CC BY
22
© А.И. Жигульская, 2003
УЛК 662.331:674.817:621.742.4
А.И. Жигульская
ВЗАИМОЛЕЙСТВИЕ РАБОЧИХ ОРГАНОВ (ГАРНИТУРЫ) ЛИСКОВЫХ МЕЛЬНИЦ ПРИ РАЗМОЛЕ ЛРЕВЕСНЫХ ВКЛЮЧЕНИЙ ТОРФА
Решение вопросов по научному обоснованию новых методов получения древесно-волокнистой связующей добавки из пневой древесины связано с разработкой рекомендаций по выбору оптимальных параметров и режимов работы технологического оборудования из условий агротехнических требований к качеству торфяных полых горшочков. Актуальность темы определяется экономической необходимостью наиболее полного использования местных сырьевых ресурсов торфодобывающих регионов страны с одновременным решением проблемы утилизации болотной древесины, являющейся повышенным источником пожароопасности на действующих торфяных предприятиях.
Наиболее существенными элементами гарнитуры, влияющими на эффективность размола, являются: толщина ножей и ширина канавок между ними, углы наклона ножей к радиусу диска, наличие и расположение перегородок в канавках между ножами. Для дисковой мельницы МД-2Ш6 (вторая ступень размола) рассчитаны рекомендуемые показатели фибрил-лирующей (Ф) и размалывающей (Р) гарнитуры:
Ширина ножа, мм 3,0 4,0
Ширина канавки, мм 3,0 4,0
Угол наклона ножа к радиусу, град 5 0
Секущая режущая длина ножей, м/с 124,0 44,0 Удельная нагрузка на кромки ножей, Дж/м 0,9 4,0 Частота вращения ротора, с 16,7 16,7
Мощность двигателя, кВт 160 160
Полезная мощность размола, кВт 79 80
Мощность холостого хода, кВт 81 80
Твердость ножей, Н^ 35-45 55-60
С увеличением давления (уменьшением зазора) волокна последовательно испытывают
гидратирующее, раздавливающее и рубящее воздействие. Для изменения зазора ножевые размалывающие машины непрерывного действия оснащены различными системами присадки (механическими, гидравлическими,
электромеханическими и пневматическими), которые позволяют устанавливать необходимое давНенрисв зонокаазмалаависимость рабочего зазора Б от степени помола древесно-волокнистой массы
из торфяного пня с концентрацией 3 %. Результаты
ний представлены таблице.
Из рис. 1 следует, что в цессе размола в результате рачивания волокон и уменьшения толщины их волокнистого слоя на кромках ножей рабочий зазор обходимо соответственно
шать. Взаимосвязь показателей стоимости размола и удельного расхода электроэнергии такова: при увеличении числа ножей (т. е. повышении числа рабочих граней и, следовательно, режущей длины жей) возрастает производительность мельницы при снижении удельного расхода электроэнергии на мол. Повышение режущей длины ножей может быть достигнуто (на одной площади размалывающего диска) за счет уменьшения толщины ножей и расстояния жду ними. Минимальная толщина ножей ся условиями прочности и технологией изготовления и составляет 3...4 мм (в крайних случаях 2 мм).
Расстояние между ножами определяется видом размалываемого сырья и его концентрацией. При размоле низкой концентрации, 3.4% (в области устойчивой работы центробежных насосов), можно рекомендовать ширину канавок: для лиственной древесины 2. 3, для хвойной 4. 5 мм, для пневой древесины торфяной залежи - 4 мм.
Угол скрещивания ножей гарнитуры ротора и статора является параметром, с помощью которого можно варьировать соотношение гидратирующего и укорачивающего воздействия на волокнистый материал, а также удельный расход электроэнергии на размол. Проведенные эксперименты показали, что при радиальном расположении ножей происходит более сильное режущее действие на массу при минимальной энергоемкости размола, а при угле наклона ножей к радиусу диска равном 45° - расчесывание волокна при максимальной энергоемкости процесса, поэтому средний угол наклона ножей к радиусу колеблется между двумя этими крайними положениями и составляет 12.25°.
По сравнению с режущей длиной влияние угла наклона ножей на эффективность размола менее значительна, она определяется главным образом производительностью мельницы и энергоемкостью процесса размола.
Металлическая гарнитура в процессе эксплуатации подвергается коррозии и сильному абразивному износу, поэтому при получении опытных партий древесно-волокнистой массы из пневой древесины торфяной залежи был исследован процесс размола с использованием комбинированной металлокерамической гарнитуры (рис. 2).
ЗАВИСИМОСТЬ ЗАЗОРА МЕЖАУ НОЖАМИ ОТ СТЕПЕНИ ПОМОЛА МАССЫ ПРИ РАЗЛИЧНЫХ УАЕЛЬНЫХ НАГРУЗКАХ НА КРОМКАХ НОЖЕЙ
Bs, Дж/м Степень помола, ШР
16 20 22 24 28 37 40 53 55 68
0,35 0,3 0,28 0,27 0,26 0,23 0,22 0,20 0,19 0,18 0,17
0,95 0,08 0,07 0,065 0,06 0,055 0,05 0,05 0,05 0,05 0,04
1,5 0,04 0,035 0,034 0,033 0,03 0,025 0,02 0,02 0,02 0,02
Рис. 2. Модификация керамической размалывающей гарнитуры дисковых мельниц (статор и ротор из чередующихся металлических и керамических секторов): 1
- металлические ножевые секторы; 2
- керамические ножевые секторы
Установка секторной керамической гарнитуры в дисковые мельницы осуществляется следующим образом. При размоле массы низкой концентрации на ротор и статор мельницы устанавливаются керамические и серийные металлические секторы, чередующие между собой. При размоле массы низкой концентрации работе мельниц в системе гидроприсадки дисков металлические секторы на роторе и статоре являются как бы стопорными элементами, препятствуя при имеющем место контакте дисков их чрезмерному износу. Вместе с тем волокна, проходя последовательно через металлическую и керамическую размалывающие поверхности, за счет различных сил трения интенсивно разрабатываются. Кроме того, рабочие металлические ножевые кромки в процессе контакта с керами-
Рис. 1. Зависимость зазора между ножами от степени помола массы при различных удельных нагрузках Вб, Дж/м, на кромках ножей: 1 - 0,35; 2 - 0,95; 3 - 1,5
ческими элементами самозатачиваются и остаются острыми в процессе всего срока эксплуатации.
При размоле массы высокой концентрации статор набирается из керамических секторов при металлическом роторе. В этом случае ножевой металлический ротор, как лопастное колесо, отбрасывает массу на керамический статор, где и осуществляется основной размол.
Специальная конфигурация ножей и материал керамической гарнитуры снижают удельный расход электроэнергии на размол: при размоле массы низкой концентрации за счет снижения гидродинамических потерь в зоне размола; при размоле массы высокой концентрации за счет большего прироста степени помола за проход через мельницу.
После проведения экспериментов с использованием металлокерамической гарнитуры необходимо отметить следующие преимущества: снижение энергоемкости размола на 10.30 %; повышение качества готовой продукции на 10 % и выше; снижение стоимости гарнитуры в 2.3 раза; снижение шумового фона на 8.10 дБ.
Рекомендовано, по результатам промышленных экспериментов, производить размол пневой древе -сины торфяной залежи в две ступени. Первая ступень: дефибратор (установка горячего размола -УГР-03), где совмещены камера пропаривания непрерывного действия и камера размола. Для обеспечения минимальной энергоемкости размола, определены оптимальные параметры работы установки: температура 170.180°, время пропарки 60.90 с, давление пара 0,6.1 МПа. Степень размола получаемой массы 10.12°ШР.
Установлено методом экспертных оценок, что при размоле пневой древесины торфяной залежи, на второй ступени следует применять дисковые мельницы. Определен показатель удельной нагрузки на кромки ножей Бв, который характеризует качество размола пневой древесины. При расчетном значении Бв = 1,5 Дж/м, минимальный расход полезной энергии на размол Ап = 1000 МДж/т, степень
размола 35.55°ШР, содержание длинноволокнистой фракции до 80 %. Использование металлокерамической гарнитуры при размоле пневой древесины торфяной залежи позволяет снизить энергозатраты на 20.30 %.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Жирнов А.С., Наумович В.М., Ларгин И.Ф. Использование древесных отходов торфопредприятий. // Торфяная промышленность. 1980. -С. 29-32.
2. Жигульская А. И., Самсонов Л. Н. Использование древесных включений торфяной залежи для получения волокнистых связующих добавок // Материалы Всероссийской конфе-
ренции молодых ученых Волжского региона «Перспективы развития Волжского региона». - Тверь, 31 мая 2002. - С.13.
КОРОТКО ОБ АВТОРАХ
Жигульская А.И. - Тверской государственный технический университет.
Файл: ЖИГУЛЬ~1
Каталог: G:\По работе в универе\2003г\Папки 2003\GIAB10~03
Шаблон:
C:\Users\Таня\AppData\Roaming\Microsoft\Шаблоны\Normal.do
Ш
Заголовок: ВЗАИМОДЕЙСТВИЕ РАБОЧИХ ОРГАНОВ (ГАРНИТУРЫ)
ДИСКОВЫХ МЕЛЬНИЦ ПРИ РАЗМОЛЕ ДРЕВЕСНЫХ ВКЛЮЧЕНИЙ ТОРФА Содержание:
Автор: XXX
Ключевые слова:
Заметки:
Дата создания: 30.07.2003 12:29:00
Число сохранений: 15
Дата сохранения: 30.07.2003 13:04:00
Сохранил: Гитис Л.Х.
Полное время правки: 34 мин.
Дата печати: 09.11.2008 17:22:00
При последней печати страниц: 2
слов: 1 267 (прибл.)
знаков: 7 226 (прибл.)
