Бөлшектердің өлшем бойынша бөлінуі

Жоғарғы дисперсиялы материалдарды алу үшін көрсетіліп кеткендей, ұнтақталған өнімнің ішінен қажетті өлшемді майда фракцияларды бөліп алуға айырғыштарды қолданады. Майда ұнтақтау аймағында қолданылатын барлық машиналар ішінен ауа–центрден тепкіш айырғыштары өздерін жақсы көрсетті және өнеркәсіптерге көп таралған түрі болып табылады. Олардың жұмыс істеу ұстанымы келесі үрділерден тұрады: материалдың бөлшектері бір уақытта екі күштің әсеріне ұшырайды – ағынның айналуынан пайда болатын центрден тепкіш күш және ағынның айырғыш бөлмешігінің центріне қарай қозғалуынан пайда болатын радиалды күш. Қатаң стационарлы жағдайда осы екі күштің теңдігін өлшемдері берілген бөлшектердің шеңбер траекториясының радиусы анықтайды. Есептеу дәрежесінен ірілеу бөлшектер шеттікке қарай серіппе траекториясы арқылы қозғалады, ал кішірек бөлшектер серіппе бойымен орталыққа қарай қозғалады.

Айырып алудың қарапайым теориясы центрден тепкіш әуе өрісінде сфера пішінді немесе кейбір эквивалентті сфераға оның өлшемдері мен пішіндерінің коэффициентін енгізу арқылы сфералық пішінге келтірілген бөлшектерді қарастырады. Болжау бойынша, бөлшектер қозғалатын тетіктермен жанаспайды, яғни ағында бос қозғалады.

Диаметрі Х–қа тең бөлшекке әсер ететін центрден тепкіш күш келесі формуламен анықталады

тығыздығы, г/м³;

қашықтықтағы ағын жылдамдығының құрамы;

ескеретін, өлшемсіз коэффициент.

_ц және _n күштердің теңдігін радиусы берілген шеңбер траекториясында орналасқан, өлшемі шектелген Х₀ бөлшегі анықтайды. Өте ұсақ бөлшектер және аз ғана жылдамдықтар үшін (4) формулаға сәйкес

мұндағы Q – ауаның көлемдік шығыны, м³;

құрамасы;

мм.

Өте майда бөлшектер үшін  = 0 және H(R) = const болғанда, U_ = const және X_o R–ға тәуелді болмайды. Олай болса, айырудың барлық аумақтары оларды тек бір мәнге тең өлшемді бөлшектерге айырады. Шеңбер траекториясымен қозғалатын тепе–теңдіктегі бөлшектер, аумақтың шектелуінде тұрақты болады және тепе–теңді бөлшектер осы аумақта қажетінше көп бола алады. Осы жағдай айырғыштың жұмыс істеуі үшін идеалды жағдай болып табылады. Оны орындау үшін ағынның бұрау жылдамдығы центрге жақындаған сайын 1/R–ға пропорционалды өсуі қажет. Классификациялық аумақтың кез–келген жеріне түскен Х_о–ден ірілеу бөлшектер серіппе арқылы шеттікке шығарылады, ал Х_о–ден кішірек бөлшектер сол сияқты серіппе арқылы центрге қарай жылжиды.

Егер 0 <   1 болса, онда шеңбер орбитада центрге жақындай түсетін барлық ірі өлшемді бөлшектер тепе–теңді болады, ал егер –1  < 0 болса, барлық ұсақ бөлшектер тепе–теңді болады. Егер,   0 болса, айырғышта бөлшектер бір ғана өлшеммен шектелген бөлшектерге бөлінеді және олардың кейбір аудандары (8), (9) формулалар арқылы анықталады.   0 болғанда, тепе–теңді бөлшектердің шеңбер траекториясымен қозғалуы тұрақсыздық туғызады. Ағынның флюктуациясымен лақтырылған бөлшектер, оларды тепе–теңсіз спиральді траекторияға ауыстырады да, айырылған өнімдердің біріне жібереді.

(5), (6), (7) және (8) формулаларына негізденіп, келесі теңдеуді құрамыз

Х₀₁ және Х₀₂ – бөліну аумағының сыртқы және ішкі

Екі табақ бір–біріне қарама–қарсы минутына 1500 айналым жасайды. Жоғарғы табақ қабылдау өңешінен және ұнтақталған материалды қабылдайтын, сопақша пішінді 4 саңылаудан тұрады. Бұл уатқыштарды жасап шығарғандардың болжау бойынша, дезинтегратордағы материалдардың бөлшектері, айналып тұрған екі табақтың центрден тепкіш күшінің әсерінен лабиринттердің жоталарына соғылуынан ұнтақталынуы керек.

Қолданылатын материалдар: кварц құмы; Екібастұз көмірі; СаО–39,52%, Аl₂О₃–12,93%, МgО–7,87%, SiO₂–36,56%, TiO₂–0,78%, BaO–0,14%, MnO–0,74% құрамды домна қожы.

Жұмысты орындау тәртібі:

Екібастұз көмірі мен қож алдымен уатылады, кептіріледі содан соң барлық материалдар 1мм ұяшықты дірілді елеуіштерінде еленеді. Осындай түрде дайындалған материалдар Д0001 табақты дезинтеграторда ұнтақталады. Ұнтақтау үшін әр материалдан 100 г зат алынады және олар 3 минут бойы ұнтақталды. Әр бір материал үшін 5 тәжірибеден жасалынады.

Ұнтақталған материалдың микротүйіршікті құрамын, Усман механикалық зауытының арнаулы құрамында елеу талдауы арқылы анықталады. Алдымен елеуіштің тазалығын тексереді және оларды нөмірлері бойынша жинайды. Ең төменгі елеуіш № 005 астына табақ қойылады. Үстінгі елеуішке № 2,5 сынаққа алынған, массасы 100г материал төгіледі, елеуіш қаттамын қақпақпен жабады, оларды орнатады және құралдың табағына бекітеді.

Электродвигательді қосып, 15 минут ішінде сейілу жүргізіледі. Содан соң құралды тоқтатып, табақтан елеуіштерді алады, қақпағын кетіреді. Әр елеуіштің қалдық бөлшектерін жеке–жеке жылтырақ қағазға төгіп алады және бұл жағдайда елеуіштің қабырғалары мен түбін жұмсақ жаққышпен жақсылап тазалайды. Әрбір қалдықты ВЛР–200 таразысында, 0,01г дәлдікке дейін өлшейді. Елеу талдаудың нәтижелері 1, 2 және 3 кестелерінде берілген.

1 – үстінгі электродвигатель; 6– тірек;

2 – үстіңгі қаптама; 7 – штифт;

3 – құрсау; 8 – астынғы табақ;

4 – астынғы қаптама; 9 – үстіңгі табақ;

5 – астынғыэлектродвигатель; 10 – өңеш

3cурет – Д 0001 модельді дезинтегратордың табақты түзілімі

Екібастұз көмір ұнтақ бөлшектерінің үлестірілімі

Ұнтақталатын материалдың күдікті өлшемдерін анықтаймыз, яғни егер, кварц құмынан диаметрі d_o=0,01м күдікті өлшемнен кіші болса, онда берілген жағдайда, олар соққы күшінің әсерінен уатылмайды. Құмның беріктілігінің шегі , көлемдік массасы кг/м³.

Соққы жылдамдығы келесі қатынастан анықталады
, (10)
(11)


(12)
мұндағы n₁ және n₂ – табақтардың айналу жиілігі, айн/мин;

R_max – табақтардың максималды радиусы, мм.

онда

Сонымен, Д001 және Д0001 модельді уатқыштарды талдау жұмыстары, қондырғыда материалдың уатылуы және тартылуы, лабиринттік бунақтарда бөлшектердің жинақталуынан және сол бөлшектермен лабиринттер арасындағы жоталардың сыналануынан болатынын көрсетеді. Сонымен қатар, тартылу көбінесе, бөлшектердің өзара үйкелісінен және жарым–жарты лабиринттің қабырғаларына үйкелуінен болады. Осындай ой пікір, ұнтақталу үрдісіне үздіксіз әсермен күштелген сипаттамалар беруге мүмкіндік туғызады. Сол үшін 6 суретте лабиринттік табақтардың құрылысын береміз. Сонымен қатар, қалған түзілімдердің құрылысы бұрынғы түрінде қалдырылады.

4 сурет – Сынаққа алынған қондырғы табақтарының түзілімі