本書以顆粒學(xué)和粉體學(xué)的基本知識(shí)為基礎(chǔ),分別介紹了粉體的幾何性質(zhì)、粉體的堆積和填充及分級(jí)、分離、混合、造粒、輸送、儲(chǔ)存等相關(guān)的單元操作,并較詳細(xì)地介紹了相應(yīng)設(shè)備的構(gòu)造、工作原理、性能和應(yīng)用特點(diǎn)等。本書綜合了近年來(lái)粉體工程學(xué)科的最新理論和技術(shù)成果,并力求理論的系統(tǒng)性和完整性,在工程應(yīng)用方面強(qiáng)調(diào)通俗和實(shí)用。本書第三版在第二版基礎(chǔ)上,進(jìn)行了大量補(bǔ)充與調(diào)整,主要內(nèi)容有和:增加粉體工程發(fā)展、粉體的特性等;增加粉體顆粒粒徑的表征;增加粉體堆積與填充的應(yīng)用;增加粉體在液體介質(zhì)中的分散與調(diào)控、粉體潤(rùn)濕的應(yīng)用等內(nèi)容;刪除粉體
粉體工程作為一門跨行業(yè)、跨學(xué)科的綜合性學(xué)科,與材料科學(xué)與工程的發(fā)展密切相關(guān);了解和掌握粉體工程的基本理論及粉體工程相關(guān)機(jī)械設(shè)備的構(gòu)造、工作原理與性能,對(duì)于材料科學(xué)與工程專業(yè)的學(xué)生以及從事粉體工程生產(chǎn)實(shí)踐的技術(shù)人員來(lái)說(shuō)是非常重要的!斗垠w工程與設(shè)備(第三版)》綜合了近年來(lái)粉體工程學(xué)科的最新理論和技術(shù)成果,并力求理論的系統(tǒng)性和完整性,在工程應(yīng)用方面強(qiáng)調(diào)通俗和實(shí)用。因此,《粉體工程與設(shè)備(第三版)》既可作為相關(guān)工程技術(shù)人員和研究人員的參考書,也可作為本科專業(yè)教材。
陶珍東,濟(jì)南大學(xué)材料學(xué)院,主任,教授,主編陶珍東教授長(zhǎng)期從事粉體工程領(lǐng)域的教學(xué)和科研工作,曾經(jīng)發(fā)表相關(guān)論文多篇。
第1章概述1
1.1粉體工程的發(fā)展1
1.2粉體工程的基本概念1
1.2.1粉體的定義1
1.2.2粉體的尺度2
1.2.3粉體的形態(tài)2
1.2.4粉體的某些奇異特性2
1.2.5粉體工程與顆粒學(xué)2
1.3粉體工程的研究?jī)?nèi)容2
1.4粉體顆粒的種類3
1.4.1原級(jí)顆粒3
1.4.2聚集體顆粒3
1.4.3凝聚體顆粒4
1.4.4絮凝體顆粒4
1.5與粉體有關(guān)的產(chǎn)業(yè)4
1.5.1以粉體為主體的相關(guān)產(chǎn)業(yè)4
1.5.2生產(chǎn)工藝的重要部分與粉體相關(guān)的
產(chǎn)業(yè)5
第2章粉體粒度分析及測(cè)量6
2.1單顆粒尺寸的表示方法6
2.1.1三軸徑6
2.1.2定向徑6
2.1.3當(dāng)量直徑7
2.2顆粒形狀因數(shù)8
2.2.1顆粒的扁平度和伸長(zhǎng)度8
2.2.2表面積形狀因數(shù)和體積形狀因數(shù)8
2.2.3球形度c(Carmann形狀因數(shù))9
2.3粉體的粒度分布9
2.3.1頻率分布9
2.3.2累積分布10
2.3.3頻率分布和累積分布的關(guān)系12
2.3.4平均粒徑12
2.3.5表征粒度分布的特征參數(shù)13
2.3.6粒度分布函數(shù)14
2.4粉體粒度測(cè)量技術(shù)19
2.4.1沉降法20
2.4.2激光法21
2.4.3顆粒形狀的測(cè)定21
第3章粉體填充與堆積特性23
3.1粉體的填充指標(biāo)23
3.2粉體顆粒的填充與堆積23
3.2.1等徑球體顆粒的規(guī)則填充23
3.2.2不同尺寸球形顆粒的填充25
3.2.3實(shí)際顆粒的堆積26
3.2.4不同尺寸顆粒的最緊密堆積27
3.3粉體堆積與填充的應(yīng)用29
3.3.1在水泥混凝土生產(chǎn)中的應(yīng)用29
3.3.2在耐火材料生產(chǎn)中的應(yīng)用29
3.3.3在多孔材料生產(chǎn)中的應(yīng)用30
第4章粉體的濕潤(rùn)與表面改性31
4.1粉體表面的濕潤(rùn)性31
4.2粉體層中的液體32
4.3液體在粉體層毛細(xì)管中的上升高度33
4.4粉體在液體介質(zhì)中的分散與調(diào)控34
4.4.1介質(zhì)調(diào)控34
4.4.2分散劑調(diào)控35
4.4.3機(jī)械攪拌分散36
4.4.4超聲分散36
4.5粉體潤(rùn)濕的應(yīng)用36
第5章粉體的流變學(xué)38
5.1粉體的摩擦角38
5.1.1內(nèi)摩擦角38
5.1.2安息角41
5.1.3壁摩擦角和滑動(dòng)摩擦角41
5.2粉體壓力計(jì)算42
5.2.1筒倉(cāng)內(nèi)部的粉體壓力分布42
5.2.2料斗內(nèi)部的粉體壓力分布43
5.3粉體的重力流動(dòng)44
5.3.1孔口流出44
5.3.2粉體在料倉(cāng)中的流動(dòng)模式44
5.4料倉(cāng)內(nèi)粉體的流動(dòng)分析46
5.4.1流動(dòng)特性參數(shù)46
5.4.2流動(dòng)與不流動(dòng)的判據(jù)50
5.5整體流料倉(cāng)的設(shè)計(jì)52
5.6粉體儲(chǔ)存和流動(dòng)時(shí)的偏析52
5.6.1粉體偏析的機(jī)理52
5.6.2防止偏析的方法54
5.7粉體結(jié)拱及防拱措施54
5.7.1結(jié)拱產(chǎn)生的原因54
5.7.2結(jié)拱類型55
5.7.3防拱及破拱措施55
參考文獻(xiàn)56
第6章粉碎(磨)過(guò)程及設(shè)備57
6.1粉碎(磨)的基本概念57
6.1.1粉碎57
6.1.2粉碎比57
6.1.3粉碎級(jí)數(shù)57
6.1.4粉碎產(chǎn)品的粒度特性58
6.2與粉碎相關(guān)的物料物性58
6.2.1強(qiáng)度58
6.2.2硬度59
6.2.3易碎(磨)性60
6.3材料的粉碎機(jī)理61
6.3.1Griffith強(qiáng)度理論61
6.3.2斷裂61
6.3.3粉碎方式及粉碎模型62
6.3.4混合粉碎和選擇性粉碎65
6.3.5粉碎功耗66
6.3.6粉碎速度論簡(jiǎn)介68
6.4粉碎(磨)工藝69
6.4.1開路粉磨工藝70
6.4.2閉路粉磨工藝70
6.4.3分別粉磨工藝71
6.4.4串聯(lián)粉磨工藝72
6.4.5聯(lián)合粉磨工藝72
6.4.6中卸循環(huán)粉磨工藝74
6.5破碎機(jī)械75
6.5.1顎式破碎機(jī)75
6.5.2圓錐式破碎機(jī)84
6.5.3輥式破碎機(jī)89
6.5.4錘式破碎機(jī)93
6.5.5反擊式破碎機(jī)96
6.5.6細(xì)破碎機(jī)105
6.5.7籠式粉碎機(jī)107
6.6粉磨機(jī)械109
6.6.1球磨機(jī)109
6.6.2立式磨131
6.6.3振動(dòng)磨136
6.6.4高壓輥式磨機(jī)140
6.7超細(xì)粉碎機(jī)械142
6.7.1攪拌磨142
6.7.2膠體磨145
6.7.3高速機(jī)械沖擊式磨機(jī)146
6.7.4氣流粉碎機(jī)148
參考文獻(xiàn)153
第7章粉碎機(jī)械力化學(xué)155
7.1粉碎機(jī)械力化學(xué)概述155
7.2粉碎機(jī)械力化學(xué)作用及機(jī)理155
7.2.1粉碎平衡156
7.2.2晶體結(jié)構(gòu)的變化157
7.3粉碎機(jī)械力化學(xué)的應(yīng)用162
7.3.1粉體材料的機(jī)械力化學(xué)改性162
7.3.2機(jī)械力化學(xué)法制備納米金屬、非晶
態(tài)金屬及合金163
7.3.3機(jī)械力化學(xué)法制備新型材料164
7.3.4機(jī)械力化學(xué)在水泥、混凝土生產(chǎn)中
的應(yīng)用165
7.4高能球磨工藝167
7.4.1高能球磨設(shè)備167
7.4.2影響高能球磨效率及機(jī)械力化學(xué)作
用的因素168
參考文獻(xiàn)169
第8章顆粒流體力學(xué)171
8.1兩相流的基本性質(zhì)171
8.1.1兩相流的濃度171
8.1.2兩相流的密度172
8.1.3兩相流的黏度172
8.1.4兩相流的比熱容和熱導(dǎo)率173
8.2顆粒在流體中的運(yùn)動(dòng)173
8.2.1顆粒的受力173
8.2.2顆粒在流體中的運(yùn)動(dòng)方程175
8.3顆粒的重力沉降175
8.3.1沉降末速度(終端沉降速度)175
8.3.2沉降末速度的修正177
8.4離心沉降179
8.5流體通過(guò)顆粒層的透過(guò)流動(dòng)180
8.5.1透過(guò)流動(dòng)的流量與阻力的關(guān)系180
8.5.2透過(guò)流動(dòng)的應(yīng)用181
8.6顆粒的懸浮運(yùn)動(dòng)182
參考文獻(xiàn)183
第9章分級(jí)及設(shè)備185
9.1分級(jí)和分離理論185
9.1.1分離效率185
9.1.2分級(jí)粒徑(切割粒徑)186
9.1.3分級(jí)精度186
9.1.4分級(jí)效果的綜合評(píng)價(jià)187
9.2分級(jí)設(shè)備187
9.2.1篩分設(shè)備187
9.2.2粗分級(jí)機(jī)197
9.2.3離心式選粉機(jī)198
9.2.4旋風(fēng)式選粉機(jī)200
9.2.5MDS型組合式選粉機(jī)201
9.2.6OSepa選粉機(jī)202
9.2.7Sepax選粉機(jī)204
9.3超細(xì)分級(jí)原理及設(shè)備205
9.3.1超細(xì)分級(jí)原理205
9.3.2干式分級(jí)和濕式分級(jí)206
9.3.3超細(xì)分級(jí)設(shè)備208
9.3.4超細(xì)分級(jí)的有關(guān)問(wèn)題215
參考文獻(xiàn)216
第10章分離及設(shè)備219
10.1氣固分離設(shè)備219
10.1.1收塵效率及收塵器的種類219
10.1.2旋風(fēng)收塵器220
10.1.3袋式收塵器226
10.1.4顆粒層收塵器234
10.1.5電收塵器234
10.2液固分離設(shè)備242
10.2.1水力旋流器242
10.2.2壓濾機(jī)246
10.2.3噴霧干燥器251
參考文獻(xiàn)259
第11章混合與造粒261
11.1粉體的混合261
11.1.1概述261
11.1.2混合機(jī)理和混合效果評(píng)價(jià)261
11.1.3混合過(guò)程與混合速度262
11.1.4影響粉體混合的因素263
11.1.5混合設(shè)備265
11.2粉體的造粒270
11.2.1粉體的凝聚機(jī)理270
11.2.2壓縮造粒271
11.2.3擠出造粒271
11.2.4滾動(dòng)造粒272
11.2.5噴漿造粒274
11.2.6流化造粒275
參考文獻(xiàn)277
第12章粉體輸送設(shè)備278
12.1膠帶輸送機(jī)278
12.1.1膠帶輸送機(jī)的構(gòu)造278
12.1.2膠帶輸送機(jī)的應(yīng)用288
12.1.3膠帶輸送機(jī)的選型計(jì)算291
12.1.4管形膠帶輸送機(jī)299
12.1.5氣墊式膠帶輸送機(jī)303
12.2螺旋輸送機(jī)305
12.2.1螺旋輸送機(jī)的構(gòu)造306
12.2.2螺旋輸送機(jī)的應(yīng)用308
12.2.3螺旋輸送機(jī)的選型計(jì)算309
12.2.4螺旋輸送機(jī)選型計(jì)算舉例311
12.3斗式提升機(jī)312
12.3.1斗式提升機(jī)構(gòu)造312
12.3.2斗式提升機(jī)的裝載和卸載方式320
12.3.3斗式提升機(jī)的應(yīng)用321
12.3.4斗式提升機(jī)的選型及使用注意
事項(xiàng)321
12.4鏈板輸送機(jī)322
12.4.1板式輸送機(jī)322
12.4.2刮板輸送機(jī)324
12.4.3埋刮板輸送機(jī)325
12.4.4 FU型鏈?zhǔn)捷斔蜋C(jī)329
12.5氣力輸送設(shè)備330
12.5.1概述330
12.5.2氣力輸送系統(tǒng)的分類331
12.5.3空氣輸送斜槽332
12.5.4螺旋式氣力輸送泵335
12.5.5倉(cāng)式氣力輸送泵337
12.5.6氣力提升泵340
12.5.7氣力輸送系統(tǒng)的主要參數(shù)341
參考文獻(xiàn)343
第13章粉體喂料及計(jì)量設(shè)備345
13.1有撓性牽引構(gòu)件的喂料設(shè)備345
13.1.1帶式喂料機(jī)345
13.1.2板式喂料機(jī)346
13.2轉(zhuǎn)動(dòng)式喂料機(jī)346
13.2.1螺旋喂料機(jī)346
13.2.2滾筒喂料機(jī)347
13.2.3葉輪喂料機(jī)347
13.2.4圓盤喂料機(jī)348
13.3振動(dòng)式喂料機(jī)348
13.3.1慣性振動(dòng)喂料機(jī)349
13.3.2電磁振動(dòng)喂料機(jī)350
13.4計(jì)量設(shè)備355
13.4.1恒速式定量秤355
13.4.2調(diào)速式定量秤356
13.4.3螺旋計(jì)量秤359
13.4.4簡(jiǎn)易型螺旋計(jì)量秤359
13.4.5沖擊式流量計(jì)359
13.4.6溜槽式流量秤360
13.4.7核子秤360
參考文獻(xiàn)363
第14章粉塵的危害與防護(hù)364
14.1概述364
14.1.1 粉塵的來(lái)源364
14.1.2 粉塵的分類364
14.1.3粉塵的性質(zhì)及其危害365
14.2粉塵對(duì)呼吸系統(tǒng)的影響365
14.2.1 顆粒在呼吸系統(tǒng)的穿透、沉積365
14.2.2攝入顆粒的臨界值368
14.2.3 粉塵致病的機(jī)理369
14.2.4粉塵防護(hù)370
14.3粉塵爆炸及防護(hù)371
14.3.1粉塵爆炸的基本概念371
14.3.2粉塵爆炸的特點(diǎn)372
14.3.3粉塵爆炸機(jī)理及發(fā)生爆炸的
條件373
14.3.4粉塵爆炸的影響因素374
14.3.5粉塵爆炸的防護(hù)377
參考文獻(xiàn)379
附錄380
1.單位換算表380
2.重要數(shù)值和換算式381
3.水和空氣的黏度系數(shù)381
4.標(biāo)準(zhǔn)篩比較表382