Zerkleinern Flashcards
Erläutern Sie den Unterschied zwischen der Einzelkornbeanspruchung und der Gutbettbeanspruchung. Nennen sie mögliche Einsatzbereiche für diese unterschiedlichen Beanspruchungsarten und
Maschinen, mit denen diese realisierbar sind.
Einzelkornbeanspruchung: Einzelnes Partikel wird (meist zwischen 2 Werkzeugen) zerkleinert.
Einsatzbereich: Grobzerkleinerung, Schneidzerkleinerung
Maschinen: Brecher, Walzenmühle, Schneidmühle, Prallmühle, …
Gutbettbeanspruchung: Auf ein Gutbett wird eine Kraft / Spannung ausgeübt, die zur Zerstörung der Partikeln führt.
Einsatzbereich: Fein-/Feistzerkleinerung
Maschinen: Walzenschüsselmühle, (Walzenmühle), Kugelmühle, …
Warum steigt die spez. Zerkleinerungsarbeit für die Zerkleinerung eines definierten Stoffes bei sinkendem Ausgangspartikeldurchmesser?
Ausgangspunkt für einen Bruch sind Fehlstellen im Material.
Die Anzahl der Fehlstellen im Material ist proportional zu dem Volumen des Stoffes.
Sinkt der Durchmesser des Stoffes, nimmt die Anzahl der möglichen Bruchstellen proportional zur dritten Potenz ab, die Wahrscheinlichkeit eines Bruches sinkt also.
Für einen Zerkleinerungsprozess wird diskutiert, ob ein Backenbrecher oder ein Prallbrecher das geeignete Zerkleinerungswerkzeug ist.
Welche Kriterien sollten bei dieser Diskussion berücksichtigt werden?
Härte des Materiales (extrem hart: Backenbrecher)
gewünschte Partikelgrößenverteilung / Form des Produktes (Walzenbrecher: schmalere Verteilung, „spitzere“ Kornform)
Ausgangsgröße / (Endgröße) (große Partikeln: Walzenbrecher wird extrem groß!)
gewünschter Massenstrom (prinzipiell kein großer Unterschied)
Wie lässt sich die spez. Materialkonstante cK (Kick) für Kohle berechnen, wenn die Konstante Wi für Kohle bekannt ist?
Durch Gleichsetzen der Zerkleinerungsansätze von Kick und Bond in an der Grenze des Gültigkeitsbereiches (Beispielhafte Zerkleinerung von 50,01 mm auf 49,99 mm)
Nennen Sie die wesentlichen Einflussparameter auf die Auswahl einer Zerkleinerungsanlage für die
Zerkleinerung von Feststoffen.
- Härte / Struktur / Elastizität des Materials
- Massenstrom
- Eingangs / Ausgangsdurchmesser Partikeln
- Kornform
- Kosten
Welche Möglichkeiten haben Sie, sich Informationen über den spezifischen Energieverbrauch von
Zerkleinerungsprozessen zu beschaffen?
- Tabellenwerke / Literatur
- Extrapolation vorhandener „ähnlicher“ Prozesse
- experimentelle Untersuchungen an Testanlagen mit Scale-up Werkzeugen
Für welche Stoffarten / Prozesse besteht in Bezug auf eine mögliche Staubexplosion ein erhöhtes
Gefahrenpotential?
Stoffart: Materialien, die stark exotherm oxidieren (Kohlenwasserstoffe, einige Metalle, …)
Prozesse: Prozesse mit hoher Wärmeentwicklung und hohem (freien) Feinkornanteil, starker Verwirbelung von Staub und Luft
Welche technischen Möglichkeiten gibt es, Staubexplosionen zu vermeiden bzw. die Wirkung von
Staubexplosionen zu begrenzen?
Vermeiden:
- Vermeidung von Sauerstoff durch Inertisieren Verhinderung der Funkenbildung durch
- Ex- Geschützte Antriebe / Schalter
- Kühlen / ausreiche Schmierung gefährdeter Anlagenteile
- Erden der Anlage
- Ex- geschütztes Werkzeug/ Anlage ordnungsgemäße Warten, Mitarbeiterschulung…
… Vermeidung hoher Partikelkonzentrationen (beachte: Zündgrenze) oxidativer Feinstmaterialien (Beachte: Partikelgrößenverteilung, besonders: Feinanteil)
Begrenzung Wirkung:
- Ex-Schutz Zonen ausweisen (Beachte: ATEX- Richtlinien)
- Druckstoßfeste Bauweise der Anlagen / Komponenten
- Druckentlastungseinrichtungen: Berstscheiben, Sicherheitsventile, Entlastungsklappen,…)
- Löschvorrichtugen (Inertgas, …)
- (Temperatur)überwachung,…
- Anlage ordnungsgemäße Warten, Mitarbeiterschulung
