Повышение эффективности одно- и двухступенчатых дробилок зерна за счет совершенствования конструктивно-технологических схем

• Автор: Филинков, Андрей Сергеевич
• Шифр специальности: 05.20.01
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2002
• Место защиты: Киров
• Количество страниц: 226 с. : ил

1 СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА И ЗАДАЧИ НАУЧНЫХ

ИССЛЕДОВАНИЙ.

1.1 Физикомеханические свойства зерна и зоотехнические требования к качеству его измельчения.

1.2 Анализ конструкций дробилок зерна

1.3 Обзор научных работ но исследованиям процесса измельчения зерна в молотковых дробилках и способы повышения эффективности рабочего процесса

1.4 Задачи исследования

2 ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ИССЛЕДОВАНИЯ РАБОЧЕГО ПРОЦЕССА

МОЛОТКОВОЙ ДРОБИЛКИ.

2.1 Исследование движения потока воздуха в вихревой камере.

2.2 Оптимизация рабочего процесса многоступенчатой дробилки

с промежуточным отбором готового продукта

3 ПРОГРАММА И МЕТОДИКА ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ
ИССЛЕДОВАНИЙ.
3.1 Программа экспериментальных исследований.
3.2 Методика экспериментальных исследований
3.2.1 Приборы и аппаратура.
3.2.2 Экспериментальные установки
3.2.3 Методика определения основных показателей рабочего процесса измельчения и технологических характеристик материала
3.2.4 Методика отбора циркулирующей нагрузки и исследования кинетики измельчения.
3.2.5 Методика исследования аэродинамических характеристик дробилок.
3.2.6 Краткая методика планирования эксперимента и статистической обработки экспериментальных данных
4 РЕЗУЛЬТАТЫ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ.
4.1 Исследование дробилки с решетом и декой по
периферии
4.1.1 Исследование воздушного режима дробилки с решетом и декой по периферии.
4.1.2 Исследование формирования циркулирующей нагрузки в
дробилке с загрузкой материала в вихревую
камеру.
4.1.3 Оптимизация дробилки с загрузкой материала в вихревую камеру.
4.2 Исследование кинетики измельчения
4.2.1 Дробилка с гладкой декой
4.2.2 Дробилка с рифлной декой.
4.2.3 Дробилка с решетом и декой по периферии дробильной камеры
4.2.4 Дробилка с жалюзийными сепараторами в торцевых
поверхностях дробильной камеры
4.3 Исследование влияния вида деки, длины дробильной камеры и способа подачи материала при расположении сепараторов в торцевых поверхностях дробильной камеры на показатели рабочего процесса.
4.4 Исследование аэродинамических характеристик дробилок с различными вариантами сепарирующих поверхностей в торцевых поверхностях дробильной камеры.
4.5 Исследование рабочего процесса двухступенчатой дробилки зерна
4.5.1 Исследование двухступенчатого измельчения без отвода готового продукта с первой ступени
4.5.2 Исследование двухступенчатого измельчения с отводом готового продукта с первой ступени
4.5.3 Исследование воздушного режима двухступенчатой дробилки
4.5.4 Оптимизация двухступенчатой дробилки с жалюзийными сепараторами и загрузкой материала в вихревую камеру
5 РЕЗУЛЬТАТЫ ПРОИЗВОДСТВЕННЫХ ИСПЫТАНИЕ ДРОБИЛОК И ОЦЕНКА ЭНЕРГЕТИЧЕСКОЙ ЭФФЕКТИВНОСТИ ИХ РАБОТЫ.
5.1 Результаты производственной проверки молотковой дробилки
с жалюзийными сепараторами
5.2 Результаты производственной проверки двухступенчатой молотковой дробилки с жалюзийными сепараторами и загрузкой материала через вихревую камеру.
5.3 Расширение технологических возможностей дробилки с жалюзийными сепараторами в торцевых поверхностях дробильной камеры.
5.4 Расчет энергетической эффективности разработок
ОБЩИЕ ВЫВОДЫ
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ


Совершенствование рабочего процесса дробилок данного типа осуществляется путм повышения интенсивности воздействия рабочих органов на исходный материал и своевременного отвода готового продукта из дробильной камеры. Эффективность воздействия рабочих органов повышается за счт увеличения их окружной скорости, использования молотков различной конфигурации, совершенствования профиля дек и колосниковых решток. В дробильной камере, охваченной решетом рис. Зерно под воздействием молотков скользит по решету, набегает на перемычку обечайки, при этом крупные частицы раскалываются на е передней грани. Часть измельченных частиц поступает под перемычку, где они проходят через решето. Другая часть частиц попадает на направляющие элементы и скользит по ним по направлению вращения ротора, при этом мелкие частицы проскальзывают в зазор между зубьями гребенки, а крупные попадают под воздействие набегающих молотков . В молотковой дробилке степень измельчения увеличивается за счт увеличения времени нахождения материала в дробильной камере. Дробилка содержит цилиндрический корпус с рифленой внутренней поверхностью и выгрузными окнами, в котором расположен молотковый ротор рис. На валу ротора, напротив выгрузных окон, установлены дополнительные диски с молотками, причем диаметр дополнительных дисков превышает диаметр основных. Материал, попадая в дробильную камеру, перемещается под воздействием воздушного потока, создаваемого ротором, и наклона дробилки. При этом он измельчается ударами молотков влт и о рифлную деку. Получение грубого помола достигается отбором готового продукта через выгрузное отверстие, расположенное ближе к месту загрузки исходного материала и установке максимального угла наклона дробилки к горизонтали. Тонкий помол получают при отборе материала из более удалнного выгрузного отверстия при минимальном угле наклона. Зазор между дополнительным диском и внутренним диаметром рифленой поверхности замедляет продвижение продукта. Молотки по длине ротора устанавливаются различной толщины более толстые ставятся на входе в дробильную камеру, а более тонкие на выходе. Для своевременного отвода готового продукта применяют различные типы сепарирующих поверхностей, различное их расположение в дробильной камере. Рис. Схемы дробилок а дробилка по а. К бдробилка по а. В молотковой дробилке для повышения пропускной способности и снижения неравномерности фракционного состава готового продукта решето в дробильной камере размещено так, что радиальный зазор между ним и молотками ротора непрерывно уменьшается по ходу вращения ротора, начиная от разгрузочной горловины, а толщина решета при этом соответственно увеличивается рис. Лв. Недостатком данной дробилки является трудность изготовления такого решета и его большая металломкость. Ускоренный отвод готового продукта из зоны измельчения, в рештных дробилках, достигается преимущественно увеличением площади просеивающей поверхности и коэффициента живого сечения решета. В большинстве конструкций используется только периферийная поверхность дробильной камеры. В дробилках , решта расположены как по периферии, так и в торцевых поверхностях рис. Но мри таком варианте мала эффективность воздействия молотков на измельчаемый материал, который с большой скоростью скользит по поверхности решета. Кроме того, крупные частицы измельчаемого материала, обладая относительно большой массой, под действием центробежных сил концентрируются на поверхности решета, снижая его пропускную способность. А увеличение размера отверстий решета приводит к попаданию в готовый продукт целых зрен. Движение материала в дробильной камере, наряду с ударным воздействием рабочих органов обусловлено течениями воздушных потоков в камере. Одни потоки совершают круговые движения и вызывают скольжение воздушнопродуктового слоя по периферии дробильной камеры. Другие потоки, наряду с центробежными силами, способствуют сепарации частиц из дробильной камеры. Таким образом аэродинамические свойства дробилки непосредственно влияют на е пропускную способность 4.