 10 – dno fluidalne, 12 – skrzynia powietrzna, 13 – zamknięcie wysypu, 14 – króciec
wylotowy spalin, 15 – uchwyt,
b)
ilustracja urządzenia.
3.2. Badanie procesu klasyfikacji pneumatycznej
a)
b)
Rys. 3.
Stanowisko doświadczalne
a)
widok,
b)
schemat: 1-cyklon, 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. Obliczenia i wyniki pomiarów
4.1. Badanie procesu regeneracji mas zużytych
Ocena efektów procesu suchej regeneracji mechanicznej jest dokonywana przede
wszystkim pod kątem określenia możliwości uwalniania ziarn osnowy z otoczek materiału
wiążącego. W tym celu należy wykonać pomiary ubytków procentowych próbki badanej masy
w stanie wyjściowym oraz po regeneracji mechanicznej suchej i klasyfikacji pneumatycznej.
Będą stosowane następujące wskaźniki:
m
m
-
U
=
0
1
×
100%
- ilość pyłów po określonym cyklu regeneracji określona przez
R
m
0
klasyfikację w klasyfikatorze kaskadowym w przyjętych warunkach ( v= 1m/s. t = 4 min
gdzie: m
0
- masa początkowa próbki masy zużytej [g],
m
1
- masa próbki po regeneracji mechanicznej suchej i następującej po niej operacji
klasyfikacji pneumatycznej, [g],
U
W
=
(
-
C
×
)
×
100
%
- wskaźnik skuteczności działania regeneratora określona w oparciu
SR
S
gdzie: S – całkowita zawartość spoiwa (określona przez całkowite wypalenie próbki masy
zużytej przed procesem regeneracji), %
U
C
– zawartość spoiwa w masie po określonym cyklu regeneracji i klasyfikacji w
kolumnie fluidyzacyjnej, określona jako straty prażenia regeneratu poddanego
regeneracji w danych warunkach:
M
-
M
M
-
M
U
C
=
LOI
=
0
M
1
*
100
%
oraz analogicznie
S
=
0
M
1
*
100
%
0
0
M
0
– masa próbki przed prażeniem wynosząca 30g,
M
1
– masa próbki po prażeniu, g.
Określenie strat prażenia odbywa się przez prażenie próbek w piecu sillitowym w temperaturze
850
0
C przez czas 2 godzin.
4.2. Wyniki pomiarów i obliczenia
Zestawienie wyników pomiarów
Sposób regeneracji
U
R
S
U
C
W
SR
[%]
[%]
[%]
[%]
Masa zużyta
5,298
2,600
2,600
0
Regeneracja mechaniczna
5,692
2,600
1,900
26,923
Regeneracja termiczna
3,156
2,600
1,050
59,615
Sposób regeneracji
M
0
[g]
M
1
[g]
Masa zużyta
100
94,702
Masa po regeneracji mechanicznej
100
94,308
Masa po regeneracji termicznej
100
96,844
Rozkład temperatur w regeneratorze termicznym
900
800
700
600
500
400
300
200
100
przy dnie
fluidyzacyjnym
0
0
100
200
300
400
500
600
700
800
Czas, sec
3
2,5
2
masa zużyta
1,5
masa po regeneracji
mechanicznej
masa po regeneracji termicznej
1
0,5
0
Wykres 1 Wielkość strat prażenia w zależności od sposobu regeneracji
Wnioski:
Analizując otrzymane wyniki, oraz interpretując wykresy możemy stwierdzić że ilość
pyłów po klasyfikacji w kolumnie fluidyzacji jest największa podczas regeneracji
mechanicznej i wynosi 5, 692 % Regeneracja termiczna wykazuje zdecydowanie mniejszą ilość
pyłów 3, 156 % podczas tej regeneracji możemy zaobserwować największy wskaźnik
skuteczności regeneratora 59, 615% , podczas regeneracji mechanicznej wynosi on dużo mniej
26,923%. Podczas regeneracji mechanicznej w wyniku tarcia w trakcie mieszania występuje
wzrost temperatury który wpływa na zachowanie się spoiwa. Najlepiej stosować taką
regenerację, która pozwoli nam na zmniejszenie strat prażenia. Na podstawie
przeprowadzonych pomiarów można zauważyć, iż najwydajniejszą regeneracją jest regeneracja
termiczna.
Plik z chomika:
koma300
Inne pliki z tego folderu:
maszyny i urządzenia odlewnicze.PDF
(7979 KB)
Kolokwium z automatyzacji i mechanizacji odlewni.pdf
(4534 KB)
T4.odt
(3407 KB)
Strzelarki - T2 nowe.doc
(1882 KB)
Maszyny -ściąga T5.doc
(439 KB)
Inne foldery tego chomika:
Automatyka
Automatyzacja i mechanizacja odlewni
BHP
Chemia Fizyczna
Fizykochemia
Zgłoś jeśli
naruszono regulamin