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

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

§ 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