粉体工程与设备.doc

粉体工程与设备 教案教师张学旭班级材0404本课时间60 min日期2007.9.25本课内容6.1粉碎的基本概念6.2被粉碎物料的基本特性教学目的掌握粉碎的一些基本概念了解物料特性及对粉碎的影响了解邦德功指数的概念和实验教学意义粉碎是粉体工程中最基本的单元操作过程。掌握碎过程的基本规律是对材料工程本科生的基本要求。所以了解粉碎过程中一些基本概念和这些固体物料的基本特性，对掌握粉碎过程的基本规律是十分重要的。教学重点1粉碎的基本概念2 物料的易碎性、易磨性及其实验方法教学难点邦德功指数的概念和实验教学方式借助电子课件，以宣讲、解释、引导学生理解相关概念和实验方法。教学内容1粉碎的一些基本概念2物料特性及对粉碎的影响3邦德功指数的概念和实验授课方法1粉碎的一些基本概念首先应使学生了解粉碎工程在人类的生活和生产中的重要性。概略介绍粉碎作业在冶金、化工、建材、煤炭、发电、食品和医药等部门的应用，指出：粉碎作业是应用极为广泛的单元操作过程。据不完全统计在人类的生活和生产中，每年大约有100亿吨的固体物料需要经过各种粉碎加工。所以，粉碎工程是一个非常重要的工业过程。本专业的学生必须对粉碎过程的规律有深入细致的了解和把握。要达到此目的这必须从了解一些基本概念入手。1） 粉碎，粉碎是一个工业过程，其定义包括四个基本词：固体物料，外力，内聚力，细化。固体物料是被粉碎的对象，是主语。外力施加到固体物料上的力，可以是机械力、电力、爆炸力等等。内聚力可以认为就是结合力，它与固体物料成分、晶体结构、内部缺陷等有关。细化则是颗粒变小、或者比表面积变大。粉授课方法粉碎过程有时也称之为粉碎作业。在粉碎操作中由于处理的物料大小不同，人们一般将粉碎按粉碎产品的大小分成破碎和粉磨两个操作过程。将按一般产品粒度大小划分的粉碎作业列出。强调这样的划分界限是模糊、并不是很严格的。2） 粉碎比，提出问题：既然粉碎是一个使固体物料细化的过程，那么这个细化到何种程度呢？如何评价它呢？粉碎比就是为解决这个问题而提出的。同时粉碎比也是评价粉碎设备性能的一个重要指标。用粉碎比来说明物料细化程度时，一般指平均粉碎比，即用粉碎前后物料的平均粒径计算的粉碎比，而平均粒径的计算方法在第二章中述及，至于用那种平均粒径，则应视工艺过程要求而定。但不管用哪个计算，粉碎前后一定要一致。3） 粉碎的级（段），由于粉碎设备的破碎比是有限的，而工业过程有时要求物料必须有很大的粉碎比才能满足工艺过程的要求。这就需要用两抬或两台以上的设备串联起来使用。然后给出级（段）的概念。同时给出，串联使用时总粉碎比的计算方法，可作简单的说明。4） 粉碎产品的粒度特性，这是第二章内容“粒度分布”的应用，给学生说明如何应用、如何获得曲线、如何分析粒度特性曲线。5） 粉碎流程，借助电子课件画面，解释各流程的特点。重点介绍开路和闭路的概念和优缺点。必须让学生熟悉“开路”和“闭路”的概念。2物料特性及对粉碎的影响，物料的强度、硬度、脆性、韧性都影响其是否容易粉碎，但任何一个指标都不能全面的反应其粉碎性。一般用一个综合指标易碎（磨）性系数来说明物料的粉碎难易程度，要通过实验来得到。如邦德功指数就是国际上通用的反应物料粉碎性能的指标。将邦德功指数实验方法做如下介绍。3邦德功指数的概念和实验，先介绍实验设备，说清楚实验磨是特制的。然后借助电子课件画面介绍实验方法和步骤。最后说明实验数据的处理。以及工程上的应用。由于这是实验性的内容，所以，在本次让学生初步建立起实验过程的一些概念。要真正掌握邦德功指数实验，还须通过本学期末的学生的操作来达到目的。布置部分思考题。时间分配1粉碎的一些基本概念（30）2物料特性及对粉碎的影响（10）3邦德功指数的概念和实验（20）备注布置几个思考题。粉体工程与设备 教案教师张学旭班级材0404本课时间30 min日期2007.9.25本课内容粉碎理论材料的粉碎机理教学目的了解物料粉碎的内部机制。教学意义粉碎理论是研究粉碎过程的基础。粉碎理论包括：物料的粉碎机理，粉碎过程能耗和粉碎模型。掌握粉碎理论对正确选用粉碎方法，优化操作过程、降低系统能耗都具有十分重要的意义。教学重点1 Griffith强度理论2 断裂教学难点Griffith强度理论教学方式借助电子课件，以宣讲、解释为主，启发、引导学生理解粉体的粉碎机理。教学内容1 Griffith强度理论2 断裂3 粉碎过程热力学授课方法1 Griffith强度理论，该理论是解释物料是如何被粉碎的。实际材料内部存在许多微小的裂缝，在外力作用下，使这些裂缝不断的扩展。而理论强度无法考虑裂缝，所以实际材料的强度远低于理论强度。2断裂，裂缝不断的扩展的结果，导致材料的破坏。3粉碎过程热力学，这是从热力学的角度，研究粉碎过程中的能量利用问题。提高能量利用率的途径是尽最大可能的减少无用功耗。至于如何减少无用功耗则是粉碎技术要解决的问题。时间分配1 Griffith强度理论（12）2 断裂（8）3 粉碎过程热力学（10）备注布置几个思考题。粉体工程与设备 教案教师张学旭班级材0404本课时间90 min日期2007.9.26本课内容粉碎理论（2）粉碎功耗定律，粉碎物理模型教学目的1 了解粉碎功耗三定律2 了解粉碎过程物理模型教学意义粉碎过程中能量的利用率非常低，在全球性能源紧缺的今天，节能降耗、优化操作是人们所致力追求的目标。粉碎过程中能量消耗在何处？消耗的量有多少？只有清楚了这些以后，才能够有实现优化操作的可能。所以掌握粉碎功耗对实现节能降耗具有十分重要的意义。粉碎模型是为实现粉碎过程的优化而建立的。一个能准确描述粉碎过程的模型，对尽最大可能的实现粉碎过程的优化具有重要意义。教学重点粉碎功耗教学难点功耗定律应用的平均粒径。教学方式借助电子课件，以宣讲、解释为主，启发、引导学生理解粉碎功耗三定律。教学内容1 粉碎功耗2 粉碎过程物理模型授课方法1 粉碎功耗先大概介绍粉碎过程中，向系统输入的能量都是消耗在何处，也就是能量在粉碎过程中的分配，如机械损失、能量在驱动机械传动过程中以摩擦和声响的形态损失，颗粒受到摩擦而不碎裂造成的能量损失、动能和势能损失、颗粒弹性和塑性变形造成的能量损失、粉碎过程中的机械化学行为造成的能量损失等。可以用一个具体设备的测定结果说明。这些能量损失有的可以测出，而有的是无法测出的。而无法测出的部分，包括颗粒减小的能量损失。粉碎作业是机械操作的结果，机械操作消耗了能量，而粒度减小只是能量消耗的一种间接结果，这种间接结果所消耗的能量只是机械操作消耗能量的很小一部分。授课方法粉碎功耗的各个假说是考虑粒度减小所需能量而建立的。对实际操作过程只有理论上的意义。1）表面积假说（P.R.Rittinger 1867）,有的也说雷廷治假说，或雷廷格尔假说，都是音译问题。这是最早提出的粉碎功耗假说。这个假说认为粉碎物料时，必须克服材料内部质点间的内聚力使内部质点变为表面质点，导致表面能的增加。所以粉碎物料时要消耗一定数量的能。这就是第一粉碎理论的实质。也即粉碎物料的能耗与新生成的表面积成正比。然后，列出表达式，并推导之。同时说明在能耗计算时所使用的平均粒径。为什么使用这样的平均粒径，也可通过推导说明之。回忆前述平均粒径计算的应用，视不同的过程而采用不同的计算方法。此便是一例。最后再分析该假说的缺陷与缺陷产生的原因，说明使用范围。2）体积假说（.1874.F.kick1885）,该假说是由基尔比切夫在1874年和基克在1885年先后提出，所以有时候称为基克假说。从时间顺序上讲，该假说应该是对表面积假说的修正和补充。进一步说明表面积假说的缺陷，该假说对此的修正。再引出该假说的内容与表达式。但从表达式的形式上看不出与该假说内容是相关联的。借助电子课件做出具体的推导，必须说明该假说提出的一些相关假设。正是由于这些假设，也导致了该假说存在某些缺陷。其应用同样受到一定的限制。也要说明在能耗计算时所使用的平均粒径，可以看出它所应用的平均粒径与表面积假说是不同的。3）邦德理论（F.CBond 1952）,该理论是以Griffith强度理论（1921）为基础而导出的，又称为裂纹理论。因此邦德理论更符合现代粉碎理论。前述的邦德粉碎功指数就是该理论的一部分。列出表达式并解释之。说明邦德粉碎功指数的物理意义。而平均粒径的应用又与前两个假说有所不同。尽管邦德理论更符合现代粉碎理论，但仍存在一定的缺陷。说明其使用范围。4）粉碎功耗统一式，由沃克(W.H.Walker)、刘易斯(W.K.Leiwis)、麦克亚当(W.H.Mcadans)和吉列特（E.R.Gilliand）提出。尽管这个式子做了统一，但毕竟是一个微分式，应用时还要积分，取不同的指数得到以上三个假说。2粉碎过程物理模型固体物料在受到外力作用时，粒度不断的减小，人们根据物料粒度变化的情况建立了三个物理模型。这三个模型分别是体积模型、表面积模型和均一模型。解释这三个模型物料粒度变化的特征。说明物理模型是建立数学模型的基础。而一个粉碎过程能用一个数学模型准确的描述，将对优化操作带来很大的方便。时间分配1 粉碎功耗（80）2 粉碎过程物理模型（10）备注布置几个思考题。粉体工程与设备 教案教师张学旭班级材0404本课时间90 min日期2007.10.01本课内容粉碎理论粉碎过程数学模型粉碎方法及粉碎设备概述教学目的1 掌握两个粉碎过程数学模型，并能用来解决实际问题。2 了解各种粉碎方法。教学意义粉碎过程数学模型是对粉碎过程的数学描述，正确掌握它，对实现粉碎过程的优化，达到节能降耗的目的是十分有帮助的。粉碎方法是对粉碎过程外力施加方法的总结和概括，对一种设备可能会是一种施力，也可能会是两种，也可能以一种施力方式为主，兼有其它方式，了解各种施力方式，对掌握粉碎设备原理有巨大的帮助作用。教学重点1 矩阵模型2 动力学模型3 粉碎方法教学难点矩阵模型教学方式借助电子课件，以宣讲、解释为主，启发、引导学生理解粉碎数学模型并会灵活运用。教学内容1 矩阵模型2 动力学模型3 粉碎方法授课方法1 矩阵模型这是描述粉碎过程的静态模型，该模型描述的是物料粒度经过一个粉碎周期后粒度的变化情况。由于该模型描述的粒度变化没有与时间建立联系，所以称之为静态模型。介绍这个模型时，先要讲清楚几个问题：第一，粒度区间、粒级数的划分是人为的，划分的宽窄、粒级数依赖工艺过程的要求；第二，粒级数n时，第（n+1）级并不列入计算式，但必须清楚（n+1）级所占的量是如何得出的。第三，在学习这个模型时，要求学生先复习矩阵的计算。 将被粉碎物料的粒度频率分布写成一个列矩阵F，矩阵中的每个元素Fi代表相应行i（粒级）占总物料量的分数。一定使学生理解这个列矩阵的意义。同样粉碎产品也可以写出这样一个列矩阵P。Pi代表相应行i（粒级）占总物料量的分数。F和P之间肯定有某种联系，利用黑箱理论给它们两者之间建立这个联系。授课方法从而有：P=XF，也就是说只要知道了被粉碎物料的粒度分布，以及这个X，那么产品的粒度分布就很容易计算出来了。当然X是个下三角矩阵，但它并不是很容易就得到的。为此，引入两个函数，选择函数S和碎裂函数B，前者是对角矩阵，而后者是下三角矩阵。要把这两个函数的物理意义讲解清楚。利用这两个函数就可以求得X，一个特殊情况是当S=I，即选择函数对角线的所有元素都为1时，也就是物料在粉碎中，对所有粒级的粉碎概率都是100%，此时，X=B。有X了就可很容易的求得P。布置一个作业。2 动力学模型矩阵模型只是对一个粉碎周期物料粒度的变化进行了描述，而事实是任何一个粉碎设备的工作都是连续的，最起码单位时间内的粉碎次数都是稳定的。如果单位时间内粉碎n次，有人就将X矩阵连乘n次，以此来求产品的粒度分布。显然这在实际应用中很难实现。动力学模型把物料的细度变化与粉碎时间建立了联系。列出动力学模型表达式，并做详细的解释。该模型是以微分形式给出，是用筛余随时间的变化来表示粉碎速度，由于筛余随着粉碎时间的延长是逐渐减小的，所以冠以“-”号，而影响筛余变化的因素有很多，有些是主要因素，有些则是次要因素。而模型一般是要取主要因素，而忽略一些次要因素。而这些因素上如何影响筛余变化的，则用各因素的指数考虑。根据各因素指数之和，人们分别定义了所谓零级粉碎动力学，一级粉碎动力学，二级粉碎动力学等。分别介绍之。工程上常用的是一级粉碎动力学，所以，应重点介绍一级粉碎动力学。对一级粉碎动力学表达式进行积分。得到筛余累计与粉碎时间的关系。为了更接近实际，人们对积分式作了修正，即加入一个速度指数，称为粉碎速度指数。在筛余累计与粉碎时间的关系式中有一粉碎速度指数，一个粉碎速度常数，对此做必要的解释。动力学模型的应用，将在讲过球磨机以后做介绍，并作适当的作业联系。3粉碎方法借助电子课件画面逐一作出解释。要用实际生活的事例让学生留下比较深刻的印象。时间分配1 矩阵模型（35）2 动力学模型（45）3 粉碎方法（10）备注由于国庆节放假，利用其他课时挤出时间讲授。布置矩阵模型的练习题。粉体工程与设备 教案教师张学旭班级材0404本课时间90 min日期2007.10.03本课内容破碎机械crushing equipment6.5.1 颚式破碎机（jaw crusher）6.5.2圆锥破碎机教学目的了解颚式破碎机的结构、工作原理、技术参数的确定原则、工作特点、选型和应用。教学意义颚式破碎机、圆锥破碎机是最古老的粉碎设备。但由于其独有的特性，至今仍是应用比较广泛的破碎设备之一。了解颚式破碎机的结构、工作原理、技术参数的确定原则、工作特点、选型和应用是本专业学生的基本专业素质，学好本节内容，为将来的工作打下良好的专业基础。教学重点颚式破碎机的结构、工作原理、技术参数的确定原则、工作特点、选型和应用。圆锥破碎机与颚式破碎机特点比较。教学难点动颚的摆动形式。中细碎圆锥破碎机的动锥支撑。教学方式借助电子课件，以宣讲、解释为主，启发、引导学生理解颚式破碎机的结构、工作原理、技术参数的确定原则、工作特点、选型和应用。教学内容1结构分类、工作原理2工作特点3 应用授课方法借助电子课件图面，解释颚式破碎机、圆锥破碎机的主要组成部分及工作原理、技术参数的确定原则、工作特点、选型和应用。特别要注意简摆式和复摆式颚式破碎机的性能区别。粗碎圆锥破碎机和中细碎圆锥破碎机的特点及应用特点。应用中重点分析说明颚式破碎机、圆锥破碎机的产品粒度调节、保险机构。时间分配颚式破碎机：结构分类、工作原理、工作特点、 应用（55）圆锥破碎机：结构分类、工作原理、工作特点、 应用（35）备注由于国庆节放假，利用其他课时挤出时间讲授。粉体工程与设备 教案教师张学旭班级材0404本课时间90 min日期2007.10.08本课内容6.5.3 辊式破碎机（roll crusher）6.5.4 锤式破碎机；6.5.5 反击式破碎机；6.6破碎系统设计原则教学目的了解辊式破碎机、 锤式破碎机、 反击式破碎机的结构、工作原理、技术参数的确定原则、工作特点、选型和应用。了解破碎系统设计原则。教学意义辊式破碎机、 锤式破碎机、 反击式破碎机是最常用粉碎设备。了解这些破碎机的结构、工作原理、技术参数的确定原则、工作特点、选型和应用是本专业学生的基本专业素质，学好本节内容，为将来的工作打下良好的专业基础。破碎系统的设计也是对本专业学生的基本要求，所以掌握原则破碎系统设计原则是非常必要的和有意义的。教学重点辊式破碎机、 锤式破碎机、 反击式破碎机的工作特点及应用。破碎系统设计原则。教学难点锤式破碎机与反击式破碎机的区别。教学方式借助电子课件，以宣讲、解释为主，启发、引导学生理解辊式破碎机、 锤式破碎机、 反击式破碎机的结构、工作原理、技术参数的确定原则、工作特点、选型和应用。教学内容辊式破碎机、 锤式破碎机、 反击式破碎机的工作特点及应用。破碎系统设计原则。授课方法借助电子课件图面，解释辊式破碎机、 锤式破碎机、 反击式破碎机的主要组成部分及工作原理、技术参数的确定原则、工作特点、选型和应用。特别要注意辊式破碎机的应用特点。锤式破碎机和反击式破碎机的区别。详细介绍破碎系统设计原则。时间分配辊式破碎机（20）锤式破碎机（30）反击式破碎机（20）破碎系统设计原则（20）备注布置部分思考题粉体工程与设备 教案教师张学旭班级材0404本课时间90 min日期2007.10.09本课内容粉磨机械 (1)6.6.1 球磨机(ball mill)教学目的掌握：1）球磨机的形式及主要结构；2）球磨机的工作原理。熟悉：1）球磨机的性能特点；2）球磨机研磨体的级配对粉磨效率的影响了解：球磨机临界转速的推导教学意义球磨机是最常用粉磨设备。了解球磨机的结构、工作原理、技术参数的确定原则、工作特点、选型和应用是本专业学生的基本专业素质，学好本节内容，为将来的工作打下良好的专业基础。教学重点球磨机的工作原理、球磨机的结构和性能特点。教学难点球磨机对物料的作用。教学方式借助电子课件，以宣讲、解释为主，启发、引导学生理解球磨机的工作原理、结构、技术参数的确定原则、工作特点、选型和应用。教学内容（1）工作原理及特点(2) 主要部件及作用(3) 研磨体及运动分析(4) 主要工作参数的确定(5) 粉磨工艺中的两个重要参数授课方法借助电子课件，详细解释球磨机的工作原理、结构、研磨体及运动分析、技术参数的确定原则、工作特点、选型和应用。详细介绍闭路粉磨工艺中的两个重要参数：循环负荷率和选粉效率。时间分配（1）工作原理及特点（10）(2) 主要部件及作用（30）(3) 研磨体及运动分析（20）(4) 主要工作参数的确定（10）(5) 粉磨工艺中的两个重要参数（20）备注布置作业题和部分思考题粉体工程与设备 教案教师张学旭班级材0404本课时间90 min日期2007.10.10本课内容粉磨机械 (2) ：影响磨机产质量的因素和球磨机的改进；笼式粉碎机(disintegrator)、轮碾机、来歇磨、MPS磨、雷蒙磨教学目的1了解影响磨机产质量的因素和球磨机的改进；2了解笼式粉碎机(disintegrator)、轮碾机、来歇磨、MPS磨、雷蒙磨的工作原理、基本结构及工作特点。教学意义了解影响磨机产质量的因素和球磨机的改进是本专业学生的基本专业素质；了解笼式粉碎机(disintegrator)、轮碾机、来歇磨、MPS磨、雷蒙磨的工作原理、基本结构及工作特点，是开发和应用新型粉磨设备的基础。学好本节内容，为将来的工作打下良好的专业基础。教学重点影响磨机产质量的因素和球磨机的改进；来歇磨、MPS磨、雷蒙磨的工作原理、基本结构及工作特点。教学难点粉磨设备应用中的一问题。教学方式借助电子课件，以宣讲、解释为主，启发、引导学生了解影响磨机产质量的因素和球磨机的改进方法。了解笼式粉碎机(disintegrator)、轮碾机、来歇磨、MPS磨、雷蒙磨的工作原理、基本结构及工作特点。教学内容1影响磨机产质量的因素和球磨机的改进；2笼式粉碎机(disintegrator)、轮碾机、来歇磨、MPS磨、雷蒙磨授课方法借助电子课件，详细介绍影响球磨机工作诸多因素。花一定的时间介绍球磨机的配球原则。对笼式粉碎机(disintegrator)、轮碾机、来歇磨、MPS磨、雷蒙磨重点介绍其结构、工作原理、工作特点以及在工程中的应用。时间分配1影响磨机产质量的因素和球磨机的改进；（40）2笼式粉碎机、轮碾机(10)3来歇磨、MPS磨、雷蒙磨（40）备注布置部分思考题粉体工程与设备 教案教师张学旭班级材0404本课时间90 min日期2007.10.15本课内容粉磨机械 (3)：振动磨；高压辊式磨机、超细粉碎机械教学目的了解振动磨；高压辊式磨机、诸多超细粉碎机械的结构、工作原理工作特点和应用。教学意义振动磨；高压辊式磨机、超细粉碎机械是开发和应用新型粉磨设备的基础。学好本节内容，为将来的工作打下良好的专业基础。教学重点高压辊式磨机教学难点流能磨工作原理的理解教学方式借助电子课件，以宣讲、解释为主，启发、引导学生理解振动、磨高压辊式磨机、超细粉碎机械的结构、工作原理、工作特点和和应用。教学内容振动磨高压辊式磨机超细粉碎机械授课方法借助电子课件，介绍振动磨、高压辊式磨机、超细粉碎机械结构、工作原理、工作特点以及在工程中的应用。其中高压辊式磨机是工程常用的一种粉磨设备，对其应用流程和特点做一些介绍。时间分配振动磨（15）高压辊式磨机（35）超细粉碎机械（40）备注布置部分思考题粉体工程与设备 教案教师张学旭班级材0404本课时间90 min日期2007.10.17本课内容粉碎机械力化学教学目的1掌握粉碎机械力化学基本概念2了解粉碎机械力化学的应用教学意义粉碎机械力化学是20世纪60年代才兴起的一门新兴学科。尽管是属于化学的一个分支，但由于其物质的化学反应是由于粉碎机械力所引起，所以近年也成为粉体工程中的一部分，了解这部分内容对学生拓展知识视野和开发新的应用涉笔奠定基础。教学重点粉碎机械力化学效应在物料粉碎（磨）过程中的作用。教学难点粉碎平衡的原因分析。教学方式借助电子课件，以宣讲、解释为主，启发、引导学生理解粉碎机械力化学基本概念及粉碎机械力化学的应用。教学内容71概述72粉碎机械力化学作用机理7.2.1 粉碎平衡7.22晶体结构变化7.3粉碎机械力化学的应用授课方法粉碎时间无限长时，物料会变得越来越细吗？长时间粉磨NaCl时会有氯气放出。为什么？物料经超细粉磨后，其高温固相反应温度会明显降低，为什么？物料晶体结构的变化会引起其某些性质的变化。这些变化仅仅由于粉碎过程而引起的，所以称为粉碎机械力化学效应。粉碎机械力化学导致的物料的物理化学性质变化；作用原理模型；机械力化学作用的应用。时间分配7.1概述(20)7.2粉碎机械力化学作用机理(40)7.3粉碎机械力化学的应用(30)备注粉体工程与设备 教案教师张学旭班级材0404本课时间90 min日期2007.10.22本课内容第8章 颗粒流体力学及设备（1）教学目的掌握两相流基本概念掌握颗粒在流体中的运动情况及沉降速度的计算教学意义两相流是分离、分级的基础，学好本节为掌握分级、分离及设备奠定基础。教学重点颗粒在流体中的运动情况及沉降速度的计算教学难点沉降速度的计算教学方式借助电子课件，以宣讲、解释为主，启发、引导学生了解两相流基本概念并掌握颗粒在流体中的运动情况及沉降速度的计算教学内容8.1两相流的基本特性：两相流的浓度 、两相流的密度、两相流的粘度、两相流比热和导热系数8.2 颗粒在流体中的运动8.2.1 颗粒在静止流体中、在重力作用下的沉降8.2.2颗粒在流动流体中、在重力作用下的沉降授课方法固体颗粒在气体管道中的运动、在窑外分解炉中有运动气固二相流；固体颗粒在液体中的运动气液二相流。固体颗粒在空气中的沉降重力沉降由上述实例引出多相流的概念，并介绍二相流与单相流体的性质的不同。根据牛顿第二定律，物体在真空中的降落速度是相同的，那么在流体介质中，不同大小、不同密度的颗粒的降落速度是否相同？从颗粒在流体中的受力分析推导出颗粒在流体中的运动方程。并介绍颗粒沉降末速度的求解方法。时间分配8.1两相流的基本特性(20)8.2 颗粒在流体中的运动8.2.1 颗粒在静止流体中、在重力作用下的沉降(35)8.2.2颗粒在流动流体中、在重力作用下的沉降(35)备注布置作业题部分思考题粉体工程与设备 教案教师张学旭班级材0404本课时间90 min日期2007.10.23本课内容第8章 颗粒流体力学及设备（2）教学目的了解颗粒在流动流体中的运动及沉降速度的修正.了解固定床的一些基本概念.教学意义两相流是分离、分级的基础，学好本节为掌握分级、分离及设备奠定基础。固定床是工程上经常见到的一种应用.了解其特点,为将来在工程上正确掌握其操作参数优化工艺过程有其重要意义.教学重点颗粒在离心力场中的运动流体通过颗粒层的透过流动教学难点教学方式借助电子课件，以宣讲、解释为主，启发、引导学生理解辊式破碎机、 锤式破碎机、 反击式破碎机的结构、工作原理、技术参数的确定原则、工作特点、选型和应用。教学内容8.2.3颗粒在流动流体中、在水平流体中的运动8.2.4颗粒在离心力场中的运动8.2.5 沉降末速度的修正8.3 流体通过颗粒层的透过流动8.3.1 固定床授课方法借助电子课件画面,分析流体的运动情况,得出结论。对颗粒在离心力场的运动，借助画面，分析颗粒受力，依照牛顿第二定律，分析得到离心沉降速度公式。对固定床层的分析,通过两种方法,经验公式法和仿照流体力学的阻力计算而推导出的公式。时间分配8.2.3颗粒在流动流体中、在水平流体中的运动(25)8.2.4颗粒在离心力场中的运动(20)8.2.5 沉降末速度的修正(15)8.3 流体通过颗粒层的透过流动8.3.1 几个概念(30)备注布置部分思考题粉体工程与设备 教案教师张学旭班级材0404本课时间90 min日期2007.10.24本课内容第8章 颗粒流体力学及设备（3）教学目的掌握流态化和气力输送基本原理.了解部分气力输送设备的工作原理、基本结构及应用特点。教学意义流态化是气力输送的基础，掌握流态化基本原理，为正确掌握气力输送设备的应用奠定基础。气力输送设备是工程常用的输送设备。了解各类气力输送设备，为将来的工作奠定基础。教学重点流态化和气力输送基本原理。气力输送设备的工作原理、基本结构及应用特点。教学难点固定床流体速度与压力损失的关系分析.教学方式借助电子课件，以宣讲、解释为主，启发、引导学生掌握流态化和气力输送基本原理.并了解部分气力输送设备的工作原理、基本结构及应用特点。教学内容8.3.2固定床 8.3.3 流态化技术的基本原理8.4 气力输送设备(1) 空气输送斜槽授课方法借助电子课件画面,分析固定床层的分析,通过两种方法,经验公式法和仿照流体力学的阻力计算而推导出的公式。分析流化床基本原理。作为流化床基本原理的一个基本应用，介绍空气输送斜槽的基本结构、工作特点和应用。时间分配8.3.2固定床(35)8.3.3 流态化技术的基本原理（25）8.4 气力输送设备(1) 空气输送斜槽（30）备注布置部分思考题粉体工程与设备 教案教师张学旭班级材0404本课时间90 min日期2007.10.29本课内容第8章 颗粒流体力学及设备（4）教学目的了解各气力输送设备的结构和工作特点。教学意义各气力输送设备是工程常用的输送设备。了解各类气力输送设备，为将来的工作奠定基础。教学重点各气力输送设备的结构和工作特点。教学难点各气力输送设备的结构教学方式借助电子课件，以宣讲、解释为主，启发、引导学生理解各气力输送设备的结构和工作特点。教学内容(2)螺旋式气力输送泵(3)仓式气力输送泵(4)气力提升泵(5)脉冲式气力输送泵授课方法借助电子课件画面，详细介绍各类气力输送设备的结构、分析其工作原理和应用特点。并介绍其在工程的应用。时间分配(2)螺旋式气力输送泵（25）(3)仓式气力输送泵（25）(4)气力提升泵（20）(5)脉冲式气力输送泵（20）备注布置部分思考题粉体工程与设备 教案教师张学旭班级材0404本课时间90 min日期2007.10.31本课内容第9章 分级、分离及设备（1）教学目的掌握分级基本概念及评价效果的方法教学意义分级、分离是最常见的化工单元操作过程。在粉体工程中，也是比较重要的内容。掌握分级基本概念及评价效果的方法对正确应用和开发新型设备具有十分重要的意义。教学重点分级基本概念及评价效果的方法教学难点部分分级效率和牛顿效率的理解。教学方式借助电子课件，以宣讲、解释为主，启发、引导学生理解分级基本概念及评价效果的方法。教学内容9.1 分级和分离理论9.1.1 分离效率9.1.2 分级粒径9.1.3 分级精度9.1.4 分离效果综合评价授课方法利用生活中的实例，让学生理解分级、分离的基本概念、联系和区别。强调分离的目的和意义以及在工程和人类生活中的应用。提出概念、解释概念，引导学生如何利用和工程上如何测量。作为一个评价指标所存在的缺陷，逐步引出部分分离效率和牛顿效率以及分级精度，并详细解释之。时间分配9.1 分级和分离理论9.1.1 分离效率（30）9.1.2 分级粒径（15）9.1.3 分级精度（15）9.1.4 分离效果综合评价（30）备注布置作业和部分思考题粉体工程与设备 教案教师张学旭班级材0404本课时间90 min日期2007.11.05本课内容第10章 分级、分离及设备（2）机械筛分设备教学目的了解筛分机理、筛制以及常见筛分设备及操作要求教学意义筛分是工业和生活中常见的一种分级操作，了解筛分机理、筛制以及常见筛分设备及操作要求对本专业学生是很有必要的。教学重点筛分机理、筛制以及常见筛分设备及操作要求教学难点筛分概率的理解。教学方式借助电子课件，以宣讲、解释为主，启发、引导学生理解筛分机理、筛制以及常见筛分设备及操作要求。教学内容9.2 分级设备9.2.1 机械筛分设备(1) 筛分机理(2) 筛面与筛制(3) 筛分设备授课方法借助电子课件画面以生活中和工业过程中常见的例子引导学生逐渐对筛分产生要对其做深入了解的欲望。对筛分机理做详细的介绍，对各国筛面与筛制以及应用做介绍，尤其强调筛比以及筛子的常用表示方法。各类筛分设备，震动筛、摇动筛、回转筛、手工筛等主要是使筛面与物料间的相对运动不同，因而有不同驱动和结构。介绍各自的工业应用。时间分配(1) 筛分机理（20）(2) 筛面与筛制（20）(3) 筛分设备（50）备注布置部分思考题粉体工程与设备 教案教师张学旭班级材0404本课时间90 min日期2007.11.06本课内容第11章 分级、分离及设备（3）空气分级机教学目的掌握各种流体分级设备的结构、工作原理以及应用特点。教学意义各种流体分级设备在工程上应用非常普遍。掌握各种流体分级设备的结构、工作原理以及应用特点，对本专业学生是非常有必要和有意义的。教学重点各类设备的结构、工作原理、 工作过程、 临界粒径、 细度调节及 应用特点。教学难点临界粒径的分析。教学方式借助电子课件，以宣讲、解释为主，启发、引导学生理解辊式破碎机、 锤式破碎机、 反击式破碎机的结构、工作原理、技术参数的确定原则、工作特点、选型和应用。教学内容9.3 空气分级机9.3.1粗分级机9.3.2 离心式选粉机9.3.3 旋风式选粉机授课方法借助电子课件画面对各类设备以介绍主要结构、 工作原理、 工作过程、 临界粒径、 细度调节、特点和工程中的应用为主，分别介绍各类设备的应用流程，原料如何进入设备、如何实现分级、粗粉出口、成品如何出设备等等。同时使学生回忆闭路粉磨流程中的两个参数，并结合应用。时间分配9.3 空气分级机9.3.1粗分级机（30）9.3.2 离心式选粉机（30）9.3.3 旋风式选粉机（30）备注布置作业和部分思考题粉体工程与设备 教案教师张学旭班级材0404本课时间90 min日期2007.11.07本课内容第12章 分级、分离及设备（3）空气分级机教学目的了解各新型分级设备和超细分级设备。教学意义了解各新型分级设备是在工程上正确应用的前提。超细分级设备在粉体工程中占有一定地位，了解各类超细分级设备对新设备开发和应用有其重要意义。教学重点MDS组合式选粉机 OSepa选粉机Sepax选粉机教学难点超细分级设备原理的分析教学方式借助电子课件，以宣讲、解释为主，启发、引导学生理解辊式破碎机、 锤式破碎机、 反击式破碎机的结构、工作原理、技术参数的确定原则、工作特点、选型和应用。教学内容9.3.4 MDS组合式选粉机9.3.5 OSepa选粉机9.3.6 Sepax选粉机9.3.7 超细分级原理及设备授课方法各类新型选粉机之所以具有较高的分级效率，从结构和原理上分析其原因，但大型选粉机难以进行超细粉的分级。原因在于分级力场强度不够大，超细粉分级力场的要求：分级力场强、有明确的分级面、分级迅速、自由涡离心力场的分级机、强制涡分级力场的分级机。介绍各类超细分级设备的结构和工作原理。强调：充分的预分散是高效率分级的必要前提时间分配9.3.4 MDS组合式选粉机（10）9.3.5 OSepa选粉机（20）9.3.6 Sepax选粉机（20）9.3.7 超细分级原理及设备（40）备注布置部分思考题粉体工程与设备 教案教师张学旭班级材0404本课时间90 min日期2007.11.12本课内容第9章分级、分离及设备（3）9.4 分离设备教学目的了解气固分离的目的与要求及分离设备的性能评价指标掌握重力分离设备的工作原理、性能应用及工作特点教学意义分离设备是工程上常用设备。了解并掌握气固分离的目的与要求及分离设备的性能评价指标，掌握重力分离设备的工作原理、性能应用及工作特点是本专业学生的基本业务素质。学好本节，对将来的工作和研究是十分重要的。教学重点 (1) 气固分离的目的与要求(2) 分离设备的性能评价指标(3) 重力分离设备教学难点分离设备的性能评价指标教学方式借助电子课件，以宣讲、解释为主，启发、引导学生掌握气固分离的目的与要求，对分离设备的性能评价指标能够灵活运用。了解重力分离设备。教学内容9.4 分离设备9.4.1 气固分离设备(1) 气固分离的目的与要求(2) 分离设备的性能评价指标(3) 重力分离设备授课方法以生活中的空气质量及其评价为例，引起思考：怎么才能使空气质量变好呢？途径之一就是将气固两相流中的固体颗粒分离出来。分离的干净与否呢？就用相关的参数去表征，详细介绍分离效率的相关概念。如何实现气固分离呢？开始介绍各种分离设备，其中重力式分离设备就是其分离设备之一，介绍其原理、结构、工作特点、及其应用。时间分配9.4 分离设备9.4.1 气固分离设备(1) 气固分离的目的与要求（10）(2) 分离设备的性能评价指标（60）(3) 重力分离设备（20）备注布置作业和部分思考题粉体工程与设备 教案教师张学旭班级材0404本课时间90 min日期2007.11.14本课内容第13章 分级、分离及设备（3）旋风收尘器、过滤式除尘器教学目的掌握旋风分离器、过滤式除尘器的工作特点、流场分布、临界粒径、分离效率、压力损失等基本概念；及其应用特点教学意义掌握旋风分离器、过滤式除尘器是工程上常用的设备，了解其工作特点、流场分布、临界粒径、分离效率、压力损失等基本概念，对正确合理应用设备，净化环境、提高空气质量有重要意义。教学重点旋风分离器、过滤式除尘器的工作特点、临界粒径、分离效率、压力损失及其应用特点。教学难点旋风分离器的流场分布及颗粒在器内的运动特征。教学方式借助电子课件，以宣讲、解释为主，启发、引导学生掌握旋风分离器、过滤式除尘器的工作特点、流场分布、临界粒径、分离效率、压力损失及其应用特点。教学内容旋风分离器过滤式除尘器之一-袋式除尘器授课方法重力式除尘器的特点是结构简单、造价低廉，但是其临界粒径大、分离效率低也是其致命弱点。旋风分离器与其相比就是用能量换取了体积和高效。介绍各类旋风分离器的结构特点、临界粒径、分离效率、压力损失、应用、及选型计算等。但一般而言，旋风分离器的排出气体仍满足不了国家排放标准的要求。袋式除尘器排出气体大部分都能满足国家排放标准的要求，引出对袋式除尘器结构、类型、工作原理、对滤布的要求等应用特点等。特别要强调袋式除尘器对气体性质和入口含尘浓度的要求。时间分配旋风分离器（60）过滤式除尘器之一-袋式除尘器（30）备注布置作业和部分思考题粉体工程与设备 教案教师张学旭班级材0404本课时间90 min日期2007.11.19本课内容第9章 分级、分离及设备（4）过滤式除尘器之二-颗粒层除尘器静电收尘器(electrostatic precipitator)教学目的掌握电除尘器的工作特点、临界粒径、分离效率、压力损失等基本概念；及其应用特点教学意义静电除尘器是工程上常用的设备，了解其工作特点、临界粒径、分离效率等基本概念，对正确合理应用设备，净化环境、提高空气质量有重要意义。教学重点颗粒层除尘器的工作原理、基本结构、工作特点。电除尘器的工作特点、临界粒径、分离效率、压力损失及其应用特点教学难点电除尘器颗粒的荷电机理。教学方式借助电子课件，以宣讲、解释为主，启发、引导学生掌握颗粒层除尘器的工作原理、基本结构、工作特点；电除尘器的工作特点、临界粒径、分离效率、压力损失及其应用特点。教学内容过滤式除尘器之二-颗粒层除尘器静电收尘器授课方法袋式除尘器不能处理高温气体是其突出的缺点，颗粒层除尘器也是一种过滤式除尘设备，但过滤介质不同，因此结构也不同，但耐高温，这是其优点。静电收尘器则是应用异性电荷互相吸引原理而工作的。作为一种设备，就是怎样使尘粒带上某种电荷，并在电场力作用下，从气体中分离出来，采用一定的清灰方式，输送走收下的粉尘。讲清楚影响电除尘器操作的一些因素以及如何选型。时间分配过滤式除尘器之二-颗粒层除尘器（20）静电收尘器（70）备注布置作业和部分思考题粉体工程与设备 教案教师张学旭班级材0404本课时间90 min日期2007.11.20本课内容第9章 分级、分离及设备（5）除尘系统设计、喷雾干燥塔、9.4.2 液固分离设备、 水力旋流器、 压滤机教学目的了解除尘系统设计的一般步骤；了解喷雾干燥塔工作原理及应用；了解液固分离设备。教学意义除尘系统设计是本专业学生基本的技能，掌握本节内容为将来的工作奠定理论基础。喷雾干燥塔和液固分离设备是陶瓷业常用设备，了解其工作原理对本专业的学生是非常重要的。教学重点除尘系统设计的一般步骤；教学难点喷雾干燥塔工作原理分析教学方式借助电子课件，以宣讲、解释为主，启发、引导学生了解除尘系统设计的一般步骤；了解喷雾干燥塔工作原理及应用；了解常见的液固分离设备。教学内容除尘系统设计的一般步骤；喷雾干燥塔工作原理及应用；液固分离设备。授课方法学习除尘设备的目的是为了应用，如何用呢？首先讲一个除尘系统的主要组成，再分别介绍各部分的设计原则及设计计算步骤。因时间关系，此处不举例。喷雾干燥塔则主要是讲雾化原理和干燥特点，借助电子课件画面讲述结构及流程。液固分离以恒速过滤和恒压过滤、箱式压滤机的构造为主做介绍。时间分配除尘系统设计的一般步骤（30）；喷雾干燥塔工作原理及应用（30）；液固分离设备（30）。备注布置部分思考题粉体工程与设备 教案教师张学旭班级材0404本课时间90 min日期2007.11.21本课内容第 10 章 混合与造粒教学目的了解混合过程评价及其意义了解粒化过程机理以及影响粒化的因素教学意义混合和造粒是粉体工程的重要一部分。学好本节内容，为将来工作奠定良好的基础。教学重点混合程度的评价、 混合机理、混合过程特点、 影响混合的因素、混合机的类型