Разработка функционально-кинематической схемы модели ЦВС
01.11.2014
В основу разработки схем модели были положены результаты исследований и наиболее перспективные технические и конструкторские решения современных образцов центробежных измельчителей в различных отраслях народного хозяйства, рассмотренные ранее.
Функциональная схема модели измельчителя, реализующая новый способ измельчения представлена на рис. 4.7.
Технологическая схема модели, обеспечивающая реализацию функциональной, представлена на рис. 4.8. Согласно ей, на валу 1, установленном в центре цилиндрического корпуса 2 с возможностью вращения вокруг собственной вертикальной оси, жестко закреплены по диаметру два плеча 3, на каждом из которых установлены с возможностью перемещения по радиусу корпуса и вращения вокруг собственной оси цилиндрические измельчительные барабаны 4, Цилиндрический корпус сверху закрыт крышкой 5, в которой расположены опорные подшипники вала 1, а снизу конусом 6, обращенным усеченной вершиной вниз. Измельчительные барабаны закрыты верхней 7 и нижней крышками 8. Нижние крышки 8 выполнены сплошными. На их наружных и внутренних сторонах жестко установлены консольно в центре соответственно валы 9 и распределительные конусы 10. Верхние крышки 7 выполнены с разгрузочными отверстиями 11, расположенными по радиусам, и центральными загрузочными 12. Последние выполнены внутри консольных валов 13, установленных жестко на наружных поверхностях крышек 7 в центре. Верхняя часть вала 1 полая и заканчивается распределительным конусом 14, установленным вершиной вверх. У основания конуса 14 к валу 1 диаметрально жестко крепятся горизонтальные патрубки 15, сообщающиеся с его верхней полой загрузочной частью и соединенные гофропатрубками 16 с загрузочными патрубками 17, установленными в центре измельчительных барабанов 4. В них свободно расположены измельчающие тела 18 цилиндрической формы. Перемещение измельчительных барабанов 4 по радиусу корпуса 2 осуществляется по пазам 19, выполненным в корпусах 20 верхних подшипников. На выступающей над верхней крышкой 5 полой частью вала 1 установлен шкив 21 для клиноременной передачи.
На холостом ходу и под нагрузкой измельчительные барабаны под действием центробежной силы прижимаются к внутренней поверхности цилиндрического корпуса и начинают дополнительно вращаться вокруг собственной оси, т. е. совершают планетарное движение вокруг оси модели. Воздух внутри барабанов и корпуса приобретает вихревое движение со стоком в направлении разгрузочных отверстий барабанов и усеченной вершины конуса.
Подача продукта на измельчение осуществляется только при работе модели под нагрузкой через вертикальный вал корпуса, горизонтальные и вертикальные патрубки измельчительных барабанов. Движение продукта по горизонтальным патрубкам осуществляется под действием возрастающих по радиусу центробежных сил, что интенсифицирует процесс загрузки и исключает забивание патрубков. Равномерное распределение продукта по измельчительным барабанам обеспечивают распределительный конус 14 и равенство центробежных сил. Аналогичным образом достигается равномерность распределения продукта в зоне измельчения первого этапа. Последний происходит в зазоре между цилиндрическим телом и внутренней поверхностью барабана при восходящем по спирали слое и сопровождается внутрибарабанной пневмоклассификацией. Измельченный продукт (крупный на периферии, мелкий ближе к центру) разгружается через разгрузочные отверстия верхних крышек и попадает в поле центробежных сил, генерируемых измельчительными баранами. Крупные частицы отбрасываются на стенки корпуса и попадают в зону измельчения между корпусом и барабанами. Их измельчение происходит при нисходящем слое в результате многократного равнопериодного действия измельчительных барабанов. Процесс измельчения сопровождается пневмоклассификацией, как и внутри барабанов. В конце цилиндрической части корпуса измельчение заканчивается, поток измельченных частиц сужается и самостоятельно выводится вместе со стоком вихря из модели. Таким образом, реализуется функциональная схема при двухэтапном измельчении. На рис. 4.7 она соответствует правой части схемы.
При работе измельчителя в одноэтапном режиме измельчения с патрубков 15 и 17 снимается гофропатрубок 16. Патрубки 17 поворачиваются на 180°. На патрубки 15 монтируются жестко разъемными соединениями патрубки такого же сечения, согнутые в горизонтальной плоскости по радиусу, равному 3/4 радиуса корпуса в направлении, обратном вращению вала 1. Такое техническое решение обеспечивает равномерную подачу продукта на измельчение по образующей корпуса над измельчительными барабанами. Продукт поступает в зону измельчения между корпусом и барабанами и измельчается аналогично второму этапу рассмотренного выше процесса.
Таким образом, приведенная схема модели обеспечивает реализацию нового способа измельчения в полном, объеме и рекомендуется для практического исполнения.
Патентные исследования по отличительным признакам модели подтвердили патентную чистоту принятых в ней технических и конструкторских решений.
- Теоретическое обоснование модели измельчителя ЦВС
- Разработка новых способов высокоизбирательного и энергосберегающего измельчения
- Моделирование основных способов измельчения пищевого сырья
- Определение приоритетных направлений и методов комплексной интенсификации процесса измельчения
- Оценка технологической надежности работы вальцовых станков