4.2. Расчёт I I -ой стадии измельчения.

Выбор типоразмера дробилки для 2-й стадии измельчения осуществляется по максимальному куску, поступающего на измельчение.

d_max1= b_опт ∙ d_i /b =150 ∙ 2,4=360 мм , максимальный кусок , поступающий после предварительного грохочения. Следовательно, D_max для 2-й стадии измельчения принимаем равным 360 мм.

Рассмотрим конусную дробилку среднего дробления КСД - 3000 (Т.)

Таблица 4.2.1

Техническая характеристика КСД - 3000 (Т.)

Параметры	КСД -3000(Т.)
Диаметр основания дробящего конуса Dк, мм	3000
Ширина приемного отверстия В, мм	475
Наибольшая крупность исходного материала Dmax, мм	380
Диапазон регулирования ширины разгрузочного отверстия в фазе сближения (е), мм	25-50
Длина зоны параллельности Lп, мм	300
Частота вращения эксцентрикового вала n, 1/с	3,63
Мощность эл/двигателя Nдр, кВт	500
Масса без комплектующих частей Мдр, т	250

Определим производительность дробилки для различных значений ширины разгрузочной щели: 25 мм , 37 мм , 50 мм

Q_ксд=3600 ∙k_и∙k_н∙L_п∙П∙n∙D_к∙е (4.2.1)

где L_п- длина зоны параллельности , м ;

n – частота вращения эксцентрикового вала n, 1/с ;

D_к - Диаметр основания дробящего конуса D_к, мм

е - разгрузочное отверстие в фазе сближения, мм

Q₍₂₅₎=3600∙1,1∙0,3∙3,14∙3∙0,3∙3,63∙0,025=304,7 м³/ч

Q₍₃₇₎= 3600∙1,1∙0,3∙3,14∙3∙0,3∙3,63∙0,037=451м³/ч

Q₍₅₀₎= 3600∙1,1∙0,3∙3,14∙3∙0,3∙3,63∙0,05=609,3 м³/ч

Процентное содержание фракций, поступающих на I I стадии измельчения:

J_(0-d1)е^´´=f(d₁/е) (4.2.2)

J_0-70= f(70/1000=0,07)= 2%

J^´_0-70= f(70/195=0,35)= 9,5%

J^´´_{0-70 (25)}= f(70/25=2,75)= 100%

J^´´_{0-70 (37)}= f(70/37=1,9)= 85%

J^´´_0-70(50)= f(70/50=1,4)= 66%

J^´´_{0-20 (25)}= f(20/25=0,8)= 37%

J^´´_{0-20 (37)}= f(20/37=1,9)= 20,6%

J^´´_0-20(50)= f(20/50=0,4)= 12%

J^´´_{20-70 (25)}= f(100-37)= 63%

J^´´_{20-70 (37)}= f(85-20,6)= 64,4%

J^´´_20-70(50)= f(66-12)= 54%

Недробленая масса

J_(0-20)=f(20/1000=0,02)=1,3 %

J_(0-70)=f(70/1000=0,07)=5,6 %

J_(10-40)=f(5,6-1,3)= 4,3 % Объем материала, выходящего после I-ой и I I-ой стадий измельчения:

V₄= (V₁₊ V₅ )-(E_к^´/100∙J_0-70^´/100∙V₅ +E_к^´/100∙J_0-70/100∙Qч) / E_к^´/100∙J_0-70^´´/100 V₄₍₂₅₎= (60,39 +244,6 )-(0,9 ∙0,32 ∙244,6 +0,9 ∙0,05 ∙305) /0,9∙1=245,4 м³/ч

V₄₍₃₇₎= (60,39 +244,6)-(0,9 ∙0,32 ∙244,6 +0,9 ∙0,05 ∙305) /0,9∙0,85=288,7 м³/ч

V₄₍₅₀₎= (60,39 +244,6)-(0,9 ∙0,32 ∙244,6 +0,9 ∙0,05 ∙305) /0,9∙0,66=371,8 м³/ч

Объем возврата:

V₃= V₄ (4.2.3)

V₃(25)=245,4 м³/ч

V₃(37)=288,7 м³/ч

V₃(50)=371,8 м³/ч

Объем готовой продукции:

V_г.п.ij=V (d₁-d₃)_ij=J_(d1-d3)ij^´´∙ V_ij /100 (4.2.4)

V_г.п.(25)=63∙245,4/100=154,6 м³/ч

V_г.п.(37)=64,4∙288,7/100=185,92 м³/ч

V_г.п.(50)=54∙371,8/100=200,8 м³/ч

Требуемое число дробилок:

Z_др(25)=245,4/304,7 =0,8

Z_др(37)=288,7/451=0,64

Z_др(50)=371,8/609,3=0,61

РЗ(25)= 0, 8∙100/1=80 %

РЗ(37)=0,64∙100/1=64 %

РЗ(50)=0,61∙100/1=61%

N_y(25)=500∙1/245,4=2,03 кВт.ч/м³

N_y(37)= 500∙1/288,7=1,7 кВт.ч/м³

N_y(50)= 500∙1/371,8=1,3 кВт.ч/м³

М_y(25)=250∙1/245,4=1,01т.ч./м³

М_y(37)= 250∙1/288,7=0,9 т.ч./м³

М_y(50)= 250∙1/371,8=0,7 т.ч./м³

Принимаем b_опт=37 мм.

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 2)

Рассмотрим дробилку ЩДС – 1 4×9.

Таблица 4.2.3

Техническая характеристика дробилки ЩДС-1 4×9

Параметры	ЩДС 4×9
Размеры приемного отверстия, мм:
Ширина	400
Длина	900
Наибольшая крупность исходного материала Dmax, мм	340
Номинальная ширина разгрузочной щели в фазе раскрытия, мм (b)	60
Диапазон регулирования разгрузочной щели, мм	+30 -20
Угол захвата, град	18
Частота вращения эксцентрикового вала n, 1/с	4,83
Мощность эл/двигателя Nдр, кВт	45
Масса без эл/двигателя Мдр, т	10,85

S_ср40=0,0035+0,05∙ 0,04+0,02∙0,4=0,0135 м

S_ср60=0,0035+0,05∙ 0,06+0,02∙0,4=0,0145 м

S_ср90=0,0035+0,05∙ 0,09+0,02∙0,4=0,016 м

Q₄₀=1800∙1,05∙0,5∙0,0135∙0,9∙4,83∙(0,4-0,04) ∙0,04/0,4∙tg18=6,14 м³/ч

Q₆₀=1800∙1,05∙0,5∙0,0145∙0,9∙4,83∙(0,4-0,06) ∙0,06/0,4tg18=9,34 м³/ч

Q₉₀=1800∙1,05∙0,5∙0,016∙0,9∙4,83∙(0,4-0,09) ∙0,09/0,4∙tg18=14,1 м³/ч

Процентное содержание фракций, поступающих на I I стадии измельчения:

J_(0-20)40^´´=f(20/40=0,5)=26%

J_(0-20)60^´´=f(20/60=0,3)=15%

J_(0-20)90^´´=f(20/90=0,22)= 11,5%

J_(0-70)40^´´=f(70/40=1,75)=93,5%

J_(0-70)60^´´=f(70/60=1,15)=72,5%

J_(0-70)90^´´=f(70/90=0,77)=46,4%

J_(20-70)40^´´= 93,5-26=67,5%

J_(20-70)60^´´= 72,5-15=57,5%

J_(20-70)90^´´=46,4-11,5=34,9 %

Объем материала, выходящего после I-ой и I I-ой стадии измельчения

V₄₍₄₀₎= (60,39 +244,6)-(0,9 ∙0,32 ∙244,6+0,9∙0,05∙305) /0,9∙0,7=350,5 м³/ч

V₄₍₆₀₎= (60,39 +244,6)-(0,9 ∙0,32 ∙244,6+0,9 ∙0,05 ∙305) /0,9∙0,6=408,9 м³/ч

V₄₍₉₀₎= (60,39 +244,6)-(0,9 ∙0,32 ∙244,6+0,9 ∙0,05 ∙305) /0,9∙0,4=613,4 м³/ч

Объем возврата:

V₃= V₄ (4.2.5)

V₃(40)= 350,5 м³/ч

V₃(60)= 408,9 м³/ч

V₃(90)= 613,4 м³/ч

Требуемое количество дробилок для рассчитываемой стадии измельчения, шт:

Z_др(40)= 350,9 /6,14 =57,7

Z_др(60)= 408,9/9,34 =43,7

Z_др(90)= 513,4/14,1 =33,5

РЗ(40)=57,1∙100/57=100%

РЗ(60)=43,7∙100/44=99,58%

РЗ(90)=43,5∙100/44=98,8 %

V_г.п.(40)=67,5∙350,5 /100=214,1 м³/ч

V_г.п(60)=57,5∙408,9/100=236,6 м³/ч

V_г.п.(90)=34,9∙613,4/100=245,1 м³/ч

N_y(40)=45∙57/350,5 = 7,3 кВт.ч/м³

N_y(60)=45∙44/408,9 = 4,8 кВт.ч/м³

N_y(90)=45∙44/513,4 = 3,2 кВт.ч/м³

М_y(40)=10,85∙57/350,5=1,7 т.ч./м³

М_y(60)=10,85∙44/408,9=1,2 т.ч./м³

М_y(90)=10,85∙44/513,4=0,8 т.ч./м

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 3) Принимаем b_опт=60 мм.

Составим таблицу показателей дробилок :

Таблица 4.2.5

Типоразмер дробилки	bопт	Zдр	Vi	Vг.п	Nдр	Мдр
КСД - 3000 (Т.)	37	1	288,7	185,92	1,7	0,9
ЩДС – 1 4×9	60	44	408,9	245,1	4,8	1,2

Окончательно принимаем конусную дробилку с КСД -3000(Т)