Совершенствование рабочего процесса центробежного измельчителя фуражного зерна

• Автор: Смышляев, Андрей Алексеевич
• Шифр специальности: 05.20.01
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2002
• Место защиты: Барнаул
• Количество страниц: 281 с. : ил

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ.

1. СОСТОЯИЕ ВОПРОСА. ЦЕЛЬ И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ

1.1. Требования к комбикормам по крупности частиц

1.2. Анализ теоретических исследований по разрушению твердых материалов

1.2.1. Затраты энергии на измельчение материала.

1.2.2. Критическая скорость разрушения тела.

1.3. Существующие виды измельчителей фуражного зерна

1.3.1. Молотковые дробилки

1.3.2. Измельчители зерна ударноцентробежного действия.

1.4. Пути повышения эффективности ударноцентробежных измельчителей зерна.

1.4.1. Ударноцентробежные измельчители с промежуточной
сепарацией в гравитационном поле.
1.4.2. Ударноцентробежные измельчители с промежуточной
сепарацией за счет воздушною потока
1.4.3. Ударноцентробежные измельчители с промежуточной
сепарацией в центробежном поле.
1.5 Основные выводы. Цель и задачи исследования.
2. МАТЕМАТИЧЕСКОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ РАБОЧЕГО ПРОЦЕССА УДАРНОЦЕНТРОБЕЖНОГО ИЗМЕЛЬЧИТЕЛЯ.
2.1. Основные теоретические предпосылки.
2.1.1. Удар без разрушения тела.
2.1.2. Удар с разрушением ударяющегося тела.
2.2. Число ударов, необходимых для разрушения зерновки
2.3. Расчет параметров предлагаемой модели ударноцентробежного измельчителя фуражного зерна
2.3.1. Описание предлагаемой схемы измельчения
2.3.2. Движение зерна в разгонном роторе
2.3.2. Кинематический анализ соударения зерна с измельчающим
элементом
2.3.4. Кинематический анализ движения частиц после первого удара
2.3.5. Анализ расчетных данных
2.3.6. Расчет длины зоны восстановления.
2.3.7. Определение количества ударных элементов на отбойном роторе
2.4. Выводы по главе
3. ПРОГРАММА И МЕТОДИКА ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ
3.1. Программа экспериментальных исследований. Характеристика исходного сырья.
3.2. Экспериментальные исследования по определению
коэффициента восстановления.
3.2.1. Описание экспериментальной установки и обоснование ее параметров.
3.2.2. Методика планирования эксперимента. Выбор факторов.
3.2.3. Порядок проведения опытов.
3.3. Методика проведения исследований по определению числа ударов, необходимых для разрушения зерновки
3.4. Эксперимент по исследованию рабочего процесса ударноцентробежного измельчителя
3.4.1. Описание экспериментальной установки и
обоснование ее параметров.
3.4.2. Порядок проведения опытов.
3.4.3. Выбор факторов
3.4.4. Методика планирования эксперимента
4. АНАЛИЗ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ.
4.1. Исследование коэффициента восстановления зерна при ударе
4.1 Л. Поведение коэффициента восстановления при ударе без разрушения .
4.1.2. Поведение коэффициента восстановления при ударе с разрушением
4.1.3. Определение переходных точек
4.1.4. Определение коэффициентов пропорциональности, входящих
в уравнение Г1.А. Ребиндера
4.2. Анализ результатов эксперимента по определению числа
ударов, необходимых для разрушения зерновки
4.3. Удельная энергоемкость процесса измельчения зерна с учетом достигнутой степени измельчения
4.4. Содержание пылевидной фракции в готовом продукте
4.4.1. Влияние подачи исходного материала
4.4.2. Влияние конструктивных параметров измельчителя
4.4.3. Влияние кинематических параметров измельчителя
4.5. Содержание целых зерен в готовом продукте.
4.5.1. Влияние подачи материала на выход целых зерен.
4.5.2. Влияние конструктивных параметров измельчителя
4.5.3. Влияние кинематических параметров измельчителя
4.6. Определение рациональных значений факторов
4.7. Выводы по главе.
5. ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ЭФФЕКТИВНОСТЬ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ
РЕЗУЛЬТАТОВ ИССЛЕДОВАНИЯ.
5.1. Расчет годовой экономии эксплуатационных затрат.
5.2. Расчет удельного экономического эффекта
от снижения расхода корма
ОБЩИЕ ВЫВОДЫ.
ЛИТЕРАТУРА


Правда, в последние годы при измельчении исходного сырья на кормоприготовительных предприятиях все большее применение начинают находить измельчители ударноцентробежного действия, к которым относятся дезинтеграторы, дисмембраторы, центробежные дробилки, помимо этого для очень тонкого помола применяются струйные, коллоидные мельницы и др. Свое широкое применение при измельчении зерна молотковые дробилки получили благодаря простоте конструкции, надежности в работе и удобству обслуживания при эксплуатации. Этот тип измельчителей обеспечивает относительно равномерное измельчение продукта быстрое его извлечение из дробильной камеры возможность регулирования степени измельчения автоматическое управление процессом измельчения легкую замену быстроизнашиваемых деталей молотки, решета, деки а также измельчение широкого спектра материалов , , , , , , , , , , 4. Основными рабочими органами, изменяющими качественное состояние перерабатываемого материала являются ротор с молотками, решета сита и деки. При измельчении зерна наибольшее применение нашли молотковые дробилки закрытого типа рис 1. В данных дробилках решето и деки охватывают собой весь барабан, и материал, поступивший в дробильную камеру, при своем перемещении, совершает многократные круговые движения, располагаясь в камере в виде рыхлого продуктово воздушного слоя ,2. Здесь зерно измельчается путем многократного ударного воздействия молотков, резания их кромками и истирания при проходе в среде движущегося слоя 4. По мере образования мелких частиц материал просеивается через отверстия решета и удаляется из дробилки либо с помощью воздушного потока, либо самотеком. Большое влияние на работу молотковых дробилок оказывает исходная прочность измельчаемого зерна, которая в большинстве случаев зависит от наличия в нем трещин , . Поэтому предварительное измельчение или плющение материала в двухстадийной дробилке рис. Здесь необходимо отметить, что в настоящее время многими исследователями доказана эффективность двухстадийного измельчения с промежуточной сепарацией продукта. Такие технологические схемы уже нашли применение на некоторых комбикормовых заводах , , , , 3, 4. У большинства дробилок важную роль в процессе измельчения играет воздушный поток. С его помощью измельченный материал удаляется из дробильной камеры и направляется в циклон, а возвратный воздушный поток, в замкнутых системах способствует подаче исходного сырья в камеру дробления рис. Вспомогательные воздушные системы способствуют снижению температуры и влажности в камере дробления, обеспыливанию помещений, уменьшают взрывоопасность и в целом улучшают условия труда в помещениях. Однако дробилки со вспомогательными воздушными системами имеют энергоемкость на . Рисунок 1. Многочисленными исследованиями таких ученых как С. В. Мельников, В. И. Сыроватка, Л. А. Глебов, . П. Черняев, Н. С. Дорофеев, В. А. Елисеев, Г. И. Шуб, Ф. Г. Плохов, В. Р. Алешкин, П. М. Рощин, М. В последние годы научными и конструкторскими ортнизациями разработано большое количество разнообразных модификаций молотковых дробилок значительно отличающихся друг от друга по кинематическим, конструктивным и технологическим параметрам. Для производства полноценных комбикормов в межхозяйственных предприятиях обычно используются дробилки производительностью более 4 тч, к которым относятся Л1ДМР, ММ0, А1ДМР, А1ДДП, Л1ДДР, ДДМ, ДБ5 и др. При получении комбикормов для специализированных хозяйств по производству свинины, говядины, молока ВНИИМЖ рекомендует использовать измельчители производительностью тч 3. К ним следующие модели А1ДМ2Р, ДМФ, КД2, КДУ2, КДМ3, АД3, Д2 и другие. В настоящее время наша промышленность освоила выпуск молотковых дробилок малой производительности ДЗР1, ДЗР2, ЗМ, ДЗРФ9х0, КДА1, ИКУ4, КРП2, МД1 и других 2, 3. Практически все модели выпускаемых молотковых дробилок являются дробилками закрытого типа, которые имеют существенный недостаток неоднородность гранулометрического состава готового продукта, т. Данный факт обусловлен тем, что средняя скорость продукта в зоне контакта с молотками составляет 0,5 окружной скорости конца молотка, а в зоне контакта с поверхностью решета около 0,2, т.