Теоретическое обоснование модели измельчителя ЦВС

01.11.2014

Разработку элементов конструкции нового измельчителя целесообразно производить с использованием известных широко апробированных в практике конструктивных решений.
В центробежных измельчителях загрузка продукта в рабочий объем, его равномерное распределение и направление в зону измельчения достигаются установкой вертикальных патрубков и распределительных конусов по осям вращения рабочих органов. Причем последние устанавливаются на вращающемся в горизонтальной плоскости элементе конструкции, непосредственно граничащим с зоной измельчения, что обеспечивает направление продукта в зону измельчения с возрастающей центробежной силой.
Повышение избирательности измельчения на современном уровне развития техники и технологии возможно в двух направлениях: направленным изменением структурно-механических свойств и созданием в измельчаемом продукте напряжения, достаточного для разрушения менее прочной фазы. Если первое направление получило достаточно широкое развитие в технологии муки, то второе — в технологиях химической и горной промышленностях. Пример — гирационные дробилки, планетарные и роликовые мельницы. В них генерирование разрушающих усилий осуществляется рабочим органом, находящимся в поле центробежных сил и не имеющим жесткой кинематической связи с другим или другими рабочими органами, образующими зону измельчения. Тогда, согласно разработанному способу и результатам проведенных исследований, основным измельчающим органом измельчительного барабана следует принять цилиндрическое тело, свободно расположенное в нем. Масса его должна быть согласована с угловой скоростью вращения водила для создания разрушающих эндосперм зерна усилий в центробежном поле сил.
Организация второго этапа измельчения, без вывода измельчаемого продукта из рабочего объема и в полной аналогии с первым, возможна при фрикционном зацеплении внешней поверхности измельчительного барабана с внутренней корпуса. Для этого из-мельчительные барабаны должны быть установлены с возможностью перемещения вдоль водила по радиусу корпуса. Разрушающие усилия сжатия и сдвига на втором этапе создаются за счет соответственно центробежной и силы трения качения, увеличенных, по сравнению с силами первого этапа, на массу барабана. Такое приложение разрушающих усилий минимизирует скольжение зернопродуктов относительно рабочих органов, а следовательно, и истирание оболочечных продуктов, и выполняет один из основных постулатов измельчения — повышение разрушающих усилий по мере снижения крупности. Уровень разрушающих усилий регулируется изменением частоты вращения водила и легко приводится к уровню, необходимому для разрушения. Последнее позволяет избежать или минимизировать прессование измельченного продукта, а в итоге снизить затраты электроэнергии.
Замена трения скольжения в зоне измельчения (вальцовые станки типа А1-БЗН) на трение-качения позволяет выполнить рабочую поверхность измельчительных барабанов гладкой и повысить качество муки. Многочисленные исследования по применению гладких поверхностей на вальцовых станках подтверждают данное предположение.
В соответствии с результатами анализа обобщенного математического описания и согласно способу приведенному ранее, эффективная реализация процесса измельчения возможна при постоянном поддержании максимально возможной концентрации крупных частиц. Это состояние достигается пневматической классификацией в вихре со стоком. Для создания последнего в предполагаемой конструкции следует принять диаметры измельчительных барабанов, близкие к половине диаметра корпуса. Тогда вращающие с водилом барабаны выполняют роль механической системы, генерирующей вихрь со стоком. Вращение барабанов вокруг собственной оси интенсифицируют этот вихрь, поскольку направление их вращения с ним совпадает. Аналогично происходит генерирование вихря со стоком и внутри измельчительных барабанов. Отличие состоит в том, что генератором вихря являются внутренняя цилиндрическая часть барабанов и цилиндрическое измельчительное тело, вращающееся в одном с барабанами направлении.

Имя:*
E-Mail:
Комментарий: