Проектирование оборудования для дробления, сушки и помола добавок

Размещено на http://www.allbest.ru/

Проектирование оборудования для дробления, сушки и помола добавок



Введение

Цель работы: Изучение оборудования для дробления, сушки и помола добавок, расчет их основных параметров.

Оборудование: Макеты молотковой, зубчатой дробилки, барабанной сушилки и шаровой барабанной мельницы



1. Теоретическая часть

дробилка сушка шаровый мельница

Дробление поступающих на фабрику окомкования шихтовых материалов осуществляется в реверсивных и нереверсивных молотковых однороторных дробилках (кусковый известняк), самоочищающихся молотковых дробилках (бентонит), двухвалковых зубчатых дробилках (бентонит).

1.1 Молотковые однороторные дробилки

На рис. 1 и 2 изображены общие виды нереверсивной и реверсивной молотковых дробилок соответственно, применяемых для дробления кускового известняка крупностью 0 - 80 мм, имеющего крепость 10 - 20 по шкале Протодьяконова. В таблице 1 представлены технические характеристики однороторных молотковых дробилок.

Дробилки серийно изготавливаются заводами Минтяжмаша (СМ 1705), Минэнергомаша (ДМРЭ 10х10,,ДМРИЭ 14,5x13), Минстройдормаша (ДМЭ 17x14,5) по ГОСТ 7090-72.

Дробилка состоит из корпуса, футерованного сменными стальными броневыми плитами 3. Корпус изготавливается из стальной отливки или сварным и состоит из верхней 1 и нижней 2 частей, соединенных болтовым креплением для удобства замены ротора. В корпусе имеются люки 4, через которые производится замена молотков и секций колосниковых решеток. Ротор молотковой дробилки состоит из трех частей: вала 5, установленного в двух выносных опорах 6 в подшипниках скольжения 7 или качения 8; набора дисков 9, разделяемых шайбами 10, и комплекта молотков 11, шарнирно укрепленных на дисках.

Вращение ротора осуществляется от электродвигателя 12, соединенного с валом посредством упругой муфты 13.



Рис. 1 Дробилка молотковая однороторная нереверсивная: 1 - верхняя часть; 2 - нижняя часть; 3 - плиты броневые; 4 - люки; 5 - вал; 6 - опора выносная; 7 - подшипник скольжения; 5 - подшипник качения; 9 -набор дисков; 10 - шайба; 11 - молотки; 12 - электродвигатель; 13 - муфта упругая; 14 - решетка колосниковая; 15 - приспособление для регулировки зазора

Рис. 2 Дробилка молотковая однороторная реверсивная

Для получения дробленого продукта заданной крупности дробилки снабжены съемной колосниковой решеткой 14, которая имеет приспособление 15 для возможности регулирований зазора между окружностью, описываемой молотками, и решеткой. Для этого балку, в которой закреплены колосники, изготавливают из двух половин, поворачивающихся на шарнирах, шарниры укреплены внутри эксцентрических втулок, поворотом которых регулируется необходимый зазор. Колосники имеют трапециидальное сечение для лучшего прохождения материала. Для обеспечения высокой стойкости броневые плиты, молотки, колосники изготавливают из марганцовистых сталей, например марки 110ГЛ. Иногда молотки 3 изготавливают из конструкционных я сталей, а рабочие поверхности наплавляются твердым сплавом.

В зависимости от крупности и крепости дробимого материала молотки имеют массу 5 - 150 кг. Как правило, для дробления известняка на фабриках окомкования молотки имеют массу 25 - 40 кг. По конструкции молотки бывают колосникового, бандажного и скобообразного типов.

Таблица 1 Техническая характеристика однороторных молотковых дробилок

Тип	СМ 1705	ДМРЭ 10Х110	ДМРИЭ 14.5Х13	ДМЭ17X14,5
Производительность, т/ч	150-200	80-100	250	150-500
Крупность исходного материала, мм	До 400	До 80	До 80	До 600
Крупность дробленого материала, мм	10	2-10	3-10	20-180
Размеры ротора, мм:
длина	1600	1000	1300	1450
диаметр	1300	1000	1450	1700
Частота вращения, мин-1	735	735; 985; 1480	985	590
Окружная скорость, м/с	50	38,5; 51,5; 77,5	75	53
Мощность электродвигателя, кВт	200/250	200/250	500/630/700	400
Масса, т	9,8	9,1	19,8	70,6

Для дробления глинистых и влажных материалов (бентонитов) применяются молотковые дробилки с подвижной дробящей плитой (рис. 3).

Рис.3 Дробилка молотковая с подвижной дробящей плитой: 1 - плита подвижная; 2 - корпус; 3 - рама; 4 - секции; 5 - цепь бесконечная; 6 - ротор; 7 - ось верхнего вала звездочки; 8 - приспособление для поворота; 9 - конвейер; 10- скребки



От ранее описанных молотковых дробилок они отличаются тем, что плита, на которую отбрасывается дробимый материал, подвижна. Подвижная плита-это пластинчатый конвейер, вмонтированный в корпус 2 дробилки. Плита 1 собрана на отдельной раме 3 из ряда секций 4 на бесконечных цепях 5 и движется в направлении вращения молотков. Зазор между ротором 6 и плитой 1 можно менять, поворачивая всю плиту вокруг оси 7 верхнего вала звездочки при помощи приспособления 8. С другой стороны ротора вмонтирован второй конвейер 9 - очистной. При работе ротор на этот конвейер набрасывает материал, который мог бы залепить рабочее пространство дробилки. При движении подвижная плита 1 и очистной конвейер 9 освобождаются от налипшего материала специальными скребками 10. Скорость движения полотна конвейера 0,08 - 0,1 м/с, остальные параметры дробилки приведены в таблице 1.

1.2 Двухвалковые зубчатые дробилки

На рис. 4 изображен общий вид двухвалковой зубчатой дробилки, применяемой для измельчения исходной бентонитовой глины крупностью 0-500 мм и влажностью до 30 %. Техническая характеристика двухвалковых зубчатых дробилок представлена в таблице 3.

Дробилки изготавливаются заводами Минтяжмаша (ДДЗ-12), Минстройдормаша (ДЦЗ-10) по ГОСТ 12237-66.

Таблица 2 Техническая характеристика двухвалковых зубчатых дробилок

Тип дробилок	ДДЗ-10	ДДЗ 15х12
Производительность, т/ч	125	до 150
Крупность исходного питания, мм	600	900
Крупность дробленого продукта, мм	100-200	15-150
Размеры валков, мм:
диаметр	1000	1500
длина	1250	1200
Частота вращения валков, мин-1	36	40
Окружная скорость, м/с	1.9	3.15
Мощность электродвигателя, кВт	55	75
Масса, т	16	32

Дробилка состоит из рамы 1, сваренной из швеллеров, на которую крепятся подшипниковые опоры 2 зубчатых валков, неподвижных 3 и подвижных опор 4. Валы 5 установлены в подшипниках скольжения или качения. На валы насажены валки 6, изготовленные в форме диска или многогранника. При помощи болтового крепления 7 к ним крепятся зубчатые сегменты 8, которые образуют рабочую поверхность валков.

Рабочая поверхность для дробилок небольших типоразмеров может изготавливаться из сплошного диска, отлитого вместе с зубьями, и насаживаться на валки 6 при помощи напрессовки.

Рис. 4 Дробилка двухвалковая зубчатая: 1- рама; 2 - опора подшипниковая; 3 - валки; 4 - сегменты зубчатые; 5 -диск; 6-кожух; 7 - упор пружинный

Зубья 9 имеют высоту 90-110 мм и располагаются в шахматном порядке, наиболее распространенной формой зуба является копьевидная форма ястребиного клюва с прямой режущей кромкой. Рабочая поверхность зубчатых сегментов 8 изготавливается из марганцовистой стали.

Валки укрыты кожухом 10. Для предотвращения поломки валков при попадании недробимых предметов один из валков закреплен в подвижных опорах 3 и удерживается в рабочем состоянии пружинным упором 11. Привод валков осуществляется от электродвигателя, установленного на независимой раме при помощи клиноременной передачи. Вращение обоих валков достигается за счет зубчатых колес, причем зубчатые колеса имеют удлиненные зубья для осуществления зацепления при раздвижении валков.

1.3 Сушилки барабанные

Барабанные сушилки предназначены для сушки бентонита перед измельчением в шаровых мельницах до влажности 9 12%, при температуре 100-200°С, более высокая температура приводит к изменению свойств бентонита.

Сушка бентонита на фабриках окомкования производится в барабанных сушилках, изготавливаемых серийно заводом Уралхиммаш.

Таблица 3 Техническая характеристика барабанных сушилок

Тип барабана	СМЦ 429,2	БН 3,5х18Н9
Производительность, т/ч	21,0	40,0
Диаметр барабана, м	2,8	3,5
Длина барабана, м	14,0	18,5
Частота вращения барабана, мин-1	3-6	2,3-4,6
Угол наклона, град	2-3	3
Максимальная температура поступ. газов, 0С	650	850
Принцип сушки	Прямоточный	Прямоточный
Мощность электродвигателя, кВт	60/75	200
Масса, т	69,6	176,2

На рис. 5 изображен общий вид сушилки барабанной.

Барабан 1 изготовлен из листовой стали сварной конструкции, посредством двух бандажей 2, насаженных на барабан, опирается на четыре ходовые ролико-опоры 3. От продольного смещения барабан удерживается упорными роликами 4. В связи с нагревом и расширением корпуса барабана бандажи устанавливаются на барабан при помощи клинового крепления 5. В средней части барабана установлено зубчатое колесо 6, насаженное на барабан при помощи подвижного крепления, позволяющего компенсировать тепловое расширение барабана.

Роликоопоры включают раму 7, ходовые ролики 8, корпус 9, винтовое устройство 10, регулирующее установку опор.

Внутри барабана приварены насадки для лучшего перемешивания и транспортирования материала. Привод барабана осуществляется от многоскоростного асинхронного электродвигателя 11 через редуктор 12 и открытую зубчатую передачу 13. В загрузочной части стационарно установлен короб 14, в который подается материал и сушильный агент. Уплотнение загрузочного и разгрузочного концов осуществляется при помощи торцевых уплотняющих колец 15.

Рис. 5 Сушилка барабанная: 1 - барабан; 2 - бандаж; 3 - роликоопоры ходовые; 4 - ролик упорный; 5 -крепление клиновое; 6 - колесо зубчатое; 7 - рама; 8 - ролик ходовой; 9 -устройство винтовое; 10 - насадки; 11 - электродвигатель; 12 - редуктор; 13- передача открытая зубчатая; 14 -- короб; 15 - кольца уплотняющие



Насадки изготовлены трех типов: в загрузочной части -приемно-винтовая, по ходу движения материала - лопастная и на оставшейся длине - секторная. Разгрузочная часть оборудована герметичным коробом с подключением к аспирационной системе. Подача нагретых газов в сушилку производится от топочного агрегата, устанавливаемого перед загрузочной частью, и осуществляется за счет разрежения, создаваемого вентилятором.

1.4 Шаровые барабанные мельницы

Измельчение шихтовых материалов (известняка и бентонита), используемых при окомковании, осуществляется в установке, включающей шаровые мельницы, воздушно-центробежные сепараторы и другое оборудование.

На рис. 6 изображен общий вид шаровой барабанной мельницы, применяемой на фабриках окомкования для измельчения известняка и бентонита.

Таблица 4 Техническая характеристика шаровых барабанных мельниц

Тип	ШБМ 320/570	ШБМ 370/850
Производительность, т/ч (по готовому продукту)	25,0	50
Диаметр барабана, м	3,2	3,7
Длина барабана, м	5,7	8,5
Частота вращения барабана, мин-1	17,9	17,6
Масса шаров, загружаемых в мельницу, т	54	100
Мощность электродвигателя, кВт	800	1600
Масса, т	99	170

Главной частью мельницы является барабан, состоящий из корпуса 1, торцевых стенок 2, крепящихся к корпусу болтами. Фланцевые соединения уплотняются асбестовым шнуром. Цапфы 3 представляют собой монолитные стальные отливки. Они присоединяются к стенкам высокопрочными болтами. Цилиндрическая часть барабана и торцевые стенки внутри футерованы плитами 4 из износостойкой стали. Плиты крепятся к корпусу клиньями и болтами. Плиты составляют правильную геометрию регулярной волны. Для обеспечения расширения плит под действием температуры между ними предусмотрен зазор 10 мм. Для обеспечения звуковой и тепловой изоляции под футеровочные плиты прокладывается листовой асбест 5, а наружная цилиндрическая поверхность барабана покрывается металлическими обшивочными листами б, под которыми находятся минераловатные плиты 7. В противоположных концах корпуса имеются два люка 8 для подачи футеровочных плит. Втулки загрузочная 9 и разгрузочная предназначены для защиты цапф от износа. Внутренняя поверхность втулок футерована плитами 11 из износостойкой стали и имеет ребра для ускорения подачи материала и возврата вылетевших шаров. Опорами вращающегося барабана служат два коренных подшипника 10. Корпуса подшипников изготавливаются из чугуна, ходовая часть - из баббита. Подшипники монтируются на опорных и фундаментных плитах 12. Для контроля температуры в корпусе установлен термометр. Привод мельницы состоит из косозубого венца 13, смонтированного на фланце барабана со стороны загрузки материала, приводной шестерни 14, установленной в сферических подшипниках, муфты, соединяющей вал-шестерню с электродвигателем. Со стороны загрузки и разгрузки установлены патрубки 15, 16 сварной конструкции, через которые происходит загрузка и разгрузка материала, подача теплоносителя и загрузка шаров. Патрубки при помощи пружинного уплотнения с асбестовой прокладкой присоединены к цапфам.



Рис. 6 Общий вид шаровой барабанной мельницы: 1 - корпус; 2 - стенка торцевая; 3 -- цапфа; 4 - плиты футеровочные; 5 -- асбест; 6 - лист металлический; 7 - плиты из минеральной ваты; 8 - люк; 9 втулка загрузочная; 10 -- подшипник коренной; 11 - плита опорная; 12 -- плита фундаментная; 13-- венец; 14 -- шестерня приводная »

1.5 Воздушные (пылевые) сепараторы

Разделение измельченного материала после шаровой мельницы на готовый продукт и возврат осуществляют в воздушных сепараторах центробежного типа. На рис. 7 изображен центробежный воздушный сепаратор.

Таблица 5 Техническая характеристика воздушных центробежных сепараторов

Тип	СПЦВ 5500
Диаметр, мм	5500
Производительность по готовому продукту, т/ч	50,0
Частота вращения рабочего органа, мин-1	180
Мощность электродвигателя, кВт	75
Масса, т	12



Рис. 7 Сепаратор воздушный центробежный: 1 - желоб; 2 - диск распределительный; 4 - система вращающихся лопастей; 5 - вал; 6 - муфта; 7- электродвигатель; 8 - корпус внутренний; 9 - патрубок для удаления крупных частиц; 10 - конус большой; 11 - патрубок для разгрузки; 12 - жалюзи; 13 - задвижка дроссельная

Материал подается в сепаратор воздухом сверху по желобу 1 на распределительный диск 2 со скоростью 18-20 м/с, что обеспечивает подачу материала крупностью до 5 мм. Под действием центробежных сил материал сбрасывается в рабочее пространство. Сепарация происходит в потоке, создаваемом вентиляторным колесом 3. На пути потока установлена система вращающихся лопастей 4, приводимых в действие при помощи электродвигателя. Все вращающиеся детали посажены на вал 5, соединенный посредством муфты 6 с электродвигателем 7. Крупные частицы материала осаждаются во внутреннем конусе 8 и удаляются по патрубку 9. Готовый материал проходит вместе с воздухом через вентиляторное колесо попадает в межконусное пространство, где осаждается на внешнем конусе 10 и по патрубку 11 разгружается. Очищенный воздух через жалюзи 12 возвращается в сепаратор. Регулирование аппарата осуществляется при помощи дроссельной задвижки 13 посредством штурвалов. Регулирование крупности разделения можно также осуществлять изменением числа лопастей.

1.6 Эксплуатация оборудования для дробления, сушки и помола добавок

Оборудование предназначено для работы в длительном непрерывном режиме, фонд рабочего времени в году - 6500 часов.

Дробилка молотковая

Пуск в работу дробилки осуществляется только при полном отсутствии в ней материала и в следующей последовательности:

подаются световой и звуковой сигналы о начале работы; включаются транспортные устройства за дробилкой; включается электродвигатель привода дробилки; подается материал в дробилку включением подающего конвейера после того, как ротор достигает рабочей частоты вращения.

Остановка дробилки производится в последовательности, обратной пуску:

прекращается питание дробилки отключением подающего конвейера; освобождается рабочее пространство дробилки от материала (путем визуального наблюдения); отключается привод дробилки и механизма транспортирующего устройства за дробилкой.

Изменение направления вращения ротора реверсивной дробилки (реверс) производится на более чем через 8 ч работы в одну сторону.

Реверс осуществляется следующим образом:

изменяется направление вращения электродвигателя, соединенного с ротором дробилки, в противоположную сторону; изменяется соответственно положение секций колосниковой решетки.

При помощи винтового механизма, путем поворота плиты закрывается открытое окно, а для выдачи дробленого материала открывается окно с противоположной стороны.

Техническое обслуживание и наблюдение во время работы: наличие постороннего шума или стука в дробилке (возможно в результате ослабления крепления футеровочных плит, обрыва молотков, попадания недробимых предметов) - на слух (не допускается); вибрация подшипников - вибрографом (не более 0,1--0,12 мм); вибрация корпуса - на ощупь, визуально; температура подшипников - термометром, датчиком температуры (не более +50°С над окружающим воздухом); течь смазочных материалов из уплотнений - визуально (не допускается); количество материала, поступающего в дробилку - по показателям весов; подача смазочных материалов к механизмам трения - визуально при помощи датчиков, уровнемеров; перегруз электродвигателя -амперметром тока (ваттметром).

Дробилка молотковая самоочищающаяся

Пуск, остановка, технический осмотр и наблюдение за работой -аналогично дробилкам молотковым. Кроме правил, описанных выше, при технической эксплуатации учитывается также работа пластинчатых конвейеров - пуск и остановка осуществляются последовательно перед (после) включением электродвигателя привода ротора. Проверка в работе конвейеров осуществляется на плавность вращения механизмов, отсутствие рывков; визуально - целостность полотна конвейера; количество материала, поступающего в дробилку - по показателям весов.

Дробилки зубчатые

Пуск дробилки в работу осуществляется в следующей последовательности:

производится осмотр загрузочной воронки и удаление кусков оставшегося материала; подаются световой и звуковой сигналы о начале работы; включаются транспортные устройства за дробилкой; включается электродвигатель привода валков.

Остановка дробилки осуществляется в последовательности, обратной пуску: прекращается питание дробилки материалом; освобождаются от материала валки; отключается электродвигатель привода валков и транспортных устройств.

Техническое обслуживание и наблюдение во время работы: ширина разгрузочного отверстия регулируется установкой прокладок между упором и подвижным корпусом подшипника; температура подшипников - термометром (не более +50°С над окружающим воздухом); вибрация подшипников - вибрографом (не более 0,1 - 0,12 мм); наличие постороннего шума или стука в дробилке и редукторе - на слух, визуально; течь смазочных материалов из уплотнений - визуально (не допускается) ; перегруз электродвигателя - амперметром (ваттметром); количество материала, загружаемого в дробилку, - по показателям весов; подача смазочных материалов к механизмам трения - визуально при помощи датчиков, уровнемером.

Сушилка барабанная

Пуск сушилки в работу осуществляется в следующей последовательности:

подаются световой и звуковой сигналы о начале работы; включается в работу вентилятор газоходной системы и в течение 0,5 ч производится проветривание системы "топка - сушилка - газоходы - циклоны"; включаются в работу транспортные устройства за сушилкой; включается электропривод сушилки; включается в работу вентилятор подачи воздуха на горение; включается подача природного газа и осуществляется зажигание горелки в соответствии с "Правилами безопасности в газовом хозяйстве заводов черной металлургии"; подается материал в сушилку включением в работу транспортны устройств.

Остановка сушилки осуществляется в последовательности, обратно пуску: прекращается подача материала в сушилку отключением транспортных средств; вырабатывается материал из сушилки - прекращение выдачи осуществляется визуально или по показателям весов на выдающем конвейере; тушится горелка отключением подачи газа; прекращается подача воздуха на горение отключением вентилятора; с целью охлаждения корпуса сушилки и вентиляции системы в течение 0,5 - 1 ч работает вентилятор газоходной системы и сушилки, после чего последовательно отключается сушилка и вентилятор.

Техническое обслуживание и наблюдение во время работы: итемпература подшипников опорных роликов - термометром, датчиком температуры (не более 30°С над окружающим воздухом); вибрация подшипников - вибрографом (не более 0,1 - 0,12 мм); наличие постороннего шума или стукай в редукторе открытой зубчатой передачи, подшипниках - на слух, визуально; течь смазочных материалов из уплотнений - визуально (не допускается) ; поступление смазки к открытой зубчатой передаче - визуально, при помощи датчиков, уровнемеров; наличие пламени от горелки - визуально и датчиком наличия пламени; расход газа и воздуха - расходомером; количество материала, загружаемого в сушилку, - по показаниям весов; температура продуктов горения и отработанного воздуха - датчиком температуры; регулирование температуры продуктов горения осуществляется автоматически по соотношению расхода "газ - воздух".

Мельница шаровая

Мельница работает в схеме цепи аппаратов измельчительной установки, порядок пуска и остановки взаимосвязан с комплектующим оборудованием.

Пуск мельницы осуществляется в следующей последовательности:

подаются световой и звуковой сигналы, предупреждающие о начале работы; включается вентилятор газоходной системы и в течение 0,5 ч производится проветривание газоходной системы; включаются в работу вентилятор аспирационной системы, запирающие (дроссельные) и транспортирующие устройства газоочистных аппаратов; открывается дроссель подачи сушильного агента в мельницу; включается привод сепаратора пылевого центробежного; подается воздух на горение путем включения вентилятора; подается природный газ и производится зажигание горелки в соответствии с требованиями "Правил безопасности"; запускает система подачи смазочного материала в подшипники, запуск мельницы производится с подпором масла в подшипниках; включается электродвигатель привода мельницы; после набора мельницей необходимой частоты вращения подается материал включением транспортных устройств; при накоплении в бункере готового материала (или необходимости его подачи) производится включение системы пневмотранспорта путем запуска компрессора.

Остановка мельницы осуществляется в последовательности, обратной запуску:

производится прекращение работы пневмосистемы отключением компрессора; отключатся подача исходного материала выключением приводных механизмов транспортных устройств; прекращается подача газа на горелку и воздуха путем отключения вентилятора и перекрытия дроссельных клапанов; производится выработка материала из мельницы; прекращается работа пылевого сепаратора путем отключения электродвигателя привода тарели; вентилируется газоходная система и остывает корпус мельницы в течение 30 минут отключается вентилятор газоходной системы и после 10-15 минут - аспирационный вентилятор; перекрывается дроссель подачи сушильного агента; отключаемся электродвигатель привода мельницы; после остановки мельницы прекращается подача масла в подшипники.

Техническое обслуживание и наблюдение во время работы: состояний Футеровки (износ) мельницы и степень заполнения барабана шарами» состояние корпуса мельницы - визуально, замеры - при помощи измерительных инструментов; герметичность уплотнений (выбивание запыленных газов) - визуально; наличие постороннего шума или стука в открытой зубчатой передаче - на слух; подача масла в подшипники и его давление - манометром, датчиком давления (снижение давления более 20 % не допускается); наличие течи масла из уплотнений - визуально (не допускается); подача смазки в открытую зубчатую передачу - визуально; перегрузке электродвигателя - по показаниям амперметра (ваттметра); вибрация подшипников - вибрографом (не более 0,5 мм); температура подшипников, мельницы и электродвигателя - датчиками температуры (не более 65°С); температура аэросмеси после мельницы - датчиком температуры (не должна превышать 140°С: при превышении температуры закрывается дроссельный клапан топки и открывается атмосферный клапан); подача воды на охлаждение циркуляционной смазки - температура и давление - по показаниям термометра, датчика температуры и манометра, датчиком давления; расход газа и воздуха на горение - расходомерами; количество материала, загружаемого в мельницу, - по показаниям весов.

1.7 Расчет основных параметров молотковой дробилки

Производительность Q, т/ч, молотковых дробилок

где Е - удельный расход электроэнергии, кВтч/т, т.е. установленная мощность, отнесенная к часовой производительности, определяется по формуле

где К - коэффициент размолоспособности (для известняка ~ 0,3, бентонита ~ 0,8-1,0); R₅^н, R₅^к - остаток на сите 5 мм соответственно в исходном материале и продукте дробления, %.

Для практического использования в таблице 2 приведены результаты расчета R_5.

Таблица 6 Суммарный остаток на сите 5 мм при различной крупности материала

Номинальная крупность материала, dк*	Остаток на сите 5 мм R5,%	Содержание класса 5+0 мм (100- R5),%
5	5	95
8	22	78
10	35	65
13	46	54
16	56	44
20	66	34
25	73	27
35	82	18
50	89	11
80	94	6
100	95	6
200	98	2
300	99	1

Расчетную мощность, кВт, электродвигателя привода ротора можно определить с достаточной точностью по формулам:

где значение 0,15 принимается для дробилок с диаметром 1300 мм и менее; 0,21 - для дробилок с диаметром более 1300 мм; D и L - диаметр и длина ротора, м;

Частота вращения ротора п, мин^-1, будет



Принимая по практическим данным окружную скорость для молотковых дробилок v = 50ч70 м/с

1.8 Расчет основных параметров двухвалковой зубчатой дробилки

Производительность дробилки Q, т/ч, пропорциональна площади отверстия F и окружной скорости н

где L - длина валка, м; b - ширина щели между валками, м; µ- коэффициент разрыхления, принимается в зависимости от размера дробленого продукта, µ=0.33ч0,0005d (d, мм); д - средняя плотность, т/м³ (для бентонита 0,1-1,0 т/м³).

Частота вращения валков, мин^-1,

Или

Мощность электродвигателя, кВт, валков пропорциональна длине валков и окружной скорости:



где К=0.85 для зубчатых валков.

1.9 Расчет параметров барабанной сушилки

Производительность Q, т/ч, рассчитывается из выражения

Q= 153/( +24)г n б ц D³,

где - угол естественного откоса материала, град; г - насыпная плотность материала, т/м³; п - частота вращения барабана, мин^-1; б - угол наклона барабана, град; ц - коэффициент заполнения барабана, доли ед.; D - диаметр барабана в свету, м.

При известной (заданной) производительности диаметр барабана сушилки определяется как функция производительности:

.

Время, мин, пребывания материала в сушилке

ф = 0,308 ( + 24)L/Dnб,

где L - длина печи, м.

L=фн,

где v - скорость движения материала в барабане, м/мин.

Из формул 3 и 4 получаем:



v =Dnб/ 0,308( + 24)

Коэффициент заполнения материалом барабана, доли ед.,

ц=Q/гv0,785D²в,

где в - коэффициент разрыхления материала, в расчетах принимается равным 0,6.

Частота вращения барабана сушилки, мин^-1,

n = Q( + 24)/153 г б ц D³

Необходимый объем барабана из условий расчета сушки материала, м³,

V=Q(R₁-R₂)/щ,

где R₁ - количество воды в исходном материале, кг/кг твердого; R₂ - количество воды в конечном продукте, кг/кг твердого; R₂, R₁ определяются из условия влажности поступающего материала и требуемого после сушки; щ - напряженность сушки по испаряемой влаге, кг/(м³.ч); принимается по результатам практических данных,, в зависимости от материала, подвергающегося сушке, влажности начальной и конечной, температуры газов, крупности , для рассматриваемых условий принимается 30 - 40.

Мощность привода барабана, кВт,

N= (0,104D³Lгц^0.88n) +0,513 µmdn,



где µ - коэффициент трения в подшипниках; т - масса барабана, т; d - диаметр подшипника, м.

1.10 Расчет параметров шаровой мельницы

Производительность шаровых барабанных мельниц Q, т/ч, определяется в соответствии с критерием Фруда (F_r ), критерием заполнения мельницы ш_м, а также установленными связями между размолоспособностью материала, крупностью помола и производительностью мельницы . Кроме того, введены поправки, учитывающие влияние влажности и степени дробления материала, поступающего в мельницу.

Q=aD_б^2,4 L_бn^0.8ш_м^0.6K_ЛK_BK_cK_DR^m₇₀,

где б - коэффициент, принимается равным 0,1; D_б - внутренний диаметр барабана мельницы, м; L_б -- внутренняя длина барабана мельницы, м; п - частота вращения барабана, мин ^-1 ; ш_м - коэффициент заполнения барабана шарами.

ш_м=m/V_вг_ш (2)

т - масса загружаемых шаров, т; V_B - внутренний объем барабана, м³; г_Ш - насыпная плотность шаров, т/м³, принимается равной 4,9; К_Л - коэффициент размолоспособности материала, принимается по результатам лабораторных испытаний, для известняка и бентонита К_Л^б = К_Л^И? 0,9ч1,55 в зависимости от тонины помола, более тонкому классу соответствуют большие значения; К_в - коэффициент, учитывающий влияние влажности материала, поступающего в мельницу, на размолоспособность; определяется в зависимости от разности между влажностью исходного материала W_м и гигроскопической влажностью W_a , т.е. от величины W_M - W_a , обычно в расчетах принимается для известняка К_В^И = 1,0, бентонита К_В^б = 1,0; К_с - переводной коэффициент массы материала, поступающего в мельницу с влажностью W_M, в массу сырого материала с влажностью W₁.

К_с =(100 - W_м)/(100 -W₁)

При отсутствии предварительной подсушки, т.е. при подаче сырого материала в горловину мельницы

К_с = W_м - W₁ =1,0;

K_D - коэффициент учитывающий изменение производительности мельницы в зависимости от степени дробления материала, характеризуемой остатком на сите с отверстием 5 мм (R_s) или максимальным размером куска, мм (D_mах), например, при крупности исходного материала бентонита - 40 мм, K_D = 0,93, известняка -10 мм; K_D = 1,03 ; R₇₀ - тонина готового материала за сепаратором, определяется по остатку на сите с отверстием 0,088 мм, выраженная в долях единицы; т - показатель степени, зависящий от типа мельницы, сепаратора и размолоспособности материала, m=0.6.



1.11 Расчет параметров воздушного (пылевого) сепаратора

Диаметр D, мм, сепаратора является производной количества и скорости пылепотока

где v - скорость аэропотока на входе в сепаратор, м/с; а - коэффициент, представляющий отношение диаметра сепаратора к диаметру входного патрубка, для сепараторов центробежного типа равен 3,8; Q_В - объемная производительность сепаратора по воздуху и пыли, м³/с.

Q_в = 1000 V₁В_м^р/3600,

где V₁ - объемное количество воздуха после мельницы, м³/ч, определяемое по теплотехническому расчету пылесистемы ; В_м^р - расчетная производительность мельницы по материалу (количество готового материала плюс рециркуляция), т/ч.

Мощность N, кВт, привода вентиляторного колеса с достаточной точностью можно определить по формуле:

N=Q_вН/3600-102з,

где Н - сопротивление пылевоздушной смеси в тарели, Па; з - к.п.д. передачи, принимается равным 0,8-0,85.

Н=µг_Bv²/g,



µ - концентрация материала в воздухе, кг/м³; г_в - истинная плотность воздуха, кг/м³; v - скорость пылевоздушной смеси на входе в тарель, м/с.



2. Техника безопасности

Во время проведения занятий студент должен соблюдать технику безопасности с росписью за технику безопасности в кафедральном журнале безопасности.



3. Порядок выполнения работы

1.Ознакомиться с целью и задачами работы.

2.Изучить теоретическую часть.

3.Сделать соответствующие расчеты параметров оборудования.

4.Подготовить отчет по работе.



4. Содержание отчета

1. Цель и задачи работы.

2.Назначение и устройство оборудования.

3.Расчет основных параметров.

4. Краткие выводы по работе.



5. Контрольные вопросы

1. Основные характеристики молотковых дробилок, их устройство и принцип работы.

2. Основные характеристики двухвалковых зубчатых дробилок, их устройство и принцип работы.

3.Основные характеристики барабанных сушилок, их устройство и принцип работы.

4. Виды установок для сухого измельчения добавок, устройство и принцип работы.

5. Условия эксплуатации оборудования для взвешивания и дозирования.



Библиографический список

1.Расчет металлургических машин и механизмов / В.М.Гребеник, Ф.К. Иванченко, В.И.Ширяев. - Киев : Вища школа. 1988. - 448 с.

2.Лукашкин Н.Д., Кохан Л.С., Якушев А.М. Конструкция и расчет машин и агрегатов металлургических заводов. М.- ИКЦ»Академкнига», 2003.

3. Целиков А.И. и др. Машины и агрегаты металлургических заводов. В 3-х томах. Учебник для вузов -- М.: Металлургия. 1987. 440 с.

Размещено на Allbest.ru