Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
ОТВБМ Заболотний.doc
Скачиваний:
21
Добавлен:
24.02.2016
Размер:
577.02 Кб
Скачать

6.Вибір процесів і тип обладнання для перетворення сировинних компонентів у вироби

Однією з перших машин, призначених для дроблення твердих матеріалів, стала валкова дробарка (Англія, 1806 р.)

Дробарки валкові (вальцьові) широко застосовуються для тонкого, середнього і дрібного подрібнення різних корисних копалин, харчових продуктів і хімічних матеріалів (глинисті матеріали, шамот, кварц, шпат, калійна і поварена солі і пр). Основним робочим елементом валкової дробарки є обертовий на горизонтальній осі циліндричний валок. Принцип дії цих млинів полягає в подрібненні матеріалу в основному роздавлюванням, частково - стиранням, ударом або вигином між обертовими назустріч один одному валками.

Валкові дробарки бувають одно, двох, трьох-і чотирьох-валкові. Чотирьохвалкову дробарку в ряді випадків можна розглядати як дві двовалковоі, змонтовані в одному корпусі.

Рис. 2 Схема двовалкової дробарки

Найбільш поширена двовалкової дробарка. Валки обертаються назустріч один іншому, захоплюють і дроблять потрапив між ними матеріал, розчавлюючи його і частково істірая. Іноді для збільшення стирається ефекту, необхідного при подрібненні деяких матеріалів, валянням повідомляють різну окружну швидкість.

Поверхні валків бувають гладкі, рифлені, - ребристі і зубчасті довго-і короткозубчатие (дліннозубчатие - при висоті зуба більше 0,1 діаметра валка, короткозубчатие при висоті зуба менше 0,1 діаметра валка).

Рис. 3 Зубчасті дробильні валки

Поєднання дроблять поверхонь може бути різним: наприклад, обидва валка можуть мати гладку поверхню або один гладку, інший - рифлену. Дробарки з гладкими і рифленими валками зазвичай застосовують для дроблення матеріалів середньої міцності (до 150 МПа); дробарки із зубчатими валками застосовують для подрібнення кам'яного вугілля і подібних матеріалів малої міцності (до 80 МПа). Крупність продукту дроблення валкової дробарки залежить як від розміру вихідної щілини між валками, так і від типу поверхні робочих органів. Широке застосування валкових дробарок пояснюється тим, що вони найбільш пристосовані для переробки дуже поширених матеріалів, схильних до налипання або містять липкі включення. Під час роботи дробарок налиплий на поверхню валків матеріал зрізається очисними шкребками. Валкові дробарки характеризуються діаметром Dи довжиною L валків, при цьому L / D = 0,4 ... 1,0. У світовій практиці валкові дробарки використовують, як правило, на завершальних стадіях дроблення (середнє і дрібне дроблення).

Переваги валкової дробарки полягає в:

1) Надійності в експлуатації;

2) Простоті обслуговування;

3) Невисокою вартості;

4) Порівняно низькому енергоспоживанні;

5) Можливості регулювання вихідної розміру фракції.

Недоліками валкових дробарок є:

 1) Інтенсивне і нерівномірне зношування робочих поверхонь валків при подрібненні міцних і абразивних матеріалів;

 2) Порівняно невисока питома продуктивність.

Нижче показаний загальний вигляд валкової дробарки з двома валками. Машина з гладкими або рифленими валками складається з станини 1 рамної конструкції. Валок 8 встановлений на підшипниках, розміщених в роз'ємних корпусах 9. Корпусу 5 підшипників іншого валка встановлені в направляючих 4 і можуть переміщатися по ним вздовж станини. Регулювання ширини випускний щілини (зазору між валками) здійснюється за допомогою набору прокладок 10, які встановлюються між корпусами нерухомих і рухомих підшипників. Рухомий валок притискається до нерухомого системою верхніх 6 і нижніх тяг з пакетом пружин 3.

Рис. 4 Конструкція валкової дробарки

Попереднє натяг пружин, створюване гайками 2, забезпечує сумарне зусилля на валок, що забезпечує дроблення матеріалу. При попаданні в машину неподрібних предметів пружини стискуються, валки розходяться і пропускають їх. Для запобігання запилення дроблять валки

закриті кожухом з приймальною лійкою 7

Кожен валок має шків, тому при роботі дробарки розвивається додатковий маховою момент, в результаті чого дроблення матеріалу відбувається більш рівномірно.

Привід кожного валка здійснюється клиноремінною передачею від електродвигунів, встановлених на корпусі і рухомій рамі, тому при розходженні валків міжцентрова відстань клинопасової передачі не змінюється.

Бандаж валка складається з окремих секторів, що дозволяє швидко, не розбираючи дробарки, замінювати зношені бандажі. Бандажі виготовляють з марганцевистої сталі.

У промисловості будівельних матеріалів для переробки глиняної маси і видалення з неї каменів застосовують так звані дезінтеграторние вальці. Вони складаються з двох валків, з яких валок 1 більшого діаметру має гладку поверхню, а на робочій поверхні валка 3 меншого діаметру передбачені ребра висотою 8-10 мм. Ребристий валок здійснює 500-600 об / хв, гладкий 50-60 об / хв.

Рис. 5 Схема дезінтеграторних вальців

Вихідний матеріал завантажується в воронку 2 і надходить на швидкохідний валок. Грудку глини, вдаряючись об ребро валка, деформується, втрачає швидкість і затягується в зазор між валками. Тверді включення, наприклад камені, будуть відкидатися ребрами валка і потрапляти в відвідної лоток. Таким чином, в дезінтеграторних вальцях подрібнення глини поєднується з її очищенням від твердих домішок.

Для переробки глиняної маси призначені також дірчасті вальці конструкції ВНІІСтройдормаша. Нижче показані загальний вид (а) і кінематична схема (б) дірчастих вальців. Вони складаються з тихохідного 1 і швидкохідного 2 валків, кожен з яких приводиться в обертання від окремого електродвигуна 3 через редуктор 4 для швидкохідного валка і через редуктор 4 і зубчасту пару 5 для тихохідного валка. Тихохідний валок спирається на запобіжні пружини 6 і при попаданні в вихідному матеріалі недробімих предметів може відходити від швидкохідного валка, пропускаючи цей предмет.

Рис. 6 Дірчасті вальці

Поверхні валків дірчасті. Початкова маса подається в прийомну лійку і затягується між двома валками, що обертаються назустріч один іншому, де глиняна маса розминається, розтирається завдяки різній окружній швидкості валків і продавлюється крізь отвори всередину валків;

далі вона потрапляє на відвідний конвеєр. При цьому тверді включення, наявні в глиняній масі, дробляться, так як сила попереднього натягу пружин тихохідного валка розрахована на такі зусилля.

У валкових дробарках найчастіше зношується середня частина бандажів (по довжині), в результаті чого крупність дробленого продукту виходить нерівномірною. Тому на деяких дробарках передбачені пристрої, більш рівномірно розподіляють по довжині валків вихідний матеріал, а також пристосування для проточки бандажів під час профілактичних ремонтів.

  1. Розрахунок кількості основного обладнання технологічної лінії.

Розрахунок проводиться виходячи з багатьох факторів згідно з розрахунковою схемою. Спочатку для валкових дробарок визначається кут захоплення матеріалу, розмір захоплюваного шматка.

Рис. 7 Розрахункова схема валкової дробарки

 

Исходные данные

Вихідні дані:

- Діаметр валка D = 0,5 м

- Довжина валка L = 0,6 м

- Відстань між валками а = 0,004 м

- Кут захоплення матеріалу α = 18 ˚

- Коефіцієнт тертя | = 0,36

- Коефіцієнт розпушення матеріалу μ = 0,46

- Щільність матеріалу ρ = 2,1 т / м ³

Валкові дробарки призначені для середнього та дрібного дроблення матеріалів середньої міцності, а також для подрібнення в'яжучих вологих матеріалів.

Досить часто валкові дробарки використовують на підприємствах з виготовлення керамічної плитки для подрібнення глини, в пересувних дробильно - сортувальних установках, а також на стаціонарних підприємствах невеликих потужностей.

Найбільший розмір шматка матеріалу dmax, що завантажуються в дробарку, залежить від кута захвату a, визначеного діаметром валків і коефіцієнтом тертя | про металеву поверхню валків. Максимальний розмір шматків залежить від діаметра валків і розміру розвантажувальної щілини. Для виконання цих умов діаметр гладкого валка повинен в 20 разів перевищувати розмір каменів.

Виходячи з цього припущення можна визначити dmax максимальний розмір шматка матеріалу:

dmax = D / 20 = 0,5 / 20 = 0,025 м

Але найчастіше для визначення граничного розміру шматка матеріалу використовують співвідношення:

звідки:

За цим співвідношенням різниця між діаметром валка D і максимальним розміром куска матеріалу dmax, дорівнює 46.5

Визначення ступеня подрібнення матеріалу в дробарці:

 

Визначаємо максимальну частоту обертання валків. Для цього скористаємося емпіричною формулою.

                            

де m = 0,4 .... 0,7 коефіцієнт який залежить від значення D, d, g

Практично з метою зменшення з носа сорочки, кругову швидкість валків намагаються значно знизити, тому приймають:

 

Визначаємо продуктивність валкової дробарки [2].

де n - кругова швидкість валка м / с;

n = 2,43 × 60 = 145,8 об / хв

до - коефіцієнт враховує використання ширини валків і розпушення матеріалу (до = 0,2 .... 0.3 для м'яких порід).

Потужність двигуна валкової дробарки визначають з урахуванням, що енергія витрачається на подрібнення матеріалу РДР і на тертя в опорах підшипників Ртр.

 

де Fдр - зусилля необхідне для подрібнення матеріалу

 

де р - питомий тиск для валків діаметром 500 ... 900 мм

       α - кут захоплення, радий

       до - Коеф., що враховує недовантаження валків (к = 0,2 ... 0,6)