Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

Механическое оборудование предприятий по производству вяжущих строи

..pdf
Скачиваний:
52
Добавлен:
15.11.2022
Размер:
18.2 Mб
Скачать

личаясь простотой изготовления, эти перегородки имеют неболь­ шую долговечность.

В настоящее время проводятся испытания наклонной междукамерной перегородки, принципиальное отличие которой в том, что она установлена под некоторым углом к оси вращения мельницы (обычно 42,5°). Особенностями наклонной перегородки являются: появление циклических изменений длины камеры, что вызывает дополнитель­ ное продольное движение мелющих тел и материала вдоль оси мель­ ницы; выполнение перегородкой функции встроенного классифика­ тора, отделение мелких частиц измельчаемого материала из камеры грубого помола и принудительное их перемещение в последующие камеры.

§ 54. Смазочная система и система гидроподпора

Для смазывания основных узлов трения трубных мель­ ниц применяют минеральные и пластичные смазочные материалы. При использовании минеральных масел применяют различные ме­ тоды смазывания — непрерывное, периодическое, циркуляционное, смазывание погружением и под давлением, смазывание масляным туманом и др. При использовании пластичных смазочных материа­ лов применяют ресурсное смазывание (одноразовое перед началом работы), смазывание набивкой, под давлением и др.

В зависимости от вида смазочные материалы бывают жидкие, пластичные и газообразные.

По характеру циркуляции смазочного материала смазочные си­ стемы бывают проточные и циркуляционные. В проточных системах смазочный материал подается к трущимся поверхностям периоди­ чески небольшими порциями, используется в работе один раз и в резервуар системы не возвращается. Все системы с использованием пластичного смазочного материала являются проточными. В цирку, ляционных системах применяют только жидкие смазочные матери­ алы, циркулирующие многократно между узлом трения и резерву, аром. При этом масло, сливающееся самотеком в резервуар, подвер. гается непрерывной очистке перед его повторной подачей к узду трения.

В смазочной системе мельницы 4,2x10 м (рис. 57) сочетает^ большинство перечисленных способов смазывания. Схемой преду. смотрено смазывание следующих узлов мельницы: цапфовых под. шипников (трубопроводы А подачи масла) — жидким смазочным материалом от циркуляционной системы (ЦСЖС-1) с подачу 125 л/мин под давлением до 0,4 МПа; подшипников качения вала под. венцовой шестерни (трубопроводы Б) и подшипников скольженця главного электродвигателя привода (трубопроводы В) — системой ЦСЖС-2 с подачей 50 л/мин под давлением до 0,4 МПа [слив масда из систем ЦСЖС-1 и ЦСЖС-2 показан штриховыми линиями (труб0_ проводы Д и £)]; открытое зацепление венцовой и подвенцовой шестерен (трубопровод Г) — пластичным смазочным материалом от

142

Рис. 57. Схема смазывания основных узлов трения мельницы 4,2Х 10 м

централизованной системы (ЦСПС) путем распыления форсунками смазочного материала струей сжатого воздуха на зубья венцовой ше­ стерни (графитовая смазка); редуктора вспомогательного привода и муфт зубчатых промежуточных соединений (на схеме не показаны)_ смазыванием погружением (КС); электродвигатель вспомогательного привода и опоры промежуточного вала (на схеме не показаны) — пластичными смазочными материалами от индивидуальной системы

смазывания (ИС).

Циркуляционные системы различных мельниц одинаковы и раз­ личаются лишь подачей, типом насосов и фильтров. В состав систем (рис. 58) входит следующее оборудование: резервуар 7 для масла; два насоса 5 с электродвигателями, один из которых рабочий, а вто­ рой резервный; два фильтра 4 с приводом; теплообменник (масло­

охладитель)

1 (при

необходимости);

трубопроводы напорный

13

и сливной 11

и запорная

арматура (вентили, задвижки,

клапаны);

перепускной

клапан

2 ;

аппаратура

управления — один

или

два

(в зависимости от наличия маслоохладителя) электроконтактных термометра 15 и 16; реле 8 уровня масла в резервуаре; два электро­ контактных манометра /7; технический манометр 18; технический дифференциальный манометр 19 для контроля перепада давления на фильтрах; командный электроприбор для автоматической очистки

фильтров.

При работе системы масло рабочим насосом 5 через плавающую всасывающую трубу подается из резервуара 7 в пластинчатые филь­ тры 4 , в которых происходит очистка масла от механических приме­ сей. Отсюда через маслоохладитель 1 (при его наличии) по напорному

трубопроводу 13 масло поступает к узлам трения 12. После смазы-

--------------лпялсамотеком-ГО!,'! по сливному трубопроводу 11 Вания всех узлов масло

возвращается в резервуар. В нем оно отстаивается, освобождается

от механических примесей и частично — от воды. Периодическая очистка масла в резервуаре осуществляется с помощью центробеж­ ного сепаратора 6 . Для улучшения отстоя, а также в холодное время года масло в резервуаре подогревается паром, подаваемым по паро­ проводу 9 с помощью мембранного вентиля с электромагнитным при­ водом. Вентиль включается при минимально допустимой температуре масла в резервуаре, а выключается при повышении температуры масла до нормальной. Команду на включение и выключение вентиля дает электроконтактный термометр /5, датчик которого 10 установлен на резервуаре и контролирует температуру масла.

Температура масла контролируется также после маслоохладителя с помощью датчика 14 и электроконтактного термометра 16.

При повышении температуры выше допустимого значения На пульт управления системой подается предупреждающий сигнал. Для непрерывного измерения давления масла до и после фильтров 4 применяют дифференциальный манометр 19. При нормальном пере­ паде давления на фильтрах замкнут минимальный контакт этого ма­ нометра и на пульте управления смазочной системой горит зеленая лампа. При загрязнении фильтров и увеличении перепада давления свыше допустимого замыкается максимальный контакт манометра и загорается сигнальная красная лампа.

Очистка фильтров 4 выполняется автоматически посредством включения их приводов от командного прибора КЭП или с помшцью датчика-реле разности давлений. Периодичность включения устанав­ ливается в зависимости от условий работы системы и смазываемых узлов трения и составляет 6—12 ч. Продолжительность включения соответствует двум-трем оборотам патрона фильтра. В аварийных ситуациях, когда фильтры засорены и их приводы не включаютея

срабатывает перепускной клапан 2 и масло поступает к узлам тре­

ния, минуя фильтры.

Для измерения давления масла в напорном трубопроводе за теплообменником установлен технический показывающий манометр 18 общего назначения. Для контроля давления масла в системе и авто­ матического включения резервного насоса на станции жидкого смазывания установлены два электроконтактных манометра

Уровень масла в резервуаре контролируют с помощью датчика 8 уровня поплавкового типа. К узлам трения 12 от напорного трубо­ провода 13 масло подается с помощью дроссельных распредели­ телей, снабженных регуляторами и указателями расхода масла. В системе смонтирован резервуар 3 давления (пресс-бак), давление воздуха в котором равно давлению в напорном трубопроводе.

Рассмотренные установки и различные способы смазывания в зна­ чительной мере используют также в схемах смазывания другого

оборудования для производства цемента.

В мельницах диаметром более 3 м предусматривают гидроподпор, заключающийся в подводе к цапфам мельницы в момент ее пуска и остановки масла под высоким давлением. В результате этого под цапфой появляется масляный клин и наблюдается незначительное «всплытие» (подъем) цапфы, что резко уменьшает силы трения между цапфой и вкладышем подшипника, снижая пусковые нагрузки на

двигатель и уменьшая износ пар трения.

Система гидроподпора (рис. 59) состоит из насосной установки, входящей в комплект мельницы и включающей в себя гидронасос 4, создающий давление 10 МПа, предохранительный клапан 5, масляный бак и фильтры для очистки масла, электроконтактные манометры 2 с электроаппаратурой, запорную аппаратуру 3 и трубопроводы 1 . Питание системы гидроподпора маслом, а также его очистка и подо­ грев при необходимости осуществляются от циркуляционной системы

жидкого смазывания мельницы (ЦСЖС).

§ 55. Расчет основных параметров трубной мельницы

и режимов ее работы]

Основными параметрами и режимами работы трубных мельниц являются: производительность, тонина (тонкость) помола, масса мелющих тел, коэффициент заполнения мельницы мелющими телами, частота вращения мельницы, мощность привода.

Тонкость помола материала зависит т>т твердости размалывае­ мого материала. Размолоспособность различных сырьевых матери­ алов по сравнению с размолоспособностью клинкера, принимаемой за единицу, характеризуется следующими значениями: известняк —

1,2—1,8, опока — 1,3—1,4, гранулированный доменный

шлак —

0,81, 1.

размолоспособность материала

Тонкость помола оценивают и

сравнивают по остатку на ситах №

02 (с-размером ячейки

0,2 мм)

и № 008 (с размером ячейки 0,08 мм) в процентах по массе или удель­ ной поверхности, определяемой по методу воздухопроницаемости.

Производительность

трубной

мельницы по сухому материалу

т/ч)

 

 

 

 

П = 6A5V у ~D0 (-£-)°’8

(76)

где

V — внутренний объем

мельницы,

м3; D0 — внутренний диаметр

мельницы

в свету, т. е. с учетом толщины футеровки, м; G — вес мелющих тел, Н; b — удельная производительность мельницы при заданной тонкости помола, т/(кВт-ч), для квар­ цевого песка b = 0,026 т/(кВт-ч), для клинкера и гранулированного шлама b = = 0,04 т/(кВт-ч), для известняка b = 0,042 т/(кВт-ч), для опоки b = 0,054 т/(кВт-ч);

6 — поправочный коэффициент на тонкость

помола; г) — коэффициент, зависящий

от схемы помола, для открытого цикла r| =

1 (для замкнутого цикла г| — 1,2-т-1,2).

Поправочный

коэффициент

б

1 при

помоле с остатком 10 %

на сите № 008,

б = 0,9-=-Э,8

с

остатком 8—6 %.

 

D0

- (0,94-^0,95) D,

(77)

где D — внутренний

диаметр

барабана

мельницы,

м.

Массу мелющих тел (в т) ориентировочно определяют из уравне­

ния

 

 

 

 

т = 0,785DoLcpmK,

(78)

где L — длина барабана, м;

ф — коэффициент заполнения

мелющими телами,

для шаровой загрузки в первой камере Ф

0,29-:-0,32, для цильпебсных камер ф

= 0,25-н0,3; mv — средняя

плотность

мелющих тел, т/м3,

ту — 4,6.

Частота вращения мельницы, строго определенная для каждого типоразмера мельницы, зависит от ее диаметра. Каждому диаметру барабана мельницы свойственна так называемая критическая ча­ стота вращения, при достижении которой за счет действия центро­ бежных сил мелющие тела будут вращаться, не отрываясь от его внутренней поверхности.

Критическая частота вращения барабана мельницы (в об/мин)

пкр = 42,3/17 Д,.

(79)

Рабочая частота вращения, когда мелющие тела падают на слой размалываемого материала, определяется коэффициентом запаса \р — 0,75:

п = фякр = 0,75 • 42,3/т/ Д) = 31,7/]/ D0.

(80)

При подборе параметров электродвигателя и редуктора привода мельницы частота вращения ее не должна превышать ±1 % частоты, рассчитанной по формуле (80).

Расчет мощности привода мельницы теоретически представля­ ет определенные трудности, связанные с хаотическим движением загружаемых в мельницу материала и мелющих тел при вращении барабана, различием физико-механических свойств размалываемого материала и соответствующего подбора размеров и массы мелющих тел. В связи с этим для определения мощности электродвигателя ис­ пользуют различные эмпирические зависимости.

В соответствии с исследованиями В. В. Товарова мощность, не­ обходимая для помола твердых пород в трубной мельнице (в кВт),

Na = 6,55V /D o ( А ) 0’7

(81)

С учетом потерь на трение в приводе и запаса мощности при пуске загруженной мельницы мощность электродвигателя принимают на 30 % больше.

Пример 23. Рассчитать основные параметры и режимы работы двухкамерной

трубной мельницы производительностью 100 т/ч для помола по открытому циклу опоки средней прочности с остатком до 10 % на сите N° 008.

Р е ш е н и е . Для определения требуемой массы мелющих тел в соответствии с фор­ мулой (78) и с учетом физико-механических свойств опоки предварительно при­ нимаем минимальное значение коэффициента заполнения ср.

Среднее значение коэффициента заполнения мелющих тел для двух камер мель­ ницы

0,29 + 0,25 Ф= — . — 0,27.

При плотности мелющих тел т,у = 4,6 т/м3 их масса

т = 0,7851)2Ь0,27.4,6 = 0,975D%L т.

Подставив полученное значение в формулу (76), получим

П = 6,45К ]/"D0 ( 0,975P0Ly .8 ^ т/ц

С учетом заданных( условий принимаем значения коэффициентов 6 = 1 т] .-= 1

иb — 0,042 т/(кВт-н). Тогда

П= 6,45К \f~D 0 ( ° ’97^ У ’8 !. j .0|042 = 0.265К |^D0 ( - ^ - ) ° ’8

Параметры V, D

и L

взаимосвязаны уравнением

V = ^Dg/(j)L). Тогда

Я =

0,265

4

L V D 0 ( 4 § | г ) М =

° ’252D^ L*

 

 

 

 

 

 

 

 

D8" i - O l l 2 “ 39M'

(82)

 

 

 

 

 

=

4

Предварительно принимаем отношение длины корпуса к его диаметру L : D =

1. Откуда L =

4D 0. Тогда

 

 

 

 

 

 

 

'

Dg’5.4D0 =

396,8

или

Д, = 3,72 м.

 

 

 

Исходя из формулы (77), получим внутренний диаметр барабана мельницы

 

 

£> :

Р 0

 

 

3,72

 

 

 

 

0,94 н- 0,95

0,94 -- 0,95 = 3,95 -ь 3,91 м.

 

 

С учетом существующего типажа на параметры мельниц (см. табл. 29) принимаем

D

=

4 м.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Уточненный диаметр мельницы в свету по формуле (77)

 

 

 

 

D о =

(0,94-^0,95)D

=

3,76^3,8 м.

 

 

 

Принимаем D 0 =

3,8 м.

 

 

в

уравнение (82),

получим

 

 

Подставив полученное значение D0

 

 

 

3,82-5/. = 396,8, откуда

L = 1 4 , 1 M.

 

 

 

Принимаем L =

14 м.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Внутренний объем мельницы

 

 

 

 

 

 

 

 

V =

nDl

3,143,82

14= 158,7 м3.

 

 

 

 

4

 

 

4

 

 

 

 

 

По формуле (78) определяем необходимую массу мелющих тел:

 

 

 

т =

0,785-3,82-14-0,27-4,6 = 197,1 т.

 

 

 

Уточненная производительность мельницы по формуле (76)

 

 

П = 6,45-158,7 J /M ( Щ

4 ) °

* 1 ‘ 1■°’054 =

127,5 т>

 

 

Рабочую частоту

вращения мельницы определяем по формуле (80):

 

 

 

п =

31,7/(/"3,8 =

16,26 об/мин.

 

 

 

Для выбора привода допустимый диапазон рабочей частоты вращения мельницы

 

 

п ' = 16,26 ±

16,26 ^

=

16,26 ±

0,1626 = 16,09

16,42 об/мин.

 

 

Мощность, необходимая для

помола,

в соответствии с

формулой (81)

 

 

N a = 6,55-158,8 / О

( ]Т ^ 4 )0’7 = 2347,3 кВт.

 

 

Мощность электродвигателя должна быть не менее

 

N = 1,ЗМП= 1,3-2347,3 = 3051,5 кВт.

Для мельницы 4X14 м, рассчитанной в данном примере, подходит серийный привод мельницы размером 13,5 м обеспечивающий частоту вращения мель­

ницы 16,2 об/мин и мощностью 3200 кВт (см. табл. 29). 148

Г л а в а 12

ОБОРУДОВАНИЕ ДЛЯ УСРЕДНЕНИЯ И ХРАНЕНИЯ СЫРЬЕВЫХ СМЕСЕЙ

§ 56. Оборудование усреднительных складов

Усреднение сырья на складах применяют в основном при сухом способе производства. Сущность этого метода заключается в складировании сырья послойно в крупные гряды и срезании слоя определенным образом, добиваясь смешивания всех слоев гряды и усреднения состава смеси. Для усреднения сырья в смесительных грядах применяют открытые площадки или крытые складские по­ мещения.

Смесительная гряда является одновременно промежуточным скла­ дом и установкой для предварительного усреднения. Большая вместимость смесительных гряд (20—35 тыс. т) в сочетании с отно­ сительно легким доступом к ним дает возможность синхронизиро­ вать работу карьера (передела периодического действия) с непреры­ вно действующей технологической линией. Обеспечивается рацио­ нальная разработка карьера путем перехода к односменной работе, а создание больших запасов материала в грядах гарантирует не­ прерывною работу мощных печей.

Смесительная гряда имеет особые значения для складирования пластичных материалов, которые трудно перемешивать другим путем, например, в силосах. Во избежание расслоения материала в гряде его обязательно предварительно дробят.

Системы смесительных гряд делятся на два типа: интегрирующие (многокомпонентные) гряды и однокомпонентные штабеля. При использовании интегрирующих гряд отдельные сырьевые компо­ ненты после дозирования укладывают слоями один на другой так, чтобы их соотношение в поперечном сечении штабеля соответство­ вало заданному составу сырьевой смеси. Чтобы обеспечить эффект усреднения, отдельные компоненты во время отсыпки анализируют. После укладки последнего слоя на основании результатов анализов проводят корректирование.

В однокомпонентных штабелях производят предварительное ус­ реднение сырьевых материалов с последующим их дозированием. Как правило, штабель формируют в направлении продольной оси, а затем отбирают материал в поперечном направлении.

Существуют несколько способов укладки материалов в штабеля: шевронный, отсыпки полосами, навалки тонкими горизонтальными слоями и др.

При шевронном способе (рис. 60, а) материал подается ц штабель над его серединой так, что отдельные слои накладываются друг на друга как бы в виде крыш.

При способе отсыпки полосами (рис. 60, б) слои материала имеют форму продольных полос, расположенных рядом или одна над дру­ гой, что почти исключает возможность отделения крупных кусков.

Н И И 1 Н

•)

Рис. 60. Схемы укладки штабелей

Однако такой способ штабелирования требует применения сложных и дорогих ленточных сбрасывателей, которые во время отсыпки дол­ жны в каждом поперечном сечении занимать различные рабочие по­ зиции.

При способе навалки тонкими горизонтальными слоями (рис. 60, б), слои лежат один на другом и покрывают всю площадь штабелирования.

Имеются и другие способы укладки, однако они по ряду причин не нашли достаточно широкого применения.

Основным оборудованием усреднительных складов являются установки для формирования штабелей — штабелеукладчики и для выемки усредненного сырья — штабелеразборщики.

Наиболее широко применяются штабелеукладчики с разгру­ зочной тележкой (рис. 61, а). Сырьевые материалы ленточным тран­ спортером 5, расположенным перпендикулярно к оси штабеля, через бункер 4 с питателем подаются на бесконечную ленту 1 штабелеук­ ладчика. С ленты с помощью сбрасывающего механизма материалы поступают в приемное устройство разгрузочной тележки 6 и далее через ленточный транспортер 5 укладываются в штабель 2, обычно шевронным способом. Разгрузочная тележка перемещается вдоль штабеля по рельсам. Привод основных узлов штабелеукладчика электромеханический. Транспортер 5 с помощью специальных уст­ ройств может подниматься и опускаться. В некоторых конструкциях штабелеукладчиков имеется возможность поворота его вокруг верти­ кальной оси разгрузочной тележки на поворотной платформе, чт0 позволяет формировать два параллельных штабеля (в то время, когда один формируется, другой разбирается).

Для укладки в штабель применяют штабелеукладчики других типов: скребковые (портальные, двухрельсовые с боковой отсыпкой и др.); телескопические ленточные транспортеры для формирования штабелей при отсыпке полосами; поворотные ленточные, вращав, щиеся вокруг своей оси, для отсыпки кольцевых штабелей (преиму. щественно в крытых складах) и др.

Выемку материала производят в основном с помощью штабеле разборщиков скребкового или роторного типа. Обычно штабели раз. рабатывают с торцов и выбирают плоскими слоями. Каждый из них по качеству в среднем соответствует смеси в штабеле.

Скребковый штабелеразборщик (рис. 61, б) представляет собой конструкцию, состоящую из собственно скребкового транспортера у

150