Расчет барабанной мельницы
Конструкция, принцип действия, классификация и особенности эксплуатации барабанной мельницы. Методика расчета основных геометрических и механических параметров мельницы. Расчет угловой скорости и мощности электродвигателя мельницы по заданным параметрам.
Рубрика | Производство и технологии |
Вид | практическая работа |
Язык | русский |
Дата добавления | 22.01.2016 |
Размер файла | 309,9 K |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Размещено на http://www.allbest.ru
Практическая работа
«Расчет барабанной мельницы»
Цель:
познакомиться с конструкцией, принципом действия и особенностью эксплуатации барабанной мельницы; изучить методику расчета основных геометрических и механических параметров. Выполнить расчет по заданным параметрам.
Теоретические сведения
При изготовлении цемента, извести, гипса и т.п. используют тонкое измельчение материала - помол. Осуществляют его барабанным, ударными, вибрационными и струйными мельницами. Наиболее распространенными для помола является барабанные мельницы, в которых материал мелется в вращающемся барабане, свободно падающими молотильными шарами или цилиндрик. Барабанные мельницы просты по конструкции и надежны в работе, но имеют такие недостатки, как значительный расход энергии (35 ... 40 кВт ч / т), низкое использование в рабочем процессе объема барабана (35 ... 45 %), малые скорости воздействия на материал молотильных тел, а также значительный шум при работе. Барабанные мельницы классифицируют:
- по режиму работы: периодического и непрерывного действия;
- по способу помола: сухой и мокрого помола;
- по характеру работы: мельницы, работающие по открытому и замкнутому циклу;
- по форме молотильных тел: шаровые, стержневые и самоизмельчение (без молотильных тел);
- по способу выгрузки: с механическим и пневматическим выгрузки;
- по конструкции загрузочного и выгрузного при устройству: через люк, через полые цапфы, с периферийным выгружением;
- по конструкции привода: с центральным и периферийным приводом.
Рисунок 4 - Схемы барабанных мельниц
Расчет угловой скорости мельницы
Угловая скорость барабана определяет характер движения молотильных тел, от которого зависит интенсивность измельчения материала в мельнице. барабанный мельница скорость мощность электродвигатель
Рисунок 5 - Схема к определению частоты вращения мельницы
В случае малой угловой скорости барабана молотильные тела и материал, измельчается, сдвигаются в сторону вращения барабана и вместе с ним поднимаются на такую высоту, где угол подъема а равен углу трения. Отсюда параллельными слоями молотильные тела и материал скатываются каскадом вниз. По каскадным режимом измельчается материал раздавливанием и истиранием телами, перекатываются. При повышении частоты вращения мельницы до определенной величины угол поворота загрузки молотильных тел несколько увеличивается. Тогда молотильные тела (шары или стержни) поднимаются на некоторую высоту, сходят с круговой траектории и начинают двигаться параболической траектории. Такой водопадный режим обеспечивает измельчение не только стиранием, а в основном ударами падающих тел, благодаря чему значительно повышается интенсивность помола. Чрезмерной угловой скорости барабана значительно возрастают центробежные силы, которые становятся крупнее силы тяжести, и благодаря этому молотильные шара вместе с материалом прижимаются к стене барабана и вращаются вместе с ним и не отрываются даже в точке В. Но работа измельчения в настоящее время равна нулю. Угловая скорость, при которой возникает такое положение, называют критической ??кр и определяют из условия
,
где -центробежная сила, Н;
- масса шара, кг;
-внутренний радиус барабана, м;
- сила тяжести;
- ускорение свободного падения, м/с2.
Поставляя значения и , получаем , откуда критическая угловая скорость
.
Теоретически оптимальную угловую скорость барабана можно получить из условия обеспечения максимальной высоты падения шара, определяется координатами точки отрыва шара от стенки (точка А) и точки соприкосновения ее с барабаном после падения (точка С).
В точке на шар действуют силы: центробежная , G тяжести и трения скольжения по стенке барабана (значением последней можно пренебречь благодаря подпора верхних частиц нижними). С учетом этого отрыв шара от стенки барабана в точке возникать, если (где - угол подъема шара, = 35...40°).
С учетом , a , .
Теоретически показано, что самым выгодным углом отрыва шара является угол 54°40', поскольку высшим угла шар забрасываться на противоположную стенку, не осуществив измельчения, а меньшего - не будет достаточной энергии для разрушения материала. С учетом = 54°40' оптимальная угловая скорость.
.
Количество оборотов барабана (об / мин):
- для мельниц сухого помола;
- для мельниц мокрого помола с внутренним диаметром барабана
м ;
- для мельниц мокрого помола с внутренним диаметром барабана
м ;
- для мельниц с броневыми плитами .
На эффективность работы барабанных мельниц значительно влияет масса молотильных тел. Малого количества молотильных тел не обеспечивается достаточный подпор и пули скатываться , не поднявшись на оптимальную высоту. Из-за чрезмерного количества молотильных тел измельчения материала снижается из-за малое пространство для перемещения тел. Степень загрузки барабана молотильными телами характеризуется коэффициентом загрузки - отношением площади поперечного сечения слоя загрузки (в спокойном состоянии) к площади поперечного сечения барабана, т.е.
,
где m - масса молотильных тел, кг;
R - внутренний радиус барабана мельницы, м;
L - внутренняя длина барабана мельницы, м;
- коэффициент разрыхления загрузки (табл. 2);
- плотность материала молотильных тел (для стали = 7850 кг/м3, для гальки = 2600 кг/м3). Отсюда оптимальная масса молотильных тел, кг:
.
Наилучшие результаты измельчения обеспечиваются при = 0,26...0,32.
Размер молотильных тел (шаров) (мм) определяется по эмпирической зависимости:
,
где d - наибольший диаметр кусков, поступающих на помол, мм.
По данным таблицы 4 избираются молотильные тела.
Определяется загрузки барабана. При оптимальном значении расстояние от центра барабана до уровня загрузки .
Производительность барабанных мельниц зависит от многих факторов: физико-механических свойств материала, тонкости измельчения, размеров молотильных тел, конструктивных особенностей мельниц, режимов работы, вида помола (сухой или мокрый) и т.д.. Поэтому теоретический расчет производительности фактически невозможно, и поэтому используют эмпирические формулу:
,
где - внутренний диаметр мельницы, м;
- масса молотильных тел, т;
- внутренний объем мельницы, м3;
- удельная производительность мельницы, т/кВт•год, который зависит от материала и способа помола (см. табл. 5), в среднем =0,04…0,06 т/кВт•ч;
- коэффициент, который зависит от тонкости помола (для 0,09 мм = 0,86…1,17).
Производительность мельниц проектируемых может быть рассчитана на основе сходства последних с внедренными уже в производство механизмами, в которых известные конструктивные характеристики и технологические показатели:
,
где , - содержание расчетного класса соответственно в измельченном и выходном продуктах;
- коэффициент изменения диаметра мельницы,
,
где - диаметр барабана мельницы, который проектируется; - диаметр барабана известной мельницы;
- коэффициент крупности питания;
- коэффициент измельчения сравниваемых материалов (для мягких пород = 1,5...2,0, для пород средней твердости = 1, для твердых материалов = 0,5...0,7);
- коэффициент, учитывающий различие в сравниваемых мельницах (при переходе от мельницы с центральным загрузкой на мельницу с выгрузкой через щель = 1,15...1,25, при переходе насквозь = 0,8,..0,87);
- удельная производительность известного мельницы по расчетному классу, т/(м3•ч);
- объем мельницы проектируемого, м3.
Мощность двигателя барабанных мельниц определяется по энергии на подъем молотильных тел и материала, предоставления им кинетической энергии и на преодоление сил трения в механизмах привода и опорах барабана.
Робота , затрачиваемое на подъем, Дж:
где - масса материала, измельчаемого - при сухом помола стальными шариками, - при мокром помола галькой.
Для определения высоты h необходимо знать радиус и средний угол отрыва. Без значительных погрешностей можно все слои загрузки, которые движутся на своих радиусах, заменить одним сводным (редуцированным) слоем радиуса
,
где и - соответственно внутренний радиус барабана и расстояние от центра барабана к внутреннему слою загрузки. При коэффициенте заполнения барабана 0,3 радиус .
Угол отрыва частиц сводного слоя
.
Учитывая, что
, и , имеем , где = 60°.
Тогда высота подъема загрузки сводного слоя
.
Окончательно , Дж.
Робота , затрачиваемое на предоставление молотильным телам и материала кинетической энергии
,
или с учетом и
,Дж.
Итак, общая работа на один цикл циркуляции загрузки (Дж):
.
Мощность двигателя, необходимая для работы измельчения (Вт):
,
где - число циркуляций (обращаемость шарикового загрузки за один оборот барабана).
Экспериментальные исследования и расчеты показывают, что один оборот барабана осуществляется Z=1,64 циркуляции.
Долю мощности двигателя на преодоление сил трения (Вт) определяют по зависимости
,
где - нагрузки на подшипнике;
- коэффициент трения в подшипниках;
- радиус цапфы.
Общая мощность двигателя, Вт:
,
где - ККД привода, =0,9...0,92.
Индивидуальное задание
- внутренний диаметр барабана, D=1300 мм;
- внутренняя длина барабана, L=2100 мм;
- материал - мел + глина;
- наибольший диаметр кусков, поступающих на помол, d=23 мм;
- способ помола - влажный.
1. Критическая угловая скорость
2. Оптимальная угловая скорость
= 2,95
3. Количество оборотов барабана
n=
4. Масса мелющих тел
m =
где
5. Расстояние от центра барабана до уровня загрузки
а = 0,16*R = 0,16*0,65 = 0,104 м.
6. Производительность мельницы
П=
где V = = 3,14*0,652*2,1= 2,79 м3.
7. Приближенно мощность электродвигателя
с = 9,5 - стальные шары.
Предварительно выбираем двигатель: тип мельниц MQG1212, Р=55 кВт, n=730 об/мин.
Уточненный расчет мощности электродвигателя
8. Работа, которая тратится на подъем и сообщение мелющим телам и материалу кинетической энергии, на один цикл циркуляции загрузки
А = 1,514*(m + )*gR = 1.514*(3870,9 + 3677,4)*9,81*0,65 = 72871,5 Дж,
где
9. Мощность двигателя, необходимая для работы измельчения
где Z= 1,64 - число циркуляций.
10. Составляющая мощности двигателя на преодоление сил трения
где
Т=25 мм-толщина стенки барабана;
Выбор подшипника: GE220ES-2RS, d = 220 мм - диаметр цапфы.
11. Общая мощность двигателя
где - КПД привода.
Выбор двигателя: тип мельниц MQG1212, Р=55 кВт, n=730 об/мин, D=1200 мм, L=2400 мм, П = 0,26…6,15 т/ч.
Вывод:
на практической работе познакомились с конструкцией, принципом действия и особенностью эксплуатации барабанной мельницы; изучили методику расчета основных геометрических и механических параметров. Выполнили расчет по заданным параметрам и выбрали двигатель для барабанной мельницы.
Размещено на Allbest.ru
...Подобные документы
Назначение и область применения мельницы Д-250. Описание конструкции центробежной мельницы. Принцип действия и техническая характеристика мельницы. Расчет производительности и потребной мощности электродвигателя дробилки. Расчет клиноременной передачи.
контрольная работа [41,2 K], добавлен 20.05.2010Технологическая схема производства гипса. Расчет габаритных размеров барабанной мельницы, требуемой частоты вращения и мощности. Поверочный расчет зубчатой передачи. Проверка условия прочности зубьев колеса. Коэффициент неравномерности нагрузки.
курсовая работа [1,1 M], добавлен 18.10.2013Исследование устройства и назначения барабанной шаровой мельницы. Определение оптимального диаметра шаров стальных мелющих для шаровых мельниц. Расчет потребляемой мощности, производительности мельницы, веса шаровой загрузки, частоты вращения барабана.
курсовая работа [897,1 K], добавлен 06.08.2013Принцип действия, конструкции и скоростные режимы шаровых мельниц. Сталь Гадфильда и ее физические свойства. Разработка способа упрочнения футеровки шаровой мельницы в условиях эксплуатации. Расчет времени предлагаемой упрочняющей обработки и работы.
курсовая работа [802,9 K], добавлен 12.02.2012Основные способы производства цемента. Анализ конструкции и принципа действия трубной мельницы диаметром 3,2х15 метров и характеристика процессов, происходящих в ней. Патентный поиск, сущность модернизации машины. Расчет основных параметров мельницы.
дипломная работа [2,5 M], добавлен 21.06.2011Проблема измельчения цементных материалов. Классификация барабанных мельниц. Определение потребляемой мощности и производительности цементной мельницы. Выбор ассортимента загрузки первой камеры. Краткое описание традиционной шаровой трубной мельницы.
курсовая работа [272,5 K], добавлен 09.01.2013Применение шаровых мельниц для грубого и тонкого помола материалов. Принцип действия механизма, каскадный и водопадный режимы работы мелющих тел. Мельницы периодического действия с неметаллической футеровкой. Критическая и рабочая частота вращения.
курсовая работа [94,1 K], добавлен 07.12.2010Кинематический расчет привода пластинчатого транспортёра шаровой мельницы и электродвигателя. Определение допускаемого значения контактных напряжений изгиба и силовых параметров передач. Вычисление шпонок, подшипников и смазки зубчатого зацепления.
курсовая работа [1,1 M], добавлен 23.11.2011Принцип действия барабанной мельницы и гидроциклона (аппарата для разделения в водной среде зёрен минералов). Колесный сепоратор с вертикальным элекаторным колесом. Расчет обогатимости угля, выхода концетрата, промпродукта и отходов при данной плотности.
контрольная работа [849,5 K], добавлен 21.11.2010Создание промышленной вибрационной мельницы для приготовления качественных дисперсных порошков. Требования изготовления и эксплуатации в условиях машиностроительного завода. Повышение производительности дисперсного размола, удобство в эксплуатации.
дипломная работа [2,4 M], добавлен 12.08.2017Анализ конструкции и принципа действия мельницы самоизмельчения "Гидрофол". Определение основных параметров машины. Расчет мощности и подбор электродвигателя. Расчет передач привода, деталей машины на прочность, подбор шпонок, подшипников, муфт.
курсовая работа [564,7 K], добавлен 09.12.2014Характеристика и сравнение способов производства, суть технологического процесса получения хлористого калия. Требования к техническому обслуживанию и ремонту технологического оборудования. Назначение, устройство, принцип работы стержневой мельницы.
дипломная работа [108,5 K], добавлен 04.01.2011Технологическое описание процесса и установки для размола до пылевидного состояния: описание мельницы-вентилятора и ее основных конструктивных элементов. Цель создания автоматизированной системы управления производством, ее функции и требования.
курсовая работа [632,4 K], добавлен 23.08.2013Характеристика предприятия ОАО "Поливтор", организация ремонтов оборудования. Назначения, техническая характеристика шаровой мельницы сухого помола модели 151М. Описания конструкции основных узлов и принцип работы. Периодичность технических обслуживаний.
дипломная работа [2,6 M], добавлен 09.01.2009Разработка проекта мельницы двухсортного помола ржи с использованием четырехвальцевых станков, производительностью 220 тонн/сутки. Описание технологии и схемы предварительного просушивания и подготовки зерна к помолу. Экономическое обоснование проекта.
курсовая работа [531,0 K], добавлен 13.09.2011Анализ конструкции мельницы "МШЦ 3,8х5500". Разработка маршрутной технологии изготовления крупногабаритных деталей и операционной технологии изготовления детали "стенка торцевая". Техническое нормирование времени операции и испытание оборудования.
дипломная работа [1,9 M], добавлен 27.10.2017Определение основных размеров сушильного аппарата, его гидравлического сопротивления. Принцип действия барабанной сушилки. Расчет калорифера для нагревания воздуха, подбор вентиляторов, циклона, рукавного фильтра. Мощность привода барабанной сушилки.
курсовая работа [2,2 M], добавлен 27.07.2010Краткая характеристика предприятия ОАО "Катавский цемент", его основные технико-экономические показатели. Разработка технологии и организация капитального ремонта мельницы сырьевой диаметром 3х8 м с заменой выходного днища в условиях предприятия.
дипломная работа [3,4 M], добавлен 12.09.2012Транспортировка, хранение разгрузочной диафрагмы и её комплектующих комплеков. Характеристика этапов монтажа разгрузочной диафрагмы, предназначенной для передачи сухого помола различных рудных и нерудных полезных ископаемых в бункер шаровой мельницы.
контрольная работа [1,0 M], добавлен 30.07.2011Оборудование для размола и смешивания порошков. Расчет мощности электродвигателя и клиноременных передач. Разработка технологического процесса изготовления дебалансного вала. Выбор и расчет припусков на обработку. Техническое нормирование операций.
дипломная работа [2,4 M], добавлен 27.10.2017