К ВОПРОСУ О ПРОИЗВОДИТЕЛЬНОСТИ СМЕСИТЕЛЬНОГО АГРЕГАТА НА БАЗЕ МЕЛЬНИЦЫ ДЕЗИНТЕГРАТОРНОГО ТИПА
Аннотация и ключевые слова
Аннотация (русский):
В данной статье дано математическое описание движения частицы материала в смесительном агрегате дезинтеграторного типа. Представлена расчетная схема для определения пропускной способности основных узлов смесительного агрегата. Получено аналитическое выражение, позволяющее определить производительность смесительного агрегата в зависимости от его конструктивно-технологических параметров.

Ключевые слова:
агрегат, частица, производительность, ротор
Текст
Текст произведения (PDF): Читать Скачать

Производительность смесительного агрегата на базе мельницы дезинтеграторного типа зависит как от конструктивных, так и от технологических параметров работы различных узлов.

Рассмотрим пропускную способность узлов смесительного агрегата, представленного схематически на рис. 1 [1].

 

чертеж в 7-Model

Рис. 1. Расчетная схема для определения пропускной способности узлов смесительного агрегата

на базе мельницы дезинтеграторного типа

 

 

Для этого разобьем траекторию движения материала от места загрузки в точках  и  до разгрузочного отверстия на следующие зоны по своей пропускной способности: зона 1.1 от места загрузки  до внешнего ряда ударных элементов  левого ротора с радиусом ; зона 1.2 от места загрузки  до внешнего ряда ударных элементов правого ротора с радиусом ; зона 2 определяется размерами слияния потоков частиц материала, поступающих с левого и правого роторов; зона 3 определяется площадью выходного отверстия.

Массовая пропускная способность загрузочных патрубков на левый и правый роторы определяется из следующих выражений:

                       (1)

                                       (2)

где  – массовая пропускная способность левого загрузочного патрубка;  – массовая пропускная способность правого загрузочного патрубка;  – насыпная плотность материала, подаваемого в левый загрузочный патрубок;
 – насыпная плотность материала, подаваемого в правый загрузочный патрубок;  – время,  в течение которого левый и правый роторы совершат поворот на угол α, которое определяется соотношением:

                               (3)

где  – частота вращения роторов, а угол α на основании расчетной схемы на рисунке 1 равен:

                        (4)

Найдем величину объема, который занимают частицы материала при их движении через ряды ударных элементов. На основании расчетной схемы, представленной на рисунке 2, находим:

                  (5)

где  и  – объемы, которые занимают частицы материала при их движении через ряды ударных элементов, расположенных соответственно с левой и правой сторон.

Связь между углом поворота  и временем прохождения рядов ударных элементов  задается соотношением:

                        (6)

Вычисление (5) с учетом (6) приводит к следующему результату:

              (7)

где

                                  (8)

здесь  – число рядов ударных элементов;  – время прохождения;  – того ряда ударных элементов, равное:

                                 (9)

1

Рис. 2. Расчетная схема для определения величины объема, который занимают частицы материала

в результате прохождения рядов ударных элементов

 

Согласно результату работы [2], радиальная скорость движения частиц материала вдоль поверхности   ударных элементов равна:

                        (10)

где  – коэффициент трения частиц материала по поверхности ударного элемента;  – расстояние, начиная с которого частицы материала движутся по поверхности ударного элемента. Величину данного расстояния можно принять равной: 

                          (11)

Выражение (8) с учетом (9) – (11) приводит к следующему соотношению:

                       (12)

В случае загрузки различных по своим свойствам частиц материала на левый и правый роторы выражение (7) преобразуется следующим образом:

          (13)

                      (14)

где    и  – коэффициенты трения частиц материала по ударным элементам левого и правого роторов соответственно.

На основании равенства величин (3) и (12) определяем

                           (15)

где – среднее значение коэффициента трения:

При равенстве времен (3) и (12) пропускная способность левых и правых рядов ударных элементов соответственно равны:

                    (16)

                  (17)

Расход материала, проходящего через зону 2   на основании соотношений (16) и (17) будет определяться следующим выражением:

   (18)

Согласно формуле (18) плотность частиц материала в зоне 2  определяется соотношением вида:

             (19)

где  – объем зоны 2, равный:

                         (20)

Согласно результату работы [3], площадь поперечного сечения зоны 2 равна:

  (21)

С учетом (20) и (21) соотношение (19) приводится к следующему виду:

                      (22)

Плотность частиц материала в зоне 1.1  и в зоне 1.2  будут определяться следующими соотношениями:

                  (23)

                (24)

Плотность частиц материала в зоне 3 определяется следующим выражением:

                   (25)

Производительность рассматриваемого смесительного агрегата  будет определяться массовым выходом материала через площадь  выходного отверстия в единицу времени:

                       (26)

если учесть, что величину  можно определить на основании соотношения:

                      (27)

С учетом (25) и (27) величина  окончательно принимает вид:

      (28)

Таким образом, производительность смесительного агрегата на базе мельницы дезинтеграторного типа зависит от массы материала, поступающего в агрегат, частоты вращения роторов и радиуса внешнего ряда ударных элементов.

Список литературы

1. Семикопенко И.А., Воронов В.П., Вялых С.В., Жуков А.А. Агрегат дезинтеграторного типа с внутренней классификацией материала// Вестник БГТУ им. В.Г. Шухова. 2013. № 3. С. 74-76.

2. 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.

3. Семикопенко И.А., Воронов В.П., Вялых С.В., Жуков А.А. Теоретическое исследование процесса смешивания компонентов в помольно-смесительном агрегате на базе мельницы дезинтеграторного типа // Вестник БГТУ им. В.Г. Шухова. 2014. №2. С. 78-79.


Войти или Создать
* Забыли пароль?