сотрудник
Белгород, Белгородская область, Россия
Белгород, Белгородская область, Россия
ГРНТИ 55.39 Химическое и нефтяное машиностроение
ББК 35 Химическая технология. Химические производства
В данной статье дано математическое описание процесса ударного разрушения частиц материала в зоне действия бронеплит классифицирующего устройства в камере помола дезинтегратора. Определены основные параметры, оказывающие влияние на эффективность дополнительного ударного измельчения материала в периферийной части камеры помола дезинтегратора.
дезинтегратор, бронеплита, ударное измельчение
Одним из недостатков работы дезинтеграторов является незначительное количество соударений частиц материала в периферийной зоне камеры помола [1]. В связи с этим нами была разработана конструкция дезинтегратора с вращающимся классифицирующим устройством (рис. 1).
Рис. 1. Схема дезинтегратора с классифицирующим устройством:
1 – корпус; 2 – разгрузочный патрубок; 3 – ударные элементы; 4 –классифицирующее устройство;
5 – бронеплиты; 6 – перфорированная секция.
В том случае, когда кинетическая энергия частицы материала, диаметр которой после схода с внешнего ряда ударных элементов удовлетворяет соотношению
(1)
то частица достигает поверхности бронеплиты классифицирующего устройства дезинтегратора.
Здесь – кинетическая энергия частицы материала, сошедшей с внешнего ряда ударных элементов; – кинетическая энергия движения двухфазного потока (воздушный поток и частицы материала) в зоне между внешним рядом ударных элементов и участком бронеплит.
Величина кинетической энергии частицы равна [2]:
, (2)
где mr – масса частицы; – абсолютная величина скорости схода частицы материала с радиально расположенного ударного элемента внешнего ряда.
Частица материала при ударе о бронеплиту свою кинетическую энергию расходует на упругую деформацию:
. (3)
Здесь σ0 – напряжение, возникающее в объеме частицы материала; E – модуль упругости.
С учетом (2) (3) принимает вид:
. (4)
Если учесть, что:
, (5)
где ρ – плотность материала частицы
и формулу [3]
(6)
где введено следующее обозначение:
, (7)
где f – коэффициент трения частицы о поверхность ударного элемента; R2 – радиус внешнего ряда ударных элементов; – ширина ударного элемента в радиальном направлении; ω – частота вращения ротора,
тогда соотношение (4) можно преобразовать к следующему виду:
= . (8)
На основании (8) находим, что в результате удара частицы материала о бронеплиту в объеме частицы возникает напряжение, равное:
. (9)
Разрушение частицы материала в результате удара ее о бронеплиту произойдет при выполнении следующего неравенства:
, (10)
где σр – разрушающее значение напряжения.
С учетом (9) соотношение (10) принимает вид:
(11)
Подстановка (7) в (11) позволяет получить окончательно следующее неравенство:
. (12)
Таким образом, разрушение частицы материала при ударе о бронеплиту
установленного в дезинтеграторе классифицирующего устройства произойдет при выполнении соотношений (1) – (3) и (12).
1. Хинт И.А. Основы производства сили-кальцитных изделий. М.: Стройиздат, 1962. 636 с.
2. Кухлинг К. Справочник по физике. 2 изд. М.: Мир, 1985. 520 с.
3. Воронов В.П., Семикопенко И.А., Пензев П.П. Теоретические исследования скорости движения частиц материала вдоль поверхности ударного элемента мельницы дезинтеграторного типа //Известия ВУЗов. Строительство. 2008 № 11-12. С. 93–96.
