Выбор и расчет технологического и транспортного оборудования

Выбор и расчет оборудования по линии подготовки трепела

Дробление является первым этапом измельчения, под которым понимается разделение твердого тела на части меньших размеров. Процесс дробления может осуществляться в одну, две и так далее стадий в зависимости от степени измельчения материала, для определения которой необходимо знать максимальную крупность куска исходного материала и конечного продукта.

Для дробления на первой стадии применяются дробилки: щековые, конусные, ударного действия, валковые, на последующих стадиях конусные среднего и мелкого дробления, ударного действия, валковые. Поскольку трепел является влажным материалом (w=20%), то для его дробления применяют роторную самоочищающуюся дробилку с подсушкой. По коэффициенту измельчения можно определить во сколько стадий будет протекать дробление трепела:

i.

Для исходного материала (трепла) коэффициент измельчения рекомендованный практикой для одностадийного дробления с использованием молотковой дробилки составляет 8−10.

Таким образом, дробление будет происходить в одну стадию.

В состав узла дробления входят: бункер приёма исходного материала-1, пластинчатый питатель-2, дробилка-3, ленточный конвеер-4.

Выбор дробилки производится по двум основным параметрам — производительности (Q = 19,05 м³/ч) и наибольшего куска материала (Д_mах = 300 мм), поступающего на дробление.

Для дробления трепела была выбрана роторная дробилка марки СМЦ-209.

Таблица 6. Технические характеристики роторной дробилки СМЦ-209.

Емкость и тип приемного бункера зависит от вида загрузочного устройства, крупности кусков материала и типа питателя. Он выполняется с наклонными боковыми и задней стенками. Угол наклона стенок 50ч60⁰. Выходное окно из бункера должно иметь высоту в 2,5−3 раза больше размеров кусков материала:

Н=2,5 •300=750мм.

Нормальная работа дробилок обеспечивается комплексом вспомогательного оборудования, которое должно подбираться в соответствии с типом и видом дробилки.

Пластинчатый питатель подбирается в зависимости от загрузочного отверстия дробилки и от производительности (Q = 19,05 м³/ч). Ширина нижнего отверстия должна быть не менее двух максимальных размеров кусков материала и составляет примерно 0,8 ширины ленты питателя, подобранного в зависимости от дробилки. Ширина нижнего отверстия бункера:

В =0,8• В_ленты = 0,8 • 800 = 640 мм.

Таблица 7. Техническая характеристика пластинчатого питателя СМ- 97Б.

Необходимую вместимость приёмного бункера можно определить по формуле:

V6=k•Q, м3

где V₆— вместимость приёмного бункера, м³

k — коэффициент запаса (ч) k =3.

Q — заданная производительность трепела.

V₆ = 3•19,05=57,15 м³

После дробления материал крупностью 0−40 мм попадает на ленточный конвейер. Ширина ленты:

В=1000 •.

ц₁— угол насыпки материала, зависящий от угла естественного откоса материала ц₁ =0,35• ц₀

ц₀=20.

F — площадь поперечного сечения материала на ленте, м², определяется по зависимости:

где Q — расчетная производительность, м³/ч.

V — скорость движения ленты, м/с, зависящая от вида транспортируемого материала и ширины ленты — 1,5 м/с.

С — коэффициент принимаемый в зависимости от угла наклона конвейера, величина которого зависит от вида транспортируемого материала Q=19,05 м³/ч; V=1,5м/с (по таблице 38/4/); С=1 (по таблице 39/4/).

В=1000 • =139,83 мм Должно соблюдаться соотношение:

B?3,3•dmax+200 мм, где dmax — максимальный размер кусков транспортируемого материала, 40 мм В?3,3•40+200= 332 мм Стандартная ширина ленты равна 400 мм.

Рисунок 6. Ленточный конвейер.

Диаметр головного хвостового барабана конвейера определяется в зависимости от количества прокладок в ленте:

приводной барабан:

Д_пр=(125−150)•i, мм хвостовой барабан:

Дхв=(75−100)•i, мм.

i — количество прокладок принимается по таблице 41/4/, i=3−5.

Dnp=150•5=750 мм; Dxв = 100•5=500 мм;

По расчетным значениям принимается стандартное значение диаметров барабана:

Dnp=1000 мм; Dxв=500 мм;

Длина барабанов:

Lв=B+(100ч150), мм где В — стандартная ширина ленты — 500 мм.

Lв=500+125=625 мм щ=0.25 — коэффициент сопротивления принимается по таблице 43/4/, в зависимости от длины ленты (подбирается по приложению «компоновочного решения дробильно-сортировочного узла» исходя из масштаба L=11м).

Gm=F • L • г.

F=3,5•10-3 м2; L=11м; г=1000кг/м3

G_m =3,5•10^-3 • 11•1000=38,5 кг,.

Принимаем электродвигатель серии 4А: 4А 90 L293 и редуктор Ц2С.

Для транспортировки материала из дробильного узла применяются ковшовые элеваторы. Существуют быстроходные и тихоходные элеваторы, классификация которых обусловлена способом загрузки и разгрузки материалов. Выбор типа элеватора, а также наполнения и разгрузки зависит от механических свойств материалов. Для транспортирования абразивных и крупнокусковых материалов целесообразно применять элеваторы быстроходного типа с центробежной самотечной разгрузкой, следовательно, для транспортировки трепела применяются элеватор с глубоким типом ковша.

Ориентируясь на расчётное значение производительности (Q= 19,05 м3 /ч) выбираем типоразмер элеватора для трепла ЭЛГ-200.

Таблица 8 — Типоразмеры и основные параметры элеватора.

Мощность электродвигателя определяется по формуле:

где Q — производительность элеватора, т/ч Нвысота подъема материала.

R — коэффициент вредных сопротивлений.

зкпд привода гобъемная плотность материала, т/м³

Принимаем электродвигатель закрытый обдуваемый: 0,55кВт 4А7166УЗ. Из элеватора материал подается в приемный бункер перед помолом.

Применяется пирамидальный бункер.

Угол наклона стенок бункера и течек к горизонту должен быть не менее 50°.

Емкость бункера определяется по формуле:

В_ч — количество материала выходящего из бункера; ф — время, на которое задается запас (2-Зч); к1=0.9 — коэффициент заполнения.

V=h₂•b²+h₁/3•(b²+a•b+a²), i³

где h₁ — высота пирамидальной части,.

h₂ — высота призматической части, а, а₁ — размеры выпускных отверстий,.

b, b₁ — размеры призматической части бункера.

a = k•(dmax+80)-tgц где k =2,4.

ц=45, угол естественного откоса материала в покое (таблица 60/4/).

а = 2,4•(40 + 80)• tg45°=0,Зм Углы наклона стенок и ребер бункера к горизонту:

для стенок:

б=ц+(5…10).

б=45+8=53°.

для рёбер:

б₁=с+(5…10).

с — угол трения материала, определяемый из соотношения: f = tgp, где fкоэффициент трения f =0,84 (таблица 60 /4/).

б₁ =40,03 + 8 = 48,03° Высота пирамидальной части бункера:

Высота призматической части бункера:

м Для непрерывной подачи трепела в мельницу под бункером устанавливается тарельчатый питатель марки Д-160.

Таблица 9 — Техническая характеристика тарельчатого питателя Д-160.