Определение потребной мощности для привода валков

30.10.2014

Приведенные ранее материалы показывают, что расход энергии при измельчении зерна зависит от многих факторов, главным образом от структуры зерна, геометрических и кинематических параметров валков. Наличие большого числа факторов, обусловливающих сложность процесса измельчения зерна и его частей, затрудняет определение мощности, потребной для привода вальцевого станка. Это, в свою очередь, тормозит широкое внедрение индивидуального электропривода и автоматизацию технологического процесса на предприятиях мукомольной промышленности.
Вопросам энергоемкости процесса измельчения зерна уделялось большое внимание в русской и зарубежной литературе,
Как указывалось, первые исследования в этой области проводили проф. П. А. Афанасьев и проф. К. А. Зворыкин,
В последние годы в России исследованиями в этой области занимались А. В. Панченко, проводивший исследования влияния различных факторов на энергоемкость процесса при измельчении ржи, П.П. Ястребов — при измельчении пшеницы в сортовую муку. В 1940 г. на мелькомбинате им. В. И. Ленина в Ленинграде бригада сотрудников Промзернопроекта провела испытания при измельчении ржи на четырех драпых системах и различных нагрузках на отдельные системы с целью установления потребной мощности для привода валков. Аналогичные исследования проводились на экспериментальной мельнице ВНИИЗ при сортовом помоле пшеницы П. П. Тарутиным, С.Б. Ростовским, Г.И. Креймерманом, А.Р. Демидовым, С. С. Суворовым и Г. В. Древсом и К. А. Парфеновым на мелькомбинате им. Цюрупы в Москве.
Ряд работ были проведены и за рубежом.
Несмотря на большой объем проведенных исследований, до 1950 г. не были разработаны нормы мощности для привода мельничных валков.
В 1950 г. под руководством автора на экспериментальной мельнице ВНИИЗ были проведены исследования, которые позволили впервые разработать «нормы мощности» для привода вальцевых станков при сортовом помоле пшеницы. Хотя эти нормы утверждены Министерством заготовок, но и они не могут удовлетворить нужды промышленности.
Экспериментальный материал, который положен в основу разработки норм, получен при измельчении одного сорта пшеницы IV типа Кировоградской области со стекловидностью 39—44%, и постоянных величинах влажности 14,3%, рабочего зазора, а также геометрических и кинематических параметрах валков.
Между тем для проектирования новых и реконструкции действующих мельниц необходимо иметь исходные данные для расчета потребной мощности при измельчении различных сортов пшеницы. Важное значение при этом приобретают такие факторы как величина рабочего зазора, диаметр валков, скорости и отношения окружных скоростей валков и т.п., влияющие на величину потребной мощности.
Таким образом, назрела необходимость в изыскании более совершенных способов определения потребной мощности для привода основных измельчающих машин — вальцевых станков.

Выведено уравнение (4-61) и определены коэффициенты пропорциональности ξ позволяющие в зависимости от различных факторов исчислять вновь образованную поверхность в 1 кг измельченных частиц.
Кроме того, найдены экспериментально величины расхода энергии на единицу вновь образованной поверхности:
— при измельчении различных сортов пшеницы в зависимости от ее влажности и температуры, а также крупок на валках с различной геометрией рабочих поверхностей;
— при обработке продуктов, поступающих на вымольные системы.
Располагая этими данными, можно приближенно, но с достаточной для практики точностью определять величину потребной мощности для привода основной измельчающей машины — вальцевого станка:

где ΔS — вновь образованная поверхность в 1 кг измельченных частиц в см2/кг.
А — работа, необходимая для образования единицы поверхности в квт*ч/см2;
Q — количество продукта, поступающего на валки для измельчения в кг/час;
N0 — мощность для привода валков на холостом ходу.
Проверим уравнение (4-73) расчетом.
Измельчалась пшеница Одесская 3 Харьковской области со стекловидностью 91% и влажностью 16,7%.
В результате измельчения зерна поверхность AS увеличилась на 39000 см2/кг.
Расход энергии на образование единицы поверхности А составил: 0,245 вт*сек/см2 = 0,245/1000*3600 квт*ч/кг.
Производительность валков Q=6500 кг/час.
Потребная мощность для привода валков на холостом ходу N0≈2 квт. Получаем:

Аналогичные данные были получены комиссией, созданной для проверки предложенных нами норм нагрузок для отдельных систем при измельчении пшеницы в сортовую и ржи в обойную муку.