Измельчение как механический процесс. Виды измельчения

Измельчением принято называть процесс механического деления обрабатываемого продукта на части с целью лучшего его технологического использования. Измельчение основано на воздействии сил, стремящихся преодолеть силы сцепления между частицами, в результате чего образуются новые поверхности. Механическое измельчение материала приводит к увеличению поверхности твердых веществ путем раздавливания, раскалывания, истирания и удара.

измельчениеПроцесс измельчения широко применяется в мукомольном, свеклосахарном, консервном, крахмалопаточном, спиртовом, пивоваренном, винодельческом и других производствах. Переработка материала в измельченном виде позволяет ускорить экстрагирование веществ, тепловую обработку материалов.

Измельчение может быть простым и избирательным. При простом измельчении продукт разрушается, проходя через измельчающее устройство один раз, а при избирательном измельчении (как правило, многократном) извлекаются частицы какого–либо одного вещества, причем процесс осуществляют последовательно.

измельчение зернаКаждую стадию процесса измельчения строят так, чтобы были получены частицы, отличающиеся теми или иными физическими свойствами. Это в дальнейшем облегчает разделение сыпучей смеси на фракции, каждая из которых состоит из частиц более или менее однородных по составу. Например, измельчение ржи и пшеницы в сортовую муку основано на использовании различий структурно–механических свойств эндосперма и оболочек.

В основу системы построения сложного помола положен метод избирательного измельчения зерна и его частиц. Этот метод в сочетании с формами измельчающих машин позволяет так организовать процесс, чтобы можно было свести к минимуму дробление оболочек и извлечь максимальное количество эндосперма. Материал после измельчения поступает на классифицирующий аппарат, который отбирает крупные частицы и возвращает их на доизмельчение.

Выход муки, ее качество во многом зависят от совершенства процесса измельчения зерна. При большом измельчении снижается производительность машин, повышается расход энергии, а значит, увеличивается себестоимость продукции.

В зависимости от размеров кусков (частиц) исходного материала до измельчения и размеров частиц измельченного материала процессы классифицируют следующим образом: крупное дробление, среднее дробление, мелкое дробление, тонкое измельчение, сверхтонкое измельчение и резание.

Основными критериями оценки эффективности процесса измельчения любых твердых тел являются:

  1. степень измельчения, которую определяют как отношение суммарной поверхности частиц продукта после измельчения к суммарной поверхности частиц исходного продукта (например, в мукомольной промышленности – 20–50 мкм, в овощесушильной – 300–400 мкм);
  2. удельная энергоемкость процесса;
  3. удельная нагрузка на рабочий орган измельчающей машины.

Измельчение материала осуществляют путем разрушения его первоначальной структуры различными видами деформации: раздавливанием, раскалыванием, истиранием, ударом.

Способы измельчения материалов

Способы измельчения материалов: а – раздавливание; б – раскалывание; в – истирание; г – удар

В зависимости от механических свойств и начальных размеров измельчаемого материала применяют один из указанных способов разрушения или их сочетание.

Крупное, среднее и мелкое дробление твердых и хрупких материалов целесообразно осуществлять раздавливанием, ударом и раскалыванием. Твердые и вязкие материалы в основном разрушаются раздавливанием и истиранием.

Тонкое и сверхтонкое измельчение проводят в основном в воде или других жидкостях для исключения пылеобразования и агломерирования уже полученных сверхтонких частиц. Дробление и измельчение являются энергоемкими процессами.

ЧИТАЙТЕ ДАЛЕЕ: