4.Расчет и выбор дробильного оборудования.

4.1. Расчёт I-ой стадии измельчения.

Сначала для 1-й стадии измельчения материала сделаем расчёт щековой дробилки с простым движением щеки. Дробилку подбирают по максимальному размеру куска. Dmax = 1000 мм

Принимаем ЩДС - 11 12 x 15 .

Таблица 4.1.1

Техническая характеристика ЩДС - 11 12 x 15

Параметры	ЩДС - 11 12 x 15
Размеры приемного отверстия , мм длина – L ширина - В	1500 1200
Наибольшая крупность исходного материала Dmax,мм	1000
Номинальная ширина разгрузочной щели b , мм	155
Диапазон регулирования разгрузочной щели , мм	-40, +40
Угол захвата , град	20
Частота вращения эксцентрикового вала n, 1/с	2,83
Мощность эл/двигателя Nдр, кВт	160
Масса без комплектующих частей Мдр, т	45
Габаритные размеры : длина , м ширина , м высота , м	- - -

Определим производительность дробилки для различных значений ширины разгрузочной щели: 115 мм , 155 мм , 195 мм.

Qщ= , (4.1.1)

где Q_j – производительность при заданной ширине щели, м³/ч;

k_и – коэффициент, учитывающий прохождение материала без измельчения;

k_н – коэффициент измельчения;

n – частота вращения эксцентрикового вала, 1/с;

L – длина приемного отверстия, м;

b – max ширина разгрузочного отверстия, м;

В – ширина приемного отверстия, м;

S_ср – среднее значение хода подвижной щеки, м;

α - угол захвата, град.

S_срij=0,0035+0,05∙b+0,02∙В (4.1.2)

S_ср(115)=0,0035+0,05х0,115+0,02х1,2 =0,0332 м

S_ср(155)= 0,0035+0,05х0,155+0,02х1,2=0,0352м

S_ср(195)= 0,0035+0,05х0,195+0,02х0,6=0,0372 м

Q₁₁₅=1800∙1,1∙0,4∙0,0332 ∙1,5∙2,83∙(1,2-0,115)∙0,115/(1,2∙tg20)= 31,65 м³/ч

Q₁₅₅=1800∙1,1∙0,4∙0,0352∙1,5∙2,83∙(1,2-0,155)∙0,155/(1,2∙tg20)=43,56м³/ч

Q₁₉₅=1800∙1,1∙0,4∙0,0372 ∙1,5∙2,83∙(1,2-0,195)∙0,195/(1,2∙tg20)=53,49м³/ч

Требуемое количество дробилок для рассчитываемой стадии измельчения, шт

Z_дрij=V_ij/ Q_ij, (4.1.3)

где V_ij – объем материального потока, поступающего на i-ую стадию измельчения, м³/ч;

Q_ij – производительность дробилки i-ой стадии измельчения, м³/ч;

Z_дрij – требуемое количество дробилок, шт.

Z_дрij=V₂/ Q_ij

Z_др(115)= 263,82/31,65 =8,33

Z_др(155) =263,82/43,56 = 6,05

Z_др(195) =263,82/53,49 = 4,93

Рабочая загрузка дробилки, %

РЗ= Z_др/Z_п∙100% (4.1.4)

РЗ₍₁₁₅₎= 8,33/8∙100% =104%

РЗ₍₁₅₅₎= 6,05/6∙100% =101%

РЗ₍₁₉₅₎= 4,93/5∙100% =99%

Объем фракции готового продукта, отделяемый на i-ой стадии измельчения, м³/ч

V_г.п.ij=V (d₁-d₃)_ij=J_(d1-d3)ij^´∙ V_ij /100, (4.1.5)

где J_(d1-d3)ij^´ - содержание фракций готового продукта после i-ой стадии измельчения при j –ом значении b (е), %.

V₅ = V₂ = 244,6 м³/ч

J^´_{0-20 (115)}= f(20/115=0,17)=8,6 %

J^´_{0-70 (115)}= f(70/115=0,6)= 33%

J^´_{20-70 (115)}= J^´_{0-70 (145)}- J^´_{0-20 (115)}= 33-8,6=24,4%

J^´_{0-20 (155)}= f(20/155=0,125)= 5,5 %

J^´_{0-70 (155)}= f(70/155=0,45)= 23 %

J^´_{20-70 (155)}= 23-5,5=17,5%

J^´_{0-20 (195)}= f(20/195=0,1)= 4%

J^´_{0-70 (195)}= f(70/195=0,35)=17,5 %

J^´_{20-70 (195)}= 17,5-4=13,5 %

V_г.п.(115)= J^´_{20-70 (115)} ∙ V₂/100=24,4 ∙2,45=59,8 м³/ч

V_г.п.(155)=17,5 ∙2,45=42,9 м³/ч

V_г.п.(195)=13,5 ∙2,45=33,1м³/ч

N_y115=160∙8/ 244,6= 5,23 кВт.ч/м³

N_y155=160∙6/ 244,6=3,9 кВт.ч/м³

N_y195=160∙5/ 244,6=3,3 кВт.ч/м³

М_y115=45∙ 8/ 244,6=1,5 т.ч./м³

М_y155=45∙ 6/ 244,6=1,1 т.ч./м³

М_y195=45∙ 5/ 244,6=0,9т.ч./м³

Для определения оптимального значения ширины разгрузочной щели b_опт построим графические зависимости числа дробилок Z_др, объёма фракций готового продукта V_г.п. от ширины разгрузочной щели (См.чертеж; График 1).

Принимаем b_опт=155 мм.

Рассмотрим дробилку ККД – 1200/150

Таблица 4.1.3

Техническая характеристика ККД – 1200/150

Параметры	ККД – 1200/150
Ширина приемного отверстия В, мм	1200
Наибольшая крупность исходного материала Dmax,мм	1000
Диаметр основания дробящего конуса Dk, мм	1800
Эксцентриситет дробящего конуса в плоскости разгрузочного отверстия (r), мм	24
Углы наклона к вертикали образующих конусов, град	9 и 18
Ширина разгрузочного отверстия в фазе раскрытия (b), мм	150
Частота вращения эксцентрикового вала n, 1/с	1,96
Мощность эл/двигателя Nдр, кВт	320
Масса без комплектующих частей Мдр, т	250

(4.1.6)

где k - коэффициент, учитывающий прохождение материала без измельчения (1 стадия )

k - коэффициент измельчения

r – эксцентриситет вала подвижного конуса, м

n – частота вращения эксцентрикового вала (число качаний), с^-1

Dк – диаметр основания подвижного конуса, м

b – ширина разгрузочного отверстия, м

- углы наклона образующих поверхностей конусов, град

QККД=7200*1,05*0,3*3,14*1,8*1,96*0,024*(0,15+0,024)/tg9+tg18=527,64 м³/ч

Требуемое количество дробилок для рассчитываемой стадии измельчения, шт Z_дрij=V_ij/ Q_ij (4.1.5)

где V_ij – объем материального потока, поступающего на i-ую стадию измельчения, м³/ч

Q_ij – производительность дробилки i-ой стадии измельчения, м³/ч

Z_дрij – требуемое количество дробилок, шт

Z_др=244,6/ 527,64=0,5

РЗ=50 %

Определим объём фракций готового продукта после 1-й стадии измельчения:

J^´_{0-20 (150)}= f(20/150=0,125)= 7,5%

J^´_{0-70 (150)}= f(70/150=0,45)=32 %

J^´_{20-70 (150)}= 32-7,5=24,5 %

V_г.п.(150)= J^´_{20-70 (150)}∙ V₂/100=24,5 ∙2,45=60 м³/ч

Определим удельное значение мощности, кВт.ч/м³ и массы т.ч/м³:

N_(ККД) =320*0,5/244,6=0,7кВт. ч/м³

М_(ККД)=250*0,5/244,6= 0,5т.ч/м³

Для определения оптимального значения ширины разгрузочной щели b_опт построим графические зависимости числа дробилок Z_др, объёма фракций готового продукта V_г.п. от ширины разгрузочной щели.

Принимаем bопт=150 мм

Составим таблицу показателей дробилок:

Таблица 4.1.5

Типоразмер дробилки	bопт	Zдр	Vi	Vг.п	Nyi	Мyi
ККД – 1200/150	150	1	244,6	60	0,7	0,5
ЩДС-11 12 x 15	155	6	244,6	42,9	3,9	1,1

Окончательно принимаем ККД – 1200/150.