Построение и анализ зерновой характеристики угольной пыли

1. Цель работы:

Необходимо экспериментально определить фракционный состав угольной пыли при различной продолжительности разлома твердого топлива и проанализировать зависимости гранулометрических характеристик пыли от времени разлома.

2. Пояснение к работе:

В топках современных котлов твердое топливо(уголь), сжигают в пылевидном состоянии. Угольная пыль, полученная в результате разлома топлива в мельницах, представляет собой полидисперсный порошок с размерами частиц от 0,1 до 300-500мкм. Гранулометрические характеристики пыли существенно влияют на протекание процессов горения, теплообмена в топочной камере, загрязнение поверхности нагрева, золоулавливания.

Гранулометрические характеристики пыли определяются с помощью ситового анализа, то есть путем просеивания угольной пыли через набор плетённых металлических сит с размерами ячеек 1000, 500, 200, 90 и 50мкм (полный ситовой анализ).

Рисунок 1. Схема рассева пыли.

М_Х^ПРОХ, М_Х^ОСТ, М_ТОПЛ – Масса пыли, проходящей через сито и остающейся на нём, и масса рассеиваемой пробы пыли.

D_x+R_x=100

Массу пыли на каждом промежуточном сите называют фракцией.

Зависимость остатка на сите R_x %, от величины ячеек х, мкм, называется зерновой характеристикой угольной пыли R_x=f(x).

Рисунок 2. Зерновая характеристика.

Зерновая характеристика может быть описана экспериментальным законом Розина – Раммлера – Беннета:

R_x=100*е^-^b^*^Xn

b – тонкость помола.

n – полидисперсности.

Чем больше коэффициент полидисперсности, тем более однородной по размерам частиц будет пыль и тем легче ее сжигать в топках котлов.

Рисунок 3. Влияние коэффициента полидесперсности на зерновую характеристику.

Ф_х1_/_х2=R_x1-R_x2

Формула удобна в случае, когда нужно найти долю частиц, находящихся в интервале каких-либо размеров.

3. Таблица результатов прямых и косвенных измерений:

Таблица №1

№пробы топлива	Время размола , мин	Масса пустой тары m₁, г.	Масса тары с исходной пробой топлива m₂, г	Масса тары с топливом, оставшимся на сите 20 мкм m₃, г	Масса тары с топливом оставшимся на сите 90мкм m₄, г
		22,523	27,694	26,878	22,933
		24,206	29,207	28,043	25,200
		25,126	30,142	25,761	27,011

Таблица №2

№ работы	Время размола , мин	Разность помола в, 1/ мин	Коэффи-циент полидис-персности n	Остатки на ситах R_x%, с размером ячеек х, мкм

		1,3*10^-3	0,92	95,3	92,1	87,3	84,3	78,4
		3,7*10	2,54	99,2	96,6	88,28	77,5	48,43
		1,45*10^-3	1,37	73,69	50,2	25,17	12,7	2,83