粉体工程与设备
粉体工程与设备课程设计
粉体工程与设备课程设计1. 前言在粉体工程领域，粉体设备的设计是非常重要的。
在本次课程设计中，我们将探讨粉体工程的一些基本概念和粉体设备的设计，以及在设计过程中需要考虑的一些因素。
本课程设计旨在为学生提供粉体工程和设备设计的基础知识和技能。
2. 粉体工程的基本概念粉体是指固体的小颗粒，在自然界和人工生产中都有广泛应用。
粉体工程是研究分散相为粉体的多相流动、传热、传质和反应过程以及如何利用粉体进行加工的科学。
在粉体工程中，常用的粉体流的状态包括气固、液固和固固。
3. 粉体设备的设计粉体设备设计包括选用合适的设备规格和设备设计参数，以满足粉体的工艺要求和产品质量。
常见的粉体设备有粉碎设备、混合设备和干燥设备。
3.1 粉碎设备粉碎设备可以将不同规格的粉体破碎成所需的粉体大小。
粉碎设备的选择和优化主要考虑粉体的性质、要求的粉体尺寸、生产能力和工艺要求。
3.2 混合设备在粉体加工过程中，通常需要混合多种不同的原料或者不同颗粒大小的粉体。
混合设备通过将多种原料混合来制备均匀的混合物以达到生产要求。
在混合设备的设计中，常考虑的因素包括混合时间、混合强度和混合后的产品性质。
3.3 干燥设备在粉体生产中，通常需要对湿粉体进行干燥并保证干燥后的粉体质量。
常见的干燥设备包括流化床干燥机、旋转干燥机和吸湿烘箱。
在干燥设备的设计中，需要考虑的因素包括干燥温度和时间、干燥稳定性和粉体的最终湿度等。
4. 粉体设备的选型粉体设备的选型需要综合考虑粉体的性质、工艺要求、经济性和设备先进性等多方面的因素。
在设备选型过程中，常见的方法包括基于经验的和基于模型的两种。
4.1 基于经验的选型基于经验的选型方法主要依靠项目经验和提供给制造商的细节技术规范书来确定设备，这种方法常用于简单工艺和单一的粉体材料。
4.2 基于模型的选型基于模型的选型方法通常通过数值模拟和实验测试数据来确定设备参数，这种方法可以适应复杂工艺和不同粉体物料的需求。
5. 粉体设备的优化设计粉体设备的优化设计主要针对提高生产效率和降低生产成本。
《粉体工程与设备》课程教学大纲
一、基本信息
课程编号：01A32203 课程名称：粉体工程与设备
英文名称： Powder Engineering and Equipments 课程类型: □通识必修课 □通识核心课 □通识选修课 □学科基础课
■专业基础课 □专业必修课 □专业选修课 □实践环节
总学时：72
讲课学时：72
实验学时：0
学 分：4
适用对象：材料科学与工程专业本科生
先修课程：材料力学、机械设计基础、热工基础、流体力学、无机非金属材料科学基础、无机非金属
材料工艺学等理论课程和技术课程
课程负责人：姜奉华
二、课程的性质与作用
《粉体工程与设备》是材料科学与工程专业的一门专业基础课，其任务是粉体基本性质和粉体制备和 处理单元操作的基本理论及相关机械设备的构造、工作原理、设备选型计算方法。使学生对粉体材料生产 中的机械设备类型、构造、工作原理、工作参数及性能、用途有全面、系统和深入的理解，熟悉和掌握粉 体制备和处理的基本理论、各单元操作的特点及关键，熟悉相关机械设备的构造、工作原理及性能，能正 确进行设备选型，并为开发粉体工程新设备奠定基础。
难点：液桥作用力的分析
[授 课 方 法] 以课堂教学为主，课外学生自学为辅
[授 课 内 容]
第一节 粉体层的液体
第二节 粉体表面的湿润性
第三节 液体架桥
第四节 液体在粉体层毛细管中的上升高度
第五节 粉体润湿的应用
第五章 粉体的流变学
建议学时：6
[教学目的与要求] 掌握用直剪试验方法求粉体的内摩擦角及库仑粉体破坏包络线方程的意义；熟悉
二、不同尺寸球形颗粒的填充
三、实际颗粒的堆积
四、不同尺寸颗粒的最紧密堆积
粉体工程与设备(基础篇)知到章节答案智慧树2023年济南大学
粉体工程与设备（基础篇）知到章节测试答案智慧树2023年最新济南大学绪论单元测试1.本课程的主要内容有：参考答案:粉体的表征;粉体的堆积与填充;粉体的润湿与颗粒流体力学;粉体的基本形态第一章测试1.原级颗粒是（）形成的粉体颗粒。
参考答案:最先2.PM2.5是指环境空气中颗粒物的当量粒径小于2.5（）的颗粒物。
参考答案:微米3.下列哪一种不是粉体粒径大小的表示方法（）。
参考答案:表面积“m2”4.球形颗粒的扁平度为（）。
参考答案:15.球形颗粒的表面积形状因数为（）。
参考答案:π6.粉体物料的样品中，粒径的累积分布为50%的粒径是（）。
参考答案:中位粒径7.若一粉体符合R—R粒度分布，在R—R图上粒度分布直线越陡峭，则该粉体的（）。
参考答案:粒度分布越均匀8.标准偏差σ表示粒度频率分布的离散程度，其值越小，说明分布越（）。
参考答案:集中9.在等径球体规则填充模型中，（）填充模型空隙率最大。
参考答案:立方体填充10.粉体随机填充时，紧挨着固体表面的颗粒形成一层与表面形状相同的料层称为（）。
参考答案:壁效应第二章测试1.粉体表面的润湿角θ在90°＜θ≤180°为浸渍润湿。
参考答案:错2.形成液桥的临界湿度为65%。
参考答案:对3.颗粒在流体中沉降受到的力为重力、浮力和阻力，其中沉降速度越大阻力越大。
参考答案:对4.颗粒在流体中沉降受到的阻力与流体的雷诺数有关。
参考答案:对5.湍流区的阻力系数是雷诺数的函数，随着雷诺数变化，不是常数。
参考答案:错6.根据颗粒雷诺数的大小，球形颗粒沉降情形下大致可分为层流区、过渡区和湍流区。
参考答案:对7.在重力场中的沉降可以将细颗粒甚至胶体从流体中分离出来。
参考答案:错8.若单位时间的流量为Q，流体粘度为μ，颗粒层迎流断面面积为A，层厚为L，压力损失为ΔP，得到平均流速与ΔP成正比。
参考答案:对9.颗粒在离心场中流体内的沉降速度不大于其在重力场中的沉降速度。
粉体工程与设备-第三章
特点: 球形颗粒而言,粉体的安息角一般为 23~28° 规则颗粒而言,粉体的安息角一般为30° 不规则颗粒而言,粉体的安息角一般为35° 极不规则颗粒而言,粉体的安息角一般为 40°
5.1.3 壁摩擦角
壁摩擦角：将剪切盒试验中的下箱换作 壁面材料，拉动上箱，粉体与壁面之间 的摩擦角。 滑动摩擦角：在某材料的斜面上放上粉 体，慢慢使斜面倾斜，当粉体滑动时， 板面与水平面之间的夹角。 壁摩擦角和滑动摩擦角同属于粉体的外 摩擦属性。
– 莫尔（mohr）圆
– 破坏包络线
微元体上的应力张量
• 考虑如图所示的微元体，作 用在x面上的力Fx分解为 x,y,z方向的力Fxx,Fxy,Fxz，其 中第一个下标代表作用面, 第二个下标代表力的方向, 除以x面的面积A得x面上的 法向应力σxx及切应力τxy和 τxz 。同样在y和z面上各有 三个应力σyy, τyx ,τyz和 σzz, τzx ,τzy 。这样作用在微元体 上的应力张量为
水平压力σ3（pa） 13.7
27.5
41.2
垂直压力σ1（pa） 63.7
129
192
三轴压缩试验粉体层破坏面的角度 滑移面与最小主应力面的夹角为π /4-Φ i/2
直剪试验
试验原理：把圆形或方形盒子重叠，将粉 体试样填充其中，在铅重压力σ 作用下， 再向上盒或中盒施加逐步增大的剪切力τ ， 当τ 到极限时，盒子错动，测量此时的瞬 间剪切力τ 。
F w arctg WSWWWO
式中 F——水平力 Ww——砝码的重力 Ws——粉料的重力 Wo——容器的重力
5.1.4 运动摩擦角
粉体在流动时空隙率增大，这种空隙率 在颗粒静止时可形成疏填充状态、颗粒 相斥等，并对粉体的弹性率产生影响。 目前尚难分析这种状态下的摩擦机理， 通常是通过是通过测定运动内摩擦角来 描述粉体流动时的这一特性。
粉体工程与设备期末复习题
粉体工程与设备思考题第一章概述1、什么是粉体粉体是由无数相对较小的颗粒状物质构成的一个集合体。
2、粉体颗粒的种类有哪些它们有哪些不同点分为原级颗粒、聚集体颗粒、凝聚体颗粒、絮凝体颗粒原级颗粒：第一次以固体存在的颗粒，又称一次颗粒或基本颗粒。
从宏观角度看，它是构成粉体的最小单元。
粉体物料的许多性能与原级颗粒的分散状态有关，它的单独存在的颗粒大小和形状有关。
能够真正的反应出粉体物料的固有特性。
聚集体颗粒：由许多原级颗粒靠着某种化学力以及其表面相连而堆积起来的。
又称为二级颗粒。
聚集体颗粒的表面积小于构成它的原级颗粒的表面积的总和。
主要再粉体物料的加工和制造中形成。
凝聚体颗粒：在聚集体颗粒之后形成，又称为三次颗粒。
它是原级颗粒或聚集体颗粒或者两者的混合物。
各颗粒之间以棱和角结合，所以其表面与各个组成颗粒的表面大体相等。
比聚集体颗粒大得多。
也是在物料的加工和制造处理过程中产生的。
原级颗粒或聚集体的粒径越小，单位表面的表面力越大，越易于凝聚。
絮凝体颗粒：在固液分散体系中，由于颗粒间的各种物理力，迫使颗粒松散地结合在一起，所形成的的粒子群。
很容易被微弱的剪切力所解絮。
在表面活性剂作用下自行分解。
颗粒结合的比较：絮凝体＜凝聚体＜聚集体＜原级颗粒3、颗粒的团聚根据其作用机理可分为几种状态分为三种状态：凝聚体（以面相接的原级粒子）、聚集体（以点、角相接的原级粒子团或小颗粒在大颗粒上的附着）、絮凝体4、在空气中颗粒团聚的主要原因是什么什么作用力起主要作用主要原因为颗粒间作用力和空气的湿度。
范德华力、静电力、液桥力。
在空气中颗粒团聚主要是液桥力造成的。
而在非常干燥的条件下则是由范德华力引起的。
空气相对湿度超过65％，主要以液桥力为主。
第二章粉体粒度分析及测量1、单颗粒的粒径度量主要有哪几种各自的物理意义什么三轴径：颗粒的外接长方体的长l、宽b、高h的某种意义的平均值当量径：颗粒与球或投影圆有某种等量关系的球或投影圆的直径定向径：在显微镜下按一定方向测得的颗粒投影轮廓的长度称为定向径。
粉体工程1
粉体工程粉体工程是一门涉及粉末物料的制备、处理、传输、储存、包装、流动、混合等各个方面的工程领域。
它是一种独特而复杂的工艺，需要灵巧的工艺技能和深厚的理论知识。
粉体工程器件应用范围广泛，涵盖了医药、化工、食品、环保、能源等各个行业。
在本篇文章中我们将会从以下几个方面来详细探讨粉体工程的设备、原理、工艺等方面的知识。
一、粉体工程设备1、粉碎设备粉末的制备是粉体工程的首要任务，通过粉碎设备将原料破碎成粉末是最基本的粉末制备方法。
常用的粉碎设备有：颚式破碎机、圆锥式破碎机、滚筒式破碎机等。
这些破碎机可以将原材料破碎成均匀细小的颗粒，为后续的加工和处理提供了条件。
2、混合设备粉末混合是粉体工程中最常见的一种操作，混合器主要作用是将相同或不同种类的粉末物料混合在一起，形成一种新的物料。
根据混合粉末的要求，可以选择不同的混合设备。
如：普通型搅拌机、飞散混合机、双轴式强制混合机、高剪切混合机、流化床混合机等等。
3、流化床设备粉体工程中的流化床是一种广泛应用的设备，主要用于熔融制备、干燥、喷雾干燥、颗粒化等工艺。
流化床的工作原理是将气体或液体流经粉末床层，产生流化状态，使粉末均匀分布并形成充分的接触，从而加快化学反应和热传递。
流化床的设备形式多种多样，可以有圆形、方形、长条形等不同的类型，通常都包含燃烧室、气体分布装置和颗粒床层组成。
4、烘干设备在粉体工程中，烘干是一项重要工艺，目的是去除物料中的水分，使其满足后续加工的需要。
常见的烘干设备有：传统的批式烘干器、连续式烘干器、真空烘干器、气流式烘干器、喷雾烘干器等。
这些烘干设备在不同的工艺操作中都有着特定的用途和优缺点，需要根据不同的实际情况来选择。
二、粉体工程原理1、粉末物理学物理学原理是所有粉体工程操作的基础，它理解了物料的粒度、形状、密度等基本特性，并建立了与这些属性相关的工艺知识。
物理学原理中的一些基本概念，如密度、粒度分布和物料流动性等，对粉末的特性和操作有着深远的影响。
《粉体工程与设备》课程指南
《粉体工程与设备》课程指南粉体工程与设备课程编码：01422010英文名称：Powder Engineering and Equipment课程类别：专业必修课先修课程：机械零件设计、流体力学与设备开课学期：6开课单位：材料科学与工程学院计划学时：70学 分：4授课教师：陶珍东、姜奉华、王介强、张学旭、孙杰景、徐红燕等 课程简介：粉体的制备与处理在现代材料科学与工程中占有极其重要的地位，在各种新材料的研究和开发过程中，高性能粉体的制备甚至成为关键环节。
随着现代科学的飞速发展，粉体工程的跨学科性及学科边缘性和综合性特点日益突出。
本课程是针对材料科学与工程专业科生开设的课程。
本课程的主要任务：系统介绍粉体的几何、填充、流变、力学等基本性质、破碎与粉磨、分级与分离、混合、输送与计量等粉体制备和处理中各种单元操作的基本理论以及相关机械设备的构造、工作原理、设备工艺选型计算方法等，并及时介绍粉体工程领域中技术和机械设备研究开发的最新理论成果及发展动态。
同时配合粉体工程综合实验，使学生了解并学会粉体工程科学研究的思路和方法。
本课程的目的：通过课程学习，使学生从粉体的基本性质出发，熟悉和掌握粉体制备和处理的基本理论、各单元操作的特点及关键，熟悉各单元操作的各种机械设备的构造、工作原理及性能，能正确进行工艺设备选型，并为开发新的粉体工程设备奠定基础。
教材资料：（一）教材陶珍东，郑少华，《粉体工程与设备》，化学工业出版社，2010年。
(二) 主要参考资料1、盖国胜等，《超细粉碎分级技术》，中国轻工业出版社，2000年。
2、郑水林，《超细粉碎原理、工艺设备及应用》，中国建材工业出版社，1993年。
3、卢寿慈，《粉体加工技术》，中国轻工业出版社1999年。
4、李凤生等，《超细粉体加工技术》，国防工业出版社，2000年。
教师简介：陶珍东，男，博士，教授，硕士生导师。
研究领域：粉体科学与工程、材料加工工程。
姜奉华，男，博士，副教授；研究领域：姜奉华，男，工学博士，济南大学副教授；研究领域：主要从事硅酸盐材料、固体废弃物综合利用、纳米材料等。
粉体工程与设备-第二章
随机倾倒填充：相当于卸料或装袋，平 均空隙率0.375~0.391；
随机疏填充：缓慢填充，平均空隙率 0.4~0.41；
随机极疏填充：极缓慢填充，类似于流 化床物料缓慢速度降为0，平均空隙率 0.46~0.47；
2.1.3 非均一球形颗粒的填充
球序 球体半径
1次球E 2次球J 3次球K 4次球L 5次球M 最后填充
球
R1 0.414 R1 0.225 R1 0.177 R1 0.116 R1
极小
球数
1 2 8 8 极多
空隙率 0.260 0.207 0.190 0.158 0.149 0.039
2. Hudson堆积
定义：当一种以上的等尺寸球被填充到最 紧密六方排列的空隙中时，空隙率随较小 球与最初大球的的尺寸比值变化，空隙率 随着四方空隙中较小球的数目增加而减小。 但实际上，因为在三角孔隙中，球的数目 不连续，当三角空隙中球的尺寸比为0.1716 时，最小空隙率为0.113，这样的排列叫做 Hudson堆积。
粉体工程学
第二章：粉体的聚集特性
2.1 颗粒层的填充性能
粉体填充指标
– 密度、填充率、空隙率、孔隙率和配位数等。
理想粉体颗粒填充与堆积规则
– 均一球体颗粒的规则填充 – 均一球体颗粒的实际填充 – 非均一球体颗粒的填充
实际颗粒堆积影响因素 不同尺寸颗粒的最紧密堆积
2.1.1 粉体填充指标
x为六方最密填充的比例数。
上述两种单元体的体积比为1比1/ 2 ，每 单位体积的粒子数比为1比 2 ，配位数分 别为6和12，则平均配位数为
k(n)
12
2 x 6(1 x) 2 x (1 x)
粉体工程与设备筛分效率概念
粉体工程与设备筛分效率概念
《粉体工程与设备》以颗粒学和粉体学的基本知识为基础，分别介绍了粉体的几何性质、粉体的堆积和填充、粉体的流变学性质及粉碎、分级、分离、混合、造粒、输送、贮存等相关的单元操作，并较详细地介绍了相应设备的构造、工作原理、性能和应用特点等。
筛分效率是筛子工作质量的一个指标，表示筛分作业进行的程度和筛分产品的质量。
筛分效率通常用筛分时所得到的筛下产物的质量与原物料中所含小于筛孔尺寸的粒级的质量之比并用百分数来表示。
理想的筛分效率是比筛孔小的颗粒都能透过筛孔，进人筛下，成为筛下物；而大于筛孔的颗粒则都留在筛上，成为筛上物。
实际的筛分效率不可能达到理想状态，总有一部分筛下物仍然留在筛上，形成不完全筛分。
所以，筛分效率是反映筛分的完全程度，即筛分的质量程度。
粉体工程及设备(1)
种特征参数的计算方法，了解常用的几种均化措施及设备。 教学内容 １１．１ 概述 混合机理、混合的随机性 １１．２ 影响混合的因素 固体粒子性质、混合工艺和混合机性能和混合方式对混合的影
二、课程教学内容及基本要求
绪论 本课程的范围、性质及学科的发展，主要学习内容、要求、学习方法和教学手段。 １ 颗粒物性 教学目的和要求：使学生了解粒径、粒度、粒度分布、颗粒形状等基本概念。理解颗 粒形状、粒度分布的表示方法和表达形式，掌握 ＲＲＢ 粒度分布函数。使学生理解粉体的表 面现象、表面能和颗粒的凝聚， 教学内容： １．１ 颗粒粒径和粒度分布 单一颗粒的粒径、颗粒群平均粒径及平均粒径的计算；粒度 分布的表示方式、粒度分布的表达形式、常用粒度分布方程。 １．２ 颗粒形状 颗粒形状、形状指数和形状系数。 １．３ 颗粒的表面现象 表面能 表面现象、表面能与表面活性 １．４ 颗粒间的作用力 颗粒间的范德华力、颗粒间的静电力、颗粒间的毛细力。 １．５ 颗粒的团聚与分散 颗粒的团聚状态、颗粒在空气中的团聚与分散、颗粒在液体中 的团聚与分散。 重点：①粒度分布规律和 ＲＲＢ 粒度分布函数，②颗粒间的作用力，③平均粒径的计算， ④颗粒在空气中的团聚与分散，⑤颗粒表面活性。 难点：①ＲＲＢ 粒度分布函数，②平均粒径的计算方法，③颗粒间的毛细力。 ２ 粉体物性 教学目的和要求：使学生了解颗粒的堆积和填充情况，粉体堆积的宏观结构参数，掌 握粉体的摩擦特性、摩擦角、休止角等概念及流动特性。 教学内容
２．１ 粉体堆积参数 容积密度、空隙率、填充率和配位数。 ２．２ 球形颗粒的堆积 等径球形颗粒群的规则堆积和实际堆积、不同粒径球形颗粒群的 密实堆积、实际颗粒的堆积；影响颗粒堆积的因素。 ２．３ 粉体的磨擦性 休止角、库仑定律、内磨擦角与有效内磨擦角、壁磨擦角和滑动磨 擦角。 ２．４ 粉体流动性 开放屈服强度、Ｊｅｎｉｋｅ 流动函数 重点：①等径球形颗粒的排列，②非球形颗粒的随机填充，③库仑定律、内磨擦角与 有效内磨擦角。 难点：①库仑定律、内磨擦角；②不同粒径球形颗粒群的密实堆积 ３ 颗粒流体力学 教学目的和要求：了解颗粒在流体中的运动规律，掌握颗粒在静止流体内的沉降，理 解颗粒在运动流体中的运动。 教学内容 ３．１ 颗粒在流体内相对运动时的阻力 阻力系数 ３．２ 颗粒在静止流体内的沉降 干扰沉降、干扰沉降和等降颗粒 ３．３ 颗粒在流动着的流体内运动 颗粒在垂直流动着的流体、水平流动着的流体和旋转 流动着的流体中的运动。 重点：①颗粒在在静止流体内的沉降；②颗粒在垂直、水平和旋转三种不同流动状态 的流体中的运动。 难点：颗粒在流体流动状态下的运动。 ４ 粉体的机械力化学效应 教学目的和要求：了解机械力化学概念、机械力化学原理，理解机械力化学效应。 教学内容 ４．１ 概述 机械力化学的概念、物质受机械力作用 ４．２ 机械力化学原理 晶粒细化、局部高温、高压引起化学反应 ４．３ 机械力化学效应与结晶构造的变化和机械力化学反应 ４．４ 机械力化学效应与其它物理化学性质的变化 颗粒粒径和比表面积的变化、密度变 化、表面自由能等。 ４．５ 机械力化学效应在材料科学中的应用 重点：①机械力化学的概念，②机械力化学效应。 难点：机械力化学效应。 ５ 粉尘爆炸 教学目的和要求：了解粉体爆炸的机理，掌握粉尘爆炸的必要条件。 教学内容 ５．１ 燃烧和爆炸 燃点和相对可燃性、粉尘爆炸的特点。 ５．２ 粉尘爆炸要素分析 粉尘爆炸的必要条件、粉尘爆炸的特性。 ５．３ 粉尘爆炸的预防和防护。 重点：①粉尘爆炸的必要条件、粉尘爆炸的特性，②粉尘爆炸的预防和处理。 难点：粉尘爆炸的特性。 ６ 粉体的机械制备 教学目的和要求：学生通过本章的学习掌握经典的粉碎理论及有关概念，理解常用破 碎机械和粉磨机械的工作原理、构造、性能及应用。 教学内容 ６．１ 基本概念 粉碎与粉碎比、粉碎级数和粉碎流程、强度、硬度和易碎性，粉碎极限。
粉体工程及设备
粉体工程及设备粉体工程是一门研究颗粒性物料（包括粉体和颗粒）、其加工与处理设备以及加工过程中发生的各种现象的科学。
颗粒物料的性质取决于他们的成分和颗粒结构，包括颗粒大小、形状、孔隙结构、表面活性等。
这门学科的主要目标是以物理、化学和数学等原理为基础，提供粉体和颗粒材料加工（如干燥、混合、粉碎、筛分、分离、流态化、热处理等）的理论、设计与实施。
颗粒物料包括各种各样的产品和废料，例如聚合物、金属、陶瓷、矿物、食品和药品。
它们在很多工业领域都有应用，例如在塑料、橡胶、涂料、油漆、化肥、化学、医药、陶瓷、矿物加工、食品和饮料等。
现代粉体工程和设备科学开展的现象研究包括颗粒之间的接触力学、颗粒群体的流动（也称为颗粒流动）、颗粒的破碎、颗粒的聚集、颗粒的过滤和颗粒的振动行为。
粉体工程设备是指用于制备或处理粉状物质的设备，包括破碎设备（如破碎机、研磨机）、筛分设备（如振动筛、气流筛）、混合设备（如混合器、混凝土搅拌机）、烘干设备（如流动床干燥器、旋转干燥器）、除尘设备（如袋式除尘器、电除尘器）以及输送设备（如螺旋输送机、气力输送机）等。
由于颗粒材料的特性和应用广泛，粉体工程和设备在很多重要的工业生产中起着关键的作用。
例如，在化学工业中，大部分的原料和产品都是颗粒材料，它们的孔隙结构、颗粒大小和形状对化学反应过程、物料传递和产品性能有着重要的影响；食品和制药工业也大量使用颗粒物料，它们的加工过程中涉及到颗粒物料的干燥、混合、破碎和筛分等各种操作。
由于粉体工程和设备涉及的问题复杂多变，尤其是涉及颗粒与颗粒之间，颗粒与设备之间复杂的相互作用，因此，这个领域需要对流体动力学、热力学、化学反应工程、材料科学、微观力学以及计算方法等进行深入研究。
总的来说，粉体工程是一门涉及到计算机模拟、实验研究和工业应用的交叉学科，它的目标是通过理论研究和应用开发，为粉体和颗粒材料加工提供科学的理论依据和高效的工程解决方法。
它的研究不仅能够推动颗粒材料加工技术的创新和应用，也对提高我们对颗粒和粉体物质性质和行为的理解，增进我们对颗粒和粉体工程设备性能和设计的知识都有着重要的意义。
粉体工程与设备讲解
粉体工程与设备讲解粉体工程与设备是指将固体材料进行粉碎、干燥、颗粒化、混合等处理的一种技术与设备体系。
这些技术和设备在许多工业领域中有广泛的应用，如化工、冶金、建材、医药等。
在这些领域中，粉体工程与设备可以实现材料的细化、均质性提高、质量控制等效果，并且能够提高生产效率和产品质量。
1.粉碎设备：粉碎设备用于将原料进行粉碎处理，将固体材料细化和均质化。
常见的粉碎设备有破碎机、磨粉机、颚式破碎机等。
这些设备通过机械力的作用将物料进行破碎，使其达到所需的粒径和形状要求。
2.干燥设备：干燥设备主要用于将湿度高的物料进行干燥处理，降低湿度以满足工艺要求。
常见的干燥设备有烘干机、流化床干燥机、喷雾干燥机等。
这些设备通过加热或者利用气流将物料中的水分蒸发出来，从而实现干燥效果。
3.颗粒化设备：颗粒化设备用于将散状的物料进行颗粒化处理，将其变成一定大小和形状的颗粒。
常见的颗粒化设备有造粒机、压片机等。
这些设备通过施加压力或者利用液滴的凝固作用将散状物料粘合成颗粒，并且控制颗粒的大小和形状。
4.混合设备：混合设备用于将不同性质的物料进行混合，达到均一混合的效果。
常见的混合设备有搅拌机、混合机、螺旋搅拌机等。
这些设备通过机械搅拌的作用将不同的物料混合在一起，并且控制混合的均匀性和时间。
5.分离设备：分离设备用于将物料中的杂质或者不同颗粒大小的物料进行分离，实现筛选和分级的效果。
常见的分离设备有筛分机、离心机等。
这些设备通过筛孔大小或者离心力的作用将物料进行分离，并且实现杂质的除去或者颗粒大小的分级。
除了上述设备，还有一些辅助设备和控制系统用于辅助生产和控制工艺参数，如输送设备、加料设备、粉尘收集装置、液体添加装置等。
总而言之，粉体工程与设备是一个结合了物料工程、机械工程、控制工程等多个专业知识的跨学科领域。
通过先进的粉体工程设备，可以实现对物料的粉碎、干燥、颗粒化、混合等处理，提高工艺效率、产品质量和生产安全性。
粉体工程与设备复习题
粉体工程习题一．选择题（以下各小题均有4或３个备选答案，请圈出唯一正确的答案）1．RRB粒度分布方程中的n是。
A、功指数B、旋涡指数C、均匀性指数D、时间指数2．粒度分析中常采用RR坐标来绘制粒度分布曲线。
该坐标的横坐标为颗粒尺寸，它是以来分度的。
A、算术坐标B、单对数坐标C、重对数坐标D、粒度倒数的重对数坐标3．粉磨产品的颗粒分布有一定的规律性,可用RRB公式表示R=100exp[-(x/x)n]其中X为：。
A.均匀系数B.特征粒径C.平均粒径4．硅酸盐工厂常用的200目孔筛是指在上有200个筛孔。
A、一厘料长度B、一平方厘料面积C、一英寸长度D、一平方英寸面积5．某一粉体的粒度分布符合正态分布、利用正态概率纸绘其正态曲线，标准偏差σ= 。
A、D50B、D84。
1—D50C、D84。
1—D15。
9A、终抗剪强度B、最大抗剪强度C、初抗剪强度7．破碎机常用粉碎比指标中有平均粉碎比i m和公称粉碎比i n两种,二者之间的关系为。
A、i m＞i nB、i m=i nC、i m＜i nD、i m≈i n8．颚式破碎机的主轴转速提高一倍时，其生产能力和钳角分别。
粉碎理论中，雷廷智学说即表面积理论可用以下的数学表达式表示。
A. A=K(1/d-1/D)B. A=K(lg1/d-lg1/D)C. A=K(d-1/2-D-1/2)11．颚式破碎机的钳角一般取。
A.18°～22°B.15°～18°C.22°～25°12．颚式破碎机动颚与定颚间的夹角称为钳角，减小钳角可使破碎机的。
A．生产能力降低，破碎比增加B．生产能力增加，破碎比增加C．生产能力增加，破碎比减小13．衬板的类型很多，根据衬板的作用，阶梯衬板用于较为适用。
A. 粗磨仓B. 细磨仓C. 粗、细磨仓．14．部分分离效率为50%时所对应的粒度，叫做。
A、特征粒径B、中位径C、切割粒径D、临界粒径15．在摩尔圆与粉体层的对应关系中，一般情况下，X-Y坐标中的θ，相当于摩尔圆中。
粉体工程及设备_盐城工学院中国大学mooc课后章节答案期末考试题库2023年
粉体工程及设备_盐城工学院中国大学mooc课后章节答案期末考试题库2023年1.在空气中，颗粒的团聚主要是造成的。
答案:液桥力2.保证颗粒在液体中的良好分散，主要是通过加入适量的分散剂来实现的，分散剂的加入强化了颗粒间的作用。
答案:互相排斥3.某粉状物料的真密度为2000kg/m³，当该粉料以空隙率0.4状态堆积时，容积密度为 kg/m³。
答案:12004.等径球以面心立方堆积时，空隙率为。
答案:25.94%5.破碎机的最大进料口宽度与最大出料口宽度之比称为。
答案:公称粉碎比6.静压润滑摩擦产生的启动转矩比一般动压润滑时低左右。
答案:40%7.在磨机功率小于2500kW时可选择。
答案:两种传动形式均可8.研磨介质即脱离圆弧轨迹开始作按抛物线轨迹运动时，研磨体在脱离点应具备的条件为。
答案:法向正压力为09.大直径磨机的实际工作转速较理论适宜转速，小直径磨机的实际工作转速较理论适宜转速。
答案:略低、略高10.辊磨机允许的最大喂料粒度为磨辊直径的。
答案:1/20～1/1511.辊压机辊面线速度一般为 m/s。
答案:0.5～212.有时也将部分分级效率为的粒径称为切割粒径。
答案:50%13.当分级效率、分级粒径相同时，分级精度，即部分分级效率曲线越，分级效果越好。
答案:越小、越陡峭14.由于双轴惯性振动筛振动器产生的振动力为直线惯性力，当其与筛面以的角度安装时，筛框就依照这个方向作定向振动，筛面上的物料便跳跃前进，实现筛分和运送。
答案:35～55°15.一般旋风式选粉机的转速n和直径D的乘积一般为 m·r/min。
答案:300～55016.夹钢丝芯橡胶输送带的使用寿命长，是普通胶带使用寿命的倍。
答案:2～317.用改向者一般用作尾部滚筒或垂直拉紧滚筒；用改向者一般用作垂直拉紧装置上方的改向轮；用小于改向者一般用作增面轮。
答案:180°、90°、45°18.斗式提升机规格用料斗的表示。
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第3章 圆锥破碎机
工作原理及类型
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性能及应用
粗碎圆锥破碎机和颚式破碎机都是可用作粗碎 的破碎机，两者相比较，粗碎圆锥破碎机的优点 是：破碎过程是沿着圆环形的破碎腔连续进行的 ，因此，生产能力较大，单位电耗较低，工作较 平稳，适于破碎片状物料，破碎产品的粒度比较 均匀。产品粒度组成中超过出料口宽度的物料明 显较颚式破碎机为小，数量也少些。同时，料块 可以直接从运输工具倒入进料口，无需设置喂料 机。
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性能及应用
主要优点:结构简单、机体不高、紧凑轻便，造价 低廉，工作可靠，调整粉碎度方便，能粉碎粘湿 物料。
缺点:生产能力低，要求将物料均匀连续地喂到辊 子全长上，否则辊子磨损不均，且所得产品粒度 不易均匀， 且要经常修理。对于光面辊式破碎机 ，喂入料块的尺寸要求比辊子的直径小得多，故 不能破碎大块物料，也不宜破碎坚硬物料。通常 用作中硬或松软物料的中、细碎。齿面辊式破碎 机虽然得以钳进较大的料块，但也局限于中碎时 使用，否则齿棱很易折断。
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中细碎圆锥破碎机的规格用带衬板的动锥部 直径D来表示。例如ø2200 mm圆锥破碎机，表 示其动锥底部直径D等于2200mm。
在硅酸盐工业中，圆锥破碎机主要用来粉碎 熟料、矾土、矿渣等，有时也用硬质物料的第二 级破碎用(如石灰石的中细碎)。
对于物料的中碎和细碎而言，圆锥破碎机在 要求产品粒度较小情况下，还能提供很高的生产 能力并能得到较为均匀的产品。用一台圆锥破碎 机便能代替两台颚式破碎机，或者省去以后的工 序时，选用圆锥破碎机是合理的，特别在能够满 裁运转的情况下更为有利。
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液压圆锥破碎机的工作原理和构造， 如图3—9和凶3—10所示。其破碎过程与 弹簧圆锥破碎机相同。但在动锥立轴下部 设有一个单缸液压活塞，承受动锥总质量 和破碎总负荷，兼调节装置和保险装置的 作用：一个单缸活塞就代替了弹簧圆锥破 碎机的碗形轴承、调节装置、锁紧装置和 弹簧保险装置，使用构大为简化，有利于 生产操作和维修。
粉体工程与设备Biblioteka 2020/8/21第一篇粉碎机械
第1章 概述
§1-1粉碎过程
固体物料在外力作用下，克服了内
聚力，使之碎裂的过程——粉碎过程 。
2
施加外力的方法：可用人力、机械力、电力 或采用爆破等方法。大块物料碎裂为小颗粒 物料多数采用机械方法。
粉碎过程的目的：随着粉碎的进行，大块物料
碎裂为小块，小块物料碎成细粉，物料的总表 面积在不断地增加。因此:
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粗碎圆锥破碎机的缺点是结构复杂，价格 较高，检修比较困难，修理费用较高；机 身较高，使厂房、基础构筑物的费用增加 。
因此，粗碎圆锥破碎机适宜在生产能力较 大的工厂及采掘场中使用。通常用一台颚 式破碎机能满足产量要求，则选用颚式破 碎机，除非在需要两台颚式破碎机时，才 选用旋回破碎机。
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物料的易碎性：物料粉碎的易难程度
。
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第2章 颚式破碎机
§2—1 工作原理及类型
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§2—2 构造
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§2—3 性能特点及应用
优点：构造简单，管理和修理方便，工作安
全可靠，适用范围广。
缺点：1、工作具间歇性，有空转行程，增
加了非生产性的功率消耗。2、由于动颚和连
可达500一1000以上。
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多级破碎：连续使用多台粉碎机的粉碎过程。 破碎级数：串联使用粉碎机的台数。 总粉碎度：原料尺寸与最后产品尺寸之比。等于各级
破碎度之积。 单位电耗：单位质量的粉碎产品的能量消耗。 精确评价：应结合单位电耗、粉碎度、物料的性质、
状态和相应的粒度。 粉碎过程能耗特点：占现代工业总电耗11~16%；
1、可以提高物理作用的效果及化学反应 的速度。
2、几种固体物料的混合，也必须在细粉 状态下才能得到均匀的效果。
3、固体物科经粉碎后，为烘干、混合、 运输和储存等操作难备好有利条件。
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粉碎过程的对象：
数量很大的固体原料、燃料和半成品等 需要经过各种不同程度的粉碎，使其块度达 到各工序所要求的大小，以便操作加工。
秆作往复运动，工作时产生很大的惯性力，使
零件承受很大的负荷，对基础的质量要求也很
高。3、在破碎粘湿的物料时，会使生产能力 下降，甚至会发生堵塞现象。4、在破碎干片
状物料时，片料易沿颚板宽度方向通过而达不
到破碎目的，造成出料溜子或下级破碎机进料
口堵塞。5、粉碎度不大。
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应用：
尽管有这些缺点，颚式破碎机仍是工 业中广泛应用的粗、中碎设备，硅酸盐工 业用来破碎石灰石、长石、石英、熟料和 石膏等物料。在实验室中也使用小型颚式 破碎机，破碎尺寸较小的物料。
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第4章 辊式破碎机
在硅酸盐工业中，辊式破碎机广泛用于 中硬质或软质物料中、细碎。辊式破碎机 有双辊式和单辊式两种基本类型。
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齿面辊子破碎物料时除了施 于挤压作用外，还兼施劈裂作用 ，故适于破碎具有片状节理的软 质和低硬度的脆性物料。如煤、 干粘土、页岩等，破碎产品粒度 也比较均匀。齿面和槽面辊子部 不适于破碎坚硬物料
挤压法。 冲击法应用范围较广，可用于破碎和粉磨
。
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§1-3 粉碎系统
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开流流程：破碎机卸出的物料直接作
为产品。
圈流流程：破碎机卸出的物料要经过
检查筛分，合乎粒度要求的作为产品，其余 循环回破碎机再次粉碎。
过粉碎现象：开流粉磨流程比较简单
，但要使只经过一次粉磨后的产品全部符合 要求的粒度，其中必然会有一部分物料成为 过细的粉末。
粉碎过程的细分：
破碎—将大决物料碎裂成小块的过程。 粉磨—将小块物料碎裂为细末的过程。
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粉碎过程通常还按以下方法进一步划分：
常用物料粉碎前的尺寸D与粉碎后的尺寸d之比
来说明粉碎过程中物料尺寸变化情况。比值i——粉碎
度(或称粉碎比)。
每一种粉碎机械所能达到的粉碎比是有一定限度
的。破碎机的粉碎度一般为3—30；粉磨机的粉碎度
水泥工业的60~80%。
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§1-2 粉碎方法
1．挤压法 2．冲击法 3．磨剥法 4．劈裂法
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应该根据物料的性质、尺寸以及需要粉碎 的程度来选用恰当的恰当方法。
坚硬物料的粗、中碎，宜用挤压法。 对于脆性和软质物料的破碎：宜用冲击法或
劈裂法。
粉磨：一般采用磨剥法和冲击法。 粘湿物科：如韧性物料应采用磨剥法或配以