CC BY
6Семикопенко И.А., канд. техн. наук, проф., Воронов В.П., канд. физ.-мат. наук, проф., Смирнов Д.В., аспирант
Белгородский государственный технологический университет им. В.Г. Шухова
УСЛОВИЯ ПЕРЕХОДА ЧАСТИЦ МАТЕРИАЛА ИЗ КАМЕРЫ ПОМОЛА ДЕЗИНТЕГРАТОРА В ПАТРУБОК ВОЗВРАТА
DmSm1989@yandex.ru
Тонкое измельчение широко применяют в различных отраслях промышленности, в том числе и при производстве строительных материалов. Известно, что наиболее эффективно измельчение осуществлять наряду с классификацией в рамках одной установки, при этом возникает необходимость своевременного отделения крупных частиц. В данной статье рассматривается определение условий перехода частиц, требующих дополнительного измельчения, в патрубок возврата дезинтегратора в зависимости от конструктивных и технологических параметров. Представлены графические зависимости размера частицы, направляемой на доизмельчение, от конструктивных и технологических параметров.
_Ключевые слова: измельчение, патрубок возврата, классификация, частица._
Дезинтеграторы являются наиболее перехода частиц материала из камеры помола
эффективными помольными установками, дезинтегратора в возвратный патрубок в
обеспечивающими получение готового продукта зависимости от конструктивных и
с заданным гранулометрическим составом [1]. технологических параметров.
На основании расчетной схемы, представленной на рис. 1, определим условия
Рис. 1. Расчетная схема к определению условия перехода частиц материала из камеры помола дезинтегратора
в возвратный патрубок При установившемся движении материала 1г
в корпусе дезинтегратора в зазоре
А = Я 2-Я 1, (1)
согласно расчетной схемы, представленной на рисунке 1, можно записать следующие соотношения для области изменения Я 2:
1г = (Я1 + г)/3, (2)
здесь р - угловой размер возвратного патрубка, выраженный в радианах, который с частотой "ш" вращения ротора с рядом ударных элементов радиуса Я связан выражением:
р = шт, (3)
где т - время движения частицы материала по дуге (2).
С учетом (2) и (3) находим, что
т = ■ (4)
(7? г + г) с у '
Установим связь скорости движения частицы материала в радиальном направлении иг и ее диаметром йг при установившемся движении частицы материала по равновесной траектории радиуса «г». Для этого воспользуемся выражением [2]
ШрУд) _ г+ЯЛ
Зп \1с1гУг
(5)
где ¡л - коэффициент динамической вязкости запыленного воздуха внутри зазора размером А
[3];
Соотношение (5) выражает собой равенство центробежной и стоксовской сил. Учитывая, что:
у^-ш2(г + R1 ) = 3 \ivr
пАг
™0=—Г > (6)
у<р = со(г + ) , (7)
здесь у - плотность частицы материала.
С учетом (6), (7) соотношение (5) принимает следующий вид:
(8)
На основании (8) находим:
^ = + ) ■ (9)
Для того, чтобы частица материала из помольной камеры дезинтегратора попала в возвратный патрубок необходимо, чтобы за время (4) частица материала в радиальном направлении прошла расстояние большее или равное Л1 [4]:
угт>А 1 . (10)
Подстановка в (10) (4) и (9) приводит к следующему соотношению:
Г — (г + Я1)—>^ 1 . (11)
' 18ц 4 1 4 '
Рассмотрим условие перехода частиц материала из граничных равновесных траекторий для
г = ^ ,Д 1=Д, (12)
и
для
Г = д-^ ,д 1=а2. (13)
Применив (12) к формулам (2) и (11) находим, что
ГШК1+Т)Р>А. (14)
В свою очередь, применение (13) к формулам (2) и (11) приводит к следующему результату:
. (15)
В соотношениях (14) и (15) и ё2 -диаметры частиц, которые совершают переход в возвратный патрубок соответственно из граничных равновесных траекторий (12) и (13). Учитывая, что отношения
(16)
патрубок с граничной равновесной траектории (12) равен:
2 Rt
— « 1,
2 R2
(17)
являются малыми величинами первого порядка малости.
На основании (14) пренебрегая малой величиной (16) находим, что граничный размер диаметра частицы, выходящий в возвратный
d-L =
18цД
(18)
Аналогично на основании (15), пренебрегая малой величиной (17), определяем граничный размер диаметра частицы, выходящей в возвратный патрубок с граничной равновесной траектории (13):
d7
ycoßR2
(19)
На основании полученных соотношений (18) и (19) построены графические зависимости, представленные на рисунке 2. Анализ полученных графических зависимостей показывает, что диаметры частиц, выходящих в возвратный патрубок, изменяются в пределах от 2,0 х 10-5 м до 0,0001 м при заданных технологических и конструктивных параметрах.
0,09 и
Рис. 2. График распределения частиц материала по равновесным траекториям в возвратном патрубке для следующих параметров: R1 = 0,58 м, d = 0,09 м
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК
1. Хинт И.А. Основы производства силикальцитных изделий. - М.-Л.: Стройиздат, 1962. 636 с.
2. Воронов В.П., Семикопенко И.А., Пензев П.П., Вялых СВ., Гордеев СИ. Определение условия выхода частиц материала в разгрузочный патрубок камеры помола дезинтегратора //Вестник БГТУ им. В.Г. Шухова. 2011. №2. С. 90-91.
3. Клочков Н.В., Блиничев В.Н., Бобков С.П., Пискунов А.В. Методика расчета расхода воздуха в центробежно-ударной мельнице // Известия ВУЗов. Химия и хим. Технология. 1982. №2. С. 230-232.
4. Семикопенко И.А., Вялых С.В., Жуков А.А. Агрегат дезинтеграторного типа с внутренней классификацией материала. //Вестник БГТУ им. В.Г. Шухова. 2013. №3. С. 74-76.
и
