Проектирование оборудования для дробления, сушки и помола добавок

(1)

(2)

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

Частота вращения валков, мин^-1,

(3)

или

(4)

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

(5)

или

(6)

где К=0.85 для зубчатых валков.

1.9 Расчет параметров  барабанной сушилки

Производительность Q, т/ч, рассчитывается из выражения

Q= 153/( +24)γ n α φ D³, (1)

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

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

. (2)

Время, мин, пребывания материала  в сушилке

τ = 0,308 ( + 24)L/Dnα, (3)

где L – длина печи, м.

L=τν, (4)

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

Из формул 3 и 4 получаем:

v =Dnα/ 0,308( + 24) (5)

Коэффициент заполнения материалом барабана, доли ед.,

φ=Q/γv0,785D²β, (6)

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

Частота вращения барабана сушилки, мин^-1,

n = Q( + 24)/153 γ α φ D³ (7)

Необходимый объем барабана из условий расчета сушки материала, м³,

V=Q(R₁-R₂)/ω, (8)

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; ω – 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= (0,104D³Lγφ^0.88n) +0,513 µmdn, (9)

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

1.10Расчет параметров  шаровой мельницы

Производительность шаровых  барабанных мельниц Q, т/ч, определяется в соответствии с критерием Фруда (F_r ), критерием заполнения мельницы ψ_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^0.8ψ_м^0.6K_ЛK_BK_cK_DR^m₇₀, (1)

где α – 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 ; ψ_м – коэффициент заполнения барабана шарами.

ψ_м=m/V_вγ_ш (2)

т – масса загружаемых шаров, т; V_B – внутренний объем барабана, м³; γ_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≈ 0,9÷1,55 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) (3)

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

(1)

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, (2)

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/3600-102η, (3)

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

Н=µγ_Bv²/g, (4)

µ – концентрация материала в воздухе, кг/м³; γ_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

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