Неорганическая
Органическая
Коллоидная
Биологическая
Биохимия
Токсикологическая
Экологическая
Химическая энциклопедия
Советская энциклопедия
Справочник по веществам
Гетероциклы
Теплотехника
Углеводы
Квантовая химия
Моделирование ХТС
Номенклатура
Таблица Менделеева
Неорганические реакции
Органические реакции
Молярные массы
Форматирование формул
Редактор формул
Уравнивание реакций
Электронное строение атомов
Игра «Таблица Менделеева»
Термодинамические свойства
Конвертер величин
Гальванопара
Поиск репетиторов
Форум
Лекарства
Фармацевтика
Термины биохимии
Коды загрязняющих веществ
Стандартизация
Каталог предприятий


ВИБРАЦИОННАЯ ТЕХНИКА

ВИБРАЦИОННАЯ ТЕХНИКА, используется в хим. технологии для осуществления и интенсификации производств. процессов, повышения кач-ва продукции. Ср-ва вибрационной техники - аппараты, машины и др. устройства, исполнительные органы к-рых подвержены преднамеренной вибрации с частотой от 10 Гц до 10 кГц (кинематич., центробежный, электромагн., гидравлич. и др. вибровозбудители) или до 3 МГц (ультразвуковой, магнитострикционный и пьезоэлектрич. вибровозбудители).

Виброобработка одно- и многофазных сред обусловлена возможностью использования разл. физ. эффектов, к-рые возникают под действием вибрации. Осн. эффекты: уменьшение мех. сопротивления материалов при перемещении относительно вибрирующей пов-сти, диссипативные тепловыделения, создание определенных форм относительного движения фаз. Снижение внеш. трения позволяет транспортировать сыпучие и вязкие материалы, интенсифицировать их переработку. Благодаря диссипативным выделениям теплоты обеспечивается высокая однородность температурных полей, напр. при обработке полимерных материалов в экструдерах. При соответствующих видах движения одной фазы относительно другой в одних случаях частицы дисперсных систем (сыпучих материалов, паст, суспензий, эмульсий) направленно перемещаются, повышается насыпная плотность и облегчается регулярная укладка частиц материала (многокомпонентное дозирование) и т.д., в других - из-за лучшего дробления дисперсной фазы увеличивается пов-сть контакта фаз и ускоряется их перемешивание, в результате периодич. нарушения контактов частиц между собой материал разрыхляется и начинает усиленно циркулировать (виброкипение) и т. п. В ряде случаев разл. процессы под вибрационным воздействием происходят более эффективно при использовании ПАВ (напр., виброуплотнение сыпучего материала при введении в него добавок олеата Na).

Под воздействием вибрации перестраиваются и разрушаются структурные связи во многих аморфных материалах, напр. в полимерах, находящихся в вязкотекучем состоянии. При этом ускоряются мех. релаксация (тиксотропное снижение вязкости и упругости) и механодеструкция (частичное уменьшение мол. массы) макромолекул. В результате облегчается, напр., виброформование полимеров (сокращается время переработки, снижаются рабочее давление и расход энергии), повышается кач-во изделий. При наложении на стационарную деформацию сдвига низкочастотных колебаний возникает эффект т. наз. реологич. нелинейности - увеличивается скорость течения полимерного материала (напр., при вибропрессовании порошков) и т.д.

Аппараты и машины, реализующие вибрационное воздействие на материал, представляют собой, как правило, оригинальное оборудование, а в отдельных случаях - типовое, снабженное спец. устройствами, к-рые обеспечивают генерирование вибраций и передачу их исполнительным органам.

В конвейерах и питателях сыпучие и кусковые материалы по прямым лоткам перемещаются в горизонтальном (обычно до 50 м) и наклонном (угол подъема до 60°) направлениях, по винтовому лотку - в вертикальном (до 12 м). Перемещение материалов достигается сообщением лоткам вибраций, к-рые создаются возбудителями направленного действия (напр., дебалансным), и может совмещаться с сушкой, гранулированием, классификацией или др. технол. обработкой.

В вибрационных дробилках (инерционных конусных, ударно-вибрационных щековых и т.д.) степень помола горнохим. сырья и различных хим. продуктов в неск. раз больше, чем в обычных дробилках. В др. измельчителях (мельницах) используют кинематич. или дебалансные вибровозбудители, под воздействием к-рых мелющие тела (шары) ударом и истиранием измельчают материал от крупных кусков до частиц размером 1-5 мкм.

В грохотах (инерционных, эксцентриковых, электромагнитных) рабочие органы - сита либо решетки - жестко укреплены в подвижном коробе, к-рый смонтирован или подвешен на рессорах (пружинах). При сообщении ситам вибрации зерна или куски дисперсной среды не только перемещаются, но и хорошо перемешиваются, что позволяет эффективно разделять сыпучие и кусковые материалы.

В бункерах вибровозбудители устанавливают непосредственно на корпусах агрегатов так, чтобы частота, амплитуда и направление вибрации находились в определенном соотношении. Благодаря этому снижается коэф. внеш. трения, что позволяет устранять зависание и сводообразование материалов, ускоряет их истечение.

Установкой в смесителях спец. устройств, вибрирующих с большой частотой (валковые и литьевые машины, вальцевые прессы, экструдеры и др.), достигаются необходимая циркуляция сыпучего материала, интенсивность перемешивания и высокая однородность смесей. Высокоэффективны червячно-осциллирующие смесители - машины, в к-рых вращательное движение червяка совмещается с циклическим продольным возвратно-поступательным движением.

В центрифугах с осевой вибрацией ротора последняя накладывается на его вращательное движение, что обеспечивает требуемые скорость перемещения в роторе осадка, степень обезвоживания и облегчает его выгрузку. В центрифугах с крутильными колебаниями ротора ускоряется центробежная фильтрация и улучшается отделение твердых частиц от жидкости. В фильтрах суспензия подается под вибрирующую фильтровальную перегородку, расположенную горизонтально. При этом фильтрат проходит сквозь ее поры, напр. снизу вверх, а твердые частицы под воздействием вибрации отбрасываются от нее, не проникая в поры, и накапливаются под перегородкой, что облегчает съем осадка.

В вибрационных тепло- и массообменных аппаратах (гетерогенные реакторы, теплообменники, экстракторы, сушилки с кипящим слоем, абсорберы, кристаллизаторы и т.д.), в отличие от аппаратов в традиционном исполнении, применяют насадку, вибрирующую, как правило, в осевом направлении. Вибровозбудители (кинематич. или электромагнитный) обеспечивают вариацию параметров вибрации, что позволяет корректировать режим работы оборудования. Достоинства этих аппаратов: низкие уд. капиталовложения и эксплуатационные расходы, высокая производительность. Так, в экстракторах вибрационного действия по сравнению с обычными аппаратами металлоемкость уменьшается в 1,2-3,0 раза, расход энергии - в 1,5-3,0 раза.


===
Исп. литература для статьи «ВИБРАЦИОННАЯ ТЕХНИКА»: Басов Н.И., Любартович С.А., Любартович В.А., Виброформование полимеров, Л., 1979; Вибрационные массообменные аппараты, М., 1980; Вибрации в технике. Справочник, т. 4, под ред. Э.Э. Лавендела, М., 1981; ВарсанофьевВ. Д., Кольман-ИвановЭ. Э., Вибрационная техника в химической промышленности, М., 1985. Э.Э. Кольман-Иванов.

Страница «ВИБРАЦИОННАЯ ТЕХНИКА» подготовлена по материалам химической энциклопедии.


     © ХиМиК.ру




Реклама   Обратная связь   Дизайн