- •Раздел I. Оборудование для измельчения и сортирования строительных материалов
- •Глава I. Общие сведения
- •§ 1. Свойства измельчаемых материалов
- •§2 Основные сведения о свойствах измельчаемых материалов
- •1. Шкала для оценки абразивности материалов (предложенная вниИстройдормаш)
- •§ 3. Характеристика процесса измельчения
- •§4. Требования к качеству строительных материалов
- •§ 5. Энергоемкость процесса измельчения
- •§ 6.Основные методы измельчения.
- •Глава II. Машины для дробления
- •§ 1. Щековые дробилки
- •§2 Конструкция
- •§3 Расчет основных параметров
- •§4 Расчет нагрузок в основных элементах
- •Глава 3 конусные дробилки
- •§1 Назначение, принцип действия и классификация
- •§2 Конструкция
- •Основы расчета конусных дробилок
- •Глава 4 валковые дробилки
- •§1 Область применения и классификация
- •§2 Конструкция
- •§3 Расчет основных параметров
- •Раздел 2. Машины и оборудование
- •Глава2. Общие сведения о процессах сортирования материалов
- •§1 Назначение и сущность процессов сортирования
- •§2 Основы вероятностной теории процесса
- •Глава1. Грохоты с плоскими рабочими органами
- •§1 Конструкция просеивающих элементов
- •§2 Вибрационные грохоты
- •Глава3. Передвижные дробильно-сортировочные установки
- •Раздел 4. Машины для перемешивания
- •Глава 1. Общие сведения
- •§1.Процесс перемешивания
- •§2.Классификация смесительных машин
- •§ 2. Смесительное оборудование для приготовления жидких суспензий и эмульсий
- •§1.Смесители для приготовления шлама
- •§ 2. Смесители для приготовления гипсовых составов
- •§3.Смесители для приготовления суспензий при производстве керамических изделий
- •Глава 3.Смесителм для премешивания сухих порошковых и вязкопластических смесей.
- •§1.Лопастные смесители с горизонтальными валами
- •§ 2. Бегунково-лопастные смесители
- •§3.Пневмомеханический гомогенизатор.
- •Глава 5. Смесители для приготовления бетонных смесей и строительных растворов.
- •§ 1. Общие сведения о бетонах,
- •Строительных растворах. Классификация смесительных машин.
- •§2.Гравитационные бетоносмесители.
- •§2.Смесители принудительного действия.
- •§3.Смесители для приготовления строительных растворов.
- •§4. Вибрационные смесители
- •§5.Смесители для приготовления легких бетонов
- •Глава 6. Бетонные и растворные заводы и установки
- •§1.Технологический процесс приготовления бетонов и растворов
- •§2.Основные типы и состав бетонных и растворных заводов
- •§3.Основы автоматизации смесительных заводов и установок
- •§4.Выбор смесительного завода.
Глава 3.Смесителм для премешивания сухих порошковых и вязкопластических смесей.
§1.Лопастные смесители с горизонтальными валами
Для перемешивания глины при изготовлении керамических изделий, а также для подготовки шихты в стекольном, силикатном и других производствах широко применяют одновальные и двух-вальные лопастные смесители непрерывного и циклического действия. Смесители этой группы применяют как для приготовления шихты из нескольких компонентов, так и для приготовления однородной гомогенной массы в сухом виде или с увлажнением. Увлажнение может производиться водой или паром низкого давления. В последнем случае достигается более высокое качество изделий, так как пар прогревает массу и затем, конденсируясь, увлажняет ее.
В двухвальном смесителе (рис. 209) перемешивание материала, поступающего по загрузочной воронке 7, производится вращающимися навстречу друг другу лопастными валами 5, размещенными в корытообразном корпусе 2, закрытом теплоизоляционным кожухом, наполненным стекловатой. Перемешиваемая масса постепенно продвигается лопастями 4, установленными под определенным углом, к разгрузочному лотку 16. Увлажнение массы может производиться водой, подаваемой в распылитель 5, или паром, который поступает по трубопроводу 15 в коллектор 13 и далее подается в смеситель сквозь щелевые пазы, образуемы чешуйчатой облицовкой корпуса 14. Лопастные валы, установленные в подшипниках 7, приводятся во вращение двигателем 12, через редуктор 10, муфту 9 и синхронизатор 5, выполненный в виде закрытого редуктора.
В приводе смесителя вместо традиционной фрикционной муфты сцепления применена центробежная муфта 11, использование которой позволило исключить ручное управление и обеспечить автоматическое, дистанционное управление машиной в технологической цепи агрегатов. Корыто смесителя сверху закрыто секционными герметическими крышками 5, предотврающими выход пара из смесителя.
Для интенсификации процесса и повышения качества переработки глиняных масс применяют смесители, осуществляющие не только перемешивание и усреднение массы, но и ее растирание. На рис. 210 показан смеситель с фильтрующей решеткой. Глиняная масса из смесительной зоны 6 двумя шнеками 5, приводимыми во вращение двигателем, через ременную передачу 8 и редуктор 7 нагнетается в копильник 2. После заполнения копильника по мере возрастания давления глина продавливается через щелевые отверстия фильтрующей решетки 4, вследствие чего она измельчается и перетирается. Каменистые включения, не прошедшие через отверстия решетки, вдавливаются шнеком в глиняную пробку в копильнике. Копильник с торца закрыт заслонкой 1, которая периодически поднимается приводом 3, и тогда скопившаяся масса с каменистыми включениями выталкивается шнеком.
Таким образом, в одном агрегате производится перемешивание, перетирание и освобождение глины от каменистых включений.
На рис. 211 показана схема двухвального быстроходного смесителя непрерывного действия типа СМС-95, предназначенного для приготовления силикатной массы. Силикатная масса, поступающая по воронке 3, перемешивается и одновременно перемещается лопастями 11 вдоль корпуса 8 к разгрузочному люку 9. На крышках в средней зоне смесителя смонтированы шесть форсунок 2, которые тонко распыляют воду, обеспечивая равномерное распределение в массе жидкой фазы и исключая образование комков.
Корпус смесителя, установленный на двух фундаментных опорах, 7, закрыт герметической крышкой 10, в которой имеется патрубок 1 для подключения к системе аспирации для исключения попадания в помещение пыли и пара.
Лопастные валы, установленные в подшипниках 4, приводятся во вращение двигателем 6 через ременную передачу и редуктор 5. Схема установки лопастей и скорость их вращения для конкретных условий подбираются такими, чтобы в верхней части смеси образовывался «кипящий» слой частиц, отбрасываемых лопастями навстречу друг другу. Такой режим работы позволяет повысить эффективность процесса перемешивания. Шаг размещения лопастей и угол их установки выполнен переменным для обеспечения надлежащих условий перемешивания по мере изменения плотности массы к разгрузочному концу смесителя. Для послесилосной обработки известково-песчаной смеси применяют эффективные смесители-растиратели, оснащенные рабочими органами с упругими (проволочными) элементами. Смеситель (рис. 212) работает следующим образом. Смесь, поступающая по загрузочному лотку 5, попадает в накопитель 3, расположенный над роторами с упругими элементами 6, эксцентрично размещенными во вращающемся барабане 1. Быстровращающийся ротор своими щетками захватывает смесь и отбрасывает ее непрерывным потоком в пространство между ротором и регулируемой калибрующей
стенкой накопителя 2. Здесь комья смеси разделяются на мелкие части, которые отбрасываются через зазоры направляющей решетки 7, на внутреннюю стенку вращающегося барабана 7, опирающегося на приводные опорные ролики 8. При вращении барабана смесь поднимается до срезающего ножа 4 и затем сбрасывается в накопитель 3.
Элементы направляющей решетки установлены под определенным углом к оси барабана, в результате чего при каждом цикле циркуляции смесь продвигается вдоль барабана к его открытому разгрузочному торцу. Число циклов циркуляции регулируется изменением угла установки колосников направляющей решетки в зависимости от свойств смеси.
Схема смесителя показана на рис. 213. На раме 1 установлен барабан, приводимый во вращение двигателем 2 через приводные опорные ролики. Барабан закрыт герметическим капотом, состоящим из торцовых стенок 5 и 13 и крышки 9. С обоих торцов барабана имеются лабиринтные уплотнения 11. Смеситель может подключаться к системе аспираций через патрубок 6. В барабане эксцентрично размещен ротор 17, приводимый во вращение двигателем 3. Привод смесителя закрыт кожухом 4. Изменение угла установки колосников направляющей решетки 18 производится
винтовым устройством 16, размещенным вне барабана. Такое же устройство имеет и срезающий нож 8. Материал поступает в накопитель 10 по воронке 12 и лотку 15. Накопительно-направляющее устройство и направляющая решетка снабжены вибраторами 14. Техническая характеристика смесителей с горизонтальными лопастными валами дана в табл. 26.
Производительность лопастных смесителей непрерывного действия (м3/ч)
где D — диаметр лопастей, м; s— шаг винтовой линии лопастей, м; п — частота вращения валов, об/мин; kB— коэффициент возврата смеси, равный 0,6—0,7; φ— коэффициент заполнения смесителя, равный 0,5—0,6; z— число лопастных валов; kп— коэффициент прерывистости винтовой поверхности, образованной лопастями.
Коэффициент прерывистости является отношением проекции ширины лопасти на винтовую линию (рис. 214, б) к длине винтовой линии:
где b — ширина лопасти; α — угол между плоскостью лопасти и осью вала; δ— число лопастей в пределах одного шага винта.
Для обеспечения надлежащего качества перемешивания длина смесителя L = (2,7÷З)D.
Мощность привода затрачивается на преодоление сопротивлений при деформации и резании глины лопастями и на продвижение массы вдоль смесителя. Момент (Н·м), необходимый на вращение лопасти (рис. 214):
Мощность (кВт), затрачиваемая на вращение вала с лопастями:
где kp — коэффициент сопротивления резания глины, равный (1,8—2,5) 105 Па; Rн и Rв— наружный и внутренний радиус лопасти, м.
Составляющая мощности, расходуемой на транспортирование смеси вдоль корыта (кВт):
где П — производительность смесителя, м3/ч; ρ— объемная масса смеси, кг/м3; L — длина смесителя, м; W — коэффициент сопротивления движению (для глины равный 4—5); g— ускорение свободного падения, м/с2.
Мощность двигателя:
где η— КПД привода.