МАШИНИ ДЛЯ ПОМЕЛУ МАТЕРІАЛУ.DOC

3.6. МАШИНИ ДЛЯ ПОМЕЛУ МАТЕРІАЛУ
Для виготовлення цементу, вапна, гіпсу тощо використовують тонке подрібнення матеріалу помел. Здійснюють його барабанними, середньохідними, ударними, вібраційними, струминними млинами та бігунами.
Млини. Найпоширенішими для помелу є барабанні млини, в яких матеріал мелеться в обертовому барабані молотильними кулями або циліндриками, які вільно надають. Барабанні млини прості за конструкцією та надійні у роботі, проте мають такі недоліки, як значна витрата енергії (35...40 кВт год/т), низьке використання у робочому процесі об'єму барабана (35...45 %), малі швидкості дії па матеріал молотильних тіл, а також значний шум під час роботи.
Барабанні млини (рис. 3.21) класифікують:
за режимом роботи періодичної (рис. 3.21,a) та безперервної (рис. 3.21, б-д) дії;
за способом помелу сухого та мокрого;
за характером роботи млини, що працюють за відкритим і замкненим циклами;
за формою молотильних тіл кульові, стрижневі та самоподрібпення (без молотильних тіл);
за способом вивантаження з механічним і пневматичним вивантаженням;

за конструкцією завантажувального й вивантажувального пристрою через
Рис. 3.21. Схеми барабанних млинів
люк (рис. 3.21, а), через порожнисті цапфи (рис. 3.21, б, г-є), з периферійним вивантаженням (рис. 3.21, в);
за конструкцією приводу з центральним (рис. 3.21, є) і периферійним (рис. 3.24, є) приводами.
Визначальними параметрами барабанних млинів є діаметр D і довжина L барабана. Вважається, що при відношенні L/D- 2...3 млини називають барабанними з відповідними молотильними тілами (кульовими, стрижневими), а при L/D = 3...6 трубними млинами. Ці параметри входять і в позначення млинів. Наприклад, млин 0,9 х 1,8 це млин, який має діаметр 0,9 м і довжину 1,8 м.
Конструкції основних вузлів різних барабанних млинів багато в чому аналогічні. На рис. 3.22 показано типову конструкцію двокамерного трубного млина. Установлений у підшипниках 2 барабан 3 приводиться в обертання двигуном 9 через редуктор 7 і проміжний вал 5. Матеріал, що подрібнюється, подається в барабан завантажувальним пристроєм /, а готовий продукт вивантажується за допомогою вивантажувального пристрою 6. У середній частині барабана розміщена вивантажувально-завантажувальна міжкамерна секція 4. Млин має систему централізованого змащення 11 для обслуговування редуктора і підшипників барабана. Для виконання ремонтних робіт у млині передбачено допоміжний привід 8.
Для зниження температури і зняття статичної електрики, що виникає в другій камері при стиранні клінкеру з добавками, у млин розподільною системою труб і форсунок насосом 10 подається вода.

Розрахунок основних параметрів барабанних млинів. Вихідними даними для розрахунку є кутова швидкість барабана, маса молотильних тіл, продуктивність і потужність електродвигуна.
Кутова швидкість барабана визначає характер руху молотильних тіл, від якого залежить інтенсивність подрібнення матеріалу в млині.
Рис. 3.22. Двокамерний трубний млин
У разі малої кутової швидкості барабана молотильні тіла і матеріал, що подрібнюється, зсуваються в бік обертання барабана і разом з ним піднімаються на таку висоту, де кут підйому а дорівнює куту тертя (рис. 3.23). Звідси паралельними шарами молотильні тіла і матеріал скочуються каскадом униз. За каскадного режиму подрібнюється матеріал роздавлюванням і стиранням тілами, що перекочуються. Якщо кутова швидкість млина підвищується до певного значення, то кут повороту завантаження молотильних тіл дещо збільшується. Тоді молотильні тіла (кулі або стрижні) піднімаються на певну висоту, сходять з колової траєкторії і починають рухатися параболічною траєкторією. Такий водоспадний режим забезпечує подрібнення не тільки стиранням, а й ударами падаючих тіл, що сприяє інтенсивності помелу. За надмірної кутової швидкості барабана значно зростають відцентрові сили, які стають більшими, ніж вага. Завдяки цьому молотильні кулі разом з матеріалом притискуються до стіни барабана й обертаються, не відриваючись навіть у точці В. Проте робота подрібнення в цей час дорівнює нулю. Кутову швидкість, яка виникає при цьому, називають критичною (кр і визначають з умови
Fвц = G, (3.38)
де Fвц =m(2крR відцентрова сила, Н; m маса кулі, кг; R радіус барабана, м; G = mg вага кулі; g прискорення вільного падіння, м/с2.
Підставивши в умову (3.38) значення і G, дістанемо m(2крR = mg, звідки











Рис. 3.23. Схема для визначення кутової швидкості млина
критична кутова швидкість
(кр =13 EMBED Equation.3 1415
Теоретично оптимальну кутову швидкість барабана можна отримати за умови забезпечення максимальної висоти падіння кулі, яка визначається координатами точки відриву кулі від стінки (точка А) і точки зіткнення її з барабаном після падіння (точка С) (див. рис. 3.23).
У точці А на кулю діють такі сили: відцентрова гт, ваги G і тертя ковзання по стінці барабана Т. (Значенням сили Т можна знехтувати, оскільки верхні частинки підпираються нижніми.) З урахуванням цього відрив кулі від стінки барабана в точці А виникатиме, якщо Fвц(G cos( (де ( = 35...40 - кут підйому кулі, град).
З урахуванням Fвц =m(2крR , а G = mg
(опт=13 EMBED Equation.3 1415
Теоретично доведено, що найвигіднішим кутом відриву кулі є кут 54°40', оскільки за більшого кута куля закидатиметься на протилежну стінку, не здійснивши подрібнення, а за меншого не матиме достатньої енергії для руйнування матеріалу. Якщо (= 54°40', то оптимальна кутова швидкість
(опт=13 EMBED Equation.3 1415
На ефективність роботи барабанних млинів значно впливає маса молотильних тіл. За малої кількості молотильних тіл не забезпечуватиметься достатній підпір і кулі скочуватимуться, не піднявшись на оптимальну висоту. За надмірної кількості молотильних тіл подрібнення матеріалу знижується через малий простір для переміщення тіл. Ступінь завантаження барабана молотильними тілами характеризується коефіцієнтом завантаження k3 відношенням площі поперечного перерізу шару завантаження S (у спокійному етапі) до площі поперечного перерізу барабана, тобто
k3 =13 EMBED Equation.3 1415 або k3=13 EMBED Equation.3 1415
де m маса молотильних тіл, кг; R внутрішній радіус барабана млина, м; L внутрішня довжина барабана млина, м; Kр коефіцієнт розпушення завантаження (для сталевих куль і гальки Kр = 0,575, для сталевих циліндрів Kр = 0,55); р щільність матеріалу молотильних тіл (для сталі р = 7850 кг/м3 , для гальки р = 2600кг/м3).
Звідси оптимальна маса молотильних тіл, кг:
m=(R2K3KpLp (3.39)
Найкращі результати подрібнення забезпечуються при k3 = 0,26...0,32.
Продуктивність барабанних млинів залежить від багатьох факторів: фізико-механічних властивостей матеріалу, тонкості подрібнення, розмірів молотильних тіл, конструктивних особливостей млинів, режимів роботи, виду помелу (сухий чи мокрий) тощо. Через це теоретично розрахувати продуктивність фактично неможливо, тому використовують емпіричні формули
П =6.4513 EMBED Equation.3 1415
де D внутрішній діаметр млина, м; m маса молоткових тіл, т; V-внутрішній об’єм млина, м3; q-питома продуктивність млина, що залежить від матеріалу та способу помелу (при помелі клінкеру q = 0,04...0,06 т/(кВт год)); k = 0,86... 1,17 коефіцієнт, що залежить від тонкості помелу 0,09 мм.
Продуктивність млинів, що проектуються, можна розрахувати на основі подібності їх до вже запроваджених у виробництво механізмів з відомими конструктивними характеристиками і технологічними показниками:
П=13 EMBED Equation.3 1415
де (, ( вміст розрахункового класу відповідно в подрібненому та вихідному
продуктах; kд -коефіцієнт зміни діаметра млина; kд= 13 EMBED Equation.3 1415Dп діаметр
барабана млина, що проектується; DB - діаметр барабана відомого млина; kр коефіцієнт крупності живлення; kкр коефіцієнт подрібнення порівнюваних матеріалів (для м'яких порід kдр = 1.5...2 0, для порід середньої міцності kдр = 1, для твердих порід kдр = 0,5...0,7); kт коефіцієнт, що враховує відмінність у порівнюваних млинах (при переході від млина з центральним завантаженням до млина з вивантаженням крізь щілину kт = 1,15... 1,25, при переході навпаки kт = = 0,8...0,87); q0 питома продуктивність відомого млина за розрахунковим класом, т/(м3год); V об'єм млина, що проектується, м3.
Потужність двигуна барабанних млинів визначається за енергією на піднімання молотильних тіл і матеріалу, надання їм кінетичної енергії і подолання сил тертя в механізмах приводу та опорах барабана.
Робота Ах, що витрачається на піднімання, Дж:
A1=(m+mм)gh, (3.40)
де m визначається за формулою (3.39);
mм маса матеріалу, що подрібнюється, становить близько 14 %, тобто mм = 0,14 т. Для визначення висоти h потрібно знати радіус і середній кут відриву. Для цього скористаємося такими міркуваннями. Без значних похибок можна всі шари завантаження, які рухаються на своїх радіусах (див. рис. 3.23), замінити одним зведеним (редукованим) шаром радіуса
13 EMBED Equation.3 1415
де R і R1 відповідно внутрішній радіус барабана і відстань від центра барабана до внутрішнього шару завантаження. Якщо ступінь заповнення барабана становить 0,3, то радіус R0 = 0,86R. Кут відриву частинок зведеного шару соs( =
=13 EMBED Equation.3 1415 . Ураховуючи, що R0 = 0,8R i (опт=13 EMBED Equation.3 1415 маємо
13 EMBED Equation.3 1415
де (0 = 60°. Тоді висота підйому завантаження зведеного шару h = 4Rsin2(0 cos(0 = 1,3R.
Остаточно формулу (3.40) запишемо так, Дж:
А1 =1,3(m+ mм)gR.
Робота А2, що витрачається на надання молотильним тілам і матеріалу кінетичної енергії,
А2=13 EMBED Equation.3 1415
або з урахуванням R0 і (0, Дж:
А2 =0,214(m+ mм)gR.
Отже, загальна робота на один цикл циркуляції завантаження, Дж:
А=А1+А2=l,514(m +mм)gR.
Потужність двигуна, що потрібна для роботи подрібнення, Вт:
Рподр=13 EMBED Equation.3 1415
де Z кількість циркуляцій.
Експериментальні дослідження і розрахунки доводять, що за один оберт барабана здійснюється Z = 1,64 циркуляції.
Потужність двигуна на подолання сил тертя визначають за відомою залежністю
де Fн навантаження на підшипнику, Н; f коефіцієнт тертя в підшипниках; rц - радіус цапфи, м.
Загальна потужність двигуна, Вт:
Рдв=13 EMBED Equation.3 1415
де ( ККД приводу.


Рис. 3.24. Млини підвищеною швидкістю руху робочих органів:
а - кульовий б - валковий; в - ролико-маятниковий
На особливу увагу заслуговують млини з підвищеною швидкістю руху робочих органів. Це кульовий кільцевий (рис. 3.24, а) валковий (рис. 3.24, 6) і ролико-маятниковий (рис. 3.24, в) млини їх використовують для тонкого помелу матеріалів середньої та малої міцності (каолін, шпат, магнезії). У таких машинах подрібнення досягають роздавлюванням і частково стиранням матеріалу між циліндричними, конічними або кульоподібними поверхнями роликів 2 і плоскими або криволінійними поверхнями кільця 1 при їх взаємному розміщенні та обертанні від приводу 4. Оскільки маса роликів невелика, в деяких конструкціях вони притискуються до матеріалу, що подрібнюється, за допомогою пружин З або відцентровими силами інерції. Кутова швидкість обертання привідного вала в таких млинах становить 10...30 рад/с.
Кутову швидкість, рад/с, визначають так:
для кульових млинів (див. рис. 3.24, а)
13 EMBED Equation.3 1415
де k = 1,2 коефіцієнт, що враховує увігнутість жолоба кільця; f коефіцієнт тертя матеріалу об метал; R радіус кільця, м;
для валкових млинів (див. рис. 3.24, б)
13 EMBED Equation.3 1415
де r - радіус тарілки, м;
для ролико-маятиикових млинів (див. рис. 3.24, в)
13 EMBED Equation.3 1415
де B ширина ролика, м; m маса ролика, кг; R відстань від осі обертання хрестовини до осі ролика, м.
Тонкість помелу матеріалів має важливе значення для інтенсифікації різних технологічних процесів. Так, збільшення тонкості помелу цементу па 60.. .70 % дає змогу майже вдвічі підняти його марку і скоротити час твердіння, що сприяє істотній економії матеріалу при виготовленні виробів на основі цементу. Машини, які забезпечують таку топкість помелу, називають машинами для надтонкого помелу.
Серед таких машин найпоширенішим є вібраційний млин. Цей млин (рис. 3.25, а) складається з корпусу у в якому на підшипниках 3 встановлений зрівноважений (дебалансовий) вал 2, що обертається двигуном 4. Корпус млина віброізолюють від фундаменту пружинами 5. При обертанні вала за рахунок його дебалансу (рис. 3.25, б) виникає відцентрова сила F0, що спричинює вібрацію корпусу, всередині якого розміщуються молотильні тіла. Завдяки великій кутовій швидкості (( = 25...50 рад/с) молотильні тіла інтенсивно діють на матеріал і подрібнюють його. Характерним з погляду роботи машини є те, що тіла і матеріал, які містяться у млині, поволі повертаються в бік, протилежний напряму обертання дебалансного вала. Цей рух пояснюється тим, що прискорення ам > g. Параметри цих млинів розраховують на основі розгляду млинів як динамічних систем (див. рис. 3.25, б), рух яких описується диференціальним рівнянням виду
mх + bх + сх = Fо соs(t. (3.41)
Рівняння (3.41) складене на основі розгляду сил, що діють у системі (див. рис. 3.25, б). Нагадаємо, що m маса системи, яка і враховує масу корпусу mк, матеріалу mм, молотильних тіл mт і дебалансного вала mд, тобто
m = mк + mд + ( ( mм+mт ).
Коефіцієнт а враховує приєднання завантаження до коливань (( = 0,2...0,3).
Коефіцієнт опору b оцінює сили розсіяння енергії і в реальних умовах роботи млинів не впливає на динаміку машини. Коефіцієнт пружності с визначають з умов роботи млина: відношення частоти вібрації ( до частоти власних коливань (0 беруть у межах (/(0 = 4...5. Такий режим називають зарезонансним, оскільки власна частота менша від частоти вібрації. Тоді c= m(20.
Силу F0 називають вимушеною і визначають за формулою
F0=m0r0(2
де m0r0 - неврівноваженої маси mо дебалансного вала; г0 відстань від центра обертання до центра неврівноваженої маси (див. рис. 3.25, б). Слід зазначити, що рівняння (3.41) описує рух млина за умов, коли вісь обертання вала збігається з віссю центра мас системи, а реакції опор проходять через центр мас пружин. У цьому разі траєкторія коливань наближатиметься до колової. Якщо ці умови н е виконуються, потрібно розглянути коливання і по осі у. Для сталих коливань рівняння (3.41) має такий вигляд:
x=x0cos((t-() (3.42)
де хо, ( відповідно амплітуда і початкова фаза коливань.
Підстановкою рівняння (3.42) у (3.41) і після відповідних перетворень матимемо
x0=13 EMBED Equation.3 1415 (3.43)

Рис. 3.25. Схеми вібраційного млина:
а - конструктивна: 6 – розрахункова
13 EMBED Equation.3 1415
З урахуванням реального робочого режиму млила (b = 0) формула (3.43) набере вигляду
13 EMBED Equation.3 1415 (3.44)
За відомих x0 і ( послідовно визначають m, с і (oro. Потужність млина дається з потужності па коливання Рк і тертя в опорах РТ. Потужність на коливання, Вт, визначають як добуток сили F0 на швидкість ,xо(
Pk=13 EMBED Equation.3 1415 (3.45)
а потужність на тертя в опорах за відомою залежністю в подібних механізмах. Загальна потужність двигуна
P=13 EMBED Equation.3 1415
де ( ККД приводу.
Бігуни. Для дрібного подрібнення (кінцевий розмір зерен 3...8 мм) і грубого

Рис. 3.26. Схеми бігунів :
а з нерухомим піддоном; 6- з обертовим піддоном; в - вантажний пристрій
помелу (0,2...0,5 мм) вапняку, глини та інших матеріалів, коли потрібно також забезпечити розтирання, гомогенізацію, ущільнення й знеповітрювання маси, застосовують бігуни (рис. 3.26).
Масивні котки цих машин, перекочуючись по шару матеріалу, що є па піддоні, подрібнюють його роздавлюванням і стиранням. Це відбувається внаслідок того, що широкі котки, переміщуючись по колу невеликого радіуса, безупинно розвертаються відносно піддона і їхній зовнішній бік сковзає юзом, а внутрішній буксує.
Бігуни випускають для мокрого і сухого помелу матеріалів. Основними параметрами бігунів є діаметр D і ширина b котків. Для мокрого помелу випускають бігуни з розмірами D x b від 1200 х 300 до 1800 х 550 мм із котками масою відповідно від 2 до 7 т. Для сухого помелу призначені бігуни з розмірами D x b від 600 х 200 до 1800 х 450 мм.
Бігуни виготовляють за двома принциповими схемами: з нерухомим піддоном (чашею), по якому перекочуються котки, і з обертовим піддоном.
Схему бігунів з нерухомим піддоном, призначених для мокрого (вологістю понад 15 %) помелу матеріалів, показано на рис. 3.26, а. При обертанні вертикального вала 1 котки 5, що установлені па підшипниках на водилах 6, шарнірно закріплених у цапфі 7, перекочуються на піддоні 4 і одночасно обертаються навколо власних осей. Колінчасті водила дають змогу коткам підніматися чи опускатися залежно від товщини шару матеріалу і перебирати предмети, що не дробляться. Котки встановлюють па різних радіусах від центра піддона для того, щоб вони перекривали велику площу. На піддон настилають плити з овальними отворами розміром від 6 х 30 до 12 х 40 мм. Подрібнений матеріал продавлюється крізь отвори в піддоні і потрапляє обертову тарілку 8, з якої скребком 3 скидається у розвантажувальний лотік 2. До вала 1 прикріплені повідки зі скребками 9, що очищають борти і поверхню чаші від налиплого матеріалу і рівномірно направляють його під котки.
У бігунах для сухого помелу (рис. 3.26, б) піддон 4, що обертається разом з валом 1, під дією сил тертя приводить в обертання котки 5, установлені вільно на осі 10, яка залежно від товщини шару матеріалу може разом з котками переміщатися по вертикальних напрямних 11. Піддон у центральній частині виконаний із суцільних плит, а по його периферії розташоване кільцеве сито. Матеріал, що пройшов крізь сито, випадає в кільцевий жолоб 12, з якого скребком скидається в розвантажувальний лотік.
Для забезпечення потрібної сили натискання котків на матеріал, при зменшеній їхній масі застосовують спеціальні вантажні пристрої (рис. 3.26, в). Вісь 10, на якій обертається коток 5, закріплена на важелі 13. Один кінець важеля шарнірно спирається на станину, а другий прикріплений до штока гідроциліндра 14, за допомогою якого здійснюється необхідне натискання котка на піддон. В інших конструкціях застосовують пружинні вантажні пристрої.
Порівняно з валковими дробарками бігуни мають перевагу в тому, що дають змогу дробити більші куски вихідного матеріалу, просто й у широких межах регулювати ступінь подрібнювання; значно поліпшують пластичні властивості глин, що переробляються, завдяки багаторазовому виливу роздавлювальних і стиральних зусиль котків.
До недоліків бігунів належать громіздкість машини, складний ремонт і велика витрата енергії на подрібнювання одиниці маси матеріалу.
На рис. 3.27 подано схему бігунів СМ-365 мокрого помелу. Ці бігуни призначені для топкого помелу, перемішування, розтирання і зволоження керамічних мас. Чавунне кільце станини складається із шести секцій, скріплених болтами. Сталева лита чаша бігунів, укріплена на станині, має форму зрізаного конуса, що розширюється доверху. Виливок чаші викопаний без днища. Днищем є сталеві сегментоподібні суцільні плити,

Рис. 3.27. Бігуни СМ-355 мокрого помелу
що утворюють у зібраному вигляді внутрішню кільцеву доріжку, якою перекочується коток, розміщений ближче до осі вертикального вала. Навколо суцільних сегментних плит покладені дірчасті сегментні плити, що утворюють зовнішню кільцеву доріжку, якою перекочується інший коток, розміщений далі від осі вертикального вала.
Матеріал, що переробляється, завантажується в центр чаші, потрапляє під ближній коток, роздавлюється, стирається і скребком, укріпленим на спеціальному кронштейні, направляється на другу доріжку з отворами в поду. На ній матеріал потрапляє під другий коток, домелюється, продавлюється крізь отвори решітчастих плит і просипається під чашу на тарілку, з якої скидається на лотік для подрібненого матеріалу. Отвори в дірчастих плитах конічні, що збільшуються донизу для забезпечення вільного просипання продавлених в отвори кусочків матеріалу.
На вертикальному валу бігунів укріплена хрестовина з горизонтальними півосями, на яких обертаються котки. Для ефективнішого помелу матеріалу котки обладнують спеціальними пружинними притискачами. Силу притиску котків регулюють регулювальними гайками.
Котки бігунів складаються з двох частин: чавунного корпусу і міцно посадженого на нього сталевого бандажа. Бігуни дістають рух від електродвигуна через фрикційну муфту, редуктор, горизонтальний привідний вал з конічною шестірнею. Конічне колесо, що зачіплюється із шестірнею, насаджено на вертикальний вал.
Для рівномірності завантаження бігуни комплектують обертовою завантажувальною лійкою, що забезпечує подачу подрібнюваного матеріалу на внутрішню доріжку поду бігунів.
Щоб убезпечити обслуговуючий персонал і запобігти виділенню пилу, бігуни вкривають кожухом із кришкою. Для огляду бігунів і регулювання сили притиснення котків до поду в кожусі передбачені люки, що закриваються дверцятами. До люка на кришці кожуха приєднано аспіраційний пристрій для відсмоктування пилу.
Максимальної продуктивності бігунів при оптимальному подрібнюванні досягнуть тоді, коли весь об'єм матеріалу, по якому пройшов коток, розміщений ближче до осі вертикального вала, за час кожного півоберту вала переміститься під другий коток бігунів. Швидкість переміщення матеріалу з однієї доріжки на іншу регулюють зміною положення скребків і кронштейнів, па яких вони закріплені. Зазор між лезом скребка і подом чаші бігунів не повинен перевищувати 3...5 мм. Поворотом кронштейна скребка можна змінити кут між радіусом чаші та скребком. При максимальному куті дістають найбільшу продуктивність бігунів, але при цьому подрібнювання може бути незадовільним; при зменшенні кута ступінь подрібнювання підвищується, а продуктивність знижується.
Крутний момент можна регулювати привідною фрикційною муфтою. При подрібнюванні крупніших і міцніших матеріалів муфта має передавати більший крутиий момент, і навпаки.
Бігуни мокрого помелу безперервної дії СМ-268 з обертовим вертикальним валом і нерухомою чашею з нижнім приводом (рис. 3.28) призначені для оброблення глиняної маси вологістю 15... ...16%.
Станина бігунів має вигляд чотирьох масивних литих колон 4, зв'язаних унизу литою хрестовиною 1 з кульовим підп'ятником 2 у центрі, а зверху чавунною литою чашею 9. Для більшої міцності й жорсткості від маточини чаші до її борта влаштовані ребра жорсткості, розміщені радіально. Через центр чаші проходить вертикальний вал 19, що вільно обертається з жорстко закріпленою на верхньому кінці центральною головкою 11. Центральна головка є сталевим виливком складної конфігурації, у центрі якої проточено вертикальний отвір для посадки на вал. У приливках головки проточені горизонтальні отвори для осей 12, на конічних кінцях яких закріплені кривошипи 22. В отворах кривошипів укріплені осі 14 котків 10. Щоб збільшити площу, по якій котяться котки, їхні осі виконують різної довжини.
Під чаші 9 перекритий сталевими решітчастими плитами з ребрами жорсткості, що спираються на радіальні ребра жорсткості самої чаші.
За допомогою кривошипів осі котків можуть переміщатися у вертикальній площині, що важливо для вилучення з-під котків кусків, які не дробляться.
Для більш вільного продавлювання через плити глиняної маси овальні отвори розмірами 16 х 50 виконують конусними з розширенням донизу. Для перемішування глиняної маси і забезпечення кращого продавлювання її через решітчастий під чаші на приливках центральної головки влаштовують чотири скребки. Скребки 5 (рис. 3.29) і 6 призначені для очищення борта чаші та борта маточини, а скребки 4 і 7 для очищення поду чаші й спрямування маси під котки.


Щоб збільшити термін експлуатації котків, їх складають з двох частин: центральної З, що відливається зі звичайного сірого чавуну, і бандажа 1. Бандаж до центральної частини котка кріплять за допомогою клинів 2, що стягуються бол-

































Рис. 3.28. Бігуни СМ-268
тами 13 (див. рис. 3.28). Зовнішня поверхня бандажа зміцнюється на глибину не менш як 30 мм, що подовжує термін його використання.
Така конструкція бігунів передбачає можливість зволоження глиняної маси. Вода подається по водопроводу 8 (див. рис. 3.29), до якого приварений зонт 9, у резервуар 10. Із резервуара вода по трубах 12 надходить у поливальні трубки 11, що мають ряд дрібних отворів. Резервуар і поливальні трубки закріплені па центральній головці й обертаються разом з вертикальним валом, рівномірно розподіляючи воду по всій площі поду чаші. Водопровідна труба не зв'язана з рухомими частинами бігунів, тому залишається нерухомою.
Вертикальний вал бігунів приводиться в рух через конічну зубчасту пару 3 (див. рис. 3.28) і 18, горизонтальний вал 5, на якому жорстко закріплено муфту 7, фрикційну муфту 20 і редуктор, зв'язаний з електродвигуном 2 1 потужністю 40 кВт.
На конічному зубчастому колесі 18 жорстко закріплено розвантажувальну


Рис. 3.29. Вузли бігунів:
а коток; 6 - центральна головка; в - система зволоження
тарілку 17, обгороджену кожухом 6, у якому влаштовано розвантажувальне вікно. Для вивантаження глини з тарілки у вікно на кронштейні 15 шарнірно укріплено скидальну дугу 16. Шарнірне з'єднання дає змогу змінювати положення скидальної дуги по висоті над тарілкою і за кутом повороту її щодо радіуса чаші бігунів. Фрикційну муфту вмикають поворотом відводки 8 з робочої площадки для обслуговування бігунів. Перероблена в бігунах глина, продавлена крізь отвори в подових решітках, потрапляє на обертову розвантажувальну тарілку і по скидальній дузі спрямовується в розвантажувальне вікно в кожусі тарілки.
Продуктивність бігунів і ступінь подрібнювання матеріалу в них залежать переважно від маси котків, тобто від сили роздавлювання. Проте зі збільшенням маси котків значно підвищується встановлена потужність привідного двигуна. Для підвищення продуктивності бігунів без збільшення маси котків у сучасних бігунах застосовують гідравлічні чи пневматичні притискачі.
Бігуни СМ-568 призначені для одночасного розмелювання і перемішування напівсухої глини, шамоту, вугілля та інших матеріалів. Ці бігуни періодичної дії. Місткість чаші бігунів для одноразового завантаження становить 0,7 м3,після розмелювання і перемішування матеріал вивантажується із чаші за допомогою спеціального розвантажувального скребка, що опускається на днище обертової чаші.
Бігуни цієї конструкції мають ресорний притискач котків. Силу притискання котків регулюють гвинтовими стяжками.
У виробництві фарфору, де не допускається наявність залізистих домішок у фарфоровій масі, застосовують бігуни СМ-401Мз гранітними котками і гранітною чашею (рис. 3.30). Бігуни комплектують елеватором і віброситом. Чаші надає руху електродвигун через клинопасову передачу, привідний шків, фрикційну муфту, горизонтальний вал, що обертається в підшипниках кочення, із закріпленою на ньому конічною шестірнею, що зачіплюється з конічним зубчастим колесом на чаші. Вал закріплений у підшипнику кочення і спирається па підп'ятник.

Рис. 3.30. Бігуни СМ-401М
Чаша має вигляд чавунної литої тарілки, на якій влаштовують гранітний під. Під кріплять до чаші дерев'яними клинами, потім заливають розчином цементу з рідким склом. По периферії чаші закріплені в рамках 12 секцій просіювальних листів. До рамок прикріплено шість вивантажувальних скребків. Котки бігунів виготовлені з граніту і закріплені на втулках, що обертаються на шарикопідшип-никах. Котки прикріплені до вертикального вала на кривошипах, що дає змогу кожному котку підніматися й обертатися. Між траверсою і щоками кривошипів установлені пружини, що створюють додатковий тиск на матеріал, який подрібнюється.
Для переміщення матеріалу, що розмелюється, на кронштейнах улаштовують скребки. Кронштейни, у свою чергу, прикріплюють до корпусу, змонтованого на вертикальному валу. Бігуни закривають циліндричним кожухом, що перешкоджає розкиданню матеріалу, який подрібнюється, і виділенню пилу.
Розмелений матеріал потрапляє на вібросито, що належить до комплекту постачання, просіюється, і залишок па ситі елеватором знову повертається в чашу бігунів. Вібросито і елеватор приводяться у рух електродвигуном бігунів через зірочки і привідний ланцюг. Чаші бігунів надає обертання цей самий електродвигун через клииопасову передачу, фрикційну муфту і конічну шестірню, закріплену на привідному валу.

Рис. 3.31. Схеми зусиль у бігунах:
а розподіл зусиль; б співвідношення розмірів котка і матеріалу, що подрібнюється; в для визначення відцентрових сил
Розрахунок основних параметрів бігунів. Для спрощення розрахунків вважатимемо, що куски матеріалу, які подрібнюються, мають форму кулі, а їх масою, оскільки вона незначна порівняно із силою роздавлювання, знехтуємо.
Зі схеми розташування зусиль при роздавлюванні кусків матеріалу (рис. 3.31, а) бачимо, що силу нормального тиску F, напрямлену вздовж діаметрів котка і куска матеріалу в точці а їхнього зіткнення, можна розкласти на горизонтальну F sin ( і вертикальну F cos ( складові.
У точці дотику куска матеріалу з чашею виникають сили протитиску F1 і тертя F1f. Для збереження рівноваги куска матеріалу сума проекцій усіх діючих сил на осі Ох і Оу має дорівнювати нулю, тобто
(х = 0 або Fsin(-Ffcos(-F1f = 0,
звідки
Fsin( = F1f + Ffсоs(;
(у = 0 або F1 -Ffsin( -Fсоs( =0.
Після математичних перетворень дістанемо
tg(=13 EMBED Equation.3 1415 або 13 EMBED Equation.3 1415.
Отже, щоб забезпечити роздавлювання куска матеріалу в бігунах, його кут захвату має бути меншим або дорівнювати подвійному куту тертя. При коефіцієнті тертя f= 0,3...0,5 кут захвату становить 3050°.
Співвідношення діаметра котка і розміру матеріалу, що подрібнюється, визначаємо зі схеми, наведеної на рис. 3.31, б:
13 EMBED Equation.3 1415
Визначивши з цього виразу діаметр котка D, дістанемо
D=d13 EMBED Equation.3 1415
Для кута ( = 30°
D=d13 EMBED Equation.3 1415
Для кута ( = 50°
D=d13 EMBED Equation.3 1415
Отже, діаметр котка
D= (4.6...14)d.
Частоту обертання чаші бігунів і кутову швидкість можна визначити за умови, що матеріал не викидається із чаші відцентровою силою, яка виникає при обертанні чаші з матеріалом (за винятком бігунів із відцентровим розвантаженням матеріалу).
Зі схеми, показаної на рис. 3.31, в, видно, що матеріал, який міститься на обертовій чаші, зазнає дії двох сил: сили тертя F1f, що утримує матеріал на чаші, і відцентрової сили mv2/r3, де r3 -радіус, по якому рухається зовнішня площина котка.
Матеріал не відкидатиметься до борта чаші за умови
F1f ( mv2/r3 або F1f ( mv2r3
де v=(r3
Отже,
F1f ( 13 EMBED Equation.3 1415v2r3 ; F1f ( 13 EMBED Equation.3 1415
де G = mg
Звідси
13 EMBED Equation.3 1415рад/с
13 EMBED Equation.3 1415об/хв.
При коефіцієнті тертя f = 0,3 (для твердих порід)
13 EMBED Equation.3 1415 рад/с
13 EMBED Equation.3 1415 об/хв.
При коефіцієнті тертя f= 0,5 (для вологої глини)
13 EMBED Equation.3 1415 рад/с
13 EMBED Equation.3 1415 об/хв.
Продуктивність бігунів залежить від багатьох факторів: маси котка і його розмірів, ступеня подрібнювання, фізичних властивостей матеріалу, що дробиться, його вологості, конструкції чаші та іп. Теоретично обґрунтованої залежності продуктивності від цих факторів поки що не встановлено. Тому продуктивність бігунів визначають за емпіричними формулами, зокрема для бігунів з дірчастим подом, м3/с:
П =13 EMBED Equation.3 1415 або П=13 EMBED Equation.3 1415,
де S площа перерізу одного отвору в дірчастому поді, м2; l - висота стовпчика матеріалу, що продавлюється крізь отвір поду за один оберт вертикального вала, мм (для глини вологістю 20...22 % l = 25...35 мм); а кількість отворів, що перекриваються одним котком за один оберт вертикального вала; b кількість отворів, що перекриваються іншим котком за один оберт вертикального вала; ( кутова швидкість вертикального вала, рад/с; ( = 0,8...0,9 поправковий коефіцієнт; n частота обертання вертикального вала, об/хв.
Для визначення продуктивності, кг/год, бігунів при подрібнюванні польового шпату інженер Є. В. Шейман установив таку залежність:
13 EMBED Equation.3 1415
де D діаметр чаші бігунів, м; mk - маса котка, кг; n частота обертання вертикального вала або чаші бігунів, об/хв.
Потужність двигуна приводу бігунів, що витрачається на подрібнення матеріалу, складається з потужності Р1, що витрачається па подолання сил тертя кочення котка, потужності Р2 . що витрачається на подолання сил тертя ковзання котків по поду, і потужності Р3 ,що витрачається на подолання сил тертя в усіх ланках приводу бігунів і враховується ККД машини. Отже,
Р = Р1+Р2 + Р3,
Потужність, кВт, що витрачається на подолання сил тертя кочення котка,
P1=13 EMBED Equation.3 1415 або Р1=13 EMBED Equation.3 1415 (3.46)
де G вага котка, Н; fk коефіцієнт тертя кочення; (cp середня кутова швидкість котка, рад/с; vcp середня колова швидкість котка, м/с; rcp середній радіус кочення котка, м; і кількість котків, що працюють.
Середня колова швидкість котка
vсp =(rср =(rсрn/30.
Підставивши у формулу (3.46) вираз колової швидкості, дістанемо
P1=13 EMBED Equation.3 1415
Потужність, що витрачається на подолання сил тертя ковзання котків, залежить від значення ковзання, що змінюється за законом прямої лінії (див. рис. 3.31, в). Колові Швидкості крайніх і середніх точок котків визначають за виразами
vв=(r; v3=(r3; vcp=(rcp
Точки, розміщені всередині середнього кола (ближче до вертикального вала), сковзають уперед, а точки, розміщені зовні від середнього кола, сковзають назад.
Середнє значення ковзання
Ecp=13 EMBED Equation.3 1415
Ecp=13 EMBED Equation.3 1415
де b ширина котка.
Оскільки сила тертя котка об метал F=Gfck, то робота, Дж/с, витрачена на подолання сил тертя ковзання котків по поду за 1 с,
А = ЕсрF,
a потужність, кВт,
P2=13 EMBED Equation.3 1415
Підставивши в ці формули відповідні величини, дістанемо
P2=13 EMBED Equation.3 141513 EMBED Equation.3 1415
Потужність, кВт, що витрачається скребками,
P3=13 EMBED Equation.3 1415
де F1 =1000 сила натискання скребків на чашу, Н; іс - кількість скребків; v3 швидкість відносного руху скребків, м/с; f1 = 0,2 коефіцієнт тертя скребків чашу.
Потужність двигуна, потрібна для приведення в рух бігунів,
P=13 EMBED Equation.3 1415
де ( ККД, що враховує втрати потужності на тертя в підшипниках і приводі. Струминні млини працюють за принципом самоподрібнювання частинок матеріалу, що рухаються з великою швидкістю (200...500 м/с) назустріч одна одній чи в пересічних напрямах у потоці енергоносія. Енергоносієм у струминних млинах може бути підігріте стиснене повітря, перегріта пара чи стиснені продукти згоряння газу. Струминні млини найчастіше застосовують тоді, коли за умовами технології в матеріалі неприпустима наявність продуктів намелу молольних тіл і частин рухомого помольного устаткування й потрібно одержати надтонкий помел вихідного матеріалу.
За конструкцією помольної камери розрізняють струминні млини з вертикальною кільцевою камерою, з плоскою
кільцевою камерою і з протиструминною помольною камерою. В кільцевих камерах одночасно подрібнюється матеріал і відокремлюються мелені частинки. У протиструминних помольних камерах відбувається тільки помел, а для відокремлення мелених частинок використовують сепаратор.
У проти струминному млині (рис. 3.32) забезпечується швидший помел матеріалу завдяки зіткненню потоків частинок, що швидко рухаються назустріч один одному.
Млин складається з двох приймачів 9 подрібнюваного матеріалу з оглядовими вікнами 10, ежекторів 1 і 7, у які встав-

Рис. 3.32. Протиструминний млин:
а - помольна камера; б - схема установки
лені сопла 2і6, розгішшх трубок 3і 5та власне помольної камери 4 із фланцями і кришками. Стиснене повітря (газ чи перегріта пара) надходить по трубопроводу 8 в ежектор, захоплює з приймачів вихідний матеріал, розганяє його до більших швидкостей у розгішшх трубках і вприскує в помольну камеру, де матеріал подрібнюється. Подрібнений матеріал разом з повітрям із помольної камери по трубі 21 надходить у сепаратор 19, де відбувається поділ меленого матеріалу. Більші частинки крізь вікна 20 по трубопроводах 12 і 22 повертаються в приймачі 11 вихідного матеріалу, готовий продукт надходить у циклон 18, де осідає, а повітря (газ чи пара) остаточно очищається в рукавному фільтрі 17 і видаляється із установки через вентилятор 16. Помольну камеру й особливо розгінні трубки всередині футерують зносостійкими матеріалами (здебільшого кільцями з твердих сплавів). Вихідний матеріал по трубі 13 подається живильником 14 з бункера 15.
Основні параметри робочого процесу струминних млинів і розміри елементів помольної камери встановлюють дослідами. Вихідними параметрами є продуктивність установки і витрата енергоносія. За даними В. І. Окупова, питома витрата енергоносія при помелі кварцового піску з частинками вихідного матеріалу розміром від 0,2 мм до менш як 50 мкм становить: затиску 0,06...0,08 МПа і температури 263 К витрата повітря 2 т па 1 т меленого продукту; витрата перегрітої пари за такого самого тиску і температури 623...673 К - 1 т на 1 т меленого продукту.
3.7. МЕХАНІЧНЕ СОРТУВАННЯ
Подрібнений матеріал має пройти фазу поділу на окремі сорти за крупністю {сортування). Його можна здійснювати механічним (грохочення), повітряним (сепарація), гідравлічним (класифікація) або магнітним (сепарація) способами.

У промисловості будівельних матеріалів завдяки своїй простоті та ефективності найпоширенішим є механічний спосіб сортування. За такого способу сортування матеріал поділяється за
Рис. 3.33. Розподіл матеріалу на ситі
крупністю просіюванням його за допомогою спеціальних машин грохотів. (Тому цей спосіб і називають грохоченням.) Робочим органом грохота є сито, або решето.
Технологічний процес сортування (рис. 3.33) характеризується такими основними показниками: ефективністю грохочення, розподілом матеріалу на ситі (иад-решітний Qj і підрешітпий Q2 продукти), продуктивністю, чистотою продукту.
Ефективність грохочення це відношення маси зерен підрешітного продукту до маси зерен нижнього класу, що містяться у вихідному матеріалі, %:
Е=13 EMBED Equation.3 1415,
де Сн вміст зерен нижнього класу у вихідному матеріалі, %; Сн вміст зерен нижнього класу, що не пройшли крізь сито, %.
Ефективність грохочення залежить від часу перебування матеріалу на ситі (який визначається в основному швидкістю руху суміші по ситу та кутом його нахилу), від співвідношення довжини та ширини сита, його конструкції. Раціональне співвідношення довжини та ширини сита 2,5 : 1. При цьому зі збільшенням довжини сита до 2,0...2,5 м ефективність грохочення зростає, а за подальшого її збільшення вона практично не змінюється. Тому для грохочення кам'яних матеріалів рекомендується довжину сита брати не менше ніж 2,5 м. Щодо конструкцій поверхонь, то найпоширенішими є плетені дротяні сита з «живим» перерізом до 80 % і ефективністю грохочення до 95 %. У листових ситах «живий» переріз не перевищує 55 %, що зумовлює ефективність грохочення до 80 %. Для визначення ефективності грохочення можна скористатися емпіричною залежністю
E=eK’1K’2K’3
де e еталонна ефективність грохочення для середніх умов; К’1 коефіцієнт, що враховує кут нахилу грохота; К’2 коефіцієнт, що враховує відсотковий вміст зерен нижнього класу у вихідному матеріалі; К’3 - коефіцієнт, що враховує відсотковий вміст у нижньому класі зерен розміром, меншим за половину розміру отвору сита (табл. 3.3).
Ефективність характеризує повноту поділу вихідного матеріалу, але не визначає якість продукту грохочення. Ця характеристика оцінюється засміченням, тобто відсотковим вмістом у ньому зерен, розмір яких виходить за межі розмірів цього продукту.
Чистий надрешітний продукт грохочення - це відношення маси зерен нижнього класу, що не пройшли крізь сито, до маси цієї фракції:
К4=13 EMBED Equation.3 1415
За характером дії грохоти бувають нерухомі та рухомі.
У нерухомих грохотах матеріал рухається за просіювальною поверхнею під дією складової ваги. Для цього грохот установлюють до горизонту під кутом, який перевищує кут тертя матеріалу об сито. Сортування на таких грохотах відбувається неінтенсивно, тому їх застосовують для попереднього відокремлення надто крупних кусків перед подрібненням.
Значно інтенсивніші рухомі грохоти. Завдяки коливальному руху на них забезпечується відривання матеріалу від поверхні сита та його переміщення, тобто діють не тільки вага, а й інерційні сили. Рухомі грохоти класифікують за низкою показників (рис. 3.34).
У промисловості будівельних матеріалів застосовують переважно грохоти з плоскими робочими поверхнями, серед яких найпоширеніші вібраційні грохоти. Залежно від типу приводу вібраційні грохоти бувають із силовим збудженням коливань (інерційні) та з примусовою кінематикою
Таблиця 3.3. Значення коефіцієнтів


Рис. 3.34. Класифікація рухомих грохотів
від ексцентрикового приводу (гіраційні). За резонансного налагодження у грохотів з примусовою кінематикою значно зменшується потужність двигуна, а в інерційних зменшується змушувальна сила і знижується потужність електродвигуна. Серед вібраційних грохотів переважають інерційні нахилені грохоти з коловими коливаннями легкого, середнього та важкого типу, а також інерційні горизонтальні грохоти зі спрямованими коливаннями.
Інерційний грохот з коловими коливаннями (рис. 3.35, а, б) складається з рами 1, на яку через пружини 2 спирається короб 3 із ситами 7. У центральній частині короба є отвори, в яких на підшипниках 8 закріплений вал 6 з дебалансами 9. Двигун 4 через клинопасову передачу 5 обертає вал, що спричинює появу відцентрової сили дебалапсів (збурювальна сила), яка призводить до коливання короба. Якщо вісь підшипників проходить через центр мас грохота, то при обертанні вала 6 із кутовою швидкістю (0, набагато більшою за власну кутову швидкість системи ш0, короб грохота рухається поступально. Всі його точки описують колові траєкторії (рис. 3.35, в) у вертикальних площинах, перпендикулярних до осі вала. Такий рух короба спричинює коливання поверхні розміщеного в ньому сита, і матеріал на ситі струшується, підкидається й завдяки похилому розміщенню сит просувається вниз, просіюючись при цьому крізь отвори сита.
Як і у вібраційного млина, в системі виникає реакція короба, яка без урахування сил пружності й сил розсіювання енергії становить
Fк = mхк(2 ,
де m = mк+ mв + mм маса коливальної системи; mк маса короба, що коливається; mв маса вала з дебалансами; mм маса
матеріалу. Змушу вальна сила F0 = m0r0(2 . З умови рівноваги сил mх0(2 = m0r0(2 звідки
хо = 13 EMBED Equation.3 1415 (3.47)
Із залежності (3.47) випливає, що амплітуда коливань х0 залежить від мас, які коливаються.
Центр ваги дебалапсів перебуває на відстані Rо + r від осі підшипників вала. Центр ваги шківа клинопасової передачі зміщений від осі підшипників па відстань r, що

Рис. 3.35. Інерційний грохот з коловими коливаннями
дорівнює амплітуді коливань (r = x0). Завдяки цьому вісь обода шківа практично не рухається в просторі під час роботи грохота. Це створює кращі умови роботи клинонасової передачі.
Горизонтальні грохоти (рис. 3.36) зі спрямованими коливаннями значно відрізняються від інерційних з коловими коливаннями. Основна відмінність полягає в характері руху короба 2. На корпусі 1 грохота закріплений віброзбуд-ник 3 напрямленої дії. Він складається з корпусу 7 (рис. 3.36, б), всередині якого
роликопідшипниках 5 встановлені два дебалаисних вали 6 і 8. Вал 6 дістає обертання від двигуна через клинопасову передачу 10 і шків 4 та передає обертання валу 8 через зубчасту передачу 9 з передаточним відношенням, що дорівнює одиниці. Це забезпечує однакове (синхронне) обертання дебалансних валів. Принцип забезпечення спрямованих коливань наведено на схемі віброзбудинка, встановленого на коробі грохота (рис. 3.36, є). Дебаланси розміщені симетрично на двох паралельних валах, що обертаються з однаковою частотою (синхронно) і синфазно ((1 = (2)у протилежні боки. Маючи однакові статичні моменти (m’0r’0=m”0r”0, дебаланси збурюють при обертанні однакові сили FQ. Розклавши сили на горизонтальні та вертикальні складові, бачимо, що в будь-якому положенні дебалансів горизонтальні складові взаємно зрівноважуються, а вертикальні складові завжди підсумовуються. Отже, сумарне зусилля завжди буде напрямлене вздовж осі у, корпус рухатиметься практично поступально також по осі у, а всі його точки коливатимуться у вертикальних площинах. Установлюючи віброзбудник під

Рис. 3.36, Горизонтальний грохот зі спрямованими коливаннями
різними кутами, можна дістати спрямовані коливання у потрібній площині. Це дає змогу встановити грохот горизонтально, що зменшить його висоту, а віброзбудник закріпити під кутом до горизонту (як правило, 35°). Під час роботи віброзбудника матеріал па ситі підкидається, транспортується вздовж сита і просіюється крізь його отвори.
Барабанні грохоти застосовують для грохочення порошкових матеріалів (шамоту, кварцу, шпату). Грохоти виготовляють циліндричної, конічної і багатогранної форми. Вони мають сита, вигнуті відповідно до форми барабана. Грохочення матеріалу здійснюється від дрібного до крупного. При обертанні барабана матеріал перекочується в ньому і завдяки нахилу чи конусності переміщується до розвантажувального кінця. Частинки матеріалу, менші, ніж отвори у ситах, просипаються крізь них і потрапляють у бункери чи на транспортувальні механізми.
Перевага барабанних грохотів рівномірне без вібрацій обертання, що дає змогу встановлювати їх на верхніх поверхах будинків, і простота конструкції. Недоліками їх є великі розміри і низький ККД (0,4...0,6).
Багатогранні барабанні грохоти у вигляді зрізаної призми, які застосовують для сортування сухих матеріалів з частинками розміром 0,1...3,5 мм, називають буратами.
Сито-бурат (рис. 3.37) складається з барабана у вигляді зрізаної шестигранної призми, грані якої закриті ситами, і вала 1, що обертається в підшипниках 2. На валу закріплені маточини 6 із хрестовинами, що з'єднані між собою металевими смугами чи кутиками й утворюють каркас. До каркаса гвинтами 7 прикріплені рамки 5 з натягнутими на них сітками 4. Матеріал надходить у грохот через лійку 3 із вузького боку грохота.

Щоб запобігти виділенню пилу в приміщення, барабан улаштовують у герметичному кожусі. Барабан дістає обертання від електродвигуна 8 через редуктор 9.








Рис 3.37. Барабанний грохот (сито-бурат)
Розрахунок основних параметрів вібраційних грохотів. Технологічний розрахунок грохотів полягає у визначенні робочої площі поверхні, що просіює, за заданою продуктивністю та ефективністю грохочення.
Продуктивність вібраційних грохотів залежить від багатьох факторів, які важко врахувати, тому теоретично обгрунтованих формул для визначення їхньої продуктивності немає.
Продуктивність вібраційних грохотів із ситами, що мають квадратні отвори, рекомендується визначати за виразом
П =qSk1k2k3k4,
де q питома продуктивність грохота для отворів визначених розмірів,
13 EMBED Equation.3 1415 (табл. 3.4); S площа поверхні, що просіює, м ; k1 коефіцієнт, що враховує кут нахилу сита, для грохота з горизонтальним ситом k1=1; k2 коефіцієнт, що враховує відсотковий вміст зерен нижнього класу у вихідному матеріалі СH; k3 - коефіцієнт, що враховує відсотковий вміст у нижньому класі зерен розміром менше ніж половина отвору сита
CH1/2 ; k4 коефіцієнт, що враховує нерівномірність живлення і зернового складу матеріалу, форму зерен і тип грохота: для горизонтальних грохотів k4 =0,80 (гравій), k4 =0,65 (щебінь); для похилих грохотів - k4 =0,60 (гравій), k4 =0,50 (щебінь).

Таблиця 3.4. Значення коефіцієнтів, що враховують кут нахилу грохота і зерновий склад вихідного матеріалу
Якість одержуваного продукту багато в чому залежить від розміру отворів сит. Оптимальним розміром отворів сит для заданої границі поділу є такий, за якого забезпечується однаковий відсоток засмічення підрешітного продукту дрібними і крупними зернами. Розмір отворів сит орієнтовно можна вибирати залежно від границі поділу luh. Так, діаметр круглого отвору dкр беруть таким, що дорівнює 1,25lгр, розмір квадратного отвору lкв = lгр, ширина прямокутного отвору l =
= 0,8lгр Розрахункові розміри чарунок сит уточнюють і визначають за стандартами.
Продуктивність дво- і триситових грохотів розраховують за найбільш завантаженим, частіше нижнім, ситом.
Під час просіювання матеріалу витрачається енергія па подолання тертя в підшипниках грохота й електродвигуна, на транспортування матеріалу, проходження матеріалу крізь отвори сита, а також в опорах і з'єднаннях.
Загальні витрати потужності, Вт,
Рзаг= Ртр+Ргр
Потужність, що витрачається на подолання тертя в підшипниках кочення,
Ртр = Мтр(,
де ( кутова швидкість вала, рад/с; Мтр момент тертя, Нм; Мтр = Fмk (D/2); k = 0,005...0,001 - зведений коефіцієнт тертя для підшипників кочення; D діаметр вала, м; FM = m(a+ r)(2 навантаження на підшипники, Н; m маса дебаланса, кг; а амплітуда коливань короба грохота, м; r ексцентриситет дебалансів, м.
Після підстановки
Pтр=13 EMBED Equation.3 1415
Приймемо, що потужність, яка витрачається на переміщення і сортування матеріалу (при коефіцієнті завантаження короба не більше ніж 0,5), змінюється прямо пропорційно масі матеріалу, що є на грохоті, й може бути апроксимована залежністю, кВт,
Ргр=13 EMBED Equation.3 1415
де l довжина грохота, м; П продуктивність грохота, м3/с; СB вміст матеріалу верхнього класу у вихідному матеріалі , % ; Сн вміст матеріалу нижнього класу у вихідному матеріалі, % ; р щільність матеріалу, кг/м3; v швидкість переміщення матеріалу по ситу, м/с; Е - ефективність грохочення, %.
Загальні витрати потужності, кВт,
Рзаг=13 EMBED Equation.3 1415
Оптимальну амплітуду і частоту коливань грохота визначають залежно від траєкторії його руху. Сукупність цих факторів впливає на продуктивність, ефективність грохочення і здатність грохота до самоочищення від зерен, що застряли в отворах. Вибираючи параметри коливання грохота, враховують насамперед те, що засмічення сит порушує його нормальну роботу.
Основними факторами, що впливають на процес самоочищення сита, є швидкість і траєкторія його руху. За збільшення швидкості поліпшуються умови самоочищення сита, проте ефективність грохочення знижується. Експериментально встановлено, що отвори сита не забиваються зернами, якщо висота підкидання зерен над поверхнею сита перевищує 0,4 розміру отвору (h = 0,4l).
За результатами експериментів виведено емпіричні формули для визначення частоти й амплітуди коливань грохотів, які можна використовувати для попередніх розрахунків. Частоту коливань, Гц, похилих інерційних грохотів рекомендується визначати за формулою
f= 4.413 EMBED Equation.3 1415
а горизонтальних грохотів із прямолінійними коливаннями за формулою
f = (1 + 12,5l)/(12a),
де а = (4 + 140l)/1000 амплітуда коливань грохота, м; l розмір отвору в світлі, м.
Як правило, амплітуду беруть 2...5 мм.
Розрахунок основних параметрів барабанних грохотів. Частоту обертання барабанного грохота вибирають у визначених межах, за яких досягають максимальної продуктивності. Частота обертання має бути такою, щоб матеріал, що є у грохоті, сповзав униз і просувався до розвантажувального кінця. Якщо частота обертання більша чи менша від цієї межі, то знижуються продуктивність і ефективність грохочення.
Кусок матеріалу масою т, що розміщується на внутрішній поверхні барабана, при його обертанні піднімається до точки А (рис. 3.38). При цьому він перебуває під дією ваги G і відцентрової сили
FH=13 EMBED Equation.3 1415
де m маса куска матеріалу, кг; v колова швидкість барабана, м/с; R радіус барабана, м; ( кутова швидкість барабана, рад/с.
Складова Gcos( підсумовується з відцентровою силою, а складова Gsin( діє по дотичній до кола і спрямована на зміщення куска вниз.
Перпендикулярно до сили нормального тиску в бік, протилежний складовій ваги Gsin(, діє сила тертя
F = FHf = 13 EMBED Equation.3 1415 (3.48) де f коефіцієнт тертя матеріалу об барабан.
Рівновага куска матеріалу настане за умови, що F = Gsin(.








Рис. 3.38. Схема для визначення частоти обертання барабанного грохоти
Підставивши цей вираз у формулу (3.48), дістанемо
13 EMBED Equation.3 1415
звідки
13 EMBED Equation.3 1415
За нормальної роботи грохота звичайно ( = 40...45°. Коефіцієнт тертя куска матеріалу об поверхню сита f= 0,7. Тоді кут тертя ( = arctg 0,7 = 35°.
Підставивши значення ( і f у формулу (3.48), дістанемо
13 EMBED Equation.3 1415 рад/с,
чи
13 EMBED Equation.3 1415об/хв.
Для технічних розрахунків частота обертання барабанного грохота, об/с,
n = 0,2/R.
Продуктивність грохота залежить від розмірів отворів у ситах, кута нахилу твірної грохота, вологості та висоти шару матеріалу, розміру барабана і його кутової швидкості. Формули, яка 6 з достатньою вірогідністю враховувала всі ці фактори, немає. Орієнтовно продуктивність грохота, т/год,
П =3600pntg2(13 EMBED Equation.3 1415
де р насипна щільність матеріалу, т/м3; п частота обертання грохота, об/с; ( кут нахилу твірної грохота, град; R радіус барабана грохота, м; h висота матеріалу, що міститься на внутрішній поверхні барабана, м.
Потужність, яку споживає барабанний грохот із центральним валом, складається з потужності Р1, що витрачається на подолання тертя кочення цапф вала в підшипниках, потужності Р2 – на подолання тертя ковзання сортованого матеріалу об поверхню сита при його ковзанні вниз і потужності Р3 на піднімання сортованого матеріалу:
Р = P1 + P2 + P3 = 13 EMBED Equation.3 1415.
Сума моментів
(М = М1 + М2 + М3 = kr(G6 + Gм) + fGМR+GmмН,
де М1 момент тертя цапф вала в підшипниках, Н м; М2 момент тертя ковзання матеріалу об поверхню сита, Н м; М3 момент, що забезпечує піднімання матеріалу, Н м; k коефіцієнт тертя кочення цапфи вала, м; r радіус цапфи, м; G6 вага барабана, Н; Gм вага матеріалу, Н; f коефіцієнт тертя ковзання матеріалу об сито; R радіус барабана, м; Н висота піднімання матеріалу, м; при (= 45° Н= 0,3.
Потужність електродвигуна
Рд=13 EMBED Equation.3 1415
де ( = 0,7 ККД механізму.
Інерційний дебалансний грохот (рис. 3.39) застосовують для проціджування й очищення від крупних зерен тонкодисперсних керамічних мас. Грохот має

Рис. 3.39. Інерційний дебаланский грохот
станину 1, на яку через пружину 2 спирається корпус 4. До нижньої частини корпусу прикріплений електродвигун з дебалансами 11, а до верхньої над перегородкою 9 сітка-сито 5 діаметром 500 мм, яке натягують пружинним пристроєм 7. Під час обертання вала з частотою 2500 об/хв (електродвигун потужністю 0,4 кВт) завдяки визначеному куту розвороту одного дебаланса щодо іншого рухомий корпус дістає спрямований вібрувальний рух, за якого частинки рухаються від центру сітки до периферії по спіралі. Керамічна маса по розподільній трубі 6 надходить на сітку і, пройшовши через неї, зливається крізь патрубок 3, а відсів рухається до стінки корпусу і виводиться через патрубок 8. Маса грохота 85 кг.





































3.8. ПОВІТРЯНЕ СОРТУВАННЯ
Сухі порошкові матеріали розміром до 1 мм сортувати на механічних грохотах важко і малоефективно. Доцільно застосовувати повітряне сортування. Поділ сипких матеріалів у повітряному потоці на фракції за розмірами частинок ґрунтується на взаємозв'язку розміру частинки і швидкості її витання. При цьому під
швидкістю витання розуміють сталу швидкість осадження частинок у непорушному середовищі, або швидкість повітряного потоку, що підтримує частинку в потоці у завислому етапі.
Для успішного перебігу повітряної сепарації важливо, щоб повітряний потік мав однорідне поле швидкостей. Для частинок















Рис. 3.40. Принципові схеми зон осадження і поділу частинок у повітряних сепараторах: а седиментаційна; 6 вертикально-потокова; в -горизонтально-камерна; г горизонтально-потокова; д центрифугальна; е протипотокова; є циклонна; ж поперечно-потокова
одного розміру, який називають границею поділу, в усій зоні сепарації має встановлюватися динамічна рівновага. Частинки інших розмірів повинні виноситися із зони сепарації в різних напрямах: менші від границі поділу в один бік, а великів інші. Сили, що діють на частинку будь-якого розміру, мають регулюватися в широких межах.
Ці умови є ідеальними і не можуть бути забезпечені в жодному із реальних сепараторів. Проте що повніше їх задовольняють, то досконалішими є тип і конструкція сепаратора. Принципові схеми зон осадження і поділу частинок у повітряних сепараторах наведено на рис. 3.40.
У більшості конструкцій сепараторів, як правило, сполучаються кілька зон поділу й осадження частинок, проте одна з них (головна зона поділу) впливає на процес сепарації.
Під час виробництва будівельних матеріалів повітряні сепаратори широко застосовують у помольних установках, що працюють за замкненим циклом, при сухому помелі різних матеріалів (глини, шамоту, гіпсу, вапна, цементу тощо). У цьому разі значно підвищується продуктивність і знижуються витрати енергії млинів унаслідок безперервного відбирання готового продукту.
Основною технологічною вимогою, що ставиться до сепараторів, є точність поділу матеріалу на фракції. У реальних умовах роботи сепаратора одержати точний поділ неможливо через безперервну зміну режиму руху частинок у результаті зміни їх концентрації в потоці, форми, місцевих завихрень потоку тощо. Внаслідок цього в дрібну фракцію потрапляють крупні частинки, тобто фракції «забруднюються».
Точність поділу в сепараторах оцінюють за ККД і ефективністю поділу. ККД сепаратора, %,
13 EMBED Equation.3 1415
де m1 маса дрібного продукту, що вийшов із сепаратора, кг; т маса дрібного продукту у вихідному матеріалі, кг.
ККД дає можливість визначити продуктивність сепаратора за однією із фракцій, проте оцінити за його допомогою ступінь забруднення фракцій не можна. Це можна зробити за допомогою ефективності поділу, %,
Е = (q1/q-П1/П)100,
де q1 і q продуктивність за фракцією меншої границі поділу в дрібному продукті й вихідному матеріалі; П1 і П продуктивність за фракцією більшої границі поділу в дрібному продукті і вихідному матеріалі.
ККД сепараторів становить 65...70 %, а ефективність поділу 50...60 %.
Під час виробництва будівельних матеріалів застосовують переважно прохідні та циркуляційні сепаратори.
До прохідного сепаратора (рис. 3.41) повітря разом із вихідним (подрібненим) матеріалом надходить під тиском по патрубку 1 у простір між конусами 2 і 3. Оскільки площа перерізу простору між конусами значно більша, ніж площа перерізу патрубка 1, різко падає швидкість повітряного потоку, і з нього під дією сили тяжіння (зона II) випадають і виводяться через патрубок 7 крупні частинки. Частинки, що залишилися, разом із повітрям проходять по напрямних лопатках 4 у конус 3 (зона І), де потік закручується.
У цій зоні на частинку діють відцентрова сила Fвц напрямлена по радіусу від центра; сила тиску F потоку газу, напрямлена до центра, і вага G. Дрібні частинки, для яких F більша, ніж Fвц рухаються до центра і виносяться повітряним потоком по трубі 5 в осаджувальні пристрої. Крупніші частинки, в яких F більша, ніж Fвц, рухаються до периферії, опускаються і виводяться через патрубок 6.
Границю поділу регулюють поворотом лопаток чи дроселюванням вхідного потоку. Проте доцільніше П регулювати зміною кута повороту лопаток, оскільки при цьому практично не змінюється продуктивність.
Циркуляційні сепаратори виготовляють із диском-розкидачем або з диском-розкидачем і крильчаткою. У цих сепараторах в одному агрегаті об'єднані вентилятор для створення повітряного потоку, розпилювач, сепарувальні й пилоосаджувальні пристрої. Вихідний матеріал, як правило, подається механічним способом.
Сепаратор із диском-розкидачем і крильчаткою (рис. 3.42) має вертикальний вал 4, на якому закріплені колесо 3 вентилятора, диск 2, верхня 7 і нижня 8 крильчатки. Вихідний матеріал через завантажувальний патрубок 5 подається па диск 2 і розкидається з нього під дією відцентрової сили. Під дією сили тяжіння крупні частинки випадають униз чи відкидаються до стійки внутрішнього кожуха 6 і опус-

Рис.3.41. Прохідний сепаратор з напрямними лопатками

Рис. 3.42. Циркуляційний сепаратор з диском-розкидачем і крильчаткою
каються в патрубок 11. Повітря, що рухається до вентилятора, перетинає потік матеріалу і підхоплює середні й дрібні частинки. Середні частинки під дією відцентрової сили відкидаються до стінки кожуха 6 і опускаються в патрубок 11. Дрібні частинки спрямовуються вентилятором у порожнину між кожухами 6 і 9. Під дією відцентрової сили частинки відкидаються до стінки кожуха 9 і опускаються в патрубок 1. Очищене повітря повертається у внутрішній кожух через жалюзі 10 і продуває при цьому крупні частинки, видаляючи з них випадково захоплені дрібні частинки.
До сепаратора із зовнішніми вентилятором і зоною осадження (рис. 3.43) матеріал надходить через патрубок 1 на диск 4, що обертається мотор-редуктором 2. У зоні крильчатки 5 крупні частинки під дією відцентрової сили відкидаються до стійки й опускаються вниз у приймач крупної фракції, а дрібні частинки виносяться повітрям, що нагнітається вентилятором 3, у зовнішні циклони 6, де вони осаджуються. Очищене повітря по колектору 7 знову надходить у вентилятор. Така схема сепаратора дає










Рис. 3.43. Сепаратор із зовнішніми вентилятором і зоною осадження
змогу вибрати осаджувачі оптимальних розмірів, збільшити питоме навантаження в камері сепаратора, зменшити її розміри, а також підвищити ступінь очищення в циклонах. При цьому збільшується ККД вентилятора і зменшується його спрацювання, оскільки він переробляє чистіше повітря.
Циркуляційні сепаратори в замкненому циклі (рис. 3.44) працюють так. Із живильника 1 сировина рівномірно


Рис. 3.44. Схема роботи сепараторів у замкненому циклі: циркуляційного з трубчастим млином, 6 - прохідного зі струминним млином
надходить до млина 6, в якому розмелюється і подається в сепаратор З елеватором 4 (рис. 3.44, а) або вентилятором 9 (рис. 3.44, б). Продукт потрібної фракції відокремлюється в сепараторі і зсипається на стрічковий конвеєр 5 (див. рис. 3.44, а) чи надходить у циклоп 7 (рис. 3.44, б), у якому відокремлюється від повітря. Повітря додатково очищається в мокрому фільтрі 8 і вентилятором 9 викидається в атмосферу. Крупні частинки по трубах 2 повертаються в млин.
Розрахунок основних параметрів сепаратора. Через складність процесів руху частинок у реальних апаратах повітряні сепаратори розраховують за спрощеними залежностями, враховуючи деякі особливості процесів емпіричними коефіцієнтами. На першій стадії розрахунку, після вибору типу сепаратора, потрібно, задавши продуктивність, визначити діаметр робочої зони сепаратора за такою емпіричною формулою:
D = kП(,
де k коефіцієнт, що враховує (для цієї схеми поділу) дисперсність продукту, його вологість, форму частинок; П задана продуктивність, т/год; ( коефіцієнт, що враховує схему зони поділу.
Витрата повітря
Q=П/kг
де kг =0,33 - гранично допустима концентрація тонкого продукту в повітрі, кг/м3.
Тиск, створюваний вентилятором, Па,
р = 32,2*10-4n2(D22-D12),
де n частота обертання крильчатки,
об/хв; D1 і D2 - зовнішній і внутрішній діаметри лопаток вентилятора, мм






































3.9. УСТАТКУВАННЯ ДЛЯ ОЧИЩЕННЯ ГАЗІВ І ПОВІТРЯ ВІД ПИЛУ
На заводах виготівниках будівельних матеріалів під час технологічних операцій утворюється пил (при сушінні й помелі матеріалу, його транспортуванні й пересипанні), що негативно впливає на здоров'я працюючих. Крім того, викид пилу призводить до втрат сировини і забруднення навколишнього середовища.
Для очищення повітря від пилу застосовують механічне сухе очищення в циклонах, очищення за допомогою тканинних фільтрів, електричне і мокре очищення.
Найпоширенішими апаратами сухого очищення в різних галузях промисловості є циклони, які застосовуються для відокремлення пилу від газів і повітря (у тому числі аспіраційного). При невеликих капітальних і експлуатаційних витратах циклони забезпечують ефективне (80...95 %) очищення газів від крупніших за 10 мкм частинок пилу, якщо в повітрі чи газі його міститься до 1000 г/м3. їх використовують переважно для попереднього очищення газів чи повітря і встановлюють перед високоефективними апаратами (рукавними фільтрами чи електрофільтрами).

У промисловості будівельних матеріалів найчастіше застосовують циклони типу ЦН-15. Основними елементами таких циклонів (рис. 3.45, а, 6) є корпус, що складається з циліндричної 2 і конічної 1 частин, вихлопна труба 6 і пилозбір-ник 7. Запилений газ (чи повітря) надходить у верхню частину корпусу через вхідний патрубок 5, приварений до корпусу тангенціально (по дотичній), дістає обертальний рух від гвинтоподібної кришки З і опускається по спіралі вниз. Під дією відцентрової сили частинки відкидаються до стінки циклона й опускаються вниз у пилозбіриик 7, а очищений газ (чи повітря) виходить через вихлопну трубу в камеру 4 і далі в атмосферу. Залежно від продуктивності циклопи встановлюють по одному (одинарні циклопи) чи об'єднують у групи (групові циклони) із двох, чотирьох, шести чи восьми циклонів (рис. 3.45, в). Оптимальна швидкість повітря в циліндричній частині

Рис. 3.45. Циклони:
а - схема роботи; 6 - одинарний циклон ЦН-15П; в - груповий ЦН-15 х 8УП
циклона становить 4 м/с, а повітря, що містить абразивний пил, 2,5 м/с.
Циліндричні частини циклонів виготовляють таких діаметрів, мм: одинарних 300... 1400, групових із двох циклонів 300...900, чотирьох - 400...900, шести -500... 1000, восьми - 500...800.
За великих обсягів повітря, що очищається від пилу, застосовують батарейні циклони, що складаються з великої кількості окремих циклонних елементів. Що менший діаметр циклонного елемента, то дрібніший пил він може вловлювати. У циклонних елементах діаметром 150...260 мм уловлюється пил діаметром понад 10 мкм, а в циклонному елементі діаметром 40... 100 мм діаметром 4...5 мкм.
У батарейному циклоні БЦ-2 (рис. 3.46) залежно від типорозміру може бути від 20 до 56 суцільнолитих циклонних елементів внутрішнім діаметром 254 мм, обладнаних напрямними апаратами з кутом нахилу 25°. Батарейний циклон складається з корпусу 9, поділеного перегородкою 14 на дві секції, циклонних елементів 5, установлених на перегородку 6, вихлопних труб 10, прикріплених до перегородки 12, газорозподільної камери 2 з патрубком 1, камери 4 очищеного газу з кришкою 11 і бункера 8.
Циклон має запобіжний клапан 3, що дає змогу працювати в умовах раптового підвищення надлишкового тиску, і люк 7 для очищення й огляду бункера. За знижених навантажень одну із секцій циклона відключають шибером 13.
Тканинні фільтри забезпечують вищий ступінь очищення (98...99 %) при запиленості повітря чи газу до 50 г/м3, питоме газове навантаження на тканину становить 0,7...3,0 м3/(м2/хв.). У промисловості найчастіше застосовують рукавні фільтри. У тканинних фільтрах пилопо-вітряна суміш подається в рукава, відкриті з одного чи обох кінців. При цьому частинки пилу затримуються на стінках рукавів, а очищене повітря крізь пори в тканині виходить у колектор.
Запилене повітря подається у фільтри зверху чи знизу. Фільтр складається із металевого корпусу, поділеного па окремі камери, що мають по 6, 8, 12, 18 рукавів. Фільтри можуть працювати під тиском і під розрідженням. Працюючи під тиском, повітря нагнітається в рукава вентилятором, а під час роботи під розрідженням просочується через них. Робота фільтра під розрідженням більш доцільна, оскільки усуває вихід газів крізь нещільності з'єднань.
Рукава періодично очищають від пилу продуванням повітрям у напрямі, зворот-

Рис. 3.46. Батарейний циклон БЦ-2
ному робочому, чи продуванням з одночасним струшуванням, адже пил, що осів на рукава, значно погіршує пиловідокремлення і знижує продуктивність фільтра.
















Рис. 3.47. Рукавний фільтр СМЦ-101А
Рукавний фільтр СМЦ-101А (рис. 3.47) складається з корпусу 4, поділеного на дві камери, у кожній з яких є по 18 рукавів 3. Рукави закріплені на нижній і верхній решітках. Верхні решітки підвішені на підвісках 6.
Запилене повітря подається через колектори 2 у рукава 3. Пройшовши крізь тканину рукавів, повітря очищається і виводиться через колектор 9, а пил осідає на внутрішніх поверхнях рукавів.
При досягненні гідравлічного опору фільтра 1900 Па відкривається клапан 5. Повітря з продувного колектора 7 надходить у рукава; одночасно вмикається струшувальний механізм 1. Пил відокремлюється від рукавів, опускається в бункер і розвантажується через затвор 8.
Після 2...3 хв регенерації рукавів камера знову включається в роботу. Поділ фільтра на камери дає змогу очищати їх по черзі, не перериваючи роботу установки. Фільтри зі звичайних тканин застосовують для очищення повітря і газів з температурою не вище ніж 130 °С; для роботи за вищої температури виготовляють рукава зі склотканини чи застосовують електрофільтри.
Найбільш досконалий електричний спосіб очищення газів. Сучасні установки для електричного очищення газів від пилу складаються із об'єднаних у загальний корпус систем осадових і коронувальних електродів, механізмів їхнього струшування, пристроїв для забезпечення рівномірного розподілу швидкостей руху газів по перерізу активної зони електрофільтра, агрегатів живлення випрямленим струмом високої напруги, автоматичних пристроїв для підтримання оптимальної за умовами очищення газів напруги на коронувальних електродах і пристроїв для видалення вловленого пилу.
У корпусі електрофільтра, чергуючись, на точно визначеній відстані один від одного розміщені коронувальні й осадові електроди. Перші з них підвішені на ізоляторах, до них підведений струм високої напруги від'ємного знака від агрегатів живлення, а другі заземлені.
Під час подачі постійного струму високої напруги (до 75 кВ) у проміжках
між коронувальним 1 (рис. 3.48) і осадовим електродами 5 створюється нерівномірне електростатичне поле, що має найвищу напруженість на ділянках найбільшої кривизни па поверхні коронувальних електродів (вістря голок, ребра проводів тощо). Під час проходження газу, що очищується, через електростатичне поле завислі частинки 3, негативно заряджені йонами 2, осідають на заземлених електродах, віддаючи їм свої заряди. Осілий пил 4 періодично струшується з електродів і надходить у бункер, а з нього у систему пиловидалення.

У разі відносно великого шару пилу на осадових електродах і високого питомого електричного опору (ПЕО) вій очищається значно гірше. Внаслідок високого ПЕО провідність шару пилу зменшується, що збільшує потенціал поверхні шару, знижує напруження в шарі за одночасного її зменшення в газовому проміжку. За збільшення різниці потенціалів між поверхнею шару і заземленим електро-
Рис. 3.48. Схема електрофільтра
дом до значення, достатнього для пробою газів, на деяких ділянках поверхні шару, особливо там, де порушена його суцільність, виникають відносно стабільні місцеві розряди. Це явище, що спричинює утворення і викидання у міжелектродний простір позитивних йонів, називають зворотною короною, а місце їх утворення на осадовому електроді кратером зворотної корони.
Позитивні йони під дією електричного поля рухаються до коронувального електрода, зустрічають па своєму шляху частинки пилу чи золи, заряджені негативно, нейтралізують їхні заряди, внаслідок чого припиняється рух цих частинок до осадового електрода і знижується ступінь очищення. Зворотне коронування долають і високий ступінь очищення газів забезпечують різними технологічними способами, наприклад зниженням температури газів.
Ступінь очищення газів електрофільтрами становить 98...99 % за розміру частинок до 5 мкм. їх можна застосовувати для очищення газів, що мають температуру до 350 °С. Електрофільтри мають низький аеродинамічний опір, що є їхньою перевагою перед рукавними фільтрами.
Електрофільтри виготовляють трубчастими і пластинчастими, вертикальними і горизонтальними. Найпоширеніші горизонтальні електрофільтри.
До горизонтального електрофільтра (рис. 3.49) запилений газ надходить через розподільник 1 у камеру 2, поділену на дві паралельні секції, кожна з яких має три каскади, через які газ проходить послідовно. Кожен каскад складається з кількох рядів осадових сітчастих плоских електродів 3 і коропувальних, що мають форму стрижня, електродів 4, закріплених на ізоляторах 5. Осадові електроди періодично струшуються кулачковим механізмом 6 для звільнення від осілого на них пилу. Пил збирається в бункерах 8, з яких видаляється через затвори 9. Очищений газ виводиться через колектор 7.

Ефективним є також устаткування для мокрого очищення газів, яке застосовується для остаточного очищення газів, що відходять від обертових печей, сушильних барабанів, баштових разпилювальних сушарок та іншого устаткування, що виділяє пил.
Рис. 3.49. Горизонтальний електрофільтр
Протитечійний скрубер (рис. 3.50) працює так. Запилений газ по патрубку 6 надходить у нижню частину скрубера зі швидкістю 18...20 м/с по дотичній до корпусу 1, футерованому керамічною плиткою 2. У верхню частину скрубера через форсунки З подається вода. Крупні частинки під дією відцентрової сили відкидаються до стінок скрубера, змочуються водою й у вигляді плівки стікають у збірник 7. Через нижню решітку 5 потік повітря рівномірно розподіляється по всій площі перерізу скрубера, а через верхню вода. Остаточно частинки уловлюються водою при проходженні потоку газу

Рис. 3.50. Протитечійний скрубер

Рис. 3.51.Пінний пиловловлювач з переливною решіткою
крізь водяну завісу, утворену по всьому простору скрубера.
Щоб уникнути винесення води у збірник 4, швидкість руху газу в скрубері не повинна перевищувати 6 м/с. Ступінь очищення становить 95...98 %.
Пінний пиловловлювач (рис. 3.51) складається з корпусу 1, розділеного по висоті решіткою 2. Вода по патрубку подається в приймальну коробку 3, а з неї на верхню частину решітки. Висоту шару води на решітці визначають порогом 4 і беруть такою, що дорівнює 20...30 мм. Запилений газ подається в нижню частину корпусу і рухається вгору через решітку назустріч струменям води.
Унаслідок такого руху при визначених швидкостях руху газу на решітці утвориться шар піни заввишки 80... 100 мм, у якому затримуються частинки пилу. Очищений газ через верхню частину скрубера виводиться в атмосферу. Частинки пилу, що утворюють із водою шлам, виводяться через зливну коробку 5 і частково крізь отвори решітки у збірник 6.
У пиловловлювачі встановлюють дірчасті решітки з отворами діаметром
















Рис 3.52. Циклон ЛІОТ із поляною плівкою
3...8мм і живим перерізом 15...25 %. Швидкість газів у вільному просторі апаратів 1...3 м/с. Витрата води на зрошення апарата становить 0,2...0,3 кг на 1 м3 газу.
Крізь отвори решітки з пінного апарата звичайно витікає певна кількість рідини. Об'єм витоку визначається переважно швидкістю газів у отворах решітки, зменшуючись пропорційно квадрату швидкості: за швидкості 6... 10 м/с витік незначний, а за швидкості 10... 17 м/с припиняється повністю. Для запобігання утворенню відкладень пилу в решітці пінні пиловловлювачі працюють з деяким витіканням рідини крізь отвори, тобто за швидкості газу 6... 10 м/с.
Циклон ЛІОТ із водяною плівкою (рис. 3.52) складається з корпусу 1, який виконаний із листової сталі у вигляді циліндра й у нижній частині переходить у зрізаний конус. По внутрішній поверхні стінки циклопа безперервно стікає вода, яку вводять в апарат через пристрій 3, що складається з трубок. Запилене повітря підводиться через патрубок 4, вмонтований тангенціально до циліндра. Очищене повітря виводиться через патрубок 2, вмонтований по ходу обертання повітряного потоку.
У цьому пиловловлювачі застосовано принцип циклонного пиловідокремлення, проте висока ефективність процесу зумовлена переважно використанням водяної плівки.
Циклони виготовляють різних розмірів продуктивністю 1250... 10 000 м3/год повітря. Витрата води на зрошення циклона становить 0,13.. .0,30 л на 1 кг повітря.
Механічний скрубер з обертовими перфорованими дисками (рис. 3.53) складається з ванни 4 і кожуха 2, в якому обертається горизонтальний вал 1. На вал насаджені диски 3, частково занурені у ванну з водою. При обертанні вала вода


Рис. 3.53. Механічний скрубер з оберт , обертовими дисками

Рис. 3.54. Гідродинамічний пиловловлювач
захоплюється дисками, змочує їх поверхню і розбризкується дрібними краплями на шляху руху газів, що очищаються. Пил, що міститься в газах, осаджується разом із водою у вапну і частково на диски, з яких змивається водою.
Гідродинамічний пиловловлювач (рис. 3.54) призначений для мокрого очищення аспіраційного повітря і технологічних газів від пилу при механічному й термічному обробленні сировинних матеріалів. Він складається з корпусу 1, патрубка 4 для введення запиленого і патрубка 2 для виведення очищеного газу, повітророзподільної решітки 5, краплевловлювача 3 і шламозбірника 7. Фільтрувальним середовищем є шар води, що продувається повітрям при створенні в пиловловлювачі за допомогою вентилятора розрідження. Через рідину газ рухається в пінному режимі. Пройшовши крізь шар рідини, очищене повітря в краплевловлювачі звільняється від крапель води і викидається в атмосферу. Пил у вигляді шламу стікає в шламозбірник, звідки під напором стисненого повітря 6 чи води спрямовується у відстійники. Шлам зливається періодично (автоматично) за досягнення у рідині масової частки твердих частинок 50 %.










































3.10. УСТАТКУВАННЯ ДЛЯ ГІДРАВЛІЧНОЇ КЛАСИФІКАЦІЇ І ПРОМИВАННЯ МАТЕРІАЛІВ
Гідравлічна класифікація це поділ суміші зерен матеріалу у воді за швидкістю їхнього падіння на окремі класи. її застосовують для відокремлення грубозернистого матеріалу від мулистих і глинистих частинок, для одержання матеріалу стабільного зернового складу. Розмір матеріалу, що підлягає гідравлічній класифікації, не перевищує 3...4 мм.
Гідравлічну класифікацію здійснюють в апаратах, які називають класифікаторами. Класифікацію проводять у горизонтальному, вертикальному чи криволінійному потоках води.
Процес класифікації в горизонтальному і вертикальному потоках пояснюється теорією Ріттіпгера і Рейнольдса, суть якої зводиться до такого: розмір зерен, що виділяються у зерновий продукт, визначається співвідношенням швидкості їхнього падіння у вільних умовах і швидкості висхідного потоку; абсолютна швидкість руху осілих зерен дорівнює різниці між швидкістю їхнього падіння у вільних умовах і швидкістю висхідного потоку. Якщо для цього зерна швидкість вільного падіння v більша, ніж швидкість висхідного потоку и, тобто V >и, то зерно осяде і виявиться в зернистому продукті, а якщо v < u, то зерно винесеться у злив класифікатора.
Швидкість падіння тіла залежить від різниці ваги і сили опору. Характер опору залежить від об'єму, форми і швидкості руху тіла. Вага, Н, частинки кулястої форми, зануреної в рідину,
G0=13 EMBED Equation.3 1415, (3.49)
де d діаметр частинки, м; ( щільність частинки,кг/м3; р густина рідини, кг/м3; g - прискорення вільного падіння, м/с2.
При ( > р частинка тоне, при ( < р спливає, а при ( = р перебуває у завислому стані.
Під час падіння тіла в рідині виникають два види опору залежно від швидкості руху тіла; за більшої швидкості руху тіла його кінетична енергія витрачається переважно на подолання динамічного опору середовища; за повільного руху основним є опір, створюваний тертям рідини біля поверхні тіла.
Динамічний опір рідини, Н, за турбулентного режиму визначають за законом Ньютона:
Fд=13 EMBED Equation.3 1415 (3.50)
де ( безрозмірний коефіцієнт пропорційності (коефіцієнт опору); S площа тіла, м/с, v швидкість падіння проекції тіла, м
Силу опору тертю, Н, визначають за залежністю, запропонованою Стоксом:
Fт = 13 EMBED Equation.3 1415,
де ( динамічна в’язкість середовища, Па с.
Режим руху рідини характеризує число Рейнольдса:
Rе = vdp/(.
Експериментально встановлено, що при Rе > 1000 переважає динамічний опір, а при Re < 1 динамічна в'язкість середовища.
Сила опору підвищується зі збільшенням швидкості падіння частинок. У свою чергу, швидкість падіння тіла змінюється від нуля до v0, яку називають кінцевою швидкістю. Ця швидкість настає в момент, коли вага падаючого тіла дорівнює силі опору. Щоб визначити швидкість и0 для частинок розміром понад 1,5 мм, ураховують тільки динамічний опір середовища. Тоді, прирівнявши F0 i Fд (див. формули (3.49) і (3.50)), знайдемо кінцеву швидкість v0, м/с, падіння тіла в рідині:
13 EMBED Equation.3 1415
де k коефіцієнт, що залежить від форми частинки, для кулі k = 5,12.
Для води при р = 1000 кг/м3 кінцева швидкість падіння кулі, згідно з теорією Ріттінгера,
13 EMBED Equation.3 1415
При падінні частинок розміром 0,012... ...0,175 мм, швидкість яких дуже мала, Стокс ураховував тільки взаємне тертя частинок та рідини і, прирівнявши G0 і Fт, дістав формулу для кінцевої швидкості:
13 EMBED Equation.3 1415
Отже, для води при р = 1000 кг/м3
13 EMBED Equation.3 1415
Для визначення кінцевої швидкості падіння частинок проміжного розміру, для яких неприйнятні формули Ріттінгера і Стокса, Аллен запропонував емпіричну залежність
13 EMBED Equation.3 1415
Розглянуті закономірності падіння ізольованих частинок у рідині лише частково дають уявлення про явища, що спостерігаються при гравітаційних процесах збагачення. У реальних умовах під час класифікації матеріалу на фракції відбувається масовий рух зерен, коли кожне зерно зазнає механічного впливу інших рухомих зерен, усієї рухомої маси в цілому і динамічного впливу рідини.
У збагачувальних процесах падіння зерен у рідині зазвичай має стиснений характер. При стисненому падінні частинок на швидкість додатково виливають концентрація частинок у суспензії, умови процесу, а також конструктивні особливості класифікатора. Все це не дає змоги знайти універсальне аналітичне вирішення процесу класифікації, тому в окремих випадках, для більшої вірогідності, закономірності стисненого падіння встановлюють експериментально.
За принципом дії класифікатори поділяють на відцентрові (гідроциклонні) і гравітаційні (елеваторні, пірамідальні, конічні, спіральні й жалюзійні).
Гідроциклон (рис. 3.55) складається з металевого корпусу 4, внутрішня поверхня якого футерована зносостійкими матеріалами (гумою, металом чи кам'яним литвом). Верхня частина корпусу має форму циліндра, а нижня конуса. У верхній частині корпусу є патрубок 2, розміщений тангенціально до циліндричної частини корпусу.
Принцип дії гідроциклона ґрунтується на дії відцентрової сили інерції. Гідроциклон використовують для класифікації твердих частинок розмірами 10...500 мкм.
Шлікер, що надходить у гідроциклон, дістає обертальний рух, унаслідок якого виникають відцентрові сили інерції, під дією яких відносно крупні частинки притискуються до стінок корпусу, рухаються по спіральній траєкторії вниз і видаляються крізь вихідну насадку 1. Дрібніші продукти і більша частина рідини (злив) рухаються у внутрішньому спіральному потоці, спрямованому вгору до патрубка 3 для відведення дрібнішої фракції.
Продуктивність гідроциклона, м3/с, за вихідним шлікером
13 EMBED Equation.3 1415
де dn еквівалентний діаметр живильного патрубка, м; d діаметр зливного патрубка, м; g= 9,81 м/с2; Н напір у трубопроводі перед гідроциклоном, м.
Гідроциклони виготовляють діаметром 50... 1200 мм, проте найпоширенішим є діаметр 350... 1000 мм. Як правило, гідроциклони встановлюють вертикально, конусом униз, втім їх можна також установлювати горизонтально чи похило. Режим роботи гідроциклона регулюють зміною розміру випускного отвору насадки і зливної труби. Збільшивши діаметр

















Рис. 3.55. Гідроциклон:
а загальний вигляд; 6 - схема роботи
насадки, дістають більш розріджений грубозернистий матеріал за одночасного зниження твердого в зливі й зменшення розміру граничного зерна. Зменшення отвору насадки дає змогу одержати більш згущений, грубозернистий матеріал, але при цьому збільшуються розмір граничного зерна і вміст твердого в зливі. Діаметр отвору насадки для випускання грубозернистого продукту добирають регулюванням апарата, враховуючи необхідний вміст твердого матеріалу в згущеному продукті та зливі.
Спіральні класифікатори поділяють на класифікатори із незануреною та із зануреною спіралями. їх виготовляють як одно-, так і двоспіральними. Класифікатори з незануреною спіраллю застосовують для одержання зневоднених пісків і більш грубого зливу, а із зануреною для більш тонкого зливу.
Односпіральний класифікатор із незануреною спіраллю (рис. 3.56) складається з похилого короба 1 і спірального пристрою 3, що обертається у коробі, у результаті чого змулюється пульпа.
Злив із дрібними частинками відводиться з нижнього боку, а крупні частинки матеріалу гвинтовою спіраллю транспортуються до вихідного вікна 2. Пульпа підводиться через патрубок 5.
Спіраль можна піднімати чи опускати піднімальним механізмом 4.
Двоспіральний класифікатор із зануреними спіралями (рис. 3.57) складається з корпусу 4, піднімальних механізмів 5, опор 6 валів, спіралей 3 і 7. Приводиться в дію електродвигуном 2, через редуктор 9, циліндричну 1 і конічну 8 зубчасті пари.
У класифікаторах із зануреною спіраллю нижній кінець спіралі повністю занурений у пульпу, а верхня зона осадження твердих частинок із пульпи перебуває у спокої, що дає змогу одержувати більш тонкий злив. Класифікатори із зануреною спіраллю продуктивніші за зливом, ніж класифікатори із незануреною спіраллю. Це пояснюється тим, що при занурених спіралях площа осадження твердих частинок більша, ніж при незанурених.
Продуктивність за зливом, т/добу, спіральних класифікаторів:
із високим порогом (з незануреною спіраллю)
13 EMBED Equation.3 1415
із зануреною спіраллю
13 EMBED Equation.3 1415

де n кількість спіралей; k1 коефіцієнт, що враховує щільність оброблюваного матеріалу; k2 коефіцієнт, що враховує розмір зливу; D діаметр спіралі, м.

Рис. 3.56. Спіральний класифікатор із незануреною спіраллю

Рис. 3.57. Двоспіральний класифікатор із зануреними спіралями
Наведемо значення коефіцієнта А, залежно від щільності матеріалу:

Розглянемо значення коефіцієнта к2 залежно від розміру зливу:

Конусні класифікатори застосовують двох типів: піскові (ККП) для класифікації матеріалу із розміром частинок не більше ніж 1,65 мм і шламові (ККШ) не більше ніж 0,7 мм.

Конусний класифікатор (рис. 3.58) складається з корпусу 1 і зливного жолоба 2. По осі конуса встановлений завантажувальний циліндр 3 зі струмене-розсікачем 4. У нижній частині конуса влаштовано головку 8 з фланцем для насадок. Для випускання осілих пісків під головкою розміщений кульовий затвор 9,
Рис. 3.58. Конусний класифікатор
що приводиться в рух системою важелів 6, зв'язаних із поплавком 5. Поплавковий пристрій розміщений у внутрішньому конусі 7. Випускання пісків у нижній частині конуса регулюють за допомогою діафрагми 10, що має форму хрестовини зі змінними тарілками.
Вихідний матеріал надходить нижче від рівня зливу через циліндр З і струмене-розсікач 4. Пісок осідає, а дрібні частинки виносяться у верхню частину конуса і відходять у злив. За досягнення осілим матеріалом нижньої кромки внутрішнього конуса 7 пульпа разом із поплавком 5 піднімається. Рух поплавка передається системою важелів кульовому затвору 9 для розвантаження осілого матеріалу. Пісок випускається доти, доки не відновиться вільне надходження пульпи крізь нижній отвір конуса 7.
Драгові класифікатори застосовують для класифікації і промивання піску.
Драговий класифікатор (рис. 3.59) складається з коритоподібного корпусу 1, двох замкнених ланцюгів 8 із закріпленими на них плоскими лопатками 3, привідного 5 і оборотного валів з насадженими на них зірочками. Обертання привідного вала здійснюється електродвигуном 6 за допомогою пасової і зубчастої передач.
Суміш піску з водою подається через патрубок 7. Ланцюги лопаток, рухаючись, перемішують суміш, унаслідок чого сторонні домішки відмиваються від піску, спливають і разом із водою відводяться через патрубок 4. Промитий пісок переміщується лопатками по дну похилого корпусу і вивантажується крізь лотік 2.
Рейкові класифікатори так само, як і драгові, застосовують для класифікації і промивання пісків. їх виготовляють з одними, двома, чотирма і шістьма граблями.
Рейковий класифікатор (рис. 3.60) з одним гребковим механізмом має вигляд похило встановленого жолоба 11 прямокутного перерізу, висота бортів якого зменшується у бік вивантаження. В одному торці жолоба є зливний логік 12, а в іншому отвір 1 для вивантаження піску. Всередині жолоба розміщений греб-

Рис. 3.59. Драговий класифікатор















Рис. 3.60. Рейковий класифікатор

Рис. 3.61. Шпатова мийка
ковий механізм, що складається зі швелерної рами 15 із прикріпленими до неї кутиками (гребками) 14. Класифікатор приводиться в дію електродвигуном 6, пасовою 5 і зубчастою передачами. На вал зубчастого колеса 2 насаджені кулачок 4 і кривошип З, який зв'язаний шатуном із гребковою рамою 15. Рама підвішена на сергах 9 і 17 відповідно до пліч важелів 8 і 18, зв'язаних між собою тягою 7.
Під час обертання зубчастого колеса 2 гребковий механізм здійснює складний рух: піднімання й опускання під дією кулачка і зворотно-поступальний, паралельний днищу 13 жолоба, під дією кривошипа. За найнижчого положення греб-кової рами (20 мм від днища жолоба) вона рухається паралельно днищу із крайнього нижнього положення в крайнє верхнє; потім рама піднімається і повертається у вихідне положення. Довжина ходу рами гребкового механізму становить 220...250 мм. Для регулювання висоти підйому гребкової рами в кронштейнах 10 і 16 є прорізи.
Під впливом рухомих гребків дрібні частинки пульпи відмиваються від піску, підтримуються у завислому стані й вида-ляються разом із водою крізь лотік 12. Крупніші частинки осідають на днище жолоба і пересуваються гребінками до розвантажувального отвору. При цьому вони виходять із зони, заповненої водою і, проходячи по сухому днищу, зневоднюються й виходять крізь розвантажувальний отвір. Довжина частини жолоба, не заповнена водою, становить 1,5... 1,8 м, вологість отримуваного продукту 20... ...25%.
Шпатова мийка (рис. 3.61) складається з рами 1, барабана 6 із привареними до нього бандажами 5, ведучими 7 і опорними 8роликами. Барабан приводиться в обертання від електродвигуна 3 через редуктор 2. Барабан звареної конструкції всередині футерований фарфоровою цеглою. Він має з одного боку днище, виконане у вигляді кільця з отвором для завантаження матеріалу, а з іншого боку сітчастий розтруб 4 для виведення води з матеріалу, що промивається. Матеріал, що безперервно надходить у шпатову мийку, при обертанні барабана багато разів перевертається і постійно поливається водою. Завдяки нахилу барабана матеріал просувається до вихідного кінця.







3.11. УСТАТКУВАННЯ ДЛЯ МАГНІТНОГО СОРТУВАННЯ
Принцип магнітного сортування полягає у тому, що матеріал пропускається через зону із сильним магнітним полем. При цьому залізовмісні мінерали й окремі куски металу притягуються до магніту і потім відводяться. Матеріали, що не мають магнітних властивостей чи мають слабку магнітну сприйнятливість (глини, каолін, кварц, вапняк), не зазнають дії магніту.
За технологічними ознаками сепаратори для магнітного сортування поділяють на такі, що виділяють залізисті вкраплення із сухих мас, і такі, що виділяють вкраплення із рідких мас. За конструкцією сепаратори бувають шківного і барабанного типів.
Сепаратор шківного типу (рис. 3.62) призначений для вилучення із сухих неметалевих матеріалів сталевих або чавунних предметів, що потрапили туди випадково, а також для збагачення сильно-магнітних матеріалів. Сепаратор має вигляд короткого стрічкового конвеєра, барабан якого є набраною кільцями багато-полюсною електромагнітною системою.
Магнітна система сепаратора наглухо насаджена на вал 5 і обертається разом з ним. Вона становить циліндричний сталевий якір 4, у кільцевих пазах якого закладені котушки 3. Зверху пази накриті кільцями 1 з немагнітного матеріалу (наприклад, латуні чи гуми). Кіпці проводів від котушок виведені назовні через пустотілий вал до контактної коробки 2 і через щітки і кільця з'єднані з живильними проводами. Сепаратор працює на постійному струмі напругою 110...220 В.
Немагнітний матеріал вільно сходить зі стрічки, що обгинає барабан. Магнітний матеріал притягується до стрічки в зоні магнітного поля, а вийшовши з неї, відокремлюється від холостої гілки стрічки.
Магнітний сепаратор барабанного типу (рис. 3.63) призначений для відокремлення від сипкого матеріалу, що подається лотоковими чи тарілчастими живильниками, сталевих або чавунних предметів, які випадково потрапили до нього. Ці сепаратори мають нерухому магнітну систему, яка влаштована всередині обертового барабана, виготовленого із немагнітного матеріалу. Матеріал із живильника 1 подається безпосередньо на обертовий барабан 2. Немагнітний матеріал зсипається із барабана в бункер 5, а магнітний притягується до барабана і, вийшовши із зони дії магнітної системи З, випадає в бункер 4.
Магнітний фільтр-сепаратор СМ-4881 (рис. 3.64) призначений для очищення шлікера і глазурі вологістю 32 % і більше від магнітних частинок у виробництві тонкої кераміки.
Сепаратор складається із корпусу 2, в якому влаштовані котушка 4 електромагніта і решітка 5, чаші 13, стрижня 15, на який насаджені осердя 3 електромагніта,










Рис. 3.62. Сепаратор шківного типу: а - загальний вигляд; б - схема роботи

Рис. 3.63. Сепаратор барабанного типу: а загальний вигляд; 6 - схеми роботи



Рис. 3.64. Фільтр-сепаратор СМ-4881
верхній 11 і нижній клапани 1, пристрою для промивання водою сепаратора, що має трубопровід 6, вентиль 7, стрижень 9 і важіль 10, з'єднаний зі стрижнем 15. При вмиканні котушки електромагніта в електричну мережу в решітці апарата збуджується магнітне силове поле; осердя піднімаються вгору. При цьому відкривається клапан 11 і закриваються клапани 1 і 8. Шлікер, що потребує очищення, подають у чашу, з якої він крізь отвір 12 надходить усередину сепаратора, омиває намагнічену решітку, на якій осідають залізні частинки, і зливається через патрубок 16. Шлікер можна подавати і знизу, тобто в зворотному напрямі. У цьому разі він зливається крізь лотік 14.
Якщо потрібно очистити решітку від налиплих магнітних частинок, досить вимкнути електромагніт із мережі. При цьому осердя зі стрижнем опускається, клапан 1 закривається і припиняється подача шлікера в сепаратор, а клапани 1 і 8 відкриваються. Вода із водопровідної мережі надходить усередину сепаратора, промиває решітку і зливається крізь отвір 17 .
При вмиканні електромагніта цикл повторюється.
Нижче наведено технічну характеристику сепаратора.

Підвісні електромагніти (рис. 3.65) застосовують для витягування залізних предметів із сипкої маси, що переміщується стрічковими конвеєрами, при шарі не більш як 100 мм і швидкості руху стрічки не більше ніж 2 м/с.
Електромагніт має полюсну скобу, що складається зі з'єднувальної планки 3 із осердями 1, на які надіто електромагнітні котушки 2, влаштовані в металевий кожух 5. Знизу до осердь прикріплені полюсні наконечники. Котушки з'єднані послідовно, що дає змогу підключати їх до мережі постійного струму напругою 220 В. За допомогою пристрою 4 елек-












Рис. 3.65. Підвісний електромагніт
Рис. 3.66. Переносний електромагніт
тромагніти можна підвішувати у вертикальному положенні чи під кутом, що відповідає куту нахилу конвеєра.
Відстань від поверхні конвеєрної стрічки до полюсного наконечника має бути не більш як 0,12...0,13 м. Полюсний наконечник періодично очищають від феромагнітних предметів, що налипли на нього.
Переносні електромагніти (рис. 3.66) застосовують у виробництві тонкої кераміки для очищення рідкої маси і глазурі від магнітних частинок. Переносні електромагніти ЗМ-1 і ЗМ-2 мають котушки, розміщені в металевій коробці з листової сталі чи латуні. До полюсів електромагніта прикріплені наконечники, що виходять за межі коробки й утворюють металеву гребінку. Маса чи глазур, протікаючи через гребінку електромагніта,
розбивається на топкі струмки, що омивають наконечники. Магнітні частинки притягуються до наконечників і осідають на них. Гребінку періодично очищають від металевих частинок, промиваючи її водою. Для ретельнішого очищення маси чи глазурі встановлюють послідовно кілька електромагнітів.

Запитання і завдання для самоконтролю
1. У чому фізична суть процесу подрібнення матеріалу?
Чим пояснити велику кількість різноманітних дробарок для виконання одного й того самого процесу?
У чому істотна відмінність руху й конструктивних особливостей дробарок із простим і складним хитанням щоки?
Що спільного та які відмінності у процесах подрібнення щоковими та конус ними дробарками?
Передумови та припущення для визначення кута захвату, частоти обертання ексцентрикового вала, ходу щоки для щокових дробарок.
Як визначають продуктивність і потужність щокових дробарок?
Для подрібнення яких матеріалів застосовують конусні та валкові дробарки?
Які конструктивні особливості мають молоткові та роторні дробарки?
Скільки питомої енергії витрачається на подрібнення матеріалу в щокових, конусних, валкових і ударних дробарках. Яка дробарка з погляду витрат енергії найефективніша і чому?
Для виготовлення яких будівельних матеріалів застосовують помел і які машини для цього використовують?
Наведіть і проаналізуйте залежність для амплітуди коливань і потужності на коливання вібраційного млина.
У який спосіб здійснюється сортування матеріалу?
Наведіть і проаналізуйте складові параметри при визначенні продуктивності та потужності грохотів.
Яке обладнання застосовують для повітряної, гідравлічної та магнітної сепарації матеріалів? Які його конструктивні особливості?

Root EntryEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation Native

Приложенные файлы

  • doc 11013322
    Размер файла: 2 MB Загрузок: 0

Добавить комментарий