сотрудник
Белгород, Белгородская область, Россия
Белгород, Белгородская область, Россия
Белгород, Белгородская область, Россия
ГРНТИ 55.39 Химическое и нефтяное машиностроение
ББК 347 Технология производства оборудования отраслевого назначения
В данной статье получено аналитическое выражение, позволяющее определить пропускную способность узла предварительного измельчения материала дезинтегратора. Представлена расчетная схема для определения пропускной способности дезинтегратора с вертикальной загрузкой материала. Построены графические зависимости пропускной способности дезинтегратора от геометрических параметров верхней ступени узла предварительного измельчения.
дезинтегратор, производительность, материал.
Дезинтеграторы являются помольным оборудованием, обеспечивающим получение измельченных материалов с заданным гранулометрическим составом [1].
В данной статье рассматривается конструкция дезинтегратора [2] (рис. 1), включающего загрузочный патрубок 1, разгрузочный патрубок 2, верхний диск 3, нижний диск 4 с возможностью вращения в противоположные стороны, а также корпус 5 и ротор 6. В проточной зоне, образованной граненой поверхностью корпуса 5 и ротором 6 с ударными билами осуществляется предварительное измельчение материала, поступающего на ударные элементы 7,8.
Рис. 1. Дезинтегратор с узлом предварительного измельчения материала
Производительность дезинтегратора с комбинированным воздействием на измельчаемый материал определяется пропускной способностью верхней ступени узла предварительного измельчения (рис. 2). Била имеют незначительный объем, который можно не учитывать.
Рис.2. Расчетная схема к определению пропускной способности узла предварительного измельчения
материала в дезинтеграторе
Массовая пропускная способность узла предварительного измельчения (рис. 2), согласно результату работы [3], определяется соотношением:
, (1)
где – насыпная плотность материала, поступающего в проточную зону узла предварительного измельчения; – интервал времени, в течение которого происходит распределение материала по объему проточной зоны узла предварительного измельчения;
В формуле (1) от интегрирования по времени перейдем к интегрированию по углу поворота ротора 6 и корпуса 5 узла предварительного измельчения:
, (2)
имеем:
, (3)
где r, z, φ – текущие значения в цилиндрической системе координат с центром в основании верхней ступени; ω – циклическая частота вращения дисков.
Выражение (3) можно привести к следующему виду:
(4)
Согласно расчетной схемы на рис. 2, область интегрирования внутренней поверхности «S» корпуса 5 представим в следующем виде [4]:
(5)
где величина Rr определяется согласно следующему соотношению:
(6)
где H – высота верхней ступени узла предварительного измельчения; d – диаметр вала ротора; R1, R2 – радиальные размеры проточной зоны; Z – высота, соответствующая радиальному размеру Rr.
Интегрирование соотношения (5) с учетом (6) приводит к следующему результату:
(7)
На рис. 3 показана графическая зависимость пропускной способности узла предварительного измельчения материала от радиальных размеров проточной зоны.
Рис. 3. Графическая зависимость пропускной способности Q узла предварительного измельчения
материала от радиальных размеров R1 и R2 проточной зоны при ω = 50 с-1; = 250 кг/м3; H = 0,03 м;
d = 0,006 м; R1 = 0,02…0,05 м; R2 = 0,03…0,07 м.
Таким образом, полученное соотношение (7) определяет пропускную способность узла предварительного измельчения материала (рис. 1, 2) в зависимости от конструктивных (H, d, R1, R2) и технологических параметров (ω). Анализируя соотношение (7), можно сделать вывод что зависимость пропускной способности узла (рис. 2) от частоты вращения дисков 3, 4 имеет линейный характер, а от радиальных размеров проточной зоны – криволинейный (рис. 3).
1. Хинт И.А. Основы производства силикальцитных изделий. М.: Стройиздат, 1962. 636 с.
2. Пат. №2429913 Российская Федерация, В 02С 13/20 Дезинтегратор / И.А. Семикопенко, В.С. Богданов, С.В. Вялых; заявитель и патентообладатель Белгородский государственный технологический университет им. В.Г. Шухова; № 2010118902/21; заявл. 11.05.2010; опубл. 27.09.2011, Бюл. №27.
3. Семикопенко И.А., Воронов В.П., Жуков А.А. К вопросу о пропускной способности помольных агрегатов дезинтеграторного типа// Вестник БГТУ. № 2. 2016. С. 77–80.
4. Третьяк И.В. Математика. Универсальный справочник. М.: Изд-во «Эксмо», 2016. 352 с.
