《粉体工程》复习题

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《粉体工程》复习题——海公公

1平均粒径的表示方法有哪几种？

个数平均径，长度平均径，面积平均径，体积平均径，平均表面积径，平均体积径，调和平均径，NND,MMD

2粉体的粒度分布的测定方法有哪些？其测量基准和测量范围是什么？

①显微镜法：颗粒的平面投影图像，普通光学：0.5-200微米；透射电子：几十纳米到几个微米；扫描电子：0.005-50微米②筛分法：以重量为基准20-100㎜

③沉降法：在适当介质中颗粒沉降，导致光强度变化④激光衍射法：夫朗和弗衍射原理⑤比表面法：假定颗粒为均匀光滑球形

⑥库尔特粒度仪：颗粒体积，电压脉冲，精度取决于被计数颗粒的数目0.5-200微米

3试用斯托克斯定律说明用沉降法测定颗粒粒径的原理。

将均匀分散的颗粒悬浊液装入静置的透明容器里，颗粒在重力作用下产生沉降现象，会出现下部浓度大上部浓度小的浓度分布，面对这种浓度变化，从侧向投射光线，由于颗粒对光的吸收散射等效应，使光强减弱，其减弱的程度与颗粒的大小和浓度有关，所以通过光强度变化能反映悬浊液内粉末的粒径组成。4形状系数和形状指数的意义是什么？

形状系数：是用来衡量实际颗粒形状与球形或长方形颗粒形状的差异程度；形状指数：是对单一颗粒本身几何形状的指数化，它是根据不同的使用目的，给出颗粒理想的形状图像，然后将理想的形状与实际形状进行比较，找出二者之间差异并指数化。

5用等大球体的规则充填和不规则充填，及不等大球的充填试验研究结果，说明如何才能获得最紧凑充填？

以等径球最紧凑堆积为例，在形成最密堆积后，空间存在四个球构成的周边体空隙和有六个球构成的八面体空隙。若基本等径球为E，填入八面体最大径球为2次球J，填入周边体空隙最大等径球为3次球K，再填入4次最大径球与1、2间隙，填5次球最大径球于1、3次球间隙，最终以更微小等径球填入残留空隙，从而构成最紧凑填充，即Horsfield填充。

6颗粒密度是如何定义的？何谓真密度，表观颗粒密度？它们之间的区别在哪里？颗粒质量除以表观体积；真密度：是指颗粒的质量除以不包括开孔，闭孔在内的颗粒真体积；表观颗粒密度：颗粒的质量除以包含闭孔在内的颗粒体积。7气相和液相介质中粉体之间的相互作用力分别有哪些?其中哪些是有利于粉体分散的,哪些是不利于粉体分散的?

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8在粗分级机中存在两个选粉区，说明:①它们的各自位置;②在不同选粉区的分级原理:③何为最小分开粒径?

第一个是两锥筒之间的分开区，主要是重力沉降；其次个是顶盖下导向叶片形成的旋流区。当颗粒做离心沉降的离心速度与气流向心方向的流速分别相等时，相应颗粒粒径即为最小粒径。（公式课本P140）

9粉碎比是如何定义的？何谓公称粉碎比？破碎机的破碎比与公称粉碎的关系如何？多级破碎时的总破碎譬如何计算？

粉碎比：粉碎前后物料平均粒径的比值。公称粉碎比：粉碎机允许的最大进料口与最大出料口尺寸之比；关系：实际破碎时参与物料尺寸总小于最大进料口尺寸，故破碎机的破碎比一般小于公称粉碎比；多级粉碎的总粉碎比为各级粉碎机的粉碎比之积。

10试说明粉碎的模型。

体积粉碎模型：整个颗粒都受到破坏，粉碎生成物大多为粒度稍小的中间过渡颗粒：表面积粉碎模型：仅在颗粒的表面产生破坏，从颗粒的表面不断切下微分成分，这一破坏不涉及颗粒的内部；

均一粉碎模型：施加于颗粒的力，使颗粒产生分散性的破坏，直接粉碎成微粉成分。11试述提出四种功耗假说的物理依据和导出的数学公式，四种假说各自的适用范围？（课本P88）雷廷格假说：粉碎能耗与新生比表面积成正比的“表面积假说〞0.075-0.5㎜邦德假说：粉碎能耗与裂纹长度成正比，0.5-50㎜基克假说：粉碎能耗与颗粒体积的变化成正比。大于50㎜田中达夫假说：极限比表面积小于10微米12鄂式破碎机的工作原理？按活动鄂板的运动特性的不同，鄂式破碎机有哪几种主要类型？各自有哪些优缺点？

利用偏心轴的旋转带动动颚摇摆，当动颚摆向定颚时，落在颚腔的物料主要受到颚板的挤压作用而粉碎；当动颚摆离定颚时，已破碎物料在重力作用下经颚腔下部的出料口卸出，工作是间歇性的。主要分为简摆式颚式破碎机，复摆式，综合摆式。优缺点：⑴简摆式破碎比小，只有3-5，卸出物料多呈片状；复摆式破碎的物料多为立方体，但易产生过粉碎现象。

⑵由于结构及运动方式的不同，复摆式颚板磨损较严重。

⑶复摆式结构紧凑，与简摆相比，在具有一致生产能力时，设备重量减轻20%-30%。⑷复摆式动颚运动轨迹较简摆式更为合理。

13圆锥破碎机的工作原理，分类方法，圆锥破碎机的特点？

主轴上的动锥做偏心运动，在靠近定锥处物料受动锥挤压与弯曲作用而被破碎；偏离定锥处，已破碎物料由于重力作用从锥底落下，因主轴下方偏心衬套连续转动，动锥也连续转动，故而破碎过程与卸料过程沿定锥内表面连续依次进行。按用途分为粗碎、中细碎两种。特点：由于动锥在随工作主轴偏心旋转的同时在自转，使产品粒度分布均匀，工作表面磨损均匀，且工作过程是连续的。

14筛分效率是如何定义的？如何测定计算？何谓总筛分效率和部分筛分效率？影

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响筛分效率的因素有哪些？

定义：筛分时得到的筛下产物的质量与原料中所含粒度小于筛孔尺寸的物料的质量之比。计算：入筛物料中含筛下料质量G1，筛上料质量G2，混在筛上料中筛下料质量G3，实际筛出筛下料质量G4，η=(G4/G1)*100%=((G1-G3)/G2)*100%

影响因素：1、物料因素：堆积密度、粒度分布、含水量等2、筛分机械：孔隙率、筛孔大小、筛孔形状，筛面种类、筛面长度、振动幅度与频率，筛子运动状态15从工艺的角度阐述粉体混合的质量要求及其测定方法?影响混合料质量的因素有哪些?

例如：水泥和陶瓷生产过程中，各种原料的混合是为提高高温固相反应程度创造良好条件；测其标准偏差，混合度，均匀度，混合指数；影响因素：1、物料的物理性质：形状、粒度及粒度分布、休止角、含水量2混合机的结构形式：机身的形状尺寸，搅拌部件形状尺寸、结构材料、表面加工质量、进料卸料设置形式3、操作条件：混合料内各组分的多少及其所占据混合机体积的比率，各组分进入混合机的方式、顺序合速率，搅拌部件或混合机容器的旋转速度等。

16影响筛分效率的因素主要有哪些?影响因素：1、物料因素：堆积密度、粒度分布、含水量等2、筛分机械：孔隙率、筛孔大小、筛孔形状，筛面种类、筛面长度、振动幅度与频率，筛子运动状态

17何谓混合过程中的偏析?造成偏析的主要因素有哪些?在实际操作中有哪些状况可引起离析?从工艺上有一般采取哪些措施来防止离析的发生?

物料进行逆混合；因素：物料的密度、粒度、形状、粗糙度、休止角等物理性质的差异；引起偏析操作：倒泻堆积具有粒度差的混合料时，振动具有粒度差的混合料，采用液体搅拌方式来猛烈搅拌具有粒度差的混合料等。

18何谓料仓的结拱?结拱有哪些形式及其产生的部位和破拱的方法?结拱形成的原因是什么?为了防止结拱，改善料仓中物料的滚动状态有哪些助流措施?

物料不能从料仓中正常卸出的现象叫结拱。1、压缩拱：粉体因受料仓压力作用，使固结强度增加导致结拱形成2、契形拱：块状物料因形状不规则相互结合达到力平衡，在孔口形成架桥3黏结黏附拱：黏结性强的粉体因含水分、吸潮或静电吸附作用而加强粉体与仓壁的黏附力所致4：气压平衡拱：料仓卸料装置密封性较差，导致大量空气从底部漏入舱内，当料层上下气体压力达到平衡时形成料拱。

19何谓粉碎过程中的“多破少磨〞?提出该说法的理由是什么?据此，可否进-步提出“以破代磨〞，为什么?

由于破碎的能源利用率要比粉磨的高，多破少磨有利于俭约能源，但也不能以破代磨，由于两者的能源利用随着物料粒度变小成反向变化，如下图，破碎的最小粒度以两曲线相交点对应的粒度为最正确。

20试从(1)工作原理(2)锤头与转子的联结方式(3)粒度调理方式(4)产品粒度的均匀程度(5)

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保险装置等五个方面比较单转子PC和单转子PF破碎机的异同点。21说明旋风除尘器的工作原理与优点。

工作原理锤头的联结方式粒度调理方法产品粒度的均匀程度保险装置锤式破碎机以冲击方式粉碎物料活动和固定联结二种调理笛条缝隙控制没有反攻式的均匀反攻式破碎机以冲击方式粉碎物料固定联结调理板锤与反攻板之间的间隙均匀利用保险销钉在过载时被剪断反攻板是活动的，起保险作用22描述悬辊磨的主要工作原理及其优点。

23欲将平均粒径为100nm的CaCO3颗粒和MgO颗粒均匀分散在水性介质中，试计算当分散液中颗粒间距分别为10nm、100nm、500nm时，CaCO3颗粒间、MgO颗粒间以及CaCO3颗粒和MgO颗粒间在水介质中的Hamaker常数及其范德华作用力。已知CaCO3、MgO和水在真空介质中的Hamaker常数10.1?10-20J、12.1?10-20J和5?10-20J。24粒径的频率分布与累积分布的实际意义是什么？依照频率分布与累积分布的不连续的数学表达式对下面试验数据进行处理，完成下表，并给出直方图。粒径分布的计算表粒级123