Добавил:
ivanov666
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз:
Предмет:
Файл:Расчет и проектирование механического оборудования предприятий стройиндустрии. Методические указания к практическим занятиям и выполнению курсовой раб
.pdf
Ри.с 5. Расчетная схем авалковой дробилки
Между диамет ромпоступающего куск а идиамет ромвалк а
существует следующее соотношение:
. (1.13)
Величи на коэффициента трения кусков твердых пород )и-з
вестняка, песчаника ит.д.( опов ерхностьстальног овалк ав сре-д
нем равна 0,3, а длякусков влажной глины — 0,45. Для указанных
значени йуг олзахват а составля ет16°'40 и24°20'. След-о
вательно, для прочных пород 17, для влажн ых глин
7,5.
Производительность валковых дробилок по массе, кг/:с
(1.14)
где — шири на валков, ;м — з азор между валками, м; —
окружная скоро стьвалков, м/с; — плотност ьдробимог оматер-и
ала, кг/м
3
; — коэффициент, учитывающий использование шир-и
ны валков и степень разрыхления материала.
Для тверд ыхпоро д , длявлаж ныхвязк ихматери-а
лов )глин(
Окружная скорость валков, м/с:
(1.15)
где n — ч ислооборотов валков, о/бс.
П риизмельчении тверды х пород под влияни емсопротивления
раздавливанию валки нескольк о раздвигаются, вследств ие чего
з азор
между валками можно принять равным
(1.16)
11
Введя поправки в формулу )1.14), получим
. (1.17)
Ча стота вращения валков /обс, определяется по формуле
Л.Б. Левенсона
. (1.18)
Практическ и сцелью уменьшения из носафутеровки валков ч-а
стоту их вращения принимают равной
(1.19)
Мощност ьэлектродвигателя, кВ,т привода валков ой дробилки
при дроблени и породсре днейпрочности определя етсяэмпирич-е
ск ойформулой
(1.20)
где — окружная скорост ь валков, /мc; — ширин а валков, ;м
— коэффициент, равный здесь — диаметр
валков, м; — диаметр дробимого материалм. ,а
1.4. Бегуны
Бегу ны широк о используются в различных отрасля х промы-ш
ленно сти строитель ных мат ериалов )керамической, стекольной,
асбестоцементн ой идр.(. Они предназнач ены длямелког одробл-е
ния )размер кусков готовог опродук та3... 8 мм( игрубог опомола
)0,2...,0 5мм( глины, кварца, шамот а идруг ихстроитель ныхмат-е
риалов.
Измельчен иев бегу нахосуществляет сяв резу льтате раздавл-и
вания с одновременн ым истирани ем между цилиндрическ ой п-о
в ерхностьюкатков и плоск ойповерхно стьючаши бегунов, пок-о
торой перекатываются ка.тки
Н а рис. 6 изображ ены кинематически е схем ы бегунов осно-в
ныхтипов, выпускаемых промышленностью. Бегу ны снеподви-ж
ной чаш ей инижни мприв одом)рис. 6, а( применяю т длямокрого
измельчения, бегу ны свращающей сячаш ей)ри.с 6, б) — дляс-у
хого измельчения.
Бегу ны д ля мокрог о измельчения имею т катк и шириной
диаметром и диаметр омчаш и
,
12
где (1.21)
Ри.с 6. Кинематически есхем ыбегунов: а — с неподвижной чаше;й
б — с вращающейся чашей; 1 — вертикальный вал; 2 — ось катков; 3, 4 — катки;
5 — неподвижная чаша; 6 — коническая пара; 7 — направляющие;
8 — кольцевое сито
Соотношение между диаметром поступающег окуск а и диаметром катк а
можно определить по формуле
(1.22)
где — уг олзахвата: д ляизмельчения проч ныхпород α= 16°'40,
влажных глин .
Таким образом, из форму лы (1.22) следует, ч то для прочных
пород для глин
Частота вращения вала бегунов с вращающ ейся чашей, /об,с
определяется исхо дяиз условия: силатрения мате риала о дноч-а
ши должн а быть больш е центробежной силы, действующе й на
материал при вращении чаш:и
(1.23)
где — наруж ныйрадиу скачения катков, .м
Д ля проч ных по род= 0,3, поэтому = 0,274 /обс; для
глин= 0,45 соотв ,иетственно, /об.с
Найденные значения част отывращения вертикаль ноговал арекоменду етсяуменьшить примерн о на 10 % дляболее устойчив ой
раб отыбегунов.
Произв одительность бегунов зави сит от множеств а факторов
(характеристик измельчаемого материала, его влажности, констру-к
тив ных особенн остей бегунов, режим а работ ы агрег ата и т.д.(,
тру дно поддающих ся учету, поэтому предлагаются следующие
эмпирическ иеформулы (1.24–1.25).
13
Произв одительностьбегунов длямокрого измельчения, м3/:с
(1.24)
где — длина глиня ного прутка, продавливаемого сквоз ьотве-р
стиев пли тепри одном проходекатка, м; — площад ьодног оо-т
верстия в пли,те м
2
; и — число отверсти,й перекрываемых
наружным и внутренним катками з а о дин оборот вертикального
вала.
Длин а изменя ется в зависим ости от влажности и пластичн-о
сти глиняной массы. Для глин с влажно стью 20... 22 % величину
следует принимать равнм...ой 20 25.м
Произв одительностьбегунов длясухого помола, кг/:с
, (1.25)
где — масса каткк ,аг;
Мощност ь электродвигат еля привода бегунов
— диаметр чам ,ши.
, кВт, может
бы тьопредел ена по мощности, требуемой наперекатывани ека-т
ков на скольжени е катков
скребков
:
и на преодолени е си л трения
(1.26)
где — КПД двиг.ателя
Для перекатывания катков необходима сила тяги , Н:
(1.27)
где — сила нажатия катк а на дно чаш,и Н; — коэффици ент
тяграв ,иный 0,05….0,10
Мощност ь
, Воп ,тределяется формулой
= , (1.28)
где — количеств окатков; — средняя окружная скоро сть ка-т
ков, /м;с — средний радиу с качения, м; — часто тавращения
ко ,атков/бс.
Мощност ь
, Вт
f, (1.29)
где — средняя скорость скольжения, /м;с — коэффициент
трения катков о материал.
Ск орость скольжения в средней части катк а равн а нулю, а по
краям — максимуму; тогда средняя скорость скольжения
14
(1.30)
Откуда
, В.т (1.31)
Мощность, расходуемая скребками, В:т
(1.32)
где
равн ой 1000 Н); — количеств о скребков;
— сила нажима скребков на чашу (обычно принимается
— скор ость относ-и
тельногодвижения скребков )равн аскор остикачения к(атков, м/с;
— коэффици ент трения скребков о чашу, ;
— сре-д
ний радиус скребков, .м
1.5. Дробилки ударного действия
В дробилк ах ударног одействия дробим ый матер иал разруш-а
ется поддействием механическог оуда,ра при кот ором кинемат-и
ческ аяэнергия движу щихся телполностью или частич ноперех-о
дит в энергию деформации и разрушения.
Дробилк иуда рногодействия преимущественн оприменяю тдля
среднег о и мелког о дробления малоабразив ныхматериалов сре-д
ней прочности и мягк,их имеющих небольшую влажно сть и вя-з
кость )известняк, доломит, мергель, уголь, мел и т.п.(. Степень
измельчения дробилок ударного действия составля ет от1 0д о30,
в отдельных случ аях— дэ ,о 50нергоемко сть— 0,5…к 1,2Втч/.т
П о конструктивному исполнен ию основног о уз ла машин ы —
ротора — дробилк и удар ного действия разделяют на роторные и
молотковые.
Роторные дробилки имеют массивный ротор, на котором жестко закрепл енысменные б илаиз износостойкой ста.ли Вмолотко-
вых дробилка хдробление осуществляет сяблагодаря кинетической
э нергиимолотков, шарни рно подвешенны х к ротору, набранного
из отдельных дисков. Число рядов молотков достигае.т 12
Основы расчета дробилок ударного действия
Критический разм ер куск а материала
м, меньше которог о
,
не будет происходить процесс дробления, определяется формулой
15
где — пред ел прочности материала, Па;
могоматериала, кг/м
3
;
— скоро сть удара, принимаемая равн ой
,
— плотн ость дроб-и
(1.33)
окружной скорости роторм/ ,а.с
Критическ аяскоро стьротора
, м/с, при которой происходит
разрушени екусков материала, мож етбы тьопреде ленаиз форм-у
лы (1.33( при известных значениях и
исходног оматериал а и
заданной крупности продукта дробления :
(1.34)
Производительность серийн ых роторн ыхдробилок, м3/ч, опр-е
деляется эмпирическ ойформулой ВНИИстройдормаш:
(1.35)
где и
лоря дов бил;
— соответственн о длина и диаметрротора, м; z — чи-с
— коэффициент, зависящий от положения отр-а
жательной плиты, равны й 1,3или ,5 2при работе дробилк и соп-у
щенной или полно стьюприподнятой первой плито.й
П о данным зарубежных источников [2[, производительно сть
роторн ыхдробилок, м3/ч, составляет:
(1.36)
где — конструктивный коэффициент дробилки, = .1,4…0,6
Производительность молотков ых дробилок, м3/с, мож ет б ыть
определ ена поформу леВ.П. Барабашкина )для известняка(:
при
при
где — частота вращения рс ,отора
;
, (1.37)
–1
.
Мощност ь двигателей, В,т дробилок уда рного действия нах-о
дят по эмпирическ ойформуле ВНИИстройдормаш:
где — энергетический показатель, Вт ч/м
, (1.38)
3
)для известняка
= 21…8, д лягранита= 15, длядиорит а ; — степень
16
измельчения;
ала, ;м — КП Ддробилки, равн ый…0,78;95
для клиноременной передачи привода дробилк и
— средневзвешенн ыйразм ерисход ногоматер-и
— КПД привода,
= 0,96…0,92.
Установленную мощно стьдвигател ейдробилок мож ноопред-е
лить по эмпирическ ойформу леВ.А. Олевского
(1.39)
Мощност ь электродвигателей молотковы х дробилок, кВт,
можно определит ьпо формуле
(1.40)
где — производительность дробилкт ,и/ч.
1.6. Шаровые барабанные мельницы
Шаровы е барабанны е мельни цы получили широк ое распр-о
странени е в промышленност и строительных мат ериалов при п-о
моле цемента, извести, гипса, силик атных смесей, огнеупорных
мат ериалов ввиду просто тыконструкции, надежности в эксплу-а
тации и высокой производительности.
В барабанн ых мельница х измельчен ие материал а происходит
поддействием удара, истирания ираскалывания свобод нопада-ю
щим и мелющим и телами, находящимися в о вращающ емся бар-а
ба не вме сте с измельчаемым материалом. Степе нь измельчения
шаровых барабанных мельни ц составляет 350…1000, энергое-м
кость 35… 40кВтч/.т
Мельницы, у которых длин абараб ана в 3 и более разбольше
его дин ,аметраазываются трубными.
Расчет основных параметров мельниц
Основным иконструктивным и и технологическим и параметр-а
ми мельни цявляются: внутренний диаметр и длинабарабана;
коэффици ентзаполнения барабана мелющим ителами ; уг ол о-т
рывамелю щихтел ; углов ая ск орость и частот а вращения б-а
рабана ; потребляем ая м ощность привод а и производител-ь
ность мельницы
П ривыбранн омдиаметр е мельни цыее длину для устано-в
ленной тонкости п омолаопределяют п оформуле
17
(1.41)
где — производительнос тьмельницы, т/ч; — плот ность мат-е
риаламелю щих тел, для стали = 7,8т/м3; — коэффициент з-а
полнения барабана мельницы, = 0,25…0,33; — коэффици ент
разрыхления мелю щих тел, = 0,46…0,6; — уде льная произв-о
дительност ь мельницы, для клинкер а = 0,03… 0,04 т/кВт ч;
— сумм арныйостаток на сите№ 008 дляисходног оматер-и
ала и готового продукта, = 100 %,
= 10…14 %.
Угловая ск орость барабана определяет харак тер траектории
движения мелю щихтел, откоторой зави ситэффектив ностьпом-о
лав мельницах. При небольш ойскор остизагрузк абуде тциркул-и
ров атьв левом нижнем квадран те)рис. 7(. Мелю щиетела, вращ-а
я сьв месте сбарабан,ом буду тподнимат ьсяна некоторую высоту
и затем скатываться по подстилающим слоям, не производя уда.ра
Ри.с 7. К расчету частот ывращения барабанных мельниц
П ри слишк ом больш ой углов ой ск орости центробежн ая сила
инерци и превысит силу тяжести и мелю щие те ла не буду т
отрываться от стенокдаже в самой верхней точк еС, .т.е
откуда критическая угловая скорор ,стьад/с
(1.42)
где — ускорени е свобод ного падения, м/с2; — радиу с вращ-е
ния мелющего тем. ,ла
18
Учитывая, ч то критическ ое ч исло оборотов бараб ана
мельни цы
, /обс, равно
(1.43)
Оптимальная углов ая ск орость вращения барабана мельницы,
рад/при ,с оптимальном угле отрыва ш аров :
(1.44)
Производительность шаров ойбарабанн оймельни цы т/ч, р-е
комендуется определят ь поэмпирическ ойформуле
(1.45)
где — масса загрузк имельницы, ;т — рабочи йобъ еммельн-и
3
цы, м
клинке ра = 0,035…0,040, для известняк а — 0,05;
воч ный коэффициен т на тонк ость помола, К
; — уде льная произв одительностьмельницы, /ткВт,ч для
— попр-а
= 1,42…0,59; —
т
коэффициент сепарации, = 1,11…5,20.
Масс азагрузк и равн асумм е массмелю щихте л
чаемого материа ла
:
и измел-ь
(1.46)
Масс амелющих тел
, кг, находящих сяв мельнице, опред-е
ляется формулой
(1.47)
Учитывая, ч то обычн о масса материала составля ет около
14 % массы шаров, масса загрузки
(1.48)
Мощност ьпривод абарабанн ыхмельни црасходу ется напод-ъ
емзагрузк и исообщение ей кинетическ ойэнергии, таккак после
падения материала окружная скоро стьчасти цравн анулю и ихнеобходимо вовлекать в движение на каждом цикл.е
Мощность двигателя , кВт, определяет сяформулой
(1.49)
где — масса загрузк имельницы, кг; — радиу сбарабана; —
КПД электродвиг.ателя
19
1.7. Вибрационные грохоты
Вибрационные грохоты предназначен ы для механической со-р
тировки измельченных мат.ериалов
Вибрационные грохоты классифицирую:т
потраектории движения рабоч ихорганов )короба(: грох отыс
циркуляционным и)круговые и эллиптически(е инаправленными
колебаниями;
по способу возбуждения колебани:й грох отыс силов ым)це-н
тробежным( и кинематическим возбуждени ем )эксцентриковы е
грохоты(;
по характеру настройки: зарезонансные и резонансны;е
по числу колеблю щихся:масс одно- и многомассные;
по числу :сит одно- и многоситовые.
Наибольшее распространен ие в промышленност и строител-ь
ныхматериалов получили наклонны е игоризонта льныевибрац-и
онные грохоты скруговыми инаправленными колебаниями спр-о
сеивающими поверхностями в виде плоских сит или решет )рис. 8).
Энергоемко стьвибрационн ыхгрохотов при сортировк енерудных
материалов составляет ,0 0,1…05кВт∙ч/.т
Ри.с 8. Кинематически есхемы вибрационных грохото в
скруговыми (a) и снаправленными (б) колебаниями
Расчет основных параметров вибрационных грохотов
Оптималь ныеамплитуда и частот аколебани й гро хота зависят
отформ ытраектори иего движения. Совокупн остьэти х трехфа-к
торов влия ет на производительность, эффективно сть грохочения
)отношени емассы материала, прошедшег осквозь отверстия ,сита
к массе материа ладанно йкрупности, содержащег осяв исходном
продук(те и способность грохот а к самоочищению отверстий сит
от зере.н
20
Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]