Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

Механическое оборудование предприятий по производству вяжущих строи

..pdf
Скачиваний:
50
Добавлен:
15.11.2022
Размер:
18.2 Mб
Скачать

Пример 11. Определить наивыгоднейшую частоту вращения эксцентрикового

вала дробилки ЩДС-1-4Х9 при

максимальной ширине выходной щели" и угле

захвата 18°

 

 

Решение. По данным табл.

17 у дробилки ЩДС-1-4Х9 со сложным движением

щеки ширина выходной щели 6 = 60±§g мм, т. е. максимальная ширина

^шах == 60 -J- 30 =

90 ММ.

По формуле (34) определяем ход сжатия

плиты в нижней точке

S n = 7 +

0,1 -90 = 16 мм = 0,016 м.

Наивыгоднейшую частоту вращения вала определяем по формуле (33):

 

30

30

- = 300 об/мин.

Т /

] / 2-0,016

 

V

g£ tgaа

УV ! 9,81 tg 18°

 

Производительность дробилки зависит от количества выпада­ ющего из выходной щели раздробленного материала К, равного объему призмы (в м3) трапецеидального сечения (рис. 22, в): V = FL (где F — площадь трапеции, м2; L — длина выходной щели, м). Подставив соответствующие значения, получим

V =

— + •S". hi,

где

ft =

SH

 

tg a

 

Тогда объем призмы (в

м3)

 

 

 

 

 

у

26 -f- *SH S п

г

 

 

 

 

2

tg a

 

 

 

Производительность

дробилки

составит

(в м3/ч)

 

л _

^ „6 0 =, m s,u(2b+s„) _

(36)

где р, — коэффициент разрыхления породы в дробилке, р ~ 0,3-н0,65 (меньшие зна­ чения р принимаются при большой степени измельчения и более прочной породе); L — длина выходной щели, м; п — частота вращения эксцентрикового вала, об/мин.

Пример 12. Рассчитать производительность дробилки ЩДС-1-4Х 9^ при ширине выходной щели b — 90 мм, ходе сжатия подвижной щеки в ее нижней ^части 5 Н= = 16 мм, частоте вращения вала п = 300 об/мин; угле захвата а = 18 Дробилка

работает на стадии среднего дробления.

Решение. По данным табл. 17 для дробилки 1ДДС-1-4Х9 длина выходной щели

L = 900 мм. Учитывая, что порода прошла стадию крупного дробления,

прини­

маем р = 0,3.

 

 

производительность дробилки

 

 

Тогда в соответствии с формулой (36)

 

 

п

30pSHL/t (26 +

S„)

30-0.3-0.16

-0,9-300 (2-0,09 +

0,016) _ „ f

9 м3/и

И ------------ t g

a

----------------------- tglS8

~

' '

При определении необходимой мощности (в кВт) для дробления прочных пород используют следующие эмпирические (эксперимен­ тальные) зависимости:

для дробилок с простым движением щеки

 

N = 700mLHSati\

(37).

для дробилок со сложным движением щеки

(38)

N = 720LHne,

71

где rh — конструктивный коэффициент, т — 0,56-т-О,6; L и Н — ширина й высока неподвижной дробящей плиты, м; SH— ход сжатия плиты в нижней части, м; п — частота вращения эксцентрикового вала, об/с; е — эксцентриситет вала, м.

Для повышения надежности выбирают двигатель мощностью, превышающей расчетную на 50 %, что позволяет учесть КПД при­ вода г) = 0,8 и преодоление пиковых нагрузок при пуске загруженной дробилки.

Пример 13. Рассчитать мощность дробилок с простым и сложным движением щек для дробления твердой породы при следующих параметрах: L = 800 мм; Я = = 1500 мм; SH= 15 мм; п = 360 об/мин (6 об/с); е = 35 мм.

Решение. Для дробилки с простым движением щеки по формуле (37)

N = 700 0,6-0,8-1,5-6-0,015 = 45,3 кВт. Для дробилки со сложным движением щеки по формуле (38)

N = 720-0,8-1,5-6-0,035 = 181,4 кВт.

§ 28. Роторные дробилки

Роторные дробилки — это машины ударного воздействия на дробимую породу (рис. 23). Загружаемую предварительно из­ мельченную породу подают на быстровращающийся с окружной скоростью до 80 м/с массивный барабан — ротор 1 с жестко закреп­ ленными на нем билами 2. Куски породы дробятся под действием ударов бил 2 об отражающие плиты 3, а также ударов куска о кусок. В результате этого в таких дробилках обеспечивается получение степени измельчения породы до 70.

Взависимости от числа роторов дробилки делят на однороторные (рис. 23, а) и двухроторные (рис. 23, б). В двухроторных дробилках при расположении роторов на одном уровне дробимый материал попадает на оба ротора и они самостоятельно выполняют дробление. Имеются конструкции двухроторных дробилок с размещением рото­ ров на разных уровнях, в которых первый по ходу материала ротор работает на стадии крупного дробления, а второй — на доизмельчении кусков до заданных размеров.

Воднороторных дробилках, выпускаемых отечественной про­ мышленностью (рис. 24), ротор 1 представляет собой массивную цилиндрическую отливку с продольными пазами, в которых с по­ мощью клиньев закреплены билы 10 из высокомарганцовистой из­ носостойкой стали. Подшипниковые узлы, в которых вращается вал ротора, расположены снаружи корпуса дробилки. Вал приво­ дится во вращение от электродвигателя клиноременной передачей через сменные шкивы, позволяющие изменять окружную скорость ротора в зависимости от свойств дробимой породы.

Отражательные плиты 5 и 9 шарнирно прикреплены к корпусу дробилки и удерживаются в заданном положении относительно ро­ тора с помощью пружинных подвесок 6. Места интенсивного изна­ шивания плит облицованы сменными износостойкими элементами 7

Сварной корпус дробилки состоит из

станины 2 и

прикрепленной

к ней верхней

части 3. Задняя стенка с прикрепленными к ней от­

ражательными

плитами откидывается

с помощью

домкратов. Это

72

5

Рис.

23. Роторные дробилки:

Рис. 24. Однороторная дробилка СМД-86

а _

однороторная;

б — двух ротор­

ная

 

 

 

обеспечивает

доступ к

рабочим органам при ремонтных работах.

В зоне дробления верхнюю часть корпуса облицовывают сменными плитами 3 и 8.

Дробилка имеет две камеры дробления (А и Б), образованные отражательными плитами 5 и 9. Куски породы, попадая в первую камеру через загрузочное отверстие 4, дробятся до размеров, опре­ деляемых зазором между билами ротора и отражательной плитой,

ипопадают во вторую камеру, где благодаря регулированию за­ зора Ь2 разрушаются до необходимых размеров. Для крупного дроб­ ления породы плиту 5 поднимают, в результате чего образуется одна камера дробления. При этом производительность дробилки увели­ чивается. При попадании в дробилку недробимых кусков породы или металлических предметов отражательные плиты откидываются

ивозвращаются в исходные положения пружинами подвески. Размеры бил и их число на роторе выбирают в зависимости от

нужной степени дробления породы. Чем меньше высота бил над ротором и больше их число, тем выше степень измельчения породы. В то же время производительность дробилки снижается.

При производстве цементного сырья роторные дробилки исполь­ зуют, как правило, на стадии среднего дробления пород повышенной твердости. Отечественной промышленностью выпускаются одноро­ торные дробилки трех типов: крупного дробления (ДРК), рассчи­ танные на прием кусков, размером, не превышающим 0,6 диаметра ротора, среднего дробления (ДРС)— для кусков размером 0,1 — 0,3 диаметра и мелкого дробления — для кусков размером до 0,1 диа­ метра ротора.

Главными параметрами роторных дробилок, входящими в их условное обозначение, являются диаметр и длина ротора: например, однороторная дробилка крупного дробления с ротором диаметром 2000 мм и длиной 1600 мм — дробилка ДРК-20Х16. Техническая

 

 

 

 

 

 

Для1 крупного дробления

 

 

 

 

 

 

-*

ю

 

 

 

 

о

СО

о

Показатель

 

СО

 

X

 

X

X

X

X

 

X

X

X

 

 

 

 

о

 

СО

о

ю

 

 

 

 

ю

СО

00

 

 

 

 

см

 

 

 

 

X

X

*

 

*

 

а

X

*

а

 

 

 

 

а

0

а

 

а

 

а.

а

 

 

 

 

ЕС

 

Е [

 

ЕС

 

ЕС

ЕС

ЕС

ЕС

Производительность,

 

13

25

50

 

70

125

200

370

560

м3/ч

 

мм:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Размеры ротора,

 

500

630

800

1000

1250

1600

2000

2500

диаметр

 

 

длина

скорость

бил

400

500

630

 

800

1000

1250

1600

2000

Окружная

 

 

 

20;

26,5;

35

 

 

 

ротора, м/с

 

 

 

 

 

 

 

 

размер

250

300

400

500

600

800

1100

1500

Максимальный

куска загружаемого ма­

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

териала,

мм

 

кВт

10

22

40

 

55

100

160

250

400

Мощность

привода,

 

Масса дробилки,

т

 

2

3,2

6

 

9

 

15

30

68

100

 

 

 

 

 

 

Для среднего и мелкого дроблений

 

 

 

 

 

ю

 

 

 

 

 

о

СМ

со

о

Показатель

 

 

СО

 

00

 

X

X

X

X

 

X

 

X

 

X

 

 

 

 

 

о

СО

о

 

 

 

 

ю

 

со

 

00

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

O I

 

 

 

 

и

 

и

6

 

и

и

и

и

 

 

 

 

а

 

а

 

а

 

а

CL

CU

а

 

 

 

 

еС

 

ЕС

 

ЕС

 

ЕС

ЕС

ЕС

ЕС

Производительность,

 

25

 

35

 

65

 

125

200

310

500

м3/ч

 

мм:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Размеры ротора,

500

 

630

800

 

1000

1250

1600

2000

диаметр

 

 

 

 

длина

скорость

бил

500

 

630

800

 

1000

1250

1600

2000

Окружная

20

 

24

 

28

 

34,6

41,5

 

50

ротора,

м/с

размер

150

 

190

240

 

300

375

480

600

Максимальный

 

 

куска загружаемого ма­

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

териала,

мм

 

кВт

30

 

40

 

75

 

125

200

320

400

Мощность привода,

 

 

 

Масса дробилки,

т

 

2,2

 

3,5

 

6,5

 

10

18

30

50

характеристика

однороторных дробилок приведена в

табл. 1М.

Для расчета

роторных дробилок исходными данными

являются

крупность раздробленных кусков породы и ее прочностные харак­ теристики. Критический размер dKp (в м) куска породы, менее ко­ торого он не дробится в роторной дробилке, зависит от окружной скорости бил ротора и определяется по следующей эмпирической формуле:

dKp = 230-1 0_5<7р/(оир’5),

(391

где а р — предел прочности породы при растяжении, Па; р — насыпная плотносп дробимой породы, кг/м3; ир — окружная скорость бил ротора, м/с.

74

Месторождение

Насыпная

плот­

Прочность

при

Энергетический пока­

ность,

т/м3

растяжении,

кН/м*

затель, Вт-ч/м3

Шуровское

1,48

1 850

 

8,6

Ковровское

1,52

7 000

 

21,0

Турдейское

1,54

12 000

 

19,0

Окружная скорость бил ротора дробилки (в м/с), необходимая для дробления породы до заданных размеров,

1>р - 1,75-10"2 |> р /И ) ] 2-

(40)

где d — требуемый размер куска после дробления породы, м.

Производительность однороторных дробилок (в м3/ч)

L D1,5

(41)

vp 2

где Lp — длина ротора, м; Dp — диаметр ротора, м; vp — окружная скорость бил ротора, м/с; z — число рядов бил на роторе, z = З-т-4; /Ср — коэффициент, зависящий от положения отражательной плиты, при опущенной первой плите /Ср = 1,3, при полностью приподнятой плите 7Ср = 5,2.

Размер щели (в м) между ротором и выходной (второй) отражатель­ ной плитой (й2 на рис. 24), определяющий максимальный размер dmax выходящих кусков породы из дробилок среднего и мелкого дроб­ ления,

S

— 2dmax ^кр-

(42)

Мощность электродвигателя привода дробилки (в кВт)

 

WnDfl(i — 1)

 

"

=

<4 3 >

где Г др — энергетический показатель дробления,

определяемый в результате экс­

перимента, Вт-ч/м3 (табл. 19); i — степень дробления; D — средний размер кусков дробимой породы, м; Т1др — КПД дробилки, г)др = 0,75-^0,95; г)пр — КПД клино­ ременной передачи привода, т]пр = 0,92-^0,96.

Пример 14. Подобрать рациональную роторную дробилку из имеющихся в на­ личии (ДРС-10Х10 или ДРС-12Х12) для стадии среднего дробления дробильного отделения производительностью 350 м3/ч с последующей при необходимости модерни­ зацией привода. При исходной средней крупности кусков 300 мм максимальная круп­ ность раздробленных кусков не должна превышать 20 мм. Дробимый сырьевой мате­

риал — известняк Шуровского месторождения.

 

350 м3/ч, dmах = 20 мм =

Решение.

Уточняем

исходные данные: П0бш =

= 0,02 м, D = 300 мм =

0,3 м; по данным табл.

19 для известняка Шуровского

месторождения

р = 1,48 т/м3 = 1,48-103 кр/м3,

а р =

1850 кПа = 18,5-106 Па,

^ ДР = 8,6 Вт-ч/м3.

Рассмотрим возможность использования этих дробилок для данного материала. В соответствии с техническими характеристиками роторные дробилки ДРС-10Х 10 и ДРС-12Х 12 подходят по максимальному размеру загружаемых кусков.

По формуле (40) определяем рациональную окружную скорость бил ротора дро­ билки для дробления кусков породы до размера 20 мм:

1,75-10-2 У [\8,Б -Ю5/(1,48- 103 0,02)f = 27,5 м/с.

Значение ир ниже, чем у дробилок типа ДРС. Значит, этот показатель не ограни­ чивает выбор дробилки. Принимаем ир = 28 м/с и число рядов бил на роторе обеих дробилок одинаковым: z = 4. Для получения дробленых кусков заданных размеров дробилки должны работать при опущенной первой отражательной плите. Принимаем

* 0 = 1 , 3 .

Подставляя в формулу (41) принятые величины, определяем производитель­ ность:

для дробилки ДРС-1ОХ 10

п = 480 28о.з5^б;г 1,3 = 97,2 ^

для дробилки ДРС-12,5Х 12,5

19^.1

П= т 280 35 4о.5 - 1'3 = 169,1 мз/ч.

Определяем необходимое число дробилок

п — П общ

При производительности дробильного отделения 350 м3/ч необходимое число дробилок ДРС-10Х10 п = 350/97,2 = 3,6, дробилок ДРС 12,5X12,5 — п = = 350/169,1 = 2,06. Учитывая металлоемкость дробилок и упрощения компоновоч­ ных схем дробильной установки принимаем для стадии среднего дробления две дро­ билки ДРС-12Х12.

По производительности двух дробилок определяем коэффициент запаса

К3 =

100% =

1 100% = 96,6%.

 

Я общ

бои

Недостаток производительности двух дробилок в объеме 3,4 % невелик и его можно компенсировать повышением эффективности дробления путем подбора опти­ мального расположения отражательных плит, размеров щелей между ротором и

отражательными плитами и др. В дальнейших расчетах принимаем Я =

П0бЩ/2 =

=

175 м3/ч.

 

 

 

 

принимаем

i =

Для бпределения мощности электродвигателя привода дробилки

Dldmax = 0,3/0,02 = 15,

т)лр = 0,8, т)пр =

0,92.

После подстановки этих

значений в формулу (43) получаем

 

 

 

 

 

8,6-175(15— 1)

=

95,4

кВт,

 

 

0,3-0,8-0,92-1000

 

 

 

что значительно меньше мощности привода

дробилки

ДРС-12Х12.

 

 

Критический размер куска известняка Шуровского месторождения при задан­

ной рабочей скорости ротора

в соответствии

с формулой (39)

 

230-10~б-18,5-105 = 0,019 м. 1,48-103-281,5

Тогда размер щели по формуле (42) должен составить

5 = 2-0,02 — 0,019 = 0,021 м = 21 мм.

§29. Молотковые дробилки

Кдробилкам ударного действия относятся и молотковые дробилки. В них в отличие от роторных дробилок молотки шарнирно закреплены на роторе. При ударе о материал быстро вращающиеся молотки откидываются назад, а затем под действием центробежных сил возвращаются в исходное положение.

76

Т а б л и ц а 20. Техническая характеристика молотковых однороторных дробилок

Показатель

М -6 -4 М -8 -6 М -13 -16 М-20 — 20 М-20— 30

Производительность, т/ч

15

10—20

150—200

Размеры ротора (в рабочем по-

 

 

 

ложении),

мм:

 

600

800

1300

диаметр

~

 

длина

вращения

ротора,

400

600

1600

Частота

 

 

 

об/мин,

для

исполнений:

1250

1000

600

Б

 

 

 

 

 

В

 

 

 

 

 

1500

1300

750

Г

 

 

 

размер

куска

2000

1500

1000

Максимальный

150

250

400

загружаемого материала, мм

 

 

 

Мощность

 

электродвигателя,

 

 

 

кВт,

для

исполнений:

20

55

210

Б

 

 

 

 

 

В

 

 

 

 

 

28

75

260

Г

т

 

 

 

 

40

100

350

Масса,

 

 

 

 

1,5

3

И

600—800 900—1200

2000

 

Ю о о о

2000

Г

СО О о

 

 

о

 

500

500

 

600

 

600

600

 

600

630

1000

800

1250

46

60

Молотковые дробилки используют при среднем дроблении из­ вестняков средней прочности, а также для дробления мела, сухой глины, добавок и др. Их разделяют на одно- и двухроторные, ре­ версивные (ротор вращается в обе стороны) и нереверсивные. Сте­ пень измельчения однороторных дробилок составляет i = 10-г-12 , двухроторных i = 15-1-20. В цементной промышленности в основ­

ном применяют молотковые однороторные дробилки.

Основными параметрами молотковых дробилок, входящими в ус­ ловное обозначение, являются диаметр ротора (в рабочем положе­ нии) и длина его; например, молотковая дробилка однороторная с ротором диаметром 800 мм и длиной 600 мм — дробилка М-86. Техническая характеристика однороторных молотковых дробилок

приведена в табл. 20.

В молотковой однороторной дробилке (рис. 25) корпус 1 сварной из листовой^стали, состоит из нижней части, устанавливаемой и закрепляемой на фундаменте, и верхней, к отверстию в крышке которой прикреплена загрузочная воронка. Внутри нижней части на торцовых стенках закреплены опорные дуги 4 и 12 с колоснико­ выми решетками. Нижняя часть дуг опирается на эксцентриковые втулки 2 , поворотом которых можно приблизить колосниковую решетку к ротору дробилки или отдалить ее. Положение эксцентри­ ковых втулок фиксируют специальными стопорными болтами. На опорных дугах в пазах установлены колосники 3> между которыми размещены прокладки определенной толщины, обеспечивающие за­ данный зазор между колосниками. Колосники имеют трапецеидаль­ ное сечение; меньшее основание трапеции расположено по периферии колосниковой решетки, через расширяющуюся щель свободно вы-

77

Основные характеристики молотковых дробилок определяют по

эмпирическим зависимостям.

дробилки

При дроблении известняка производительность

(в м3/ч)

 

 

П = (304-45) DpLp п;

(44)

мощность электродвигателя

привода (в кВт)

 

N =

(0,14-0,15) Ш,

(45)

где Dp — диаметр ротора, м; Lp — длина ротора, м; п — частота вращения ротора, об/мин; i — степень измельчения; Я — производительность дробилки, т/ч.

Пример 15. Определить производительность и необходимую мощность электро­ двигателя привода молотковой дробилки с ротором диаметром 2 м и длиной 3 м при дроблении известняка со степенью измельчения 10.

Решение. В соответствии с формулой (44)

Я = (30н-45) 2-3 = 180-г-270 м3/ч = 266-400 т/ч.

Мощность электродвигателя определяем по формуле (45);

N = (0,1 ч-0,15) 10 (266-400) = 266-600 кВт.

При расчете дробилок принимаем во внимание максимально требуемую мощность

§ 30. Мельницы самоизмельчения «Гидрофол»

Основным агрегатом по предварительному измельчению и размучиванию мягких сырьевых пород при мокром способе произ­ водства цемента являются мельницы «Гидрофол». Благодаря высокой производительности и надежности в эксплуатации они нашли ши­ рокое применение на ряде действующих цементных заводов, заменив собой традиционные схемы приготовления шлама с использованием валковых дробилок и болтушек.

В мельнице ММС-70-23С «Гидрофол», оборудованной дополни­ тельной стержневой камерой (рис. 26) сырьевой материал одновре­ менно с водой подается в загрузочное устройство У, откуда с помощью винтовых лопастей полой цапфы 2 входного подшипника он транспор­ тируется в камеру 3 самоизмельчения — полость барабана 18. Барабан облицован стальными плитами 4 с лифтерами-выступами 6 и с помощью двух полых цапф установлен на опорах 16 и 19 с под­ шипниками скольжения. Футеровка образует камеру дробления со скошенными сторонами, способствующими направлению материала к середине барабана И интенсивному измельчению. К разгрузочному торцу барабана крепит выгодную решетку 5 с отверстиями, служа­ щими для вывода из камеры пульпы с требуемыми частицами зерен измельчаемого материала.

В выхддной полой цапфе подшипника размещена стержневая камера 7, облицованная плитами 9 с выступами — лифтерами 10 и загружаемая металлическими стержнями. Торцовая часть камеры закрыта решеткой 11, предохраняющей выпадание стержней и кон­ тролирующей степень измельчения выгружаемой из мельницы пульпы. К торцовой части выходной цапфы прикреплен венец 8 открытой зубчатой передачи, получающий вращение от электродви­ гателя 13 через редуктор /9 и подвенцовую шестерню с огражде-