8.5. Енергетичний розрахунок

Потужність, яка необхідна для приводу дробарки, знаходиться з рівняння енергетичного балансу

n=n_п + n_x + n_tp + n_ш, Вт (8.30)

де N_П - потужність, яка споживається при подрібненні перероблено­го матеріалу;

N_Х - потужність холостого ходу ротора дробарки;

N_TP - потужність, яка споживається на транспортування продуктів подрібнення;

N_Ш - потужність приводу шлюзової заслінки.

В залежності від призначення молоткової дробарки (спеціальна-Універсальна) її завантажувальний пристрій може бути виготовлений У вигляді живильного транспортера і у вигляді самопливного бункера.

Потужність, що споживається на подрібнення перероблю вально-^го матеріалу, рівна

N_П=A_П ·Q, Вт (8.31)

Де А_П - питома робота подрібнювача, Дж/кг; Q - секундна продуктивність, кг/с. Питома робота подрібнювача підраховується по наступному рівнянню

Дж/кг (8.32)

де С_ПР - коефіцієнт, враховуючий затрати роботи, обумовленою не­однорідністю матеріалу;

C_s, C_v - коефіцієнти, які залежать від фізико-механічних властиво­стей матеріалу;

Л - ступінь подрібнення матеріалу, знаходяться як відношення се­реднього розміру D кусків початкового матеріалу до середнього роз­міру d часток продукту подрібнення, тобто .

Для визначення наведених коефіцієнтів представлена таблиця 8.3.

Таблиця 8.3. Характеристика фуражного зерна

Культура Щільність Еквівалентний Коефіцієнти

кг/м³ діаметр, мм

С _ПР С у, С _S ,

кДж/кг кДж/кг

Я чмінь 1300 4,2 1,20±0,30 8,5 7,5

Овес 1350 3,7 5,00±1.50 2,34 1,96

Ж ито 1280 3,3 1,45 ±0,35 8,4 6,4

П шениця 1360 3,8 4,6 8,15 г орох 1360 6,3 10,7 3,66

Потужність N_x визначається наступним рівнянням

(8.33)

де l_с - сумарний момент інерції барабану, що обертається з молотка­ми;

W — кутова швидкість робочого режиму;

- кут одного оберту. При розгоні дробарки необхідно брати (2...10) . Момент інерції l_Д, окремого диска барабана становить

(8.34)

де m - маса диска;

R - радіус диска.

Маса диска знаходвдмя по формулі

(8.35)

де D - діаметр диска;

d - діаметр отвору для вала;

- товщина диска;

- щільність матеріалу (для металу = 7800Кг/м ³ ). Момент інерції молотка визначається

(8.36)

де І₀- момент інерції молотка відносно його центра тяжіння;

т_м - маса молотка;

С_м - відстань центра тяжіння молотка до вісі обертання вала бара­бана.

Момент інерції молотка знаходиться по формулі

(8.37)

де т_м - маса молотка;

a, b - довжина, ширина молотка.

Відстань С_м знаходиться в такий залежності

(8.38)

де r_m - радіус установки вісі підвісу молотка на роторі;

S₁ - відстань від вісі підвісу молотка до центру його тяжіння.

Сумарний момент інерції визначається так

I_c = Z_Д · I_Д + Z_М · I_M (8.39)

Де Z_Д , Z_м — число дисків і молотків. >.

Потужність на подолання сил тертя пропорційна швидкості обер­тання ротора дробарки

N_C = A ·W (8.40)

де А - коефіцієнт, що являє собою момент, необхідний для подолання І тертя в підшипниках і тертя повітря об бічні поверхні дисків і молотків.

Потужність, що споживається на транспортування пневмотранс­портером продуктів подрібнення, знаходиться за формулою

Вт (8.41)

2 де - загальний напір (тиск) повітря Н/м².

(8.42)

де Н_Д - динамічний напір повітря;

Н_СТ - статичний напір повітря;

- ККД вентилятора, = 0,8.

Динамічний напір повітря рівний

(8.43)

де - відношення середньої швидкості переміщення частинок продуктів подрібнення до швидкості руху повітря. Знаходить­ся в межах 0,65...0,85.

- коефіцієнт концентрації матеріалу кг/кг, приймають 2...5;

- дослідний коефіцієнт, приймається 0,85. Необхідний статичний тиск знаходиться за таким виразом:

(8.44)

де - втрати напору повітря на піднімання продуктів подрібнен­ня.

(8.45)

h - висота транспортування, м;

Н_ТР - втрати напору повітря на подолання сил тертя при транспо­ртуванні продукту по трубопроводу.

(8.46)

l - довжина трубопроводу, м;

- коефіцієнт опору суміші продукту з повітрям,

коефіцієнт опору руху повітря;

Н_м - втрати напору повітря в переходах (коліно, дифузор, циклон)

(8.47)

- сумарний коефіцієнт опору повітря. Для повороту = 0,16, дифузора = 0,1, циклона = 2. Потужність приводу шлюзової заcлінки знаходять з наступної залежності

(8.48)

де g - питома витрата енергії, g = 0,05...0,l кВт·год/т.

Для знаходження потужності електродвигуна на привід дробарки необхідно брати до уваги ККД передач на кожній ділянці (привід за­вантажувального пристрою, ротора дробарки, вентилятора, шлюзової заслінки), згідно до конкретної кінематичної схеми дробарки.

Таблиця 8.4. Критичні швидкості повітря

М атеріал Критична швидкість, м/с