Рессорные аппараты для измельчения материала

Размещено на http://www.allbest.ru/

ГУ ВПО «Белорусско-Российский университет»

Рессорные аппараты для измельчения материала

Шаройкина Е.А., Сиваченко Л.А.

Аннотация

Процесс измельчения в современных технологиях связан с огромным энергопотреблением. В данной статьи рассматривается возможность снижения энергоемкости помольных комплексов путем замены традиционных шаровых и трубных мельниц рессорными мельницами. В данной статье приводятся первые результаты по созданию опытного образца.

Основная часть

Процессы измельчения имеют чрезвычайно важное значение в промышленности. На эти цели расходуется не менее 5 % всей потребляемой человечеством энергии при КПД оборудования менее 1 %.

Измельчающий агрегат содержит в себе такой рабочий инструмент, который осуществляет переработку вещества по некоему закону, обусловленному его конструкцией и принципом действия. В настоящее время в технике нет большего многообразия машин по своему исполнению, чем дробильно-размольные, как нет и более несовершенных, чем эти. Обусловлено это следующими причинами:

1) несовершенством единичных актов разрушения вследствие технологической изменчивости свойств материала при стабильности параметров рабочего оборудования;

2) "засорением" перерабатываемой среды измельченным продуктом, который препятствует измельчению остальной части материала;

3) огромным износом измельчающей гарнитуры по причине значительных взаимных перемещений элементов рабочих органов.

К этому следует добавить, что процесс измельчения это не просто метод увеличения числа частиц и уменьшения их размеров, но, прежде всего метод управления свойствами обрабатываемого материала на всех этапах его переработки.

Машины для измельчения материалов должны иметь простую конструкцию, обеспечивающую удобство и безопасность обслуживания; минимальное число изнашивающихся и поэтому легко заменяемых деталей; предохранительные устройства, которые при превышении допустимых нагрузок должны разрушаться (распорные плиты, срезные болты и др.) или деформироваться (пружины), предотвращая поломки более сложных узлов. Конструкция должна отвечать санитарно-гигиеническим нормам звукового давления, вибрации и запыленности воздуха.

В настоящее время почти на всех заводах по получению рудных строительных, энергетических и других материалов на стадии помола применяется шаровой способ измельчения. Несмотря на чрезвычайно высокую энергоемкость, капитальные затраты и металлоемкость, шаровые мельницы в обозримое время пока не имеют альтернатив их замены более современными технологическими аппаратами. Причина этого заключается с одной стороны, чрезвычайной архаичностью организации процесса, что выражается в том, что только каждый тысячный удар мелющих тел совершает полезную работу по разрушению. С другой стороны чрезвычайная простота этих машин сделала их незаменимыми, в стадиях такого измельчения материалов любой крепости.

Альтернативным вариантом замены шарового способа измельчения может быть виброударная мельница с рессорными органами. Основы их составляют рабочие органы, которые представляют собой пакеты изогнутых пластинчатых элементов (рессор) установленных в рабочей камере и связанных с приводом, обеспечивающим их взаимные колебания в направлении нормальном к их широким сторонам. В качестве привода можно использовать виброударные возбудители как одиночные, так и реечные.

Расчеты показывают, что возможности таких рабочих органов позволяют существенно увеличить удельную производительность с одновременным упрощением конструкции.

Главной проблемой при создании этих машин является, создание управляемых виброударных воздействий и обеспечения подачи материала в зоны разрешения между соприкасающимися пластинами.

Для масштабного измельчения материала, конструктивно может быть решена проблема путем выполнения помольной камеры в виде наклонно установленного лотка, с размещенными в нем перпендикулярно оси направления движения материала, секциями виброударных пластинчатых элементов (см.рисунок 2), средние части которых с максимальными зазорами в статическом положении взаимодействуют с виброрейкой, Латок может быть выполнен как выпуклым, так и вогнутым ( см.рисунок 1).

Рис. 1 Варианты сопряжения рессор с корпусными элементами

Рис. 2 Рабочее оборудование

На раме установлено корыто под углом 10є к горизонту, к корыту посредством сварки крепятся боковые стенки. Они выполнены таким образом, что служат одновременно и опорами для набора рессорных пластин. Рессорные пластины на корыте удерживаются скобами так, чтобы рессоры не сползали и не накладывались друг на друга во время работы. Посередине рессор, сверху, установлен резиновый сегмент, являющийся подложкой под вибратор. Вибратор удерживается на цепях и изолирован от возможного вредного воздействия перерабатываемого материала защитным колпаком. Цепи, рым-болтами крепятся к раме. Для подачи материала в мельницу к корыту крепится бункер. Вся конструкция фиксируется на ровной поверхности фундаментными болтами.

Рис. 3 Установка для помола на основе рессорных измельчительных органов

Устройство работает следующим образом: в бункер производится подача материала крупностью до 5 мм. Из бункера он самотёком поступает в корыто и при подходе его к рессорам, включается вибратор. Материал попадает под колеблющиеся в вертикальном направлении рессоры и размалывается рисунок 3. На выходе мельницы получаем материал крупностью не более 0,3 мм.

Рис. 4 Экспериментальная рессорная мельница

рессорный мельница помольный рессора

Мельница отличается тем, что не имеет аналогов по простоте и размерам конструкции, обладает высокой производительностью при небольших затратах энергии.

Разработанная мельница имеет высокие показатели производительности при небольших затратах энергии за счёт использования рессор в качестве рабочего органа и непосредственного воздействия приводящего в движение устройства (вибратора) на рессоры. Габаритные размеры мельницы позволяют использовать её при небольших производственных площадях и стеснённых условиях.

Литература

1. Л.А. Сиваченко, Е.А.Шаройкина Рессорные мельницы // Интерстроймех 2006:. докл. междунар. науч.-техн. конф., Москва, 19-22 сентября 2006 года / Московский государственный строительный университет Типография МГСУ - Москва, 2006. С. 230 - 231.

2. Л.А. Сиваченко, Е.А. Шаройкина Измельчение материала в рессорных мельницах // V межрегиональная научно-техническая конференция с международным участием: cб. докл. Механики XXI веку, Братск, 2006 года: / ГОУ ВПО «БрГУ». Братск, 2006. С. 126-127.

Размещено на Allbest.ru