Описание экспериментальной установки

Рассевочная машина или ситовый анализатор является прибором для точного определения дисперсности мелко помолотого твердого вещества и распределения его частиц по фракциям. Машина предназначена для сухого рассева пылевидных, зернистых или порошкообразных материалов, то го же твердого топлива на ситах с ячейкой сита в свету обычно не более 215 мкм.

Рис. 2. Схема прибора – рассевочной машины 1 – корпус; 2 – клемма заземления; 3 – штекерный разъем; 4 – ручка; 5 – поддон; 6 – отстегивающиеся шпильки; 7 – сита (набор сит); 8 – крышка; 9 – брошки.

 

 

Рис. 3. Пульт управления прибором – рассевочной машиной. 1 и 2 – кнопки таймера «пуск» и «стоп»; 3 – клемма заземления; 4 - тумблер включения; 5 – индикатор включения; 6 - установка таймера; 7 – регулятор колебаний амплитуды; 8 - регулятор частоты колебаний; 9 – тумблер режима работы; 10 – индикатор работы прибора; 11 и 12 – плавкие предохранители; 13 – кабель от пульта к прибору: 14 – кабель от пульта к сети 220 В.

Прибор или, иначе, - рассевочная машина, представляет собой вертикально расположенный набор сит с ячейками, последовательно уменьшающимися сверху вниз. Сита стянуты отстегивающимися шпильками вместе с крышкой и поддоном. Весь этот комплект установлен и закреплен на корпусе прибора (рассевочной машины). В корпусе прибора (машины) имеется источник постоянной регулируемой вибрации, а также устройство для производства периодических толчков дополнительного встряхивания всего набора сит. Схема прибора показана на рис. 2.

Прибор питается от сети с напряжением 220 В, управление прибором производится с пульта управления. Корпус прибора и пульт управления всегда должны быть заземлены и соединены кабелями между собой. Схема пульта управления прибором показана на рис. 3.

 

Методика и порядок проведения работы

Для ситового анализа отбирают пробу угольной пыли массой 25 грамм, пердварительно подсушенной в сушильном шкафу при температуре до 70^о С. Перед отбором этой пробы сначала следует взвесить посуду или лист бумаги, на которых предполагается взвешивать исходную навеску угольной пыли, а, затем, поместить в посуду или на этот лист 25 ± 0,2 г угольной пыли, и далее определить их общий вес.

Для рассевки этой навески пыли собрать набор из четырех - пяти сит стандартных номеров (лучше всего, от № 90 по № 200), составить их в набор с убыванием их номера сверху вниз. Предварительно все эти сита следует очень осторожно очистить от возможных остатков пыли после других опытов мягкой щеткой или специальной кисточкой. Набор из этих сит должен быть плотно установлен на специальный поддон (днище) в котором при рассевке будет собираться вся самая мелкая пыль, которую не уловят сита. После этого следует полностью высыпать всю подготовленную навеску пыли на верхнее сито набора сит и плотно закрыть сверху набор сит специальной крышкой, поставить весь собранный комплект сит с поддоном и крышкой на предусмотренное место корпуса рассевочной машины и закрепить комплект сит с помощью отстегивающихся шпилек, как показано на рис. 2.

Показать подготовленную к рассевке установку преподавателю и по его указанию установить требуемый режим амплитуды колебаний (поз. 7 на рис. 3) и встряхивания (поз. 8 на рис. 3), а также установить позицию тумблера на нужный режим работы (поз. 9 на рис. 3). Включить тумблер включения всей установки (поз. 4 на рис. 3), проверив его по включению индикаторной лампы (поз. 5 на рис. 3). Установить таймер времени (поз. 6 на рис. 3) на 25 минут. Включить вибратор рассевочной машины (прибора) кнопкой таймера «пуск» (поз. 1 на рис. 3). После этого установка (прибор) начинает рассевку пыли. По истечении 25 минут произойдет автоматический останов машины (прибора). Если останова машины в установленное время не произойдет, то сообщить преподавателю и лишь по его указанию выключить машину (прибор), остановив ее кнопкой таймера «стоп» (поз. 2 на рис. 3).

Во время встряхивания (работы рассевочной машины) подготовить посуду или листки бумаги под фракционные остатки каждого из сит и для «дна», которое накопится в поддоне набора сит. Всю посуду или все листки бумаги взвесить и на них записать их вес и номер. После останова машины и отстегивания шпилек, набор сит разобрать и очень осторожно, помогая кисточкой или щеткой, все фракционные остатки с каждого из сит и «дна» из поддона высыпать на свой листок или в свою ранее взвешенную посуду. Взвесить все фракции отдельно вместе с посудой или на своих листках бумаги и вычесть из каждого из этих полученных весов вес каждого листка бумаги или посуды, относящейся к данной фракции.

Далее по величине чистого веса пыли, отсепарированной в рассевочной машине (в приборе) для каждого сита и для «дна» следует определить величину фракционного остатка F_i и D (для «дна») в процентах от исходной навески топливной пыли по формуле, которая учитывает, что вес исходной навески в данном опыте составил строго оговоренные 25 г.:

 

F_х = 4 m_х, (2.8)

где m_х - масса остатка (фракция) пыли на сите номера х.

Используя полученные таким образом все фракционные остатки F_х и D («дно»), следует определить далее полные остатки R_x (формуле 1) на тех же ситах и на «дне», как в граммах, так и в %, отнеся их вес к полному весу исходной навески угольной пыли (25 ± 0,2 грамм), просеянной в рассевочной машине в процессе выполнения лабораторной работы.

Полученные таким образом результаты занести в таблицу по образцу таблицы 2.1.

Таблица 2.1

Номер сита	Размер ячейки на сите, мкм	Вес факции, г	Фракцион-ный остаток, %	Вес полного остатка, г	Полный остаток на сите, %
…
Дно

 

Полученный результат следует проверить следующим образом

100 – (F ₁ + F ₂ + … + D) = Δ G (2.9)

где Δ G, это потери в процессе эксперимента части пыли, преимущественно мельчайшей, от исходной навески в окружающее пространство во время опыта. Эта потеря не должна превышать 2% веса всей исходной навески. В противном случае весь опыт следует повторить.

По данным расчетов полных остатков R_x для построения полной или интегральной зерновой характеристики следует определить коэффициенты b и n (формулы 2.4 и 2.5). Для этого следует использовать, прежде всего, полные остатки R ₂₀₀ и R ₉₀, как это, чаще всего, делают в энергетике. Если одна из этих двух характеристик или обе в работе не определялась (например, не было соответствующих номеров стандартных сит), то следует взять полные остатки с двух любых других сит, для которых полные остатки определялись экспериментально в данной работе. После этого уже можно строить полную зерновую характеристику исследованной навески пыли, подобную одной из показанных на рис. 1.

После завершения работы следует осторожно очистить сита и поддон щеткой или кисточкой от остатков пыли, собрать из них исходный комплект и удалить всю пыль с рассевочной машины (прибора).

Правила безопасности работы с прибором

Во избежание поражения электрическим током при выполнении работ лабораторного практикума студентам ЗАПРЕЩЕНО любое вмешательство в электрическую схему прибора и ее работу. Запрещается прикасаться к системе заземления обеих частей установки, включать и выключать прибор и пульт в сеть, производить контрольное опробование работы прибора.

Запрещается включение и работа прибора и пульта без заземления и при нарушении электрической связи между прибором и пультом управления.

Запрещается включение прибора и его работа при любых нарушениях штекерных разъемов на установке.

Студентам запрещается проверка и замена любых предохранительных вставок на установке.

Запрещается работа прибора со снятой крышкой сит или без поддона под ними, а также при ослабленных или снятых отстегивающихся шпильках.

Запрещается во время работы включенного прибора, «на ходу», любые вмешательства в систему сит или их крепления. При необходимости следует выключить прибор (рассевочную машину) тумблером с пульта управления и пригласить преподавателя для установления причин неисправностей.

Студентам запрещается самовольное включение подготовленной к рассевке установки с ситами без присутствия и контроля преподавателя.

При любых неисправностях в работе установки следует ее отключить тумблером с пульта управления и немедленно вызвать преподавателя.

Контрольные вопросы:

1. Что такое фракционный остаток?

1. Что такое полный остаток?

2. Как зависит экономичность работы котельного оборудования от тонины (тонкости) помола пыли?

3. Какому типу мельницы больше соответствуют результаты ситового анализа пыли, исследованной в опыте?

4. Оценить качественно вероятную избыточность помола этой пыли.

5. Попытаться оценить, не лишком ли много в исследованной пыли угля частиц крупных фракций с точки зрения вероятности появления на котельном агрегате неполноты сгорания.

 

Содержание отчета по работе:

 

1. Краткое описание работы;

2. Принципиальная схема установки, использованной в работе;

3. Ведомость испытаний (таблица 1);

4. Обработка результатов измерений (самостоятельные расчеты на ПК в любом доступном пакете) с построением по расчетам и результатам опыта полной зерновой характеристики, подобной одной из показанных на рис. указанием найденных значений характеристик b и n, а также расчетное значение полного остатка на ситах № 90, № 200 и № 250.

Библиографический список

 

1. Липов Ю.М., Третьяков Ю.М. Котельные установки и парогенераторы. Москва – Ижевск: НИЦ РХД, 2004, 595 с.

2. Правила испытаний паровых стационарных котлов для электростанций. Рекомендации Международной организации по стандартизации (ISO). М., 1994.

3. Стырикович М.А., Катковская К.Я., Серов Е.П. Парогенераторы электростанций. М.-Л.: Энергия, 1966, 384 с.

4. Трембовля В.И., Фингер Е.Д., Авдеева А.А. Теплотехнические испытания котельных установок. М.: Энергия, 1977.

5. Определение технических характеристик твердого топлива. Методические указания к лабораторным работам. Ю.М.Голдобин, В.А.Мунц. Свердловск: УПИ, 1984, 24 с.

6. Белосельский Б.С., Вдовченко И.С. Контроль твердого топлива на электростанциях. М.: Энрегоатомиздат, 1987, 176 с.