ПОВЫШЕНИЕ ЭФФЕКТИВНОСТИ ПРОЦЕССА ИЗМЕЛЬЧЕНИЯ ЗЕРНА ПУТЕМ ИЗМЕНЕНИЯ КОНСТРУКТИВНО-РЕЖИМНЫХ ПАРАМЕТРОВ МОЛОТКОВОЙ ДРОБИЛКИ
|
Введение 5
ГЛАВА 1 ОБЗОР И АНАЛИЗ НАУЧНО-ТЕХНИЧЕСКОЙ ЛИТЕРАТУРЫ ПО ТЕМЕ ИЗМЕЛЬЧИТЕЛЕЙ 8
1.1 Назначение и область применения машин для измельчения 8
1.2 Способы измельчения сыпучих кормов 9
1.3 Классификация машин для измельчения 11
1.4 Устройство и обзор современных измельчителей 16
1.5 Патентно-информационный анализ измельчителей 29
Выводы к 1 главе 36
ГЛАВА 2 НЕОБХОДИМОСТЬ УСОВЕРШЕНСТВОВАНИЯ КОНСТРУКТИВНО- РЕЖИМНЫХ ПАРАМЕТРОВ ИЗМЕЛЬЧИТЕЛЯ 37
2.1 Обоснование необходимости улучшения объекта исследования 37
2.2 Обоснование применения решет с прямоугольными отверстиями 38
2.3 Влияние прямоугольной формы отверстий на качество продукта 42
2.4 Влияние прямоугольной формы отверстия на изменение площади поверхности корма и
энергоемкость измельчения 46
2.5 Влияние прямоугольной формы отверстия на энергоемкость пневмотранспортирования 48
2.6 Описание конструкции регулятора сечения 51
Выводы к 2 главе 53
ГЛАВА 3 ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ РАСЧЁТ ИЗМЕЛЬЧИТЕЛЯ 54
3.1 Расчет основных параметров 54
3.2. Определение мощности на привод дробилки 59
3.3 Расчеты на прочность 60
3.3.1 Расчет подшипников 62
3.3.2 Расчет сварных соединений 53
3.4 Описание проектируемой молотковой дробилки 63
3.4.1 Назначение и технические данные 63
3.4.2 Принцип действия 55
3.5 Особенности эксплуатации и техника безопасности 66
Заключение
Список литературы
ГЛАВА 1 ОБЗОР И АНАЛИЗ НАУЧНО-ТЕХНИЧЕСКОЙ ЛИТЕРАТУРЫ ПО ТЕМЕ ИЗМЕЛЬЧИТЕЛЕЙ 8
1.1 Назначение и область применения машин для измельчения 8
1.2 Способы измельчения сыпучих кормов 9
1.3 Классификация машин для измельчения 11
1.4 Устройство и обзор современных измельчителей 16
1.5 Патентно-информационный анализ измельчителей 29
Выводы к 1 главе 36
ГЛАВА 2 НЕОБХОДИМОСТЬ УСОВЕРШЕНСТВОВАНИЯ КОНСТРУКТИВНО- РЕЖИМНЫХ ПАРАМЕТРОВ ИЗМЕЛЬЧИТЕЛЯ 37
2.1 Обоснование необходимости улучшения объекта исследования 37
2.2 Обоснование применения решет с прямоугольными отверстиями 38
2.3 Влияние прямоугольной формы отверстий на качество продукта 42
2.4 Влияние прямоугольной формы отверстия на изменение площади поверхности корма и
энергоемкость измельчения 46
2.5 Влияние прямоугольной формы отверстия на энергоемкость пневмотранспортирования 48
2.6 Описание конструкции регулятора сечения 51
Выводы к 2 главе 53
ГЛАВА 3 ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ РАСЧЁТ ИЗМЕЛЬЧИТЕЛЯ 54
3.1 Расчет основных параметров 54
3.2. Определение мощности на привод дробилки 59
3.3 Расчеты на прочность 60
3.3.1 Расчет подшипников 62
3.3.2 Расчет сварных соединений 53
3.4 Описание проектируемой молотковой дробилки 63
3.4.1 Назначение и технические данные 63
3.4.2 Принцип действия 55
3.5 Особенности эксплуатации и техника безопасности 66
Заключение
Список литературы
Основными задачами, стоящими перед пищевой промышленностью, являются обеспечение стабильных поставок качественных пищевых продуктов населению и организация производства принципиально новых видов продукции, а также создание и внедрение современного высокопроизводительного технологического оборудования, которое, благодаря использованию современных технологий, повышает производительность труда и снижает негативное воздействие на окружающую среду и способствует экономии сырья и материальных ресурсов.
Одной из основных задач в развитии перерабатывающей промышленности является повышение ее эффективности. Особое значение имеет внедрение передовых технологических процессов переработки продуктов и более совершенных технологических средств, а также на основе их поточных линий подготовка различных продуктов. Дробилка является одной из важнейших машин в перерабатывающей промышленности.
Молотковая дробилка - это механическая дробильная машина, используемая для разрушения кусков, зерен и частиц минерального сырья и аналогичных материалов путем дробления горных пород с помощью ударов молотков, прикрепленных к быстро вращающемуся ротору, а также путем дробления кусков при ударах по корпусу дробилки.
Измельчители можно разделить на: однороторные нереверсивные молотковые дробилки с колосниковыми решетками, однороторпые нереверсивные молотковые дробилки без колосниковых решеток, двухроторные молотковые дробилки с решетками, двухроторные реверсивные дробилки с решетками, двухроторные реверсивные дробилки с решетками.
Также различают измельчители крупного (до 100—300 мм), среднего (25— 100 мм) и мелкого (5—25 мм) дробления.
Эти машины характеризуются простотой конструкции, надежной эксплуатацией и простотой обслуживания во время эксплуатации. Дробилки обеспечивают: равномерное измельчение продукта; быстрое удаление из дробильной камеры; возможность контролировать степень измельчения; наименьшее образование пылевых фракций; автоматическое управление процессом измельчения; легкая замена изнашивающихся деталей (молотки, сита, деки); минимальное энергопотребление; механизированная погрузка и выгрузка материала.
Измельчители используются в том случае, когда необходимо получить относительно мелко измельченный и однородный продукт без последующего использования сортировочных устройств. Они эффективны при разрушении сухих, хрупких продуктов и менее эффективны для волокнистых продуктов и продуктов с высоким содержанием жира и влаги. Продукт в молотковых дробилках измельчается от ударов молотков по частицам продукта, ударяя частицы друг о друга, а также в результате воздействия частиц на деку измельчителя и в результате истирания частиц между молотками и декой.
В ротационных машинах, в состав которых входят молотковые дробилки, рабочие органы совершают вращательное движение с большой частотой вращения, благодаря которому осуществляется технологический процесс. Расчет и конструирование таких машин сопряжены с определенными трудностями, поскольку должны учитывать силы инерции. При перемещении деталей с большой скоростью возникают значительные силы инерции большой величины и разнонаправленные. Эти силы воздействуют на движущиеся части машины, передаются через опоры и подвески на корпус и далее на фундамент здания. Эти силы должны быть приняты во внимание при расчете и конструировании, чтобы избежать разрушения изделия, а также уменьшить вредное воздействие вибрации на машину, здание и человека.
Целью исследования данной работы является повышение эффективности процесса измельчения зерна за счет улучшения конструктивно-режимных характеристик измельчителя.
Объектом исследования является технологический процесс измельчения зерна в молотковой дробилке, а также ее основные конструктивные элементы.
Предметом исследования являются закономерности влияния основных конструктивно-режимных характеристик измельчителя на эффективность процесса измельчения зерна.
Одной из основных задач в развитии перерабатывающей промышленности является повышение ее эффективности. Особое значение имеет внедрение передовых технологических процессов переработки продуктов и более совершенных технологических средств, а также на основе их поточных линий подготовка различных продуктов. Дробилка является одной из важнейших машин в перерабатывающей промышленности.
Молотковая дробилка - это механическая дробильная машина, используемая для разрушения кусков, зерен и частиц минерального сырья и аналогичных материалов путем дробления горных пород с помощью ударов молотков, прикрепленных к быстро вращающемуся ротору, а также путем дробления кусков при ударах по корпусу дробилки.
Измельчители можно разделить на: однороторные нереверсивные молотковые дробилки с колосниковыми решетками, однороторпые нереверсивные молотковые дробилки без колосниковых решеток, двухроторные молотковые дробилки с решетками, двухроторные реверсивные дробилки с решетками, двухроторные реверсивные дробилки с решетками.
Также различают измельчители крупного (до 100—300 мм), среднего (25— 100 мм) и мелкого (5—25 мм) дробления.
Эти машины характеризуются простотой конструкции, надежной эксплуатацией и простотой обслуживания во время эксплуатации. Дробилки обеспечивают: равномерное измельчение продукта; быстрое удаление из дробильной камеры; возможность контролировать степень измельчения; наименьшее образование пылевых фракций; автоматическое управление процессом измельчения; легкая замена изнашивающихся деталей (молотки, сита, деки); минимальное энергопотребление; механизированная погрузка и выгрузка материала.
Измельчители используются в том случае, когда необходимо получить относительно мелко измельченный и однородный продукт без последующего использования сортировочных устройств. Они эффективны при разрушении сухих, хрупких продуктов и менее эффективны для волокнистых продуктов и продуктов с высоким содержанием жира и влаги. Продукт в молотковых дробилках измельчается от ударов молотков по частицам продукта, ударяя частицы друг о друга, а также в результате воздействия частиц на деку измельчителя и в результате истирания частиц между молотками и декой.
В ротационных машинах, в состав которых входят молотковые дробилки, рабочие органы совершают вращательное движение с большой частотой вращения, благодаря которому осуществляется технологический процесс. Расчет и конструирование таких машин сопряжены с определенными трудностями, поскольку должны учитывать силы инерции. При перемещении деталей с большой скоростью возникают значительные силы инерции большой величины и разнонаправленные. Эти силы воздействуют на движущиеся части машины, передаются через опоры и подвески на корпус и далее на фундамент здания. Эти силы должны быть приняты во внимание при расчете и конструировании, чтобы избежать разрушения изделия, а также уменьшить вредное воздействие вибрации на машину, здание и человека.
Целью исследования данной работы является повышение эффективности процесса измельчения зерна за счет улучшения конструктивно-режимных характеристик измельчителя.
Объектом исследования является технологический процесс измельчения зерна в молотковой дробилке, а также ее основные конструктивные элементы.
Предметом исследования являются закономерности влияния основных конструктивно-режимных характеристик измельчителя на эффективность процесса измельчения зерна.
Проведенные теоретические исследования позволяют сделать следующие выводы:
1. Энергоемкость измельчения и эффективность скармливания кормов можно улучшить за счет уменьшения содержания пылевидной фракции и недоизмельченных частиц путем совершенствования конструктивно-режимных параметров молотковой дробилки;
2. Проведенный обзор существующих конструкций измельчающих машин выявил их существенные недостатки. Принимая во внимание наметившиеся тенденции, была разработана молотковая дробилка, отличающаяся тем, что в ее конструкции используется регулятор «живого» сечения, выполненный в виде подвижного и неподвижного решет с отверстиями прямоугольной формы. В конструкции дробилки ротор и вентилятор имеют независимый привод с изменяемой скоростью вращения.
3. В ходе теоретического обоснования получены аналитические зависимости, отличающиеся тем, что отображают влияние прямоугольной и круглой формой отверстий на качественные и энергетические показатели корма.
4. Анализ уравнений регрессии позволяет установить рациональные конструктивно-режимные параметры молотковой дробилки, способствующие получению продукта с заданными параметрами и минимальной удельной энергоемкостью.
5. Дерть с модулем помола 1,56 мм, полученная с использованием регулятора «живого» сечения имеет по сравнению с решетами с круглыми отверстиями на 45,05 % и 22,28 % меньшее содержание пылевидной фракции и недоизмельченных частиц соответственно. Коэффициент вариации улучшился на 14,02 %, а средневзвешенное квадратическое отклонение - на 13,95 %, что позволяет говорить о улучшении выравненности дерти. Дерть с модулем помола 1,56 мм полученная при использовании регулятора «живого» сечения имеет на 20,22 % меньшую суммарную площадь по сравнению с решетом с круглой формой отверстий. Данное изменение привело к снижению удельной энергоемкости измельчения и пневмотранспортирования, а общие удельные энергозатраты Ээф.общ снизились (в т. ч. за счет оптимизации работы вентилятора) на 24,25 %.
1. Энергоемкость измельчения и эффективность скармливания кормов можно улучшить за счет уменьшения содержания пылевидной фракции и недоизмельченных частиц путем совершенствования конструктивно-режимных параметров молотковой дробилки;
2. Проведенный обзор существующих конструкций измельчающих машин выявил их существенные недостатки. Принимая во внимание наметившиеся тенденции, была разработана молотковая дробилка, отличающаяся тем, что в ее конструкции используется регулятор «живого» сечения, выполненный в виде подвижного и неподвижного решет с отверстиями прямоугольной формы. В конструкции дробилки ротор и вентилятор имеют независимый привод с изменяемой скоростью вращения.
3. В ходе теоретического обоснования получены аналитические зависимости, отличающиеся тем, что отображают влияние прямоугольной и круглой формой отверстий на качественные и энергетические показатели корма.
4. Анализ уравнений регрессии позволяет установить рациональные конструктивно-режимные параметры молотковой дробилки, способствующие получению продукта с заданными параметрами и минимальной удельной энергоемкостью.
5. Дерть с модулем помола 1,56 мм, полученная с использованием регулятора «живого» сечения имеет по сравнению с решетами с круглыми отверстиями на 45,05 % и 22,28 % меньшее содержание пылевидной фракции и недоизмельченных частиц соответственно. Коэффициент вариации улучшился на 14,02 %, а средневзвешенное квадратическое отклонение - на 13,95 %, что позволяет говорить о улучшении выравненности дерти. Дерть с модулем помола 1,56 мм полученная при использовании регулятора «живого» сечения имеет на 20,22 % меньшую суммарную площадь по сравнению с решетом с круглой формой отверстий. Данное изменение привело к снижению удельной энергоемкости измельчения и пневмотранспортирования, а общие удельные энергозатраты Ээф.общ снизились (в т. ч. за счет оптимизации работы вентилятора) на 24,25 %.