Трубний млин замкненого циклу з підвищеною швидкістю руху матеріалу, що подрібнюється

Размещено на http://www.allbest.ru/

ХАРКІВСЬКИЙ ДЕРЖАВНИЙ ТЕХНІЧНИЙ УНІВЕРСИТЕТ БУДІВНИЦТВА ТА АРХІТЕКТУРИ

УДК 621.926.5+666.94.052

Автореферат

дисертації на здобуття наукового ступеня

кандидата технічних наук

ТРУБНИЙ МЛИН ЗАМКНЕНОГО ЦИКЛУ З ПІДВИЩЕНОЮ ШВИДКІСТЮ РУХУ МАТЕРІАЛУ, ЩО ПОДРІБНЮЄТЬСЯ

05.05.02 - машини для виробництва будівельних матеріалів і конструкцій

ЧУДНИЙ ОЛЕКСАНДР ЮРІЙОВИЧ

Харків - 2008

Дисертацією є рукопис.

Робота виконана на кафедрі механізації будівельних процесів Харківського державного технічного університету будівництва та архітектури Міністерства освіти і науки України.

Науковий керівник:

Іванов Анатолій Миколайович, доктор технічних наук, професор, Харківський державний технічний університет будівництва та архітектури, професор кафедри механізації будівельних процесів.

Офіційні опоненти:

Младецький Ігор Костянтинович, доктор технічних наук, професор, Національний гірничий університет України, професор кафедри збагачення корисних копалин;

Науменко Юрій Васильович, кандидат технічних наук, доцент, Національний університет водного господарства та природокористування (м. Рівне), доцент кафедри будівельних, дорожніх, меліоративних машин і обладнання.

Захист відбудеться: "29" травня 2008 р. о 14³⁰ годині на засіданні спеціалізованої вченої ради Д 64.056.04 у Харківському державному технічному університеті будівництва та архітектури за адресою: 61002, м. Харків, вул. Сумська, 40.

З дисертацією можна ознайомитися в бібліотеці Харківського державного технічного університету будівництва та архітектури.

Автореферат розісланий "29" квітня 2008 р.

Вчений секретар спеціалізованої вченої ради к.т.н., доцент Т.О. Костюк.

ЗАГАЛЬНА ХАРАКТЕРИСТИКА РОБОТИ

Актуальність теми. Здрібнювання матеріалів є основною технологічною операцією в різних галузях промисловості: виробництві будівельних матеріалів, кераміки, переробці руд та інших. При значних обсягах помелу в усьому світі базовими помольними агрегатами є трубні млини, що одержали широке застосування внаслідок великої продуктивності, простоти конструкції й обслуговування.

Одним з факторів, що стримують їх широке розповсюдження, є дуже низький ККД млинів і висока енергоємність здрібнювання.

Найбільш перспективним напрямом підвищення ефективності роботи трубних млинів відкритого циклу є переведення їх у замкнений цикл. Відомо, що підвищення якості цементу економічно виправдано. Робота трубних млинів у відкритому циклі не дозволяє одержувати цементи високих марок. Так, у США 100 % трубних млинів працюють у замкненому циклі, а в Україні - тільки 30 %. Однак, незважаючи на значні переваги замкнений цикл має ряд недоліків, які стримують його широке впровадження. У першу чергу це зниження ефективності роботи всього помольного агрегату в цілому з його транспортними комунікаціями в міру збільшення кратності циркуляції та невисока ефективність роботи сепараторів.

У зв'язку з цим, теоретичні й експериментальні дослідження замкненого циклу є актуальними й дозволяють вирішити важливу науково-прикладну проблему підвищення якості будівельних матеріалів і виробів з них при зниженні питомих енерговитрат.

Зв'язок роботи з науковими програмами, планами, темами. Робота виконувалася відповідно до плану держбюджетних науково-дослідних робіт кафедри механізації будівельних процесів Харківського державного технічного університету будівництва та архітектури.

Мета і завдання дослідження. Збільшення продуктивності трубних млинів і підвищення якості цементу за рахунок підвищення поздовжньої швидкості матеріалу в млинах замкненого циклу й поліпшення умов класифікації в сепараторі. Для досягнення цієї мети були поставлені наступні задачі:

- виконати огляд й аналіз стану питання;

- розробити способи підвищення поздовжньої швидкості руху матеріалу;

- розробити способи підвищення ефективності роботи сепаратора й ліквідації викидів пилу в атмосферу;

- розглянути рух двофазних потоків при пневмоподачі крупки на задану ділянку першої камери млина;

- розробити методики розрахунку основних технологічних і конструктивних параметрів млина замкненого циклу з підвищеною поздовжньою швидкістю руху матеріалу;

- виконати експериментальну перевірку результатів теоретичних досліджень;

- провести промислові випробування по введенню поверхнево-активних речовин (ПАР) у сепаратор.

Об'єкт дослідження - процес здрібнювання й класифікації в помольному агрегаті замкненого циклу з підвищеною поздовжньою швидкістю руху матеріалу в трубному млині.

Предмет дослідження - трубний млин і сепаратор у помольному агрегаті замкненого циклу з підвищеною поздовжньою швидкістю руху матеріалу в млині.

Методи дослідження: використані методи диференціального та інтегрального обчислень для опису взаємозв'язку траєкторій падіння куль і польоту часток крупки після сепаратора на задану ділянку першої камери трубного млина, а також для створення математичної моделі струменя двофазного потоку в умовах зміни характеристик середовища його поширення. Проведено статистичну обробку результатів експериментів для одержання рівняння регресії, що дозволяє визначити раціональні конструктивні й технологічні параметри трубного млина. Також використані методи аеродинаміки та балістики.

Наукова новизна одержаних результатів. Створено способи підвищення поздовжньої швидкості руху матеріалу в трубному млині й ефективності роботи сепаратора, а також ліквідації викидів пилу в атмосферу.

Вперше розроблена математична модель руху турбулентного струменя двофазного потоку в умовах зміни характеристик середовища його поширення, а також математична модель взаємозв'язку траєкторій падіння куль і польоту часток крупки в першій камері трубного млина, що дозволяє вибирати раціональні конструктивні й технологічні параметри трубних млинів замкненого циклу здрібнювання.

Запропоновано аналітичні залежності для розрахунку продуктивності трубних млинів замкненого циклу з підвищеною поздовжньою швидкістю.

Практичне значення одержаних результатів у тому, що вони дали можливість підвищити ефективність роботи трубного млина й сепаратора без збільшення кратності циркуляції, без спеціального устаткування, без додаткових капітальних витрат. Розроблено способи збільшення поздовжньої швидкості руху матеріалу в трубному млині замкненого циклу, що не потребують додаткових капітальних витрат на впровадження, яке можна виконати силами цемзаводів. Запропоновано способи підвищення ефективності роботи сепаратора й ліквідації викидів пилу в атмосферу; новизна й корисність способів захищені патентами. Розроблено інженерну методику розрахунку технологічних і конструктивних параметрів трубних млинів замкненого циклу з підвищеною поздовжньою швидкістю матеріалу.

Особистий внесок здобувача полягає в:

- розробці теоретичних основ підвищення продуктивності роботи помольного агрегату замкненого циклу шляхом збільшення поздовжньої швидкості матеріалу;

- створенні методики розрахунку продуктивності трубних млинів замкненого циклу в умовах підвищеної поздовжньої швидкості руху матеріалу;

- одержанні математичної моделі у вигляді рівняння регресії, що дозволяє знайти раціональні конструктивні й технологічні параметри трубних млинів замкненого циклу здрібнювання з підвищеною поздовжньою швидкістю руху матеріалу, що подрібнюється;

- розробці математичної моделі пневмоподачі крупки після сепаратора на задані ділянки першої камери трубного млина;

- розробці програми дослідження, в одержанні та аналізі результатів експериментальних досліджень, проведених у лабораторних і промислових умовах на трубних млинах замкненого циклу з підвищеною поздовжньою швидкістю матеріалу.

Апробація результатів дисертації. Основні положення дисертації та ії практичні результати обговорювалися і одержали схвалення на щорічних науково-технічних конференціях ХДТУБА за період 2004-2007 рр., а також на міжнародних: 11 міжнародному конгресі "Экология: образование, наука, промышленность и здоровье", присвяченому 50-річчю Белгородської області, Белгород, БДТУ ім. В.Г. Шухова.; 2004, XII, ХIII, ХIV, ХV міжнародних конференціях "Теорія й практика процесів здрібнювання, змішування, розподілу й ущільнення" - Одеса, 2004, 2005, 2006, 2007 р.р.; XII, ХIII,ХIV,ХV міжнародних науково-практичних конференціях "Інформаційні технології: наука, техніка, технологія, освіта, здоров'я" MicroCAD-Харків. НТУ "ХПІ". 2004, 2005, 2006, 2007 рр.

Впровадження результатів роботи виконано на ВАТ "Белгородський цемент" на помольному агрегаті замкненого циклу млином розміром 3x14 м і сепаратором Маготто SD - 70. Економія від впровадження подачі поверхнево - активної речовини в сепараційну камеру сепаратора (патент України 76878, В 2 с. 23/06,17/10,19/00. Бюл. № від 15.08.2006) склала 7,15 кВт·г електроенергії на кожну тонну виробленого цементу, ККД сепаратора збільшився на 14 % і продуктивність млина зросла на 21 %.

Публікації. За темою дисертації у виданнях, що входять до списку ВАК, опубліковано 17 робіт, отримано 2 патенти України.

Структура й обсяг роботи. Дисертація складається із вступу, п'яти глав, висновків по роботі, списку літератури (152 найменування) і додатків (А, Б, В, Г).

Обсяг дисертації - 161 сторінка, 53 рисунки та 20 таблиць.

ОСНОВНИЙ ЗМІСТ РОБОТИ

У вступі обґрунтовано актуальність теми, сформульовані мета і завдання досліджень, визначені об'єкт і предмет дослідження, відзначені наукова новизна й практичне значення одержаних результатів.

В першому розділі наведено аналіз праць відомих вчених: Товарова В.В., Крихтіна Г.С., Жарко В.І., Піроцького В.З., Бреслера О.Б., Богданова В.С., Шарапова Р.Р. та інших. Розглянуто схеми й помольні агрегати замкненого циклу помелу, конструктивні особливості сепараторних млинів.

Наведено основні результати відомих в літературі праць із впровадження на цемзаводах замкненого циклу замість відкритого. Показано доцільність роботи трубних млинів у замкненому циклі і необхідність його подальшого вдосконалення.

В другому розділі представлені теоретичні дослідження з проблеми підвищення ефективності помольного агрегату за рахунок збільшення поздовжньої швидкості матеріалу, що подрібнюється в трубному млині, шляхом пневмоподачі крупки після сепаратора на ту ділянку млина, де, відповідно до діаграми помелу, знаходиться максимальна кількість фракції матеріалу того ж розміру, що й крупка, та шляхом підвищення ККД сепаратора за рахунок подачі поверхнево - активних речовин (ПАР) у сепараційну камеру сепаратора.

Застосування технологічних систем здрібнювання в замкненому циклі викликано рядом обставин: необхідністю підвищення ефективності процесу здрібнювання, особливо високодисперсних цементів у трубних млинах діаметром більше 2,8...3 м; розширенням межі дисперсності до питомої поверхні S = 400...500 м²/кг при виробництві цементів активністю 50...60 МПа; формуванням раціонального зернового складу з підвищеною однорідністю при помірних значеннях характеристичного розміру часток d¹, що, поряд з підвищенням активності цементу при менших значеннях S на 20...40 одиниць, сприяє зниженню питомих енерговитрат; нарешті, зниженням температури цементу на 30-70°С.

Основна характеристика замкненого циклу - це кратність циркуляції

К_Ц = 1 + Ц,

куди входить циркулююче навантаження Ц. За малих Ц (відношення кількості крупки до готового продукту) трубний млин наближається до відкритого циклу із властивими йому недоліками: перездрібнювання і, як наслідок цього, налипання матеріалу на кулі та футерівку і злипання часток між собою.

При високих значеннях Ц потрібна більша пропускна спроможність трубних млинів і сепараторів та підвищені витрати на транспортування великої кількості матеріалу. Крім того, внаслідок загрублення помелу, зменшується кількість готової фракції, що знижує ефективність роботи сепаратора.

Безпосередньою причиною підвищення продуктивності трубного млина в замкненому циклі здрібнювання є більша кількість в них крупного матеріалу, що потребує здрібнювання. При збільшенні величини циркуляційного навантаження кількість великих часток матеріалу зростає, що позитивно позначається на підвищенні ефективності здрібнювання матеріалу завдяки зменшенню кількості холостих ударів. Використовуючи принцип підвищеної поздовжньої швидкості матеріалу, можна досягти появи більшої кількості великих часток матеріалу так само, як і у замкненому циклі із традиційними млинами, але при менших циркуляційних навантаженнях. На відміну від трубних млинів замкненого циклу, які працюють у звичайних режимах, здобувач пропонує збільшити поздовжню швидкість руху матеріалу, що дозволить зберегти всі переваги замкненого циклу, але при меншій кратності циркуляції, що істотно підвищить продуктивність і зменшить питомі енерговитрати. Досягається це трьома шляхами: перший - подачею крупки після сепаратора не на живильник трубного млина, а відразу на ту ділянку першої камери, де відповідно до діаграми помелу знаходиться найбільша кількість часток матеріалу такого ж розміру, що й крупка; другий - установкою в цьому місці нахиленої перегородки і третій - подачею ПАР в сепараційну камеру сепаратора, а також - у першу камеру трубного млина. Крім того, пропонується відпрацьоване після пилоочисної системи повітря не викидати в атмосферу, а повертати в замкнений цикл.

Таким чином, для визначення загального коефіцієнта збільшення продуктивності треба знайти коефіцієнт збільшення поздовжньої швидкості від кожного з варіантів окремо та збільшити в таке ж число разів продуктивність звичайних трубних млинів замкненого циклу. Так як для трубних млинів замкненого циклу немає спеціальної формули, а застосовується формула Товарова В.В., що одержана для трубних млинів відкритого циклу, то треба ще ввести додатковий коефіцієнт, який враховує перехід від відкритого циклу до замкненого.

Значення коефіцієнта K наводиться в багатьох літературних джерелах, але при цьому тонкість помелу вказується в межах 2-20 % залишку на ситі № 008, а для залишку 20-40 %, що має місце при замкненому циклі, такі дані відсутні. Тому для визначення коефіцієнта K в межах 20-40 % залишку на ситі № 008 здобувачем були виконані спеціальні дослідження, результати яких дані в п. 4.2

Отже, враховуючи вищевикладене, нова продуктивність Qн дорівнює

Qн = Qи·Кп·Кс·Кпар, (1)

де Qи - продуктивність, визначена за формулою Товарова В.В. для відкритого циклу, але з урахуванням нових значень K при залишку на ситі № 008 у діапазоні 20-40 %;

Кп - коефіцієнт збільшення продуктивності від нахиленої перегородки;

Кс - коефіцієнт збільшення продуктивності від пневмоподачі крупки на задані ділянки всередину першої камери;

Кпар - коефіцієнт збільшення продуктивності від подачі ПАР, що збільшують рухливість матеріалу.

Визначення трьох останніх коефіцієнтів розглянуто нижче.

Одним із недоліків, що стримують широке впровадження замкненого циклу в промисловість, є нераціональне введення крупної фракції матеріалу (крупки) після сепаратора в млин. Зараз усі млини в замкненому циклі працюють з подачею крупки після сепаратора на живильник перед млином. Недолік в тому, що крупка після сепаратора надходить в першу камеру млина разом з первинним матеріалом, крупність якого в 10-20 разів вища за розмір крупки, виділеної в сепараторі. Це приводить до перездрібнювання крупки й недоздрібнюванню матеріалу і, як наслідок, до перевитрати енергії на здрібнювання.

Таким чином, виникла потреба усунення цих недоліків і ефективної реалізації переваг сепараторних млинів. З метою усунення зазначених вище недоліків пропонується крупку після сепаратора подавати всередину млина в те місце, де відповідно до діаграми помелу знаходиться максимальна кількість часток матеріалу такого ж середнього розміру, як і крупка. Досягається це пневмоподачею крупки в задану зону першої камери.

У вільному від завантаження просторі млина маємо складну аеродинамічну картину. Для розв'язання задач аеродинаміки необхідно знати число Рейнольдса, що залежить від еквівалентного діаметра d_Э вільного простору між параболою падіння завантаження й частиною кола барабана млина (рис. 1). Так як

,

то необхідно знайти площу поперечного перерізу S вільного простору та змочений периметр П.

Проблема полягає в тому, що подача крупки на задані ділянки першої камери реально можлива тільки через вільний простір S між параболою ОМ траєкторії руху завантаження у водоспадному режимі та корпусом млина (рис. 1), а точка відриву 0 (початок параболи) залежить від кута відриву . Необхідно організувати подачу крупки на задані ділянки першої камери з мінімальними втратами енергії. Ця мета досягається шляхом призначення раціональних параметрів і режимів роботи завантаження та пневмофорсунки за рахунок конструктивних особливостей завантажувальної частини млина.

Для аналізу можливості пневмоподачі крупки на задані ділянки першої камери за допомогою горизонтальної ексцентрично розташованої труби діаметром d знайдемо кути відриву для координат наступних характерних точок.

1. Парабола проходить через центр барабану О: (2).

Розв'язуючи це рівняння чисельним методом, знаходимо =54^о, тобто при теоретичному розрахунковому куті відриву, при якому забезпечується найбільша енергія кулі в точці падіння її М, парабола проходить через центр кола шнека і млина будь-якого радіуса. У такому випадку, як видно з рис. 1, у трубошнеці досить місця для розміщення горизонтального пневмопроводу крупки.

2. Парабола проходить через точку перетину кола трубошнека з віссю х, у точці Д ₃ (рис. 1), коли контур падаючого завантаження повністю перекриває перетин трубошнека і розміщення горизонтально ексцентричної труби є неможливим.(3)

Розв'язуючи це рівняння чисельним методом, визначаємо для різних типорозмірів млинів і одержуємо = .

Але варто мати на увазі, що ці дані отримані для барабана з радіусом R і що до нього примикає конічна кришка, завдяки чому радіус зменшується до радіуса шнека r. У зв'язку з цим при постійній кутовій швидкості кут відриву завантаження буде збільшуватися, що також буде збільшувати і вільний простір млина.

Рис. 1. Варіанти водоспадного режиму роботи куль.

3. Визначимо кут відриву, при якому в поперечному перерізі трубошнека ще можна ексцентрично розмістити горизонтальну трубу пневмоподачі крупки в трубний млин, що відповідає точці Д ₂: (4).

Звідки знаходимо середнє значення = для млинів різних розмірів при відповідних значеннях d.

З огляду на вище одержані значення вважаємо, що ексцентричне горизонтальне розміщення труби з крупкою є можливим, якщо кут відриву буде в діапазоні 50-54⁰.

Максимальне граничне значення кута відриву, при якому ще можна реалізувати пневмоподачу крупки за рахунок зміни кута нахилу струменя вильоту крупки із сопла пневмофорсунки з урахуванням геометричних параметрів першої камери, можна визначити з рис. 2 як:

,

.

З рис. 2 видно, що

,

звідки можна, використовуючи з рис. 3, знайти кут відриву для будь-якої ділянки довжиною .

Аналіз умови огинання параболою польоту часток крупки параболи падіння завантаження показує достатнє перевищення параболи польоту часток над параболою падіння завантаження. Крім того, нахилена міжкамерна перегородка дає пульсуючий режим роботи при кожному оберті барабана млина (від водоспадного до каскадного), що при малих ступенях заповнення = 0,25 [13]приводить до зниження положення параболи падіння завантаження. Цьому сприяє і установка прокатної футерівки БРОПЭКС із змінним коефіцієнтом зчеплення уздовж барабана, що відповідно до досліджень Піроцького В.З. та Іванова А.М. змінює режим роботи куль від водоспадного до каскадного пропорційно зменшенню розмірів матеріалу, що подрібнюється, тобто кут відриву куль збільшується, що збільшує відповідно і вільний простір для пневмоподачі крупки.

Рис. 2. Завантажувальна кришка Рис. 3. Залежність кута відриву б від радіуса кришки при .

Все це підтверджує практичну можливість пневмоподачі крупки на задані ділянки першої камери.

На рис. 3 показана залежність кута відриву від зміни поточного радіуса уздовж конічної завантажувальної кришки при постійній кутовій швидкості , побудована за рівнянням

для млинів різних типорозмірів.

З рис. 2 видно, що

,

звідки можна використовуючи з рис. 3, знайти кут відриву для будь-якої ділянки довжиною .

Визначимо коефіцієнт збільшення продуктивності Кс від пневмоподачі крупки. Тому що кратність циркуляції Кц являє собою відношення потоку крупки Qк і готового продукту Qг до потоку готового продукту Qг, то (5).

Відношення називають циркуляційним навантаженням (Ц).

Тоді можна знайти кількість матеріалу, що проходить через млин як:

Q_И=Qг+Qк=Qг+Ц?Qг=Qг(1+Ц), (6)

З іншого боку пропускна спроможність млина Qи визначається його робочим об'ємом, що займає завантаження, і дорівнює:

Qи = Fl;

де F - поперечний переріз матеріалу в корпусі млина;

l - довжина корпусу млина.

Тоді маємо:

Qг(1+Ц)t= Fl. (7)

Звідси визначаємо час t знаходження матеріалу в млині для старої схеми подачі вихідного матеріалу і крупки на живильник млина: (8).

Так як при новому способі крупка надходить пневмоподачею відразу на задану ділянку l₁першої камери млина ₁ і на довжині l₁ відповідно перебуває тільки потік

Qг= Q_И - Qк,

то знаходимо час пересування матеріалу t₁ на ділянці l₁ як: (9).

Після ділянки довжиною l₁, тобто на ділянці l - l_1,, до потоку Qг приєднується ще потік крупки. Сумарний потік Q_И згідно (6) дорівнює Qг(1+Ц) і тоді час руху матеріалу t₂ на ділянці l - l₁визначиться як: (10).

Таким чином, сумарний час проходження корпусу млина при новому способі подачі крупки складе: (11).

Збільшення поздовжньої швидкості К_С циркулюючого матеріалу в корпусі млина дорівнює зменшенню часу перебування матеріалу в млині при новому способі подачі крупки повітрям, тобто дорівнює відношенню залежностей (11) і (9). Для зручності параметр l₁ виразимо в частках від довжини корпуса млина l і позначимо через Кд; тоді l₁=Кд?l. Після перетворень коефіцієнт збільшення швидкості від пневмоподачі крупки дорівнює: (12).

Застосування ПАР є безумовно доцільним також і при замкненому циклі, особливо для збільшення поздовжньої швидкості руху матеріалу за рахунок збільшення його рухливості. Тому з цією метою при замкненому циклі треба застосовувати тільки ті види ПАР, які збільшують рухливість матеріалу в млині. Так, введення ЛСТМ збільшує рухливість не менше, ніж в 1,4 рази. Здобувач пропонує з метою підвищення ККД процесу сепарації в сепараторах подавати ПАР не тільки окремо в перші камери млинів для інтенсифікації помелу та збільшення осьової швидкості матеріалу, а ще й додатково подавати ПАР безпосередньо в сепараційну камеру сепаратора: на обертовий ротор або конічну тарілку, що розкидає крупку (залежно від конструкції сепаратора). Краплі ПАР допомагають підвищити ефективність сепарації за рахунок утворення на поверхні часток тонкого шару плівки ПАР, що зменшує зчеплення часток матеріалу між собою, підвищує їх рухливість і відповідно якість продукту й ККД сепаратора.

З метою спрощення транспортних комунікацій, окрему пневмоподачу ПАР в першу камеру трубного млина можливо замінити на подачу ПАР самоплином у бункер крупки.

Картина руху пилогазових потоків у трубних млинах являє собою приклад накладення кількох потоків із суттєвою просторовою неоднорідністю. Основними потоками, що формують поле швидкості в барабані млина, є: потік аспіраційного повітря, струмінь повітря з крупкою, циркуляційний потік, породжуваний обертанням стінки барабана й рухом куль. трубний млин продуктивність швидкість

Розглянемо кожний з цих потоків і спробуємо врахувати їх взаємодію між собою. Обертовий потік, викликаний рухом барабана й завантаження, породжує плоский двовихровий потік. На нього накладається поздовжній рух потоку аспіраційного повітря. Діаметр труби, що подає крупку, у кілька разів менший за еквівалентний діаметр вільного простору для проходу повітря. Тому несучий крупку струмінь і аспіраційний потік являють собою пару супутних струменів, причому на їх взаємодію в поперечному перерізі накладається обертовий рух циркулюючих потоків.

Двофазність струменя крупки обумовлює відмінність характеристик цього струменя від характеристик такого ж струменя, але без твердої фази. Інтегральний ефект двофазності полягає в тому, що струмінь стає "жорсткішим", тобто його кут розкриття зменшується, а довжина початкової ділянки збільшується.

Проходження струменя крупки через аспіраційний потік приводить до скривлення його траєкторії. В залежності від положення струменя в поперечному циркуляційному потоці він здобуває квазіеліптичну форму (рис. 4).

Для визначення профілю циркулюючих потоків необхідно знати величини й - положення нулів і екстремума профілю. Їх знаходять як: (13).

Якщо позначити через зсув уздовж осі від початкового положення струменя (від положення центра труби крупки), то ці зсуви можна записати як: (14), де d - діаметр труби, що подає крупку,; z - координата уздовж осі барабана; x - координата поперек осі барабана в площині його поперечного переріза; і - швидкісні напори струменя й потоку; - частки поверхонь на одиницю довжини струменя, який контактує зі знакопостійними ділянками профілів. Для конічного струменя дорівнюють проекціям довжин ділянок кіл на міделеві перетини. Щоб знайти нову форму струменя, необхідно використати умову сталості площі поперечного перерізу струменя без деформування та з деформуванням. Співвідношення для визначення форми струменя має наступний вид: (15), де - товщина струменя.

У першому наближенні в міру просування уздовж осі струменя проекції міделевого перетину не змінюються. Тому з (15) маємо - струмінь тоншає й розплющується, що сприяє його польоту в стиснених умовах усередині трубного млина. Відповідне формоутворення представлене на рис. 4.

Були розглянуті питання кінематики часток струменя крупки при різних умовах: без обліку опору повітря, без урахування кута нахилу сопла й т. д.

Розглянемо тепер таке ж завдання, але з урахуванням сил опору та при нахилі сопла під кутом . Окремо розглядаємо рух частки нагору до найвищої точки й униз до поверхні куль або футерівки.

Для руху нагору рівняння має такий вид: (16), а для руху вниз: (17).

Рис. 4 Схема деформованого струменя крупки: 1 - недеформований струмінь 2,3 - положення частин струменя; 4 - деформований струмінь.

Ці рівняння відрізняються тільки знаком при прискоренні .

Для рівняння (16) з початковою умовою швидкості

маємо (18), де - коефіцієнт, що характеризує час релаксації.

У верхній точці

, тобто

.

Із цієї умови час дорівнює: (19).

Шлях , що проходить частка за час , обчислюється за допомогою наступного інтеграла: (20).

Тепер розв'яжемо задачу руху частки по горизонталі. Швидкість , що задовольняє рівнянню (18) з початковою умовою

,

має вид: (21). Щоб знайти час руху вниз , потрібно скласти таке рівняння: (22), яке є тотожним наступному рівнянню: (23).

Тепер звернемося до поздовжнього руху частки при вильоті її під кутом . Частка потрапляє в потік з початковою поздовжньою швидкістю

,

а потім під впливом опору середовища змінює свою швидкість до величини , де - середня швидкість аспіраційного потоку. Рівняння руху частки в поздовжньому напрямку має такий вигляд:

, . (24)

Його рішення записується так: (25).

Поздовжній шлях , що проходить частка, визначається з інтегральної умови: (26).

З'ясувавши характер руху часток по вертикалі, повернемося до основного завдання визначення зв'язку між величинами .

Ці величини пов'язані між собою наступною системою нелінійних рівнянь: (27).

Ця система рівнянь має трансцендентну нелінійність як за своїм видом, так і за видом , що для перших трьох рівнянь має вигляд: (28), а для четвертого рівняння: (29).

Для одержання рішення розглянемо цю систему рівнянь у двох граничних випадках: 1. і 2. . Перше є можливим, коли або Друге є можливим при або . Для випадку будемо мати рух без опору середовища. Потім звернемося до випадку . Розглянемо третє рівняння із системи (27). Точніше, варто було б говорити про умову . У цьому випадку третє рівняння з (27) приймає вид: (30).

Нехтуючи складовими нульового й першого ступеня малості по , одержуємо таке рівняння для : (31).

Якщо це значення підставити в останнє рівняння з (27), то одержимо наступний вираз для : (32).

Видно, що при необмежено зростає.

Отже: якщо , то визначається формулою (32). Більш точно: і . Але якщо , тоді: (33).

Умова означає, що на підставі (32) справедливо: (34).

Тому на підставі (33), (34) і (32) можна побудувати вираз, що має граничні властивості по параметру такого виду: (35).

у якому є різниця між параметром для вертикального руху () і параметром для поздовжнього переміщення (). Ці параметри обчислюються так: (36), (37).

Рівняння (35) щодо шуканого V₀ розв'язується чисельним методом шляхом підстановки чисельних значень параметрів, що входять в нього у відповідних робочих інтервалах. За результатами розрахунку будується графік, з якого знаходимо шукане значення V₀. Необхідна величина визначається за діаграмою помелу й залежить від розміру крупки, що подається в млин на домол (наприклад, рис. 5 а, б).

Третій розділ присвячений плануванню експерименту, методиці досліджень та опису уставин і лабораторного стенда для досліджень.

Визначено залежність функцій відгуку параболи падіння завантаження (кута відриву куль б_В) від режимів роботи млина, для функції б_В=f(ш, f_З, ц), де ш - швидкісний коефіцієнт (діапазон варіювання 0,7-0,9); f_З - коефіцієнт зчеплення куль із футерівкою (0,35-0,55) і ц - коефіцієнт заповнення корпусу млина кулями (0,25-0,35).

Рис. 5 Залежність дальності польоту крупки від швидкості вильоту її із сопла: а) для різних діаметрів крупки, мм: б) для мм, 1-0,1; 2-0,2; 3-0,3; 4-0,5; 5-0,7; 6-1,0; 1 - теоретична дляV= 0,9 м/с;

У четвертому розділі наведені результати проведених досліджень.

Рис. 6. Залежність коефіцієнта тонини помелу від залишку на ситі 008.

Тому що при замкненому циклі помел загрублюють в 2-3 рази, а в літературі є дані про коефіцієнт тонини К (він входить у формулу продуктивності по Товарову В.В.) тільки до 20 % залишку на ситі 008, то здобувачем знайдені значення К при залишку на ситі до 40 % (рис. 6).

На рис. 5б представлені результати теоретичних і експериментальних залежностей дальності польоту крупки від швидкості вильоту часток для лабораторного млина. Як бачимо, похибка становить менше 10 %.

Досліджували також вплив місця пневмоподачі крупки на продуктивність і тонини помелу (питому поверхню і коефіцієнт рівномірності). Одержані результати представлені відповідно на рис. 7а, б. Як видно з рис. 7а, продуктивність збільшилась на 20 %, розбіжність між збільшенням фактичної та розрахункової продуктивності становить менше 5 %. Місце повернення крупки визначали виходячи з аналізу діаграми помелу, що отримана в умовах подачі крупки на живильник. Як видно з рис. 7б, питома поверхня часток має екстремальну залежність від місця повернення крупки на домол.

Рис 7. Вплив місця повернення крупки на: а) продуктивність млина; б) тонина помелу: 1 - теоретична; 2 - експериментальна.

Продуктивність без подачі крупки в млин становила 80 кг/годину (Кц = 1,5).

Оптимальному місцю уведення крупки відповідає максимальна питома поверхня. Це пов'язано з підвищенням рівномірності матеріалу за рахунок досягнення рівномірного складу матеріалу, що характеризується коефіцієнтом рівномірності n (це дисперсія розподілу фракцій, що є тим більшою, чим менше значення n). Характер зміни коефіцієнта рівномірності n в залежності від місця подачі крупки аналогічний характеру зміни питомої поверхні матеріалу, тобто всі наведені вище висновки справедливі й до залежності коефіцієнта рівномірності n від довжини подачі крупки в першу камеру.

Результати досліджень по впливу добавки 0,025 % ЛСТМ на показники процесу здрібнювання в замкненому циклі при порівняно однаковій продуктивності дані в табл. 1, а вплив добавки 0,015 % ЛСТМ при порівняно однаковій питомій поверхні - у табл. 2.

Таблиця 1. Вплив добавки 0,025 % ЛСТМ на показники процесу здрібнювання в замкненому циклі при порівняно однаковій продуктивності

Місце подачі ЛСТМ	R008, %	S, см2/г	Q, кг/годину	Э, кВт·г/т	КЦ	К.К. Д.	Rсж 28, МПа	Э
								Rсж 28
-	2,3	4240	84	87	3,0	0,38	59	1,47
У млин	3,5	3850	87	71	2,0	0,59	60	1,18
У сепаратор	1,8	3730	86	78	1,7	0,67	69	1,13

Аналіз зернового складу показує значне підвищення якості сепарації. Так, кількість фракції 0-20 мк у готовому продукті зменшилась при подачі ЛСТМ у млин до 70,7 % і до 48,3 % при введенні ЛСТМ у сепаратор у порівнянні з 76,3 % без ЛСТМ, кількість фракцій 20-40 мк зросла.

Дослідження впливу дозування ЛСТМ на сепарацію показали, що дозування 0,01 % ЛСТМ мало впливає на ефективність сепарації. Збільшення дозування до 0,025 % ЛСТМ підвищує продуктивність по готовому продукту на 44 % і ККД - на 33 %. Подальше збільшення дозування ЛСТМ до 0,03 % не дає істотного впливу.

Як видно з табл. 2, для досягнення однакової тонини помелу в режимі без уведення ЛСТМ треба було кратність циркуляції довести до 3. Питома витрата енергії відповідно знизилась з 38 кВт·г/т без уведення ЛСТМ і до 29-30 кВт·г/т з уведенням ЛСТМ, тобто економія склала 26 %.

Таблиця 2. Вплив добавки 0,015 % ЛСТМ на показники процесу здрібнювання в замкненому циклі при порівняно однаковій питомій поверхні

Місце подачі добавки ЛСТМ	Готовий продукт	Крупка	Вихідний матеріал	Кратність,КЦ	К. К. Д. системи ТМ - С,	Питомі ви- трати, кВтг/т
	Q,кг/год.	S, м 2/кг	R008, %	Q,кг/год.	S, м 2/кг	R008, %	Q,кг/год.	S, м 2/кг	R008, %		по D008	по S, см 2/г
-	84	301	6,2	164	110	49	248	180	34	3,0	0,48	0,55	38
У млин	65	295	5,3	61	112	46	130	204	25	2,0	0,63	0,72	30
У сепаратор	66	286	6,1	63	118	49	132	189	24	2,2	0,56	0,69	29

Досліджували також вплив кількості тонкого класу у вихідному матеріалі на продуктивність і ККД сепаратора при оптимальному дозуванні ЛСТМ (рис. 8 а, б).

На рис. 8 а, б для порівняння дана залежність факторів без уведення ПАР, де максимум ККД становить 57 %, у той час як з уведенням ПАР - 84 %, тобто збільшення ККД від уведення ПАР склало 27 %.

Залежність продуктивності сепаратора від кількості тонкого класу у вихідному матеріалі представлена на рис. 8б, з якого видно, що добавка ЛСТМ у сепаратор збільшує його продуктивність до 45 %. Це можна пояснити дезагрегуючою дією ЛСТМ на дрібні частки.

У п'ятому розділі надані результати промислових випробувань сепаратора типу "Маготто". Дисперсність цементу на виході з відцентрового сепаратора і продуктивність останнього залежать від витрати сепараційного повітря, величини циркулюючого навантаження та частоти обертання ротора сепаратора. Установлено, що: при різних частотах обертання ротора із збільшенням витрати повітря продуктивність збільшується; із збільшенням частоти обертання продуктивність падає; при всіх величинах витрати сепараційного повітря спостерігається стійка тенденція збільшення продуктивності сепаратора з підвищенням циркуляційного навантаження, причому для збільшення продуктивності при зниженні витрати сепараційного повітря необхідно збільшувати циркуляційне навантаження.

Рис. 8. Вплив умісту тонкого класу у вихідному матеріалі на: а) ККД сепаратора, б) продуктивність сепаратора.

Впровадження на Белгородському цементному заводі подачі поверхнево-активної речовини ЛСТМ у сепараційну камеру сепаратора "Маготто" знизило циркуляційне навантаження на 21 %, при цьому продуктивність збільшилася на 21 % і досягла 51,6 т/годину при зниженні питомої витрати електроенергії на 7,15 кВт/г, що склало 18 %. Річний економічний ефект складає 1 млн. 482 тис. грн. на один помольний агрегат із трубним млином 3х 14 м.

ВИСНОВКИ

1. Підтверджена економічна доцільність використовування цементів високих марок, однак їх виробництво пов'язане зі значними витратами електроенергії, зниженням продуктивності обладнання, що є підставою для розробки напрямів вирішення цієї важливої науково-прикладної проблеми. У результаті аналізу виявлено, що найбільш ефективним для одержання цементів високих марок у великій кількості є застосування трубних млинів замкненого циклу, тому проблема інтенсифікації їх роботи є актуальною.

2. З метою підвищення ефективності трубних млинів замкненого циклу запропоновано зменшити кратність циркуляції шляхом підвищення поздовжньої швидкості руху матеріалу у трубному млині за рахунок: пневмоподачі крупки після сепаратора на задану діаграмою помелу ділянку; застосування нахилених міжкамерних перегородок; використання ПАР.

3. Отримано рівняння регресії як функції відгуку кута відриву, який визначає в поперечному перерізі трубного млина положення параболи падіння завантаження, яку повинна обігнути траєкторія польоту крупки в поздовжньому перерізі млина. Установлено взаємозв'язок кута нахилу струменя крупки й кута відриву куль, що визначає режим їх роботи.

Уперше розглянуто механізм руху двофазного струменя крупки та отримана математична модель траєкторії руху крупки в складних умовах барабана млина, що дозволяє визначити швидкість вильоту крупки із сопла пневмофорсунки для досягнення заданої ділянки першої камери.

Запропоновано рівняння для розрахунку коефіцієнтів збільшення продуктивності трубних млинів за рахунок: роботи їх у замкненому циклі; пневмоподачі крупки відразу на задану ділянку першої камери млина; застосування нахиленої міжкамерної перегородки та окрема подача ПАР в сепараційну камеру сепаратора.

4. У результаті теоретичних та експериментальних досліджень:

- визначено значення коефіцієнтів тонини помелу для визначення продуктивності трубних млинів замкненого циклу. Коефіцієнти тонини помелу при залишках R на ситі 008 в 23; 30; 36 й 40 % відповідно дорівнюють 1,58; 1,78;1,98 й 2,12;

- доведена доцільність пневмоподачі крупки на задані діаграмою помелу ділянки першої камери трубного млина: продуктивність млина збільшилась на 20 %; питома поверхня на 350 см ²/г і коефіцієнт рівномірності з 0,8 до 0,98;

- обґрунтована ефективність застосування ПАР не тільки при відкритому, але й при замкненому циклі. Так, розпил ЛСТМ істотно підвищив тонину помелу - залишок на ситі 008 знизився з 34 % без уведення ЛСТМ до 24 % з уведенням ЛСТМ; кратність циркуляції при цьому знизилася з 3 до 2, що позитивно позначається на всіх показниках системи трубний млин - сепаратор.

5. Аналіз зернового складу цементу в готовому продукті показує, що міцність цементу з добавками ЛСТМ істотно вища, ніж без них: 69 МПа проти 59 МПа. Питома витрата електроенергії на одиницю міцності зменшився до 0,115 проти 0,15.

Установлено, що ефективність сепарації підвищується при додаванні 0,25 % ЛСТМ у сепараційну камеру сепаратора: продуктивність по готовому продукті збільшується на 40 % і ККД - на 22 %.

Доведено вплив кількості тонкого класу у вихідному матеріалі на продуктивність і ККД сепаратора: зі збільшенням проходу на ситі 008 з 26 до 64 % продуктивність зросла в 1,5-1,6 рази, а ККД сепарації має максимум при 45-50 % проходу.

6. Розроблено нову, захищену патентом України, екологічно чисту схему роботи трубного млина у повному замкненому циклі без викиду продуктів пилоочисної системи в атмосферу.

7. Промислове впровадження частини результатів роботи (запатентованого способу помела з подачею ПАР в сепараційну камеру сепаратора "Maroттo SD-70") на млині 3х 14 м ВАТ "Белгородський цемент" дозволило одержати цемент марки 500 DO при збільшенні продуктивності на 21 %, зниженні циркуляційного навантаження на 21 % і питомої витрати електроенергії на 18 %, що дає річний економічний ефект 1 млн. 482 тис. грн. на один помольний агрегат.

СПИСОК ОПУБЛІКОВАНИХ ПРАЦЬ ЗА ТЕМОЮ ДИСЕРТАЦІЇ

1. Иванов А. Использование отходов производств в качестве интенсификаторов помола / Анатолий Иванов, Александр Чудный // Вестник БГТУ. - 2004. - № 8. Часть VI. - С. 153-159 (здобувач запропонував використання відходів як ПАР).

2. Иванов А. Интенсификация работы трубных мельниц замкнутого цикла / Анатолий Иванов, Александр Чудный // Вестник НТУ ХПИ, Химия, химическая технология и экология. - 2004. - № 29. - С. 104-112 (здобувач дав шляхи інтенсифікації).

3. Иванов А. Расчёт пневмотранспорта крупки сепаратора в трубные мельницы / Анатолий Иванов, Александр Чудный // Вестник НТУ ХПИ. Збірник Хімія, хімічна технологія та екологія. - 2004. - Вип. 40. - С. 72-74. (здобувач виконав розрахунок пневмотранспорту крупки).

4. Иванов А. Оптимизация возврата крупки после сепаратора в трубные мельницы / Анатолий Иванов, Александр Чудный // Вестник НТУ ЅХПИЅ. Збірник Хімія, хімічна технологія та екологія. - 2005. - Вип. 51. - С 94-99 (здобувач провів оптимізацію повернення крупки в першу камеру млина).

5. Иванов А. Резервы повышения эффективности замкнутого цикла измельчения / Анатолий Иванов, Александр Чудный // Вестник НТУ ХПИ, Химия, химическая технология и экология. - 2005. - № 29. - С. 44-53 (здобувач запропонував резерви).

6. Иванов А.Н. Усовершенствование замкнутого цикла помола / А.Н. Иванов, А.Ю. Чудный, Ю.П. Чудный, Д.В. Богданов // Межвузовский сборник статей. - Белгород:. - 2005. - Вип. V-С. 93-98 (здобувач розробив варіанти удосконалення циклу).

7. Иванов А. К вопросу математической модели пневмоподачи крупки после сепаратора в трубные мельницы / Анатолий Иванов, Александр Чудный // Інтегровані технології та енергозбереження. - Харків: НТУ "ХПІ". - 2006. - № 1. - С. 97-103 (здобувач розробив математичну модель пневмоподачі крупки).

8. Иванов А. Зависимость характеристик двухфазной струи от плотности среды ее распространения / Анатолий Иванов, Александр Чудный // Інтегровані технології та енергозбереження. - Харків: НТУ "ХПІ". - 2006. - № 4. - С. 57-63.(здобувач проаналізував характеристики двофазного струменя).

9. Иванов А. Механизм формирования двухфазной турбулентной струи подачи крупки и ПАВ в трубные мельницы / Анатолий Иванов, Александр Чудный //Вісник НТУ "ХПІ". Хімія, хімічна технологія та екологія. НТУ "ХПІ" - 2006. - Вип. 30. - С. 123-128. (здобувач розглянув механізм формування струменя крупки).

10. Іванов А. Теоретичне обґрунтування можливості пневмоподачі крупки у трубні млини / Анатолій Іванов, Олександр Чудний // Інтегровані технології та енергозбереження. - Харків: НТУ "ХПІ". - 2007. - № 1. - С. 26-33 (здобувач обґрунтував можливість пневмоподачі крупки на задані ділянки першої камери млина).

11. Іванов А. Екологія та подрібнення в трубних млинах / Анатолій Іванов, Олександр Чудний // Науковий вісник будівництва. - Харків: ХДТУБА, - 2007. - № 40. - С. 108-111 (здобувач розглянув взаємозв'язок екології і помелу).

12. Іванов А. Теоретичні основи підвищення продуктивності трубних млинів при пневмоподачі в них крупки / Анатолій Іванов, Олександр Чудний // Науковий вісник будівництва. - Харків: ХДТУБА, - 2007. - Вип. 41. - С. 205-211 (здобувач обґрунтував доцільність пневмоподачі в першу камеру млина).

13. Іванов А.М. Дослідження кінематики куль у трубних млинах замкненого циклу /А.М. Іванов, О.Ю. Чудний, В.В. Покров // Вісник НТУ "ХПІ". Хімія, хімічна технологія та екологія. - 2007. - Вип. 9. - С. 80-86. (здобувач виконав досліди з кінематики куль).

14. Іванов А. Енергетична ефективність процесу здрібнювання / Анатолій Іванов, Олександр Чудний // Коммунальное хозяйство городов. - К.: Техніка, 2007. - Вип. 76. - С. 106-113 (здобувач розглянув нові характеристики енергетичної ефективності помелу).

15. Іванов А. Визначення продуктивності трубних млинів замкнутого циклу з підвищеною поздовжньою швидкістю матеріалу / Анатолій Іванов, Олександр Чудний // Вісник НТУ "ХПІ". Хімія, хімічна технологія та екологія. - 2007. - Вип. 26. - С. 43-48. (здобувач розрахував продуктивність нового способу).

16. Чудный А.Ю. Результаты исследований транспортной способности центробежного сепаратора / А.Ю. Чудный // Науковий вісник будівництва. - Харків: ХДТУБА, - 2007, - № 44. - С. 126-129.

17. Чудний О. Математична модель пневмоподачі крупки на задані ділянки трубного млина. матеріалу / Олександр Чудний, Анатолій Іванов // Вісник НТУ "ХПІ". Хімія, хімічна технологія та екологія. - 2007. - Вип. 31. - С. 50-58. (здобувач розробив математичну модель подачі крупки).

18. Пат. 76878. Україна, ВО 2С 23/06; 17/10; 19/00. Спосіб подрібнення матеріалів в замкненому циклі. /Іванов А.М., Чудний О.Ю.; заявник і власник патенту Харків. держ. техн. ун-т буд. та арх. - № 20041210164. Заявл. 10.12.2004. Опубл. 15.08.2006. Бюл. № 9. - 5 с. (здобувач запропонував подачу ПАР в сепаратор).

19. Пат. 79813. Україна, ВО 2с. /06, 17/10,19/00. Спосіб подрібнення матеріалів в помольному агрегаті замкненого циклу. / Іванов А.М., Чудний О.Ю.; заявник і власник патенту Харків. держ. техн. ун-т буд. та арх. - № 200502057. Заявл. 05.03.2005. Опубл. 25.07.2007. Бюл. № 11. - 4 с. (здобувач запропонував замкнений повітряний цикл).

АНОТАЦІЯ

Чудний О.Ю. "Трубний млин замкненого циклу з підвищеною швидкістю руху матеріалу, що подрібнюється". - Рукопис.

Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наук за спеціальністю 05.05.02 - машини для виробництва будівельних матеріалів і конструкцій. - Харківський державний технічний університет будівництва та архітектури, Харків, 2008.

Дисертаційна робота присвячена збільшенню продуктивності роботи трубного млина за рахунок підвищення швидкості руху матеріалу шляхом подачі крупки у першу камеру млина, а також підвищенню якості цементу за рахунок подачі поверхнево-активних речовин у сепаратор.

Науково обґрунтовані: доцільність місця повернення крупки у першу камеру млина, де знаходиться найбільша кількість матеріалу того ж розміру, що й крупка; можливість такої подачі. Визначено продуктивність трубних млинів замкненого циклу з підвищеною швидкістю руху матеріалу. Вперше одержано математичну модель руху двофазного турбулентного потоку в середовищі зі змінними характеристиками.

Проведені експериментальні дослідження підтвердили відповідність результатів теоретичних та експериментальних досліджень. Результати роботи впроваджено у виробництво.

Ключові слова: замкнений цикл, трубний млин, сепаратор, вдув крупки, поверхнево-активна речовина.

АННОТАЦИЯ

Чудный А.Ю. "Трубная мельница замкнутого цикла с повышенной скоростью движения измельчаемого материала". - Рукопись.

Диссертация на соискание научной степени кандидата технических наук по специальности 05.05.02 - машины для производства строительных материалов и конструкций. - Харьковский государственный технический университет строительства и архитектуры, Харьков, 2008.

Целью настоящей работы является увеличение производительности трубной мельницы путём пневмоподачи крупки после сепаратора на те участки шаровой камеры мельницы, где, согласно диаграмме помола, находится наибольшее количество фракции измельчаемого материала такого же размера, что и крупка, и улучшения условий классификации в сепараторе за счёт ввода в него поверхностно - активных веществ.

Обоснована целесообразность повышения продольной скорости движения материала и пути ее реализации, а также место возврата крупки после сепаратора в трубную мельницу.

Определена величина свободного пространства первой камеры для пневмоподачи крупки. Установлена взаимосвязь режимов пневмоподачи крупки и режима работы шаров.

Предложены зависимости для увеличения производительности мельницы при работе ее в замкнутом цикле. Впервые разработана математическая модель движения двухфазного турбулентного потока в среде с изменяющимися характеристиками. Дан механизм движения струи крупки в потоке аспирационного воздуха с учетом двухвихревого циркуляционного поперечного течения воздуха, определена степень искривления струи крупки от такого взаимодействия.

Получено уравнение регрессии для определения угла отрыва шаров в зависимости от режимов их работы.

Повышена эффективность процесса сепарации за счет ввода поверхностно-активного вещества непосредственно в сепарационную камеру сепаратора. Проведены экспериментальные исследования трубной мельницы и сепаратора, которые подтвердили результаты теоретических исследований.

Результаты работы внедрены в производство.

Ключевые слова: замкнутый цикл, трубная мельница, сепаратор, вдув крупки, поверхностно-активное вещество.

ABSTRACT

Chudnіj O.J. "The tube mill of the closed cycle with the increased speed of movement of a crushing material". - Manuscript.

Thesis for a Candidate's degree by specialty 05.05.02 - machines for manufacture of building materials and designs. - Kharkov state technical university of construction and architecture, Kharkov, 2008.

Thesis is devoted to increase in productivity of work of a mill due to increase of speed of movement of a material by submission of grit in the first chamber of a mill, and also to improvement of quality of cement due to submission of surface-active substances in a separator.

Scientifically proved: a place of returning of grit in the first chamber of a mill where there is the greatest quantity of a material of the same size as the grit. Productivity of tube mills of a closed cycle with the increased speed of movement of a material is determined. the mathematical model of movement of a biphase turbulent stream in the environment with replaceable characteristics is received.

Results of the work are entered into manufacture.

Key words: the closed cycle, a tube mill, a separator, feeding of grit, surface-active substance.

Размещено на Allbest.ru

...