Добавил:
ivanov666
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз:
Предмет:
Файл:Смесевые энергонасыщенные материалы. Учебное пособие
.pdf
воронку и попадает под удары кулачков первой ступени, а потом – под удары
кулачков второй ступени. Кулачки первой и второй ступеней закреплены на
ступицах, насаженных на валу, который муфтой присоединен непосредственно
к электромотору. На каждой ступице закреплено по шесть кулачков – по два
диаметрально расположенных кулачка с изгибом вправо, по два – с изгибом
влево и по два Т-образной формы. Куски материала в кожухе дробилки, отброшенные ударами кулачков, ударяются о внутреннюю поверхность кожуха.
Для повышения эффективности этих ударов к внутренней поверхности первой
ступени кожуха приварен ребристый вкладыш. Измельченный материал удаляется из дробилки через разгрузочную течку второй ступени. Вал дробилки вращается с большой скорость (1500 об/мин), поэтому в кожух дробилки через загрузочную воронку засасывается значительное количество воздуха. Чтобы избежать пыления, к кожуху дробилки присоединен трубопровод, через который
воздух отводится в циклон. Производительность таких дробилок составляет
3,2 т/час.
представляют собой барабан, частично
заполненный шарами. При вращении барабана вокруг горизонтальной оси шары увлекаются трением о его стенку на некоторую высоту, а потом падают, измельчая материал ударами и истиранием. Барабанные мельницы являются основными из известных машин для тонкого измельчения материалов в многотоннажных производствах. В производстве СПВВ в основном применяют короткие однокамерные мельницы периодического действия и трехкамерные
трубные мельницы непрерывного действия.
Короткие шаровые мельницы применяются для измельчения тротила при
изготовлении предохранительных и некоторых непредохранительных СПВВ,
при измельчении динитронафталина, асфальтита и ряда других компонентов.
Но чаще всего они используются для смешивания и одновременного совместного дополнительного измельчения компонентов аммонитов. Короткая шаровая
мельница представляет собой барабан, установленный в подшипниках, приводимый во вращение электромотором. Барабан имеет люк с крышкой. Он расположен в кожухе под транспортировочным шнеком. Для загрузки шаров и навесок компонентов мельницу останавливают люком вверх и производят загрузку.
Закрыв люки барабана и кожуха, барабан приводят во вращение. По истечение
установленного регламентом времени барабан останавливают, заменяют
глухую крышку на решетчатую и затем вновь приводят во вращение. Материал
при этом высыпается и транспортировочным шнеком подается на охлаждение
или укупорку.
Трубными называются шаровые мельницы с барабанами, имеющими отношение диаметра к длине от 1/2 до 1/5 и более. В производстве СПВВ для смешивания и совместного измельчения компонентов применяются трехкамерные трубные мельницы с длиной 5800 мм и диаметром 1500 мм. Мельница устанавливает-
91
ся загрузочной и разгрузочной горловинами в роликоопорах с наклоном в сторону
636 dn
выгрузки 1 градус. Скорость вращения барабана 27 об/мин. Смесь компонентов
аммонита из аппарата предварительного смешивания подается шнеком в полость
мельницы через сальниковое уплотнение. Внутренняя полость шаровой мельницы
для более равномерного распределения шаров по длине барабана разделена решетчатыми диафрагмами на три камеры. В каждую камеру загружено по 900 кг
пластмассовых шаров. Для обеспечения надежности подъема шаров на внутренней поверхности барабана закреплены продольные ребра высотой 30 мм. Смесь
компонентов, пройдя последовательно все камеры, через разгрузочную диафрагму
поступает в разгрузочное отделение, где ребрами-лифтерами поднимается вверх и
ссыпается в окно шнек-трубы, по которой транспортировочным шнеком удаляется
из мельницы. Производительность такой мельницы при изготовлении аммонита
6ЖВ составляет 4,5–5 т/час.
7.2.2. Разделение сыпучих материалов на фракции
В производстве СПВВ частицы компонентов должны, как правило, иметь
определенные размеры. В связи с этим отбор нужных фракций сыпучих материалов является одной из основных операций технологического процесса. Способ разделения сыпучих материалов на фракции просеиванием их через сита
является самым распространенным и простым. Суть его состоит в том, что материал пропускают через сито с определенным размером отверстий d. Крупность сыпучего материала характеризуется верхней границей, нижней либо той
и другой. Частицы, размер которых меньше размера отверстия в сите, проходят
через него (нижняя фракция -d), а более крупные задерживаются (верхняя
фракция +d). Применяя сита с разными отверстиями, можно разделить зернистый материал практически на любое число фракций.
Промышленность выпускает металлические проволочные сита с отверстиями, имеющими размер стороны от 0,04 мм и более, в соответствие с отечественным стандартом, составленным на базе международного стандарта нормальных чисел. Номер сита соответствует числу отверстий на один линейный
сантиметр. Отношение площади ячеек сетки в свету к ее общей площади, выраженное в процентах, называется живым сечением сетки. Оно для всех сит является величиной постоянной и составляет 36 %. Если обозначить длину стороны отверстия через d, а число отверстий на линейный сантиметр через n, то
. Эта зависимость позволяет по номеру сита найти размер стороны
отверстия и наоборот. По способу изготовления, определяющему также и форму ячеек, сетки бывают тканые, плетеные, крученые, сварные, стержневые, вязаные и сборные.
Кроме проволочных сеток применяют перфорированные решетки, изго-
товленные из листов с проштампованными или сверлеными отверстиями.
92
В производстве СПВВ обычно применяют решетки с круглыми отверстиями,
расположенными в шахматном порядке. При штамповке отверстия получаются
расширяющимися к низу листа. Такие отверстия меньше забиваются, чем сверленые цилиндрические. Обычно применяют решета с диаметром отверстий
не менее 10 мм. Достоинством решет является их высокая прочность, недостатком – сравнительно малое живое сечение.
Процесс разделения сыпучих материалов с помощью сит носит название
«рассеивание» или «грохочение», а устройства, в которых идет этот процесс, называются «ситами» или «грохотами» [10–17]. Названия «рассеивание» и «сита»
употребляют в случае разделения мелкозернистых сыпучих материалов, а «грохочение» и «грохот» – при разделении крупнозернистых и кусковых материалов.
Создано много типоразмеров грохотов, которые можно разделить на две
группы: плоские и барабанные. В производстве СПВВ обычно применяются
плоские качающиеся, вибрационные и многогранные барабанные грохоты.
Качающиеся грохоты по своему устройству разделяются на наклонные
и горизонтальные с одним или несколькими ситами, установленными на шарнирных подвесках или упругих опорах.
-представляет собой
металлическую раму, на нижний срез которой натянута металлическая сетка. Рама
подвешена на четырех подвесках и приводится в возвратно-поступательное движение с помощью приводного механизма, включающего шатуны, эксцентриковый
вал, электродвигатель и клиноременную передачу от мотора к валу. Сито грохота
устанавливается с наклоном в 5–10 градусов в сторону разгрузки отсева. При качании сита материал перемещается по сетке, просеивается и по лотку направляется в транспортировочный шнек, который доставляет его к месту проведения следующей операции технологического процесса. Частицы, не прошедшие через сетку, перемещаясь по ситу достигают его конца и транспортировочным шнеком возвращаются на повторное измельчение.
Если сито-трясун предназначено не для разделения материала по степени
измельченности, а для отделения случайно попавших предметов, то сито устанавливается горизонтально и посторонние предметы удаляются с сетки при
очередной проверке ее состояния, обычно в конце смены. Размер отверстий
в сите для различных конструкций составляет от 0,25 до 100 мм, а производительность – от 5 до 175 м3/час.
-от сита-трясуна от-
личается только тем, что в нем сито укреплено на четырех или шести пружинящих опорах, а не подвешено. В производстве СПВВ такие сита применяются
редко.
представляет собой плоское сито, подвешенное
на четырех подвесках, которое под воздействием закрепленного на нем пнев-
мовибратора совершает колебания с частотой 500–1500 с-1 с небольшой ампли-
93
тудой. Короб может также устанавливаться на пружинных опорах, а вибрация
сообщаться с помощью вала с дисбалансом. Такие грохоты обычно применяются для отделения от тротила, селитры, готового аммонита или другого материала случайно попавших предметов, а не для разделения материала на фракции.
Поэтому грохот снабжается такой сеткой, через которую проходит полностью
весь материал, а задерживаются только достаточно крупные посторонние предметы, которые удаляются при очередном осмотре. Выпускаются виброгрохоты
с размером отверстий в сите 6–80 мм производительностью 10–300 м3/ч.
- – это грохот с горизонтальным барабаном, выполненным
в виде усеченной шестигранной пирамиды. Каждая сторона пирамиды представляет собой съемное плоское сито, изготовленное в виде трапеции. Подлежащий грохочению материал через течку поступает в шнековый питатель, который подает материал в полость барабана со стороны меньшего основания пирамиды. При вращении барабана материал пересыпается с одной грани на другую, постепенно передвигаясь от меньшего основания пирамиды к большему.
Частицы меньше величины ячейки сетки проваливаются через нее и, пройдя
через магнитный сепаратор, попадают в расположенный под барабаном желоб
с транспортировочным шнеком, который подает просеянный материал в следующий аппарат технологического потока или в бункер-накопитель. Отсев
проходит по наклонным сторонам барабана от малого основания до большого и
через течку ссыпается в транспортировочный шнек, которым подается на повторное измельчение. Барабанные сита просты по конструкции, надежны в работе и удобны для обслуживания. Сита-бураты работают почти бесшумно, их
равномерное вращение не вызывает сотрясения здания. Недостатками являются
небольшая производительность и связанная с этим громоздкость установки.
В ранее сложившихся технологических потоках или располагаемых в существующих здания более часто для просеивания применяют компактные и высокопроизводительные вибросита или сита-трясуны. При проектировании новых
производств следует отдавать предпочтение ситам-буратам.
7.2.3. Перемещение твердых материалов
В производстве СПВВ необходимо перемещать внутри цеха или мастерской
материалы, являющиеся сырьем этого производства, полупродуктами или готовой
продукцией. Большая часть этих материалов находится в твердом состоянии.
Твердые материалы подразделяют на сыпучие и штучные. К сыпучим относятся порошкообразные и кусковые материалы, которые можно перемещать
навалом; к штучным – изделия, имеющие определенную, как правило, одинаковую форму, а также материалы, упакованные в ящики, мешки или другую тару.
Если изделия имеют одинаковую форму, но транспортируются навалом,
их следует рассматривать как сыпучие материалы [9–12, 16–17].
94
В производстве СПВВ для горизонтального и наклонного перемещения
применяют главным образом ленточные и винтовые транспортеры, подвесные
дороги; для вертикального – элеваторы и гидроподъемники; для смешанного
(произвольного) – подвесные дороги, подвесные конвейеры, пневматические
установки.
Ленточные транспортеры
В производстве СПВВ, как правило, применяют
, прямыми роликоопорами и винтовыми
натяжными устройствами. Транспортер такого типа представляет собой бесконечную ленту, огибающую приводной и натяжной барабаны. Натяжение ленты
регулируется перемещением подшипников, в которых установлен натяжной барабан. В тех случаях, когда недопустимо изменение длины транспортера при
регулировке натяжения, натяжной барабан устанавливается в зигзагообразное
ответвление ленты.
Приводной барабан вращается электромотором через редуктор. Его цилиндрическая поверхность трется о плотно прилегающую к ней натянутую ленту и придает ей движение в направлении вращения барабана, причем барабан
тянет на себя верхнюю нагруженную часть ленты и материал перемещается
от натяжного барабана к приводному. Роликоопоры служат для предотвраще-
ния провисания верхней и нижней частей ленты.
Сыпучий материал на транспортер подается через течку, устанавливаемую
над лентой в любом месте по всей ее длине. Загрузку штучных материалов производят со столика, расположенного над натяжным барабаном или на левой стороне от ленты в любом месте по длине транспортера.
Выгружается материал с транспортера через его приводной конец или
«на сторону». При разгрузке штучного материала через приводной конец перед
ним устанавливают столик, а при разгрузке «на сторону» поперек ленты устанавливают направляющую. Скользя по этой направляющей, материал перемещается в сторону на другой столик.
Материал с одного транспортера может передаваться на другой. Оба
транспортера могут быть установлены на одинаковом уровне или один несколько ниже другого. Надежная передача материала обеспечивается роликами,
расположенными между транспортерами или наклонным мостиком-склизом.
Если габаритные размеры штучного материала достаточно велики и конструктивные особенности позволяют установить транспортеры на небольшом расстоянии друг от друга, то передача может осуществляться без роликов и склиза.
Горизонтальные транспортеры применяют, например, для подачи селитры
в мешках со склада в мастерскую подготовки ее к смешиванию, к месту растаривания и загрузки в дробилку, для перемещения аммонитных патронов и их
пачек по технологическому процессу.
95
Для подачи материалов в мешках, например, из автомашины на второй
этаж мастерской, обычно применяют .
Угол подъема такого транспортера должен быть не более 2/3 угла естественного откоса транспортируемого материала в движении. Для транспортирования
мешков или ящиков с ВВ угол подъема не превышает 20. При угле подъема
от 20 до 27 к ленте следует прикреплять поперечные полосы. Транспортеры с
углом подъема больше 27 в производстве СПВВ не применяются.
Для подачи укупоренного СПВВ с потока в вагон часто применяют горизонтально-наклонные вогнутые транспортеры, которые устойчиво работают
при углах подъема до 10. При большем угле подъема лента на восходящей
ветви транспортера приподнимается над роликоопорами.
Для перемещения материалов из обвалованного здания иногда применяют
выпуклые (горбатые) ленточные транспортеры. Угол подъема делают таким же,
как у наклонных транспортеров. Угол снижения может быть и больше, но не
превышать 30.
Для перемещения сыпучих материалов россыпью в производстве СПВВ
обычные ленточные транспортеры применяются сравнительно редко (в основном для гранулированных), так как при транспортировании наблюдается их
пыление, локализация которого в данном случае затруднительна. Сыпучие материалы можно транспортировать на -
. Такие роликоопоры ставятся
только под верхнюю нагружаемую часть ленты, придавая ей форму желоба, что
значительно снижает вероятность рассыпания материала, повышает емкость
ленты, а следовательно, производительность транспортера.
Винтовые транспортеры
Винтовые транспортеры или шнеки применяют для горизонтального или
наклонного перемещения сыпучих материалов (кроме высокочувствительных).
Винтовой транспортер или шнек представляет собой желоб, вдоль которого расположен винт, установленный в радиальных подшипниках. Упорный
подшипник, воспринимая усилия, возникающие в процессе работы винта, предупреждает его перемещение в сторону, противоположную перемещению материала. Винт вращается электромотором с редуктором. Материал в желоб попадает через загрузочную горловину, подхватывается винтом и движется вдоль
желоба. При работе шнека должны поддерживаться оптимальные значения скорости дозировки материала и скорости вращения винта, при которых за каждый
оборот материал перемещается вдоль желоба на расстояние, равное шагу винта.
При увеличении этих параметров скорость перемещения материала снижается
примерно до 0,5 шага винта на каждый его оборот.
Материал, достигнув разгрузочной горловины, проваливается в нее. Однако часть материала попадает за разгрузочную горловину. Чтобы уменьшить ко-
96
личество материала, попадающего за горловину, витки винта проходят над горловиной лишь на 10–20 мм; на протяжении большей части горловины витков
над ней нет. Чтобы материал, попавший за горловину, не запрессовывался на
внутренней поверхности торцового фланца, на конце винта делают неполный
встречный виток, перемещающий материал к разгрузочной горловине с противоположной стороны. Таким образом, материал, попавший за горловину, через
нее удаляется из желоба шнека.
В производстве СПВВ обычно применяют шнеки диаметром 250–300 мм.
Шаг винта делают равным 0,8 его диаметра, зазор между винтом и внутренней
поверхностью желоба – не менее 10 мм. Коэффициент заполнения шнека обычно составляет 0,25–0,30. Чтобы исключить попадание перемещаемого материала в подшипники, их делают обязательно выносными и располагают в корпусах, герметизированных манжетами. Между корпусом шнека и винтом устанавливают сальники, предупреждающие пыление. Обычно длина шнека не превышает 7 м, чтобы избежать изгиба винта под собственной тяжестью и, как следствие, загорания или взрыва материала за счет задевания витков о стенки желоба. Чтобы обеспечить перемещение материала на расстояние больше 7 м несколько шнеков располагают последовательно, соединяя разгрузочную горловину предыдущего шнека с загрузочной горловиной последующего. Каждый
шнек при этом снабжается самостоятельным приводом.
Достоинствами шнеков являются компактность, простота и дешевизна
устройства, герметичность, удобство обслуживания. К недостаткам относятся
высокий расход энергии, значительный износ стенок желоба и рабочей поверхности винта. Истирание материала, наблюдающееся в процессе его перемещения шнеком, в некоторых случаях является их преимуществом, в других же
(транспортирование гранулированных материалов) – недостатком.
Гидроподъемники
Гидроподъемники обычно применяют для перемещения материалов
в мешках или контейнерах с первого этажа мастерской на второй или с пола
на площадку. Они используются при перемещении материалов с повышенной
чувствительностью к механическим воздействиям, транспортировка которых
с помощью более производительных элеваторов или винтовых транспортеров
не допускается, а также для перемещения материалов в технологических потоках малой производительности.
Гидроподъемник представляет собой цилиндр, в котором находится плунжер с укрепленным на нем столом. На стол, находящийся в крайнем нижнем
положении, устанавливают тележку с загруженным материалом контейнером.
В цилиндр через штуцер подают воду из водопровода с давлением около 1 атм.
Плунжер вместе со всем, что на нем установлено, поднимается вверх до соприкосновения упоров, расположенных на столе, с ограничителями. При этом по-
97
дача воды в цилиндр автоматически отключается. После разгрузки бункера тележку переводят обратно на стол и плунжер под собственной тяжестью при
подключении линии сброса воды из цилиндра опускается.
Ковшовые транспортеры
В производстве СПВВ обычно применяют транспортеры для вертикального или крутонаклонного подъема сыпучих или кусковых материалов, называемые элеваторами. Чаще всего используются ленточные быстроходные вертикальные элеваторы с расставленными ковшами.
Элеватор представляет собой бесконечную резинотканевую ленту, огибающую верхний приводной барабан и нижний натяжной барабан, на котором
закреплены ковши. Вал верхнего барабана вращается в неподвижных подшипниках, а вал нижнего – в подвижных, которые при помощи винтов можно перемещать по вертикали, обеспечивая нужное натяжение ленты. Все устройство
заключено в кожух. Материал через воронку попадает в нижнюю часть кожуха,
откуда он зачерпывается ковшами и поднимается вверх. При огибании быстродвижущейся лентой верхнего барабана закрепленные на ней ковши опрокидываются и материал, высыпаясь из ковшей попадает в течку. Ленты быстроходных элеваторов движутся со скоростью 0,9–1,5 м/с. Расстояния между ковшами
(шаг) для поддержания необходимой производительности рассчитываются в зависимости от их ширины (ширины ленты).
Достоинствами элеваторов являются их компактность, простота устройства и сравнительно небольшой расход энергии. Основным недостатком является
возможность пробуксовывания ленты на приводном барабане, которое может
привести к загоранию ленты и транспортируемого материала. В связи с этим в
производстве СПВВ элеваторы разрешается применять только для транспортирования аммиачной селитры и тротила. Применение элеваторов для транспортирования аммонитов разрешается только при обязательном наличии блокировочного устройства, обеспечивающего автоматическую остановку элеватора
при пробуксовывании ленты.
Подвесные дороги
Подвесные дороги используют для перемещения контейнеров с компонентами или готовыми смесями внутри мастерских или между мастерскими.
В производстве СПВВ применяют подвесные дороги, которые по особенностям
направлений перемещения можно разбить на три вида:
98
В подвесных дорогах для вертикального и горизонтального прямолинейного
перемещения по монорельсу электроприводом при помощи канатоведущего шкива и стального тянущего каната перемещается тележка. Концы каната прикреплены к тележке с разных сторон. Его натяжение обеспечивается грузовым натяжным
устройством. Бункер-контейнер подвешен к тележке стальным подъемным канатом, один конец которого прикреплен к барабану, на который намотана часть каната, а другой конец – к противоположной стене мастерской или другой строительной конструкции. Подъемный канат проходит через прикрепленные под тележкой обводные блоки. На прогибе каната между обводными блоками расположен грузовой блок с подвешенным к нему бункером. При вращении барабана
электродвигателем в ту или другую сторону бункер поднимается или опускается.
Материал в бункер обычно загружают шнековым питателем. Электродвигатели
приводов горизонтального и вертикального перемещения включают и отключают
с пульта вручную. Для предотвращения запоздания отключения на концах монорельса установлены контактные автоматические выключатели.
Подвесные конвейеры
Подвесной конвейер представляет собой замкнутую цепь, натянутую на соответственно расположенных звездочках и соединенную с каретками, которые
вместе с цепью перемещаются электромотором по одно- или двухрельсовому направляющему пути, подвешенному к элементам здания или на специальных стойках. Каретки по назначению делят на рабочие и холостые. Рабочие каретки предназначены для крепления к ним подвесок с грузами, холостые, установленные
между рабочими, – для предупреждения чрезмерного провисания цепи.
Различают два типа подвесных конвейеров, применяемых в производстве
СПВВ:
, у которых каретки с подвесами для
грузов постоянно прикреплены к цепи;
, у которых на цепи закреплены кулаки (толкатели), толкающие перед собой по дополнительному подвесному пути не скрепленную с
цепью тележку с подвесом.
В производстве СПВВ подвесные транспортеры основного типа применяют, например, для подачи аммиачной селитры со склада в мастерскую ее подготовки к смешиванию, для транспортирования мешков с аммонитом из мастерской на склад. Толкающие конвейеры применяют для автоматизированной
подачи мешков к установке для отвешивания порций аммонита, перемещения
заполненных мешков из мастерской изготовления аммонита в мастерскую укупорки. Толкающие конвейеры целесообразно применять в тех случаях, когда
в процессе перемещения нужны изменения скорости движения грузовой тележки или ее временное отсоединение от тяговой цепи. Толкающие конвейеры
сложнее и дороже транспортеров основного типа.
99
Пневматические транспортеры
Пневматическое транспортирование осуществляется с помощью движущегося в трубопроводе воздуха. Материал поступает в трубопровод через загрузочные устройства, захватывается струей движущегося воздуха и транспортируется по трубопроводу к месту разгрузки.
Пневматические транспортирующие установки подразделяются на две
группы: всасывающего и нагнетательного действия.
В перемещение ма-
териала осуществляется под действием разряжения, создаваемого вакуумнасосом. Вакуум-насос может создать лишь сравнительно небольшой перепад
давления (0,5–0,6 ат), поэтому установки этого типа можно применять для перемещения на сравнительно небольшие расстояния (не более 100 м).
В перемещение
материала осуществляется сжатым воздухом, подводимым от компрессора. Установки этого типа можно применять для перемещения на более значительные
расстояния.
В производстве СПВВ применяют всасывающие и нагнетательные установки для перемещения материала при малой его концентрации в воздухе
(в разряженной фазе). В установках этого типа перемещение осуществляется
при скоростях воздуха, больших скорости уноса; увлекаемые воздухом частицы
сыпучего материала движутся по трубопроводу со скоростью, примерно равной
скорости движения воздуха.
Преимущества пневматического транспорта заключаются в простоте, полной герметичности и компактности трассы. Сыпучие материалы можно перемещать в горизонтальном, наклонном и вертикальном направлениях. Однако
при пневмотранспортировании наблюдается значительная электризация материала, что обусловливает необходимость принятия соответствующих мер
по отводу статического электричества; расход энергии значительно выше, чем
при перемещении механическим транспортером; перемещение высокодисперсных материалов связано с необходимостью установки оборудования для улавливания пыли из отходящего воздуха.
В пневматической установке всасывающего действия разряжение создается вакуум-насосом (например, РМК-2). Воздух вместе с порошкообразным материалом через трубопровод всасывается в фильтр-осадитель, где транспортируемый материал отделяется от воздуха и через клапанное шлюзовое устройство удаляется из полости аппарата. Освобожденный от материала воздух через
трубопровод, вакуум-насос и водосборник выбрасывается в атмосферу. Остатки
мельчайших частиц материала улавливаются водой, омывающей внутреннюю
полость вакуум-насоса, и оседают в водосборнике. Такие установки применяются, например, для транспортирования аммиачной селитры, тротила, алюминиевого порошка.
100
Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]