книги из ГПНТБ / Солопов С.Г. Торфяные машины и комплексы учеб. пособие

§ 51. МАШИНЫ ДЛЯ ФОРМОВАНИЯ И СТИЛКИ ТОРФА

Машины для формования и стилки выполняют функции транс­ порта и выстилки на поля сушки переработанной торфяной массы с одновременной формовкой ее на куски оптимальных размеров для сушки.

Первой моделью была стилочная машина ВИМТ-1 с двигате­ лем ЗИС-5 мощностью 73 л. с. и кузовом емкостью 8,5 м3. Эти машины работали в комплекте с багером Инсторфа. Затем была создана электростилочная машина ЭСМ-7 с кузовом емкостью 9,2 м3. Питание электроэнергией осуществлялось по гибкому ка­ белю с экскаватора.

На базе ЭСМ-7 были сконструированы:

а) электростилочная машина ЭСМ-8, а затем ЭСМ-8А с общим электроприводом для гусеничного хода и шнека;

б) дизельная стилочная машина СМД-2, а затем СМД-4. Кроме того, Белгипроторф на базе ЭСМ-8А создал дизельную

машину ДС-1А. При работе этой машины на полях с пониженной несущей способностью торфяной залежи ширина гусениц увели­ чивается до 1,3 м; машина получила марку ДС-4.

Все стилочные машины являются самоходными на гусеничном ходу. Основные органы машин: кузов емкостью 11 м3 с подвижным дном шириной 1,35 м, шнековое устройство диаметром 495 мм, стилочный аппарат и секач для разрезания лент на отдельные куски.

Принцип работ стилочной машины заключается в следующем. При движении машины торфяная масса из кузова с помощью по­ движного дна поступает в шнековое устройство. Изменяя величину площади загрузочного отверстия, регулируют с помощью шибера скорость поступления торфяной массы в шнековое устройство. Корпус шнека открыт сверху против подвижного дна кузова и снизу для выхода торфяной массы. К корпусу шнека крепится формовально-стилочный аппарат, который состоит из патрубка (горловины), мундштука и секача. Секач, подвешенный на тросе,

т

Энергетический расчет перерабатывающих устройств

Переработка торфа. Известно, что торф представляет полудистгерсную систему, состоящую обычно из трех фаз: твердой, жидкой и газообразной, отделенных друг от друга ограничивающими по­

частями. Соотношение между ними характеризуется зольностью торфа, выраженной в процентах. Отдельные частицы твердой фазы

ляется простой механической примесью, а тесно связана с торфом. Энергия этой связи при больших влажностях торфа невелика, а при уменьшении его влажности она возрастает.

Многими исследователями установлено, что средние размеры клеточных полостей в торфе составляют 10 мк. Для освобождения внутриклеточной воды необходимо, чтобы размер частиц при пе­ реработке был не более 4 мк.

Воздух в торфе подразделяют на сообщающийся с атмосферой и несообщающийся — защемленный. Количество воздуха в торфе ■оказывает большое влияние на ряд важных его физических харак­ теристик— объемный вес, прочность, теплопроводность, коэффи­ циент фильтрации и др.

Механическая переработка торфа преследует цель: измельчение торфяных частиц, их перемешивание и сближение. Диспергирова­ нием решается задача механического измельчения твердой фазы торфа для получения определенной удельной поверхности. Переме­ шивание проявляется в равномерном распределении влаги и ча­ стиц различных фракций по всей массе торфа. В одновременном процессе диспергирования, перемешивания и формования торфа происходит сближение частиц за счет удаления из него некоторой части газообразной фазы в торфе.

Механическая переработка торфа осуществляется рабочими органами различного типа: шнековыми, шнеково-ножевыми, спи­ рально-конусными, конусными, щелевыми, дробильными со свобод­ но подвешенными билами и дробильными со спирально-осевым расположением бил. Формующие органы бывают мундштучные, вибромундштучные и шиберные.

С п о с о б о ц е н к и с т е п е н и п е р е р а б о т к и т о р ф а по у д е л ь н о й п о в е р х н о с т и с и с т е м ы . Проф. С. Г. Солопов предлагает оценивать степень переработки торфа по удельной по­ верхности системы, т. е. сумме удельных поверхностей отдельных фракций, приходящихся на 1 г сухого вещества.

Так как грубые дисперсии дают весьма незначительную удель­ ную поверхность, то в предлагаемом методе учитывается в каче­ стве основной определяющей величины удельная поверхность мел­ ких, т. е. коллоидных частиц размерами 4 мк и менее. Удельная же поверхность грубодисперсной фракции учитывается коэффициен­ том, зависящим от массы коллоидных фракций (4 мк) в 1 г сухого вещества торфа. В этом случае формула для определения удель­ ной поверхности всей системы приобретает простейший вид

50 = 10 000Лщс(1 + к), (XII. 13)

где Д тс — масса коллоидной фракции 4 мк и менее в 1 г сухого вещества торфа;

к — коэффициент, зависящий от массы коллоидной фрак­ ции 4 мк в 1 г сухого вещества торфа.

Для k можно принимать следующие значения: при /?г0 = 0,2—0,3 /г = 0,3; при тс = 0,3—0,5 к = 0,15; при /?гс = 0,5 к = 0,1.

Формула (XII.13) позволяет определить удельную поверхность торфа после получения дисперсионного анализа массы коллоидной фракции Дтс. Получаемая точность определения удельной поверх­ ности достаточна как для суждения о работоспособности перера­ батывающих машин, так и для решения инженерных задач.

С п о с о б ы о ц е н к и п е р е р а б о т к и т о р ф а по у д е л ь ­

реработке связаны с работой сил внутреннего трения и сцепления частиц торфа, следовательно, с переходом механической энергии в тепловую.

Энергия, подводимая к валу перерабатывающего устройства, за малыми потерями на трение в подшипниках вала, целиком расхо­

где ! — механический эквивалент тепла, равный 427 кгс • м/ккал; и Д- — температура торфа до и после переработки;

с — теплоемкость торфа при влажности торфа 78—87%,. принимается равной 1 ккал/кг-°С;

у— объемный вес торфа, кг/м3;

А— удельный расход энергии на переработку торфа, кгс-м/м3.

При формировании торфа сила сопротивления движению массы

обусловлена касательными напряжениями, распределенными в при­ стенном слое, и работой деформации:

ЗОГ

Fк — площадь выходного сечения, см2;

FB— площадь входного сечения, см2.

Одним из' способов уплотнения переработанной торфяной мас­ сы при ее формовании является вибрирование.

Мощность, затрачиваемая на поддержание вынужденных ко­

ка, с-1;

Q O E — момент эксцентриков вибратора, равный произ­ ведению веса эксцентриков на эксцентриситет, кгс- м.

Необходимый момент эксцентриков вибратора

С п о с о б о ц е н к и с т е п е н и п е р е р а б о т к и т о р ф а по и н т е н с и в н о с т и д е ф о р м а ц и й и у д е л ь н ы е з а т р а т ы э н е р г и и при д е ф о р м и р о в а н и и . Качество механической переработки торфа проф. Ф. А. Опейко предлагает оценивать вели­ чиной интенсивности деформаций согласно формуле

Для определения мощности, потребной для работы перераба­ тывающей машины, необходимо знать тангенциальное напряже­ ние, возникающее в сдвигаемых слоях торфа,

т = т0+ / а , (XII.22)

где то — тангенциальное напряжение при сдвиге слоев торфа, имеющееся при атмосферном давлении;

f — коэффициент трения;

а— нормальное давление.

Втабл. 11 приведены значения то и / для верхового торфа

степенью разложения 20%, а в табл. 12 — для низинного торфа степенью разложения 45%■ На основании вышеизложенных зако­

где а и b — размеры поперечного сечения трубы; I — длина трубы.

В кл и и о б и д н о м и п ир а ми д а л ьи о м м у и д ш т у ка х

где в — коэффициент скольжения торфа по ротору; со — угловая скорость ротора;

Q — производительность дробилки;