Разработка методики оценки энергетической эффективности процесса измельчения в шаровых барабанных мельницах

• Автор: Ведрицкий, Виталий Владимирович
• Шифр специальности: 05.02.13
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2005
• Место защиты: Белгород
• Количество страниц: 162 с. : ил.

ГЛАВА 1. ОПИСАНИЕ ПРОЦЕССОВ ИЗМЕЛЬЧЕНИЯ,
КОНСТРУКТИВНО - ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПАРАМЕТРОВ ОТЕЧЕСТВЕННЫХ И ЗАРУБЕЖНЫХ МЕЛЬНИЦ
1Л. Особенности снижения энергозатрат при помоле цемента в барабанных шаровых мельницах
1.2. Современные отечественные и зарубежные БШМ открытого и замкнутого циклов
1.3. Процесс одностадийного и двухстадийного измельчения цемента
1.4. Традиционные методы расчета агрегатов одно- и двухстадийного измельчения цемента
1.5. Новые методы расчета агрегатов одно- и двухстадийного
измельчения цемента
1.6. Импульсная технология измельчения цемента
1.7. Постановка задачи и направление исследований
1.8. Выводы
ГЛАВА 2. ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ' ОПРЕДЕЛЕНИЯ
ЭКСЕРГЕТИЧЕСКИХ ХАРАКТЕРИСТИК РАБОТЫ БШМ
2.1. Теоретические основы определения эксергии цемента Ецен

и концентрации эксергии цемента

2.1.1. Определение эксергии цемента и ее концентрации
2.1.2. Расчет и формирование эксергии цемента
2.2. Расчет эксергетического коэффициента полезного действия (КПД)
и критерия энергетических затрат мельниц (ЭЗМ)
2.2.1. Расчет эксергетического КПД

2.2.2. Определение критерия ЭЗМ
2.3. Расчет и исследование эксергетического КПД для типовых
цементных мельниц 2,6x13,0; 3,0x14,0; 3,2x15,0 и 4,0x13,5 м
2.3.1. Расчет эксергетического КПД для типовых цементных мельниц
2.3.2. Исследование КПД при изменении степени загрузки мелющими телами и времени пребывания материала
2.4. Выводы
ГЛАВА 3. РАЗРАБОТКА МАТЕМАТИЧЕСКОЙ МОДЕЛИ ПИЛОТНОЙ МЕЛЬНИЦЫ 1,0X4,0 м ПО КРИТЕРИЮ ЭЗМ
3.1. Выбор объекта исследований
3.2. Математическая модель пилотной мельницы ■
3.3. Выводы
ГЛАВА 4. ИССЛЕДОВАНИЕ И ВНЕДРЕНИЕ НОВОГО СПОСОБА КОМПЛЕКСНОЙ ОЦЕНКИ ЭНЕРГЕТИЧЕСКОЙ ЭФФЕКТИВНОСТИ РАБОТЫ ЦЕМЕНТНЫХ МЕЛЬНИЦ
4.1. Экспериментальные исследования на цементной мельнице
3,2x15,0 м АО «Осколцемент»
4.2. Методика определения критерия ЭЗМ
4.3. Способ регулирования процесса получения цемента заданного
класса прочности в мельнице дискретно-непрерывного действия
4.4. Расчет экономической эффективности МДНД 3,2x15 м
4.5. Выводы
Основные результаты и выводы
Литература
Приложения

Работа цементных заводов в рыночных условиях показала, что для их дальнейшего успешного функционирования необходимо решение принципиально новых научно-технических задач, которые традиционным путем решены быть не могут. Эти новые задачи обозначены, в частности, в работах проф. М.А. Вердияна и проф. B.C. Богданова.
Заключаются они в следующем:
1. С точки зрения организации выпуска различных цементов, - это новая для цемзаводов задача перехода от серийного выпуска и отгрузки цемента одного типа и класса прочности для различных изделий потребителей к единичному или адресному выпуску для отдельно взятого изделия. Другими словами, речь идет о выпуске цемента по индивидуальному заказу.
2. С точки зрения организации типовых технологических процессов, -это переход от непрерывных процессов к циклическим, реализующим оперативное регулирование времени пребывания материала в агрегате.
3. С точки зрения контроля технологических параметров производства, — это переход на единый энергетический контроль их значений, т.е. эксергии этих параметров и особенно для цемента.
4. С точки зрения используемой научной и инженерной идеологии, — это переход на системный и эксергетический анализы.
Итак, сущность данной работы состоит в том, что научно обоснованные методы интенсификации помольного оборудования должны базироваться в настоящее время на современном системном подходе при реализации новых технологических решений. Использование системного и эксергетического анализа в технологии цемента изменяет традиционные методы оценки энергетической эффективности и способы организации типовых технологических процессов, оборудования и схем цементного производства. Наиболее полно это проявляется на технологическом переделе измельчения цемента. В частности, сочетание здесь эксергетического анализа (ЭА) и

Такой формулировкой эксергии твердого преобразуемого потока мы лишь уточняем, что эксергия твердого преобразуемого материала определяет меру (степень) практической пригодности данного материала с определенными физико-химическими и физико-механическими свойствами к дальнейшему его использованию в различных процессах. Таким образом, чем выше эксергия преобразуемого материала, тем ниже энергетические затраты, требуемые в системе на его обработку. В соответствии с выражением (2.1) эксергию преобразуемого материала следует определять как,
где £ф - физическая составляющая эксергии преобразуемого материала, определяемая его физико-механическими свойствами, например: плотностью, пористостью и влажностью карбонатных пород, пластичностью глинистых пород;
Ех - химическая составляющая эксергии преобразуемого материала, определяемая его химическим и минералогическим составом.
К преобразующему потоку относятся электроэнергия, топливо, сжатый воздух и среда превращения.
Под эксергией преобразующего потока (Епрсов), совершающего воздействие на перерабатываемый материал, понимается максимальная работа, которую может осуществить данный поток в процессе. Иными словами, эксергия потока, способного совершить работу, представляет собой меру энергетического воздействия на перерабатываемый материал.
Аналогично выражению (2.5) эксергию преобразующих потоков следует рассчитывать как
где £ф - физическая составляющая эксергии преобразующих потоков, определяемая их температурой и степенью сжатия,
Ех - химическая составляющая эксергии преобразующих потоков, определяемая их химическим составом.
В системе имеет место совокупность эксергетических потерь,
Еы =£ф+ Еы
(2.5)
(2.6)