Энергосберегающая технология и технические средства центробежного действия для обработки дисперсных материалов сельскохозяйственного назначения (12.07.2010)

Автор: Колобов Михаил Юрьевич

k – толщина разгонного элемента, м.

Время перемещения разгонного элемента на расстояние ?L, при заданной величине угловой скорости ? найдем по формуле:

На основании равенства величин времени проникновения частицы в пространство между движущимися разгонными элементами и времени перемещения элемента на величину ?L приравняем правые части уравнений (8) и (11):

Преобразовав уравнение (12), получим формулу для расчета необходимого количества плоских разгонных элементов центробежных измельчителей:

Определение необходимого количества ударных элементов (отбойников) проводим исходя из условия отсутствия проскока частиц измельчаемого материала. Это можно выполнить, зная скорости и углы вылета частиц измельчаемого материала с плоских разгонных элементов.

Частица материала (рис. 3) разгоняется по поверхности плоской лопатки центробежного измельчителя и вылетает под углом ?, определяемым из уравнения (4) со скоростью, рассчитываемой по уравнению (5).

Введем следующие обозначения: О – центр ротора, R1 и R2 – расстояние от центра ротора до середины соответственно плоской радиальной лопатки и ударного элемента (м), b1 и b2 – длина соответственно плоской радиальной лопатки и ударного элемента (м), DE = L – минимальное расстояние между двумя ударными элемента (м).

Для определения величины расстояния между ударными элементами DE, рассмотрим ? ОDE. Так как ? ОDE равнобедренный, то ОК является его высотой, биссектрисой и медианой.

Из ? ОDК определяем величину катета DК:

, (14)

где ?4 – угол между боковыми гранями ударных элементов, град.

В выражении (2.26) неизвестной величиной является угол ?4 , который можно определить из ? ОBC и ? АОB:

Рисунок 3. Схема к расчету количества ударных элементов

Углы ?2 и ?1 можно определить из ? АОB и ? AОC. По теореме синусов:

где ? – угол вылета частицы, град.

Подставляя значения ?2 и ?1 в уравнение (15), получим:

Минимальное расстояние между двумя ударными элементами определяем по уравнению:

Количество ударных элементов в центробежном измельчителе определим:

, (22)

где ? – угол охвата ударными элементами, град.

Определены скорости вылета частиц с разгонного элемента, углы вылета, расстояние между ударными элементами, количество разгонных и ударных элементов.

Рассмотрен процесс взаимодействие измельчаемой частицы с поверхностью плоского разгонного элемента. Выделено три зоны контакта с движущейся частицей: удара, восстановления и разгона.

В качестве модели изнашивания поверхностей лопаток применяем гипотезу Престона:

где с – коэффициент пропорциональности;

p – давление на поверхности контакта, Па;

Vr – относительная скорость измельчаемого материала, м/с;

t – время, с.

При движении частицы по плоскому разгонному элементу давление можно рассчитать:

, (24)

где N – нормальная реакция, Н;

Sч – площадь сечения частицы материала, м2.

, (25)

где Dч – диаметр частицы, м.

Сила реакции опоры N равна по модулю кориолисовой силе инерции Фк:

где С – постоянная интегрирования.

С целью интенсификации процессов измельчения и классификации материалов, а также совмещения их в одной машине, был разработан дезинтегратор с нетрадиционной механикой движения измельчаемого материала от периферии измельчителя к ее центру. В этом дезинтеграторе зоны интенсивного измельчения и классификации материала разделены.

На рисунке 4 показана схема ударного элемента с сепарационным каналом, который имеет форму полукольца.

Определен граничный диаметр частиц, классифицируемый в сепарационном канале дезинтегратора:

где ?в – коэффициент динамической вязкости воздуха, кг/м·с;

Vв – скорость воздуха, м/с;


загрузка...