CC BY
32
К вопросу моделирования процесса измельчения мелкокускового продукта молотковыми дробилками
Е.М. Бурлуцкий, к.т.н, М.И. Филатов, д.т.н., профессор, В.Д. Поздняков, к.т.н.,
М.В. Чкалова, преподаватель,
Оренбургский ГАУ
На основе сравнительного анализа показателей и идеализации рабочего процесса дробильного аппарата молотковых кормодробилок было акцентировано внимание на малоизученные, на наш взгляд, существенные факторы, оказывающие влияние на производительность, качество и энергоемкость дробления. К этим факторам относятся расположения зон продуктово-воздушного слоя в объеме соотношений, обладающих определенными качественно-количественными характеристиками, разностью скоростей частиц измельчаемого материала как относительно рабочих поверхностей (концов) молотков, так и между собой.
Процесс разрушения мелкокускового продукта происходит в результате удара молотка по частице материала. Этот удар в основном может характеризоваться следующими составными моментами:
- свободный удар «влет» (раскалывание);
- отражательный удар целой зерновки или ее частицы о деку (скалывание);
- удар целой зерновки или ее частицы о решето;
- соударение целых зерновок и их частиц между собой (истирание).
На основании теории молотковых кормодро-билок средняя скорость потока продуктово-воз-
душного слоя составляет около 40% от окружной скорости концов молотков. В то же время в разных зонах продуктово-воздушного слоя экспериментально определен широкий перепад скоростей частиц материала не только относительно концов молотков, но и между собой.
На основании этих двух малоизученных факторов (расположения зон с определенными характеристиками и разности скоростей частиц материала относительно концов молотков) продуктово-воздушный слой, находящийся в дробильном аппарате, был условно поделен в поперечном сечении на три функциональных сектора, в основу которых заложен способ измельчения (рис. 1).
Этим секторам присвоено обозначение а, Р1; Р2, 1, ф- Сектор а ограничен лучами ОА и ОБ, сектор р1 - ОБ и ОС, сектор у - ОС и ОД, сектор Р2 - ОД и ОЕ, сектор ф - Ое и ОА.
В результате экспериментальных исследований установлены отличительные величины признаков, присущих каждому сектору. Так в секторе а преобладают свободные удары «влет» молотков о частицы измельчаемого материала, процент содержания целых зерновок наибольший, скорости целых зерновок и их частиц относительно скорости концов молотков не превышают 20%. В секторах Р1 и Р2 преобладают отражательный удар о деку и удар о решето, процент содержания целых зерновок средний, скорости целых зерновок и их частиц относительно скорости кон-
Рис. 1 - Поперечный разрез продуктово-воздушного слоя в дробильном аппарате молотковой дробилки КДУ-2 «Украинка»
цов молотков составляют примерно 40%. В секторе у преобладают отражательный удар о деку и соударение частиц, процент содержания целых зерновок наименьший, скорости целых зерновок и их частиц относительно скорости концов молотков составляют немногим более 40%. В секторе ф наблюдается свободный пробег молотка в воздушно-зерновом слое. В современных дробилках он колеблется в среднем 17...25 градусов в зависимости от интенсивности и характе-
ра как подачи, так физико-механических свойств сырья.
Эти результаты теоретических и опытных исследований позволили обосновать рабочую гипотезу о совершенствовании процесса измельчения, заключающуюся в том, чтобы так называемый свободный удар «влет», как самый эффективный, имел значительное место в зонах (319 (32 и у, а также найти способы и технические решения, позволяющие уменьшить скорости зерновок измельчаемого материала и их частиц относительно концов молотков в соответствующих зонах.
Повышение эффективности действия этих факторов возможно в первую очередь посредством установки дополнительной впускной горловины подаваемого на измельчение материала в секторах у и (32 с перераспределением подаваемого материала таким образом, что в дополнительную горловину - 20...25%, в основную -75...80%). Такое перераспределение объема подаваемого материала в дополнительную горловину оказало замедляющее действие на частицы измельчаемого материала в воздушно-продуктовом слое в зонах у и (32, что повысило процентное содержание свободного удара «влет» в секторе у и (32. В целом процесс измельчения стал менее энергоемок, более производителен и управляем по достижении заданной степени помола. Предварительные вероятностно-статистические расчеты в целом подтверждены экспериментально.
