粉体工程(粉体的输送).ppt
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粉体工程课件
陶瓷行业应用
药物制备
粉体工程技术在制药行业中广泛应用于药物制备，如中药和西药的生产。粉体工程技术通过控制药物的粒度和释放性能，可以提高药物的生物利用度和治疗效果。
药物剂型设计
粉体工程技术也用于药物剂型的设计，如颗粒剂、片剂、胶囊剂等。通过粉体工程技术的处理，可以调节药物的释放速度和作用方式，满足不同治疗需求。
离心筛分
利用液体将物料湿润，然后通过筛孔分离不同粒度的物料的过程。
湿法筛分
筛分技术
干法混合
湿法混合
气流混合
振动混合
混合技术
01
02
03
04
利用机械力将不同粒度的物料混合均匀的过程，如搅拌、搅拌磨等。
利用液体将不同粒度的物料混合均匀的过程，如捏和、乳化等。
利用高速气流将不同粒度的物料混合均匀的过程，如流化床、喷射混合等。
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粉体表面改性技术
粉体可作为填料添加到高分子材料中，提高材料的力学性能、阻隔性能和加工性能等。
高分子复合材料
利用陶瓷粉体制备出高性能的陶瓷复合材料，如陶瓷基复合材料、纳米陶瓷复合材料等。
陶瓷复合材料
金属粉体与其他金属或非金属材料复合，制备出具有优异性能的金属复合材料。
金属复合材料
粉体在复合材料中的应用
02
03
04
05
06
粉体工程安全防护
粉体工程环保措施
总结词：了解粉体工程对环境的影响，掌握环保措施，保护环境。
了解粉体工程中产生的污染物及其对环境的影响。
学习如何合理选用环保设备，降低污染物排放。
详细描述
掌握环保设备的运行原理和使用方法。
定期进行环保监测，确保排放物符合国家标准。
粉体工程粉体的输送 ppt课件
缺点：
1、动力消耗大 2、需要空气压缩系统，对技术要求高 3、颗粒直径范围小，一般小于3cm
粉2体.1粉工体程的粉机体械的运输输送
原理：
利用物料和传送带的摩擦力来运输物料
概述：
输送机是指工业生产过程中完成物料传送的 机械设备，不仅能实现上次过程的工段连接，组 成流水线，而且可以再运输过程中实现其他加工 工艺，如搅拌，筛选，干燥等，还可以控制流量 达到控制生产节奏和速率。
粉体工程粉体的输送121固气两相流的主要特点1用具有一定能量的气流作为动力简化了复杂的机械装置2密闭的管道输送布置简单灵活3直接输送散装物料不需要包装作业效率高4可实现自动化遥控管理费少5设备简单维修费用低6运输距离长能达3000m粉体工程粉体的输送122固气两相流的浓度与混合比固气两相流运输的过程是气体和固体相互作用的过程管道内气体与固体量的大小直接影响颗粒群的运输状态输送量大小输送效率的高低质量浓度mmp物料的质量流量kghma空气的质量流量kghp空气密度kg立方米qa空气流量立方米h粉体工程粉体的输送体积浓度v公式
1.2.1固粉气体两相工流程的粉主体要的特点输送
1、用具有一定能量的气流作为动力，简化了复 杂的机械装置 2、密闭的管道输送，布置简单，灵活 3、直接输送散装物料，不需要包装，作业效率 高 4、可实现自动化遥控，管理费少 5、设备简单，维修费用低 6、运输距离长，能达3000m
1.2粉.2固体气工两程相粉流的体浓的度输与送混合比
缺点：
1.运用范围不广 2.流化态粉体密度大，不便于长途运输 3.粉体易粘结 4.运输过程中导热性强
1.2粉体固气两相流运输 粉体工程粉体的输送
原理：
固气两相运输是气体在加速过程中使颗粒状物料悬浮在
气流中，物料借助气流在管道内运输干燥的散状固体。
1、动力消耗大 2、需要空气压缩系统，对技术要求高 3、颗粒直径范围小，一般小于3cm
粉2体.1粉工体程的粉机体械的运输输送
原理：
利用物料和传送带的摩擦力来运输物料
概述：
输送机是指工业生产过程中完成物料传送的 机械设备，不仅能实现上次过程的工段连接，组 成流水线，而且可以再运输过程中实现其他加工 工艺，如搅拌，筛选，干燥等，还可以控制流量 达到控制生产节奏和速率。
粉体工程粉体的输送121固气两相流的主要特点1用具有一定能量的气流作为动力简化了复杂的机械装置2密闭的管道输送布置简单灵活3直接输送散装物料不需要包装作业效率高4可实现自动化遥控管理费少5设备简单维修费用低6运输距离长能达3000m粉体工程粉体的输送122固气两相流的浓度与混合比固气两相流运输的过程是气体和固体相互作用的过程管道内气体与固体量的大小直接影响颗粒群的运输状态输送量大小输送效率的高低质量浓度mmp物料的质量流量kghma空气的质量流量kghp空气密度kg立方米qa空气流量立方米h粉体工程粉体的输送体积浓度v公式
1.2.1固粉气体两相工流程的粉主体要的特点输送
1、用具有一定能量的气流作为动力，简化了复 杂的机械装置 2、密闭的管道输送，布置简单，灵活 3、直接输送散装物料，不需要包装，作业效率 高 4、可实现自动化遥控，管理费少 5、设备简单，维修费用低 6、运输距离长，能达3000m
1.2粉.2固体气工两程相粉流的体浓的度输与送混合比
缺点：
1.运用范围不广 2.流化态粉体密度大，不便于长途运输 3.粉体易粘结 4.运输过程中导热性强
1.2粉体固气两相流运输 粉体工程粉体的输送
原理：
固气两相运输是气体在加速过程中使颗粒状物料悬浮在
气流中，物料借助气流在管道内运输干燥的散状固体。
粉体工程课件2.粉体的定义及几何特征
16
2.2.3颗粒的大小
表征颗粒尺寸的主要参数是颗粒物料的粒度 及其粒度分布特性。它在很大程度上决定着颗粒 加工工艺性质和效率的高低，是选择和评价以及 进行过程控制的基本依据。
颗粒的大小常用粒径和粒度来表征。 粒径是以单颗粒为对象，表示颗粒的大小； 粒度是以粒群为对象，表示所有颗粒大小的 总体概念。
三轴平均径 (l+b+h)/3
三轴调和
平均径
3/(1/l+1/b+1/h)
二轴几何 平均径
(lb)1/2
三轴几何 平均径
(lbh)1/3 ((lb+bh+lh)/3) 1/2
物理意义 平面图形的算术平均值 立体图形的算术平均值
同外接长方体有相同比表面积的 球的直径或立方体的一边长
平面图形的几何平均值
2
2.1.2粉体的分类
粉体颗粒按成因可分为以下几种：
自然粒体：由自然力作用而成。如地震、火山等原 因，都可使固体颗粒化，形成石英粉砂、火山灰、 粘土等，是重要的工业原料和宝贵的自然资源。
工业粉尘：如煤炭燃烧，矿石采掘、破碎，流化床 反应等生产过程所产生的细粉，扩散到大气中即形 成工业粉尘，是大气环境污染的主要根源。
人工粒体：以人工方法制造的颗粒体，是各工业部 门的产物，如精矿粉、水泥、涂料、化肥等。
3
2.1.2粉体的分类
按制备方法分类：
制备方法
优
点
缺
点
机械粉碎法
成本低 颗粒无团聚现象
纯度低，均匀性差， 几何尺寸较大
纯度高，颗粒尺寸小， 成本高，易团聚，
化 学
溶液法 组成可控性好， 化学均匀性好
不宜生产非氧化物粉 末
17
2.2.3颗粒的大小
表征颗粒尺寸的主要参数是颗粒物料的粒度 及其粒度分布特性。它在很大程度上决定着颗粒 加工工艺性质和效率的高低，是选择和评价以及 进行过程控制的基本依据。
颗粒的大小常用粒径和粒度来表征。 粒径是以单颗粒为对象，表示颗粒的大小； 粒度是以粒群为对象，表示所有颗粒大小的 总体概念。
三轴平均径 (l+b+h)/3
三轴调和
平均径
3/(1/l+1/b+1/h)
二轴几何 平均径
(lb)1/2
三轴几何 平均径
(lbh)1/3 ((lb+bh+lh)/3) 1/2
物理意义 平面图形的算术平均值 立体图形的算术平均值
同外接长方体有相同比表面积的 球的直径或立方体的一边长
平面图形的几何平均值
2
2.1.2粉体的分类
粉体颗粒按成因可分为以下几种：
自然粒体：由自然力作用而成。如地震、火山等原 因，都可使固体颗粒化，形成石英粉砂、火山灰、 粘土等，是重要的工业原料和宝贵的自然资源。
工业粉尘：如煤炭燃烧，矿石采掘、破碎，流化床 反应等生产过程所产生的细粉，扩散到大气中即形 成工业粉尘，是大气环境污染的主要根源。
人工粒体：以人工方法制造的颗粒体，是各工业部 门的产物，如精矿粉、水泥、涂料、化肥等。
3
2.1.2粉体的分类
按制备方法分类：
制备方法
优
点
缺
点
机械粉碎法
成本低 颗粒无团聚现象
纯度低，均匀性差， 几何尺寸较大
纯度高，颗粒尺寸小， 成本高，易团聚，
化 学
溶液法 组成可控性好， 化学均匀性好
不宜生产非氧化物粉 末
17
《粉体工程》(第一章-第四章)
《粉体工程》
苏州大学材料与化学化工学部 沈风雷
1
目 录
概述 粉体粒度分析及测量 粉体填充与堆积及作用力 粉体的流变学 粉碎过程及设备 颗粒流体力学 粉体的气力输送及设备 分级、分离及设备 混合与造粒 粉体输送设备 粉体喂粒及计量设备
2
第一章 概述
粉体工程的起源
8
粉体的形态
有认为是粉体是物质第四态 具有固体的性质 在一定的条件下，可以认为具有液体和气 体的性质
9
研究内容
粉体工程是以粉体物料为研究对象，研究 其性质、加工处理技术的跨学科、跨行业 的综合类工程科学。 可以分为
粉体科学：粉体几何形态、粉体力学、粉体化
学、气溶胶、粉体的润湿、粉体测定及其它 特性。 粉体技术：粉体分离、粉体均化、粉体制造、 粉体储存、粉体输送
md 3 D md 3
1
(2-4)
29
在实际应用中，常用两个系列的平均径，以个 数为基准加以说明： nd (2-5) （一） 1, 0 D
10
制备方法
气相法 液相法 固相法
电 阻 加 热 法
化 学 火 焰 法
等 离 子 法
激 光 法
溶 乳 溶 熔 喷 液 液 胶 盐 雾 凝 合 干 法 法 胶 成 燥 法 法 法 -
热 烧 还 机 机 分 结 原 械 械 解 法 化 化 粉 合 学 碎 法 法 法 法 -
11
意 义
提高工业产品的质量与控制水平
34
图2-7 粒度分布示意图
35
粒度分布的表达方式
频率分布
f f1 (d )
R f 2 (d ) D f 3 (d )
苏州大学材料与化学化工学部 沈风雷
1
目 录
概述 粉体粒度分析及测量 粉体填充与堆积及作用力 粉体的流变学 粉碎过程及设备 颗粒流体力学 粉体的气力输送及设备 分级、分离及设备 混合与造粒 粉体输送设备 粉体喂粒及计量设备
2
第一章 概述
粉体工程的起源
8
粉体的形态
有认为是粉体是物质第四态 具有固体的性质 在一定的条件下，可以认为具有液体和气 体的性质
9
研究内容
粉体工程是以粉体物料为研究对象，研究 其性质、加工处理技术的跨学科、跨行业 的综合类工程科学。 可以分为
粉体科学：粉体几何形态、粉体力学、粉体化
学、气溶胶、粉体的润湿、粉体测定及其它 特性。 粉体技术：粉体分离、粉体均化、粉体制造、 粉体储存、粉体输送
md 3 D md 3
1
(2-4)
29
在实际应用中，常用两个系列的平均径，以个 数为基准加以说明： nd (2-5) （一） 1, 0 D
10
制备方法
气相法 液相法 固相法
电 阻 加 热 法
化 学 火 焰 法
等 离 子 法
激 光 法
溶 乳 溶 熔 喷 液 液 胶 盐 雾 凝 合 干 法 法 胶 成 燥 法 法 法 -
热 烧 还 机 机 分 结 原 械 械 解 法 化 化 粉 合 学 碎 法 法 法 法 -
11
意 义
提高工业产品的质量与控制水平
34
图2-7 粒度分布示意图
35
粒度分布的表达方式
频率分布
f f1 (d )
R f 2 (d ) D f 3 (d )
工程粉体输送方案
工程粉体输送方案概述粉体输送是工程领域中常见的技术之一，广泛应用于化工、冶金、矿业、建材、粮食加工、医药等行业。
粉体输送主要包括粉体的装载、输送、卸载等工艺环节，输送距离远近、输送介质、输送性质等因素会对输送方案的选择和设计产生影响。
本文将从粉体输送的基本原理、工艺要求、输送方式和输送设备等方面进行深入探讨，为工程领域中粉体输送方案的设计和应用提供参考。
一、粉体输送的基本原理1.1 粉体的流动性粉体的流动性是指粉体在受外力作用下，形成流体状态的能力。
粉体的流动性对粉体输送过程中的堵塞、漏料、粉尘污染等问题具有重要影响。
粉体的流动性通常通过流动性指数、内摩擦角等参数来描述，不同的粉体在流动性上存在明显差异，这也是输送方案设计时需要考虑的重要因素。
1.2 输送压力和需求粉体在输送过程中需要克服各种阻力，包括管道摩擦阻力、弯头阻力、仓壁阻力等。
而输送压力的大小取决于输送距离、输送高度、输送量、粉体性质等因素。
在设计粉体输送方案时，需要确定输送压力和需求，以此来选择合适的输送设备和管道尺寸。
1.3 输送方式粉体输送通常包括压力输送、真空输送、重力输送等方式，每种方式都有其适用的场合和特点。
压力输送适用于输送距离长、输送高度大的情况，而真空输送则适用于对粉体破碎度要求高、对气体污染要求严格的场合。
在选择输送方式时，需要综合考虑工艺要求、设备性能、维护成本等因素。
二、粉体输送的工艺要求2.1 输送效率输送效率是衡量粉体输送设备性能的重要指标，通常以输送量、能耗、耗电量等参数来评价。
提高输送效率可以降低成本、提高生产效率，因此在设计粉体输送方案时需要重视输送效率的提升。
2.2 输送安全性粉体输送过程中存在着粉尘爆炸、漏料、气固流两相流等安全隐患，因此需要通过严格的设计、操作与维护措施来保证输送过程的安全。
同时，对于易燃、易爆、有害性粉体需要进行特殊处理，采取相应的安全防护措施。
2.3 输送质量输送质量是指粉体在输送过程中的完整性、粒度分布、破碎度等指标，对于一些对产品质量要求严格的领域如医药、食品等，输送质量尤为重要。
粉体工程第6章课件(精)
（2）振动筛 振动筛种类繁多，见表2-7。
± í 2-7 ¸ ÷Ö Õ ñ ¶ ¯ É ¸ Ä µ Ó Ã Í ¾ î ´ × ó ¸ ø ¿ ó Á £ ¶ È ¸ É ¿ ׳ ß ´ ç (mm) (mm) 100 150 300 400 30 300 6~40 5~50 10~100 6~50 30~150 0.15~13 3~80 5~60 Ê Ó Ã Ó Ú Ë ® ã · ¹ º Ó Ã ¼ ¶ ã · ¹ º Ó Ã Ã Ó Ó Ú ´ ó Ö ¼ · ¶ Ê Ó Ú ´ ó é ¡ ½ ¢ Í Ñ Ã Ó Ó Ú É ¸ Ã Ó Ó Ú Ï ¸ Ô ü
超细粉碎可分为干式粉碎、湿式粉碎、干湿组合 式多段粉碎3种。 对于粒度比较粗的原料，一般可将原料粉碎至 200目或325目后再采用超细粉碎工艺流程。 对于产品粒度要求很细，又易于团聚的物料，为 提高作业效率可采用多段串联的超细粉碎工艺流程。 但是，一般来说，粉碎段数愈多，工艺流程也就愈 复杂，工程投资也就越大，因此，在可能条件下应 尽量采用一段或两段超细粉碎工艺流程。
（二）作为制备超细粉碎作业原料的磨矿 工艺流程
这种磨矿工艺流程可采取干法工艺，也可 采取湿法工艺，依下续超细粉碎作业的性质而 定。 如果下续超细粉碎作业是气流磨粉碎工艺 （干法），则预磨矿工艺一般选用干法工艺设 备，如雷蒙磨、立式磨等。
如果下续超细粉作业是湿法搅拌磨、振动磨 等，则预磨作业既可选用干法工艺也可选用湿 法工艺，如湿式球磨机、振动磨、棒磨机等。
主要有：两段开路流程、两段一闭路流程、三 段开路流程、三段一闭路流程。
采用开路效率高，采用闭路能保证粒度 质量。
流程选择与原矿粒度，最终破碎产品的 粒度、原矿的性质以及生产厂的规模有关。 一般来说，两段流程适用于小厂，三段 流程是大厂广泛使用的破碎流程。
粉体工程课件(ppt 54张)
颗粒大小——粉体系统各种性质影响很大 颗粒集合---吸引力，输送 颗粒制备---粉碎
16.02.2019
颗粒大小决定（影响）： e.g. 水泥的凝结时间、强度； 结构陶瓷的强度、韧度； 功能材料的功能； 催化剂的活性； 食品的味道； 药物的药力； 颜料的着色力；
9
e.g.陶瓷材料性能由： a.材料组分； b.显微结构--粉体特性（颗粒度、形状、团聚 状态、相组分)； 亚微米―纳米级超细粉，加速烧结过程中动力 学过程，降低烧结时间，改善烧结体性能； e.g.水泥工艺是两磨一烧,水泥性能由 a.材料组成（煅烧）； b.颗粒度（颗粒大小及分布）； 水泥（溶胶－凝胶法，DSP）
16.02.2019
13
粉体技术所涉及到的行业和产品应用
食品 颜料 能源 粮食加工、面粉蛋白分离、调味料、保健食品、食品 添加剂、 偶氮颜料、酞青系列颜料、氧化铁系列颜料、氧化铬 系列 煤粉燃烧、固体火箭推进剂、水煤浆、
电子
电子浆料、电子塑封料、集成电路基片、电子涂料、 荧光粉、铁氧体
16.02.2019
14
粉体技术所涉及到的行业和产品应用
建材 精细 陶 瓷 环保 机械 水泥、建筑陶瓷生产、复合材料、木粉 原料细化处理、梯度材料、金属与陶瓷复合材料、颗 粒表面改性 脱硫用超细碳酸钙、固体废弃物的再生利用、各类粉 状污水处理剂 粒度砂、微粉磨料、超硬材料、固体润滑剂、铸造型 砂
16.02.2019
15
DSP水泥;densified systems containing homogeneous 16.02.2019 arranged ultrafine particle;DSP cement
10
非金属矿行业对国民经济和社会就业的贡献和影响不 断提高，2000年非金属矿工业总产值已达548.82亿元， 超过金属矿工业总产值（435.34亿元）。非金属矿产 品与金银铜铁一样，是社会发展不可缺少的重要物质 资料。在出口方面，非金属矿产品是我国改革开放以 来出口创汇增长最快的产品；其巨大贡献是不争的事 实。非金属矿产品在"六五”期间出口12.5亿美元,"七 五"期间达到25.7亿美元，"八五"期间超过53.7亿美元， "九五"期间超过100亿美元。2000年出口创汇24.29亿 美元，2001年达到28亿美元，2002年继续保持增长 势头。件
16.02.2019
颗粒大小决定（影响）： e.g. 水泥的凝结时间、强度； 结构陶瓷的强度、韧度； 功能材料的功能； 催化剂的活性； 食品的味道； 药物的药力； 颜料的着色力；
9
e.g.陶瓷材料性能由： a.材料组分； b.显微结构--粉体特性（颗粒度、形状、团聚 状态、相组分)； 亚微米―纳米级超细粉，加速烧结过程中动力 学过程，降低烧结时间，改善烧结体性能； e.g.水泥工艺是两磨一烧,水泥性能由 a.材料组成（煅烧）； b.颗粒度（颗粒大小及分布）； 水泥（溶胶－凝胶法，DSP）
16.02.2019
13
粉体技术所涉及到的行业和产品应用
食品 颜料 能源 粮食加工、面粉蛋白分离、调味料、保健食品、食品 添加剂、 偶氮颜料、酞青系列颜料、氧化铁系列颜料、氧化铬 系列 煤粉燃烧、固体火箭推进剂、水煤浆、
电子
电子浆料、电子塑封料、集成电路基片、电子涂料、 荧光粉、铁氧体
16.02.2019
14
粉体技术所涉及到的行业和产品应用
建材 精细 陶 瓷 环保 机械 水泥、建筑陶瓷生产、复合材料、木粉 原料细化处理、梯度材料、金属与陶瓷复合材料、颗 粒表面改性 脱硫用超细碳酸钙、固体废弃物的再生利用、各类粉 状污水处理剂 粒度砂、微粉磨料、超硬材料、固体润滑剂、铸造型 砂
16.02.2019
15
DSP水泥;densified systems containing homogeneous 16.02.2019 arranged ultrafine particle;DSP cement
10
非金属矿行业对国民经济和社会就业的贡献和影响不 断提高，2000年非金属矿工业总产值已达548.82亿元， 超过金属矿工业总产值（435.34亿元）。非金属矿产 品与金银铜铁一样，是社会发展不可缺少的重要物质 资料。在出口方面，非金属矿产品是我国改革开放以 来出口创汇增长最快的产品；其巨大贡献是不争的事 实。非金属矿产品在"六五”期间出口12.5亿美元,"七 五"期间达到25.7亿美元，"八五"期间超过53.7亿美元， "九五"期间超过100亿美元。2000年出口创汇24.29亿 美元，2001年达到28亿美元，2002年继续保持增长 势头。件
粉体工程
II
III IV IV
死角
颗粒流动状态
颗粒速度分布
5.4.2 粉体在料仓中的流动模式
5.4.2 漏斗流(Funnel flow)
漏斗流料仓的缺点：
• (1) 出料口流速不稳定 原因：料拱时成时碎，
若h=0时，P=P0 则有
4 W K a P P P0 P exp D
说明：
（１）对于棱柱形容器，若截面积为Ａ，截 面周长为Ｌ，则用Ｆ／Ｌ代替Ｄ／４ 原因：冲击 （２）动态超压： 卸料时，距筒仓底部１／３筒高处的动 压力为静压的３～４倍！
5.3.2 斗仓(Hopper)压力计算
对微元体在铅直方向进行力的平衡
P作用于壁面的长度L相当于作用于水平面的长度Lsin, 即 水平面积为1时，壁面在水平面上的投影面积为1/ sin P作用于壁面的长度L相当于作用于铅垂面的长度Lcos, 即铅垂面积为1时，壁面在铅垂面上的投影面积为1/ cos
P在壁面法向上的分力为Psin ,即水平面上单位面 积的压力在壁面法向上的分力。相应地壁面受力面 积为1/ sin KP在壁面法向上的分力为KPcos ,即铅垂面上单位 面积的压力在壁面法向上的分力。相应地壁面受力 面积为1/ cos
• 壁摩擦角：粉体与壁面之间的摩擦角 • 测量方法同剪切试验：剪切箱体的下箱用壁面
材料代替，再拉它上面装满了粉体的上箱，测
量拉力即可求得。滑动角是在某材料的斜面上 放上粉体，再慢慢地使之倾斜，当粉体滑动时， 板面和水平面所形成的夹角。
5.1.4 运动角
• 直剪法测量内摩擦角时，随着剪切盒的移 动，剪切力逐渐增加，当剪切力达到几乎 不变时的状态即所谓动摩擦状态，这时所 测得的摩擦角即可归类于运动角，亦称动 内摩擦角。 5.1.5 休止角(安息角) (Rest angle ; Angle of repose)
粉体工程课件 PPT
• 相 n4，对…应…的，颗n粒i，个…数…为…：nnn；1，总个n数2，Nn=3，ni • 相 w4对，应…的…，颗w粒i，质…量…为..：wwn。1，总w质2量，Ww=3，Wi
大家好 26
平均粒径计算公式
• 1.个数长度平均径
• 公式：
Dnl
(nd)
n
(wd2) (wd3)
大家好 27
大家好 50
大家好 51
100
100
筛下累积分布 （%） 筛上累积分布 （%）
75
75
50
50
25
25
D50
0
0
0.5 1.5 2.5 3.5 4.5 5.5 6.5 7.5 8.5 9.5 10.5 11.5 12.5
粒径，微米 图2-5 筛上和筛下累积分布直方图与曲线图
大家好 52
3. 频率分布和累积分布的关系
fi( D p D p ) 2 fi( D p D 5) 2 0
• 式中 DP=d50——平均粒径；
•
σ——分布的标准偏差；
• 它反映分布对于的分散程度。
大家好 63
频率，%
1
0.35
0.3
0.25
0.2
0.15
0.1
0.05
0
0
1
2
3
4
5
6
粒径，（微米） 图 2-7 正态分布的频率分布曲线
(nd2) n
(wd) (wd3)
大家好 31
• 6个数体积平均径 • 公式：
Dnv3
(nd3) n 3
w (wd3)
大家好 32
• 7长度体积平均径 • 公式：
Dlv
(nd3) (nd)
大家好 26
平均粒径计算公式
• 1.个数长度平均径
• 公式：
Dnl
(nd)
n
(wd2) (wd3)
大家好 27
大家好 50
大家好 51
100
100
筛下累积分布 （%） 筛上累积分布 （%）
75
75
50
50
25
25
D50
0
0
0.5 1.5 2.5 3.5 4.5 5.5 6.5 7.5 8.5 9.5 10.5 11.5 12.5
粒径，微米 图2-5 筛上和筛下累积分布直方图与曲线图
大家好 52
3. 频率分布和累积分布的关系
fi( D p D p ) 2 fi( D p D 5) 2 0
• 式中 DP=d50——平均粒径；
•
σ——分布的标准偏差；
• 它反映分布对于的分散程度。
大家好 63
频率，%
1
0.35
0.3
0.25
0.2
0.15
0.1
0.05
0
0
1
2
3
4
5
6
粒径，（微米） 图 2-7 正态分布的频率分布曲线
(nd2) n
(wd) (wd3)
大家好 31
• 6个数体积平均径 • 公式：
Dnv3
(nd3) n 3
w (wd3)
大家好 32
• 7长度体积平均径 • 公式：
Dlv
(nd3) (nd)
大连理工大学粉体力学课件
第二讲 粉体的描述
粉体的粒子学特性包括粉体粒径、粒径描述
☻ 2.1 粉体粒度分布的数学描述 ☻ 2.2 粒度测量方法及其选择 ☻ 2.3 粉体填充与堆积特性 ☻ 2.4 粉体中颗粒间的附着力 ☻ 2.5 颗粒的团聚和分散 ☻ 2.6 粉体的湿润特性
☻诱导引力势能（一极性分子与一非极性分子）
Udid r6
U d id
p12a2 r6
p22a1
1-91
α1, α2－两分子的极化强度
38
2.4 颗粒间的附着力
2.4.1 分子间的范德华力
☻ 分子间的范德华力(van der Waals interaction force)
U r ☻色散引力势能（两非极性分子）
0.723
0.112
2.793 1.853 KCl-KCl
1.117
0.277
1.917 1.117 Cds-Cds
1.046
0.327
1.872 2.053 1.614
— 0.943 0.833
Al2O3- Al2O3 H2O-H2O
Polystyrene-Polystyrene
0.936 0.341 0.456
☻ 2.3.3 孔隙率
☻ 2.3.4 配位数 kP
☻ 2.3.5 可压缩性
4
2.3 粉体填充与堆积特性
☻2.3.1 粉体的堆积/容积密度B
☻单位堆积体积的粉体的质量，也叫做视密度， 粉体的质量M 除以粉体的堆积体积VB
B
M VB
2-1
形状、尺寸、尺寸分布、堆积方式
5
2.3 粉体填充与堆积特性
☻2.3.1 粉体的堆积/容积密度
☻极性分子间有色散力，诱导力和取向力； ☻极性分子与非极性分子间有色散力和诱导力； ☻非极性分子间只有色散力。
粉体的粒子学特性包括粉体粒径、粒径描述
☻ 2.1 粉体粒度分布的数学描述 ☻ 2.2 粒度测量方法及其选择 ☻ 2.3 粉体填充与堆积特性 ☻ 2.4 粉体中颗粒间的附着力 ☻ 2.5 颗粒的团聚和分散 ☻ 2.6 粉体的湿润特性
☻诱导引力势能（一极性分子与一非极性分子）
Udid r6
U d id
p12a2 r6
p22a1
1-91
α1, α2－两分子的极化强度
38
2.4 颗粒间的附着力
2.4.1 分子间的范德华力
☻ 分子间的范德华力(van der Waals interaction force)
U r ☻色散引力势能（两非极性分子）
0.723
0.112
2.793 1.853 KCl-KCl
1.117
0.277
1.917 1.117 Cds-Cds
1.046
0.327
1.872 2.053 1.614
— 0.943 0.833
Al2O3- Al2O3 H2O-H2O
Polystyrene-Polystyrene
0.936 0.341 0.456
☻ 2.3.3 孔隙率
☻ 2.3.4 配位数 kP
☻ 2.3.5 可压缩性
4
2.3 粉体填充与堆积特性
☻2.3.1 粉体的堆积/容积密度B
☻单位堆积体积的粉体的质量，也叫做视密度， 粉体的质量M 除以粉体的堆积体积VB
B
M VB
2-1
形状、尺寸、尺寸分布、堆积方式
5
2.3 粉体填充与堆积特性
☻2.3.1 粉体的堆积/容积密度
☻极性分子间有色散力，诱导力和取向力； ☻极性分子与非极性分子间有色散力和诱导力； ☻非极性分子间只有色散力。
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1.2粉体固气两相流运输
原理：
固气两相运输是气体在加速过程中使颗粒状物料悬浮在
气流中，物料ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ助气流在管道内运输干燥的散状固体。
概述：
固气两相流输送也称为管道输送，它是利用气体的流 动能，携带粉体物料延管道从一处输送到另一处。 广泛用于各个行业，伴随无菌、卫生、防尘、便捷、高质 量、自动化等高标准工艺要求，固气两相流输送将越来越 成为首选。 在化工、石化、冶金、轻工、医药等产业范围内广泛应用。
。2020年11月11日星期三2020/11/112020/11/112020/11/11
• 15、会当凌绝顶，一览众山小。2020年11月2020/11/112020/11/112020/11/1111/11/2020
• 16、如果一个人不知道他要驶向哪头，那么任何风都不是顺风。2020/11/112020/11/11November 11, 2020
1.2.1固气两相流的主要特点
1、用具有一定能量的气流作为动力，简化了复 杂的机械装置 2、密闭的管道输送，布置简单，灵活 3、直接输送散装物料，不需要包装，作业效率 高 4、可实现自动化遥控，管理费少 5、设备简单，维修费用低 6、运输距离长，能达3000m
1.2.2固气两相流的浓度与混合比
固气两相流运输的过程是气体和固体相互作用的过程，管道 内气体与固体量的大小直接影响颗粒群的运输状态、输送量大 小、输送效率的高低 质量浓度（m）
粉体的运输
1、固液、固气两相流输送 2、机械输送
详情见课本P266---P309
1.1固液两相流输送原理及概述
原理：
流体流速很小时，粉体处于沉积状态，当流体流速达 到临界值时，粉体颗粒的重力等于浮力，粉体便可以悬浮 起来，称为流化态。 当流化态开始，并且流体速度越来越快时，所有粉体都开 始做无规则运动，在外力作用下，粉体就沿着受力方向运 动，从而达到运输的目的。
缺点：
1、物料易磨损，易污染 2、需要多个轴承，造价较高 3、不适合倾斜角度过大的地方
鸣谢
制作人：
莫晓刚（0406）、李敏（0409）、 阮兴洪（0412）、马悦文（0206）
2014年12月16日
• 9、春去春又回，新桃换旧符。在那桃花盛开的地方，在这醉人芬芳的季节，愿你生活像春天一样阳光，心情像桃花一样美丽，日子像桃子一样甜蜜。 2020/11/112020/11/11Wednesday, November 11, 2020
1.2.3沉降速度与悬浮自由沉降速度
在粉料的输送过程中，如果流体速度小于自由沉降
速度，颗粒则下降；流体速度大于沉降速度，颗粒则上升； 如果速率相等，则既不上升也不下降，这就是悬浮速度。
计算公式如下：
常见运输设备
常见运输设备
1.2.4固气两相流运输优缺点
优点：
1、可以向上也可以向下，可以绕开建筑物，及其他障碍， 有很强灵活性 2、避开其他操作装置以节约空间 3、运输过程中物料不易受潮、污损、混入其他杂物 4、减少扬尘，有利于环境卫生
概述：
粉体的固液两相流运输主要运用于可以和液体相混合 的原料，比如混泥土，浆料等。 主要应用范围是建筑建材，冶金等方面。
粉体混合加压
运输
1.1.2固液两相流运输的优缺点
优点：
1.粉体半径要求不高，一般105 --10cm 2.技术要求不高 3.运用起来价格便宜
缺点：
1.运用范围不广 2.流化态粉体密度大，不便于长途运输 3.粉体易粘结 4.运输过程中导热性强
• 14、Thank you very much for taking me with you on that splendid outing to London. It was the first time that I had seen the Tower or any of the other famous sights. If I'd gone alone, I couldn't have seen nearly as much, because I wouldn't have known my way about.
缺点：
1、动力消耗大 2、需要空气压缩系统，对技术要求高 3、颗粒直径范围小，一般小于3cm
2.1粉体的机械运输
原理：
利用物料和传送带的摩擦力来运输物料
概述：
输送机是指工业生产过程中完成物料传送的 机械设备，不仅能实现上次过程的工段连接，组 成流水线，而且可以再运输过程中实现其他加工 工艺，如搅拌，筛选，干燥等，还可以控制流量 达到控制生产节奏和速率。
2.2机械运输主要方式
比较常见的机械运输方式是 1、胶带输送机运输（最常见的， 如流水线） 2、螺旋输送机运输 3、斗式输送机运输 4、刮板输送机运输
胶带运输机
螺旋运输机
斗式提升机
刮板运输机
2.3机械设备优缺点
优点：
1、生产技术成熟，应用最广，可连续输送 2、结构简单制造容易 3、适应性强，可运输多种不同的物料 4、速度快，运输距离长，可达10Km, 5、工作平稳，安全可靠
• 10、人的志向通常和他们的能力成正比例。2020/11/112020/11/112020/11/1111/11/2020 10:51:27 AM • 11、夫学须志也，才须学也，非学无以广才，非志无以成学。2020/11/112020/11/112020/11/11Nov-2011-Nov-20 • 12、越是无能的人，越喜欢挑剔别人的错儿。2020/11/112020/11/112020/11/11Wednesday, November 11, 2020 • 13、志不立，天下无可成之事。2020/11/112020/11/112020/11/112020/11/1111/11/2020
Mp,-------物料的质量流量，kg\h Ma,-------空气的质量流量， kg\h P---------空气密度，kg\立方米 Qa,---------空气流量，立方米\h
体积浓度（v）
公式：
小结： 质量浓度和体积浓度越大，则通过管道
的空气量就越小，有利于增加运输能力， 因此需要的管道直径就越小，随着质量浓 度和体积浓度的提高，有可能降低设备费 用和能量消耗。