Файл: Силенок, С. Г. Механическое оборудование предприятий строительной индустрии учеб. для студентов вузов.pdf
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 15.10.2024
Просмотров: 132
Скачиваний: 0
§ 2. Конструкции мельниц |
125 |
Рис. 11-11. Броневые плиты мельниц
направляющих лопаток, загрузочным конусом и транспортирую щим устройством. При работе мельницы по открытому циклу раз грузочные окна закрывают специальными крышками.
Кожух, обеспечивающий загрузку и разгрузку материала в се редине мельницы, — сварной из листовой стали. В местах интенсив ного износа он имеет сменную футеровку. Уплотнение кожуха само поджимное, войлочное, с автоматической смазкой.
Для футеровки трубных (сырьевых и цементных) мельниц, при меняемых в цементной промышленности, изготовляют преимущест
венно |
бронеплиты следующих типов: каблучковые |
обычные |
(рис. |
а), устанавливаемые в начале и в конце первой |
камеры |
126 Глава 2. Помольное оборудование
по одному-два ряда; каблучковые сортирующие (рис. 11-11, б), уста навливаемые в средней части первой камеры, гребенчатые сорти рующие (рис. 11-11, в), устанавливаемые во второй (цильпебсной) камере. Применяют также ступенчатые (рис. 11-11, г) и плиточные (рис. I I - l l , ô ) футеровки. Плиты, показанные на схемах а — в, обладают повышенной износостойкостью по сравнению с другими и повышенным коэффициентом сцепления между рабочей поверхно стью и мелющей средой. Каблучковые сортирующие и гребенчатые бронеплиты служат, кроме того, для сортировки мелющих тел по крупности, что способствует повышению эффективности процесса измельчения.
Для крепления плит к барабану применяют болты. Изготовляют
бронеплиты из марганцовистой |
стали П З Л . Срок |
их службы от |
1 года до 4 лет в зависимости |
от условий работы |
мельниц. |
Система автоматической смазки мельниц состоит из двух стан ций жидкой смазки: производительностью 200 л/мин, обслуживаю щей редуктор, и производительностью 50 л/мин, обслуживающей подшипники мельницы.
При работе мельницы в составе помольного агрегата для перио дической подачи к поверхностям трения воздушных сепараторов дозированных порций смазки устанавливают отдельную систему автоматической густой смазки.
Станции жидкой смазки снабжены контрольно-измерительными приборами: реле давления, электроконтактными термометрами, температурными и поплавковыми реле и термометрами сопротив ления.
Поплавковое реле контролирует уровень масла на сливе от подшипников мельницы и уровень масла в отстойниках. Реле дав ления подает сигналы при понижении давления масла в нагнета тельных трубопроводах до 1 кгсісм2 и при повышении до 4 кгс/см2.
При помощи медных термометров сопротивления лагометрическая установка контролирует температуру масла в нагнетательных трубопроводах станции и температуру охлаждающей воды при входе в холодильник и при выходе из него. Двумя температурными реле, установленными в отстойниках, температура масла поддержи вается в пределах 35—45 °С. Электроконтактными термометрами осуществляется дистанционная передача данных о температуре масла в отстойниках.
Для главного привода мельницы установлен синхронный эле ктродвигатель трехфазного тока в защищенном исполнении, для всех вспомогательных механизмов — асинхронные электродвига тели трехфазного тока с короткозамкнутыми роторами в закрытом обдуваемом исполнении.
Мощность установленного электродвигателя шаровой мельницы 3,2 X 15 м — 2000 кет (при фактически потребляемой 1800 кет) и мельницы 4 X 13,5 м — 3200 кет.
§ 3. Основные расчеты шаровых мельниц |
127 |
Для управления силовым электрооборудованием служат авто матические выключатели и релейно-контакторная аппаратура, по ставляемые смонтированными в щиты станций управления.
Установленное на агрегате электрооборудование снабжено не обходимыми зажимами для заземления. Пусковая аппаратура в ко нечных положениях фиксируется во избежание самопроизвольного выключения.
Агрегат снабжен электрической блокировкой, а также системой управления и автоматики. Благодаря этому пуск агрегата или оста новка его обязательно сопровождаются подачей звукового сигнала, а запуск механизмов осуществляется в строгой последовательности от конца рабочего потока до электродвигателя главного привода сепараторной мельницы.
Технологические параметры и производительность мельницы, состояние отдельных механизмов мельницы и ее системы смазки контролируются дистанционно.
§ 3. Основные расчеты шаровых мельниц
Определение числа оборотов мельницы. При вращении барабана шары (мелющие тела) благодаря трению между ними и внутренней поверхностью барабана поднимаются на определенную высоту и затем, падая вниз, измельчают (ударом и истиранием) материал.
Производительность мельницы и удельный расход энергии при помоле зависят от физико-механических свойств размалываемого материала, размеров загружаемых в мельницу кусков, заданной степени измельчения, способа питания мельницы, удельного веса и размера шаров, объема, диаметра и числа оборотов мельницы.
При медленном вращении мельницы шары с измельчаемым ма териалом поднимаются вдоль стенки барабана до угла естественного откоса и потом скатываются вниз (рис. 11-12, а). Материал, нахо дящийся между шарами, при их перекатывании будет исти раться.
При чрезмерно большом, критическом, числе оборотов барабана шары и материал под действием центробежных сил инерции прижи маются к внутренней поверхности барабана (рис. П-12, в), вра щаются вместе с ним, не производя полезной работы.
Очевидно, что для эффективной работы мельницы число оборотов барабана должно быть ниже критического, но достаточно большим, чтобы шары и материал поднимались на некоторую высоту и затем, падая вниз, измельчали материал. При подъеме шары частично движутся вместе с барабаном, затем в некоторой точке отрываются от него и начинают падать по параболической траектории (рис. П-12, б). Чем больше скорость шара, тем выше его подъем, тем больше высота падения и, следовательно, эффективнее его удар.
128 |
Глава 2. Помольное |
оборудование |
Вследствие цилиндрической формы барабана высота падения шара с известного предела будет уменьшаться. Таким образом, наивыгоднейшее число оборотов барабана мельницы должно быть таким, при котором высота падения шара, а следовательно, и его
' кинетическая энергия т ~ будут наибольшими.
Точку А (рис. II-13, а), в которой наружный слой шаров отде ляется от футеровки барабана, называют точкой отрыва. Угол ß,
Рис. П-12. Схема движения шаров
образованный радиусом, проведенным в точку отрыва шара, и вер
тикальной осью, называют углом отрыва; угол а — углом |
подъема |
||||||||||
шара. Как показали исследования |
проф. Л. Б. Левенсона, наивы |
||||||||||
|
|
|
годнейшие |
условия |
работы ша |
||||||
|
|
|
ровой |
загрузки при |
наибольшей |
||||||
|
|
|
высоте |
падения |
шара |
достига |
|||||
|
|
|
ются при |
угле подъема |
35° 20'. |
||||||
|
|
|
Таким образом, угол отрыва ß |
||||||||
|
|
|
равен |
54° 40'. |
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
Установление |
оптимального |
||||||
|
|
|
для |
каждого |
размера |
шаровой |
|||||
|
|
|
мельницы |
числа |
оборотов |
яв |
|||||
Рис. П-13. Схема работы шаров |
|
ляется |
основной |
предпосылкой |
|||||||
|
ее |
эффективной |
работы. |
|
|
||||||
а — т р а е к т о р и я д в и ж е н и я |
шаров; б — схе |
|
|
||||||||
|
Критическую |
скорость опре |
|||||||||
ма взаимодействия сил, |
п р и л о ж е н н ы х |
к |
|
||||||||
ш а р у |
|
|
деляют из условий |
равновесия |
|||||||
|
|
|
|||||||||
|
|
|
приложенных к шару силы тя |
||||||||
жести и центробежной силы инерции. Шар, находящийся |
у по |
||||||||||
верхности футеровки в точке А (рис. II-13, |
б), |
будет |
находиться |
||||||||
под действием силы |
тяжести G и центробежной силы |
инерции: |
|||||||||
|
|
или |
Gv2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
R |
W |
|
|
|
|
|
|
|
где m — масса шара |
в кг-сек2/м; ѵ — окружная |
скорость в м/сек; G — вес |
шара |
в кг; g — ускорение |
силы тяжести в м/сек2; R |
— радиус —- расстояние |
между |
§ 3. Основные расчеты шаровых мельниц |
129 |
центром шара и центром мельницы в м (для упрощения принимаем R равным внутреннему радиусу мельницы).
Сила тяжести и центробежная сила инерции приложены к центру шара, поэтому все выводы, основанные на схеме, показанной на рис. 11-13, б, относятся не к внутреннему диаметру мельницы, а к диаметру окружности, описываемой центром тяжести шаров наружного слоя. В дальнейшем диаметр этой окружности для упрощения приравниваем к внутреннему диаметру мельницы, так как это не влияет на конечные выводы. Как видно из рис. 11-13, б,
, |
тѵ2 |
центробежная сила инерции - ^ - направлена по радиусу под углом а |
|
к горизонтали. |
|
Силу тяжести |
можно разложить на две составляющие, направ |
ленные по касательной и по радиусу: G cos а и G sin а. Последняя будет противодействующей центробежной силе инерции.
При критическом числе оборотов мельницы (шары не отрываются от футеровки) центробежная сила равна (или больше) составляющей силы тяжести, т. е.
|
тѵ2 • |
~ • |
|
|
-ß-^G |
sin а |
|
или |
R |
|
|
|
|
|
|
G |
пЩЧ2 |
:Gsina. |
(II - l) |
g |
# • 900 |
|
|
Составляющая сила тяжести достигает максимума в крайнем верхнем положении, когда а = 90° и sin а = 1.
После преобразования получаем критическое число оборотов мельницы
* в і > 1 .
900
отсюда
_ _30_ 42Д |
(II-2) |
|
С учетом наивыгоднейших условий работы шаровой загрузки при наибольшей высоте падения шара (а = 35° 20') получим рабо чее число оборотов мельницы:
g ö ö — U.Oö,
отсюда
22,8 |
32 |
|
n=Vïï |
= W- |
(ІІ-3) |
Отношение рабочего числа оборотов к критическому характери зуется коэффициентом запаса г|з = — .
бС. Г. Силенок