Коротко о файле:БГТУ / Кафедра "Машины и аппараты химических и силикатных производств" / В дипломном проекте произведено моделирование процесса измельчения в ударно-центробежной мельнице при различных конструкциях лопастей, а также построены экспериментальные зависимости основных параметров мельницы. Исходные данные: производительность – 5 т/ч ; радиус диска – 0,23 м; частота вращения ротора 4200 об/мин. / Состав: 7 листов чертежи + спецификации + ПЗ.
Цель проекта – определение параметров процесса измельчения в ударно-центробежной мельнице, при различных конструкциях лопастей, сравнение их между собой и нахождение оптимальных значений при одинаковых условиях.
Разработаны сборочные чертежи дисмембратора и полочного классификатора, а также их деталировка. Произведен расчет основного и вспомогательного оборудования. Разработан комплекс мероприятий по охране труда, автоматизации производства. Рассчитаны затраты на эксплуатацию, рентабельность капитальных вложений на проект колонны, определен срок окупаемости капитальных вложений.
Содержание
Введение 7
1 Технология и оборудование процессов диспергирования и механической активации в аппаратах дезинтеграторного типа 8
1.1 Энергетический подход к оценке свойств твердых материалов 8
1.2 Сущность процессов диспергирования и механической активации 17
1.3 Активация материалов измельчением в технологии различных произ-водств 20
1.4 Классификация аппаратов для диспергирования и механической активации 21
1.5 Измельчители-активаторы дезинтеграториого типа 24
1.6 Теоретические основы фракционирования сыпучих материалов 29
2 Объект дипломного проектирования 35
2.1 Теоретические основы измельчения 35
2.2 Описание и принцип действия лабораторной установки 38
2.3 Объект дипломного проектирования 41
2.4 Новые направления в конструировании дезинтеграторной техники 42
2.5 Новые направления в развитии дезинтеграторной техники 45
3 Расчет и конструирование основного и вспомогательного оборудования 48
3.1 Расчет мощности привода мельницы 48
3.2 Расчет вспомогательного оборудования 51
3.2.1 Расчет каскадного полочного классификатора 54
3.2.2 Определение геометрических параметров и расчет прямоугольного бункера 55
4 Экспериментальное исследование ударно-центробежной мельницы 57
4.1 Основные положения 57
4.2 Движение частицы материала в межлопаточном пространстве 58
4.3 Движение сыпучей среды по поверхности ускорителя 67
4.4 Расчет начальной скорости сыпучего материала 76
5 Автоматизация и электропривод 83
5.1 Анализ технологического процесса и выбор параметров контроля и регулирования 83
5.2 Выбор приборов контроля ирегулирования 84
5.2.1 Выбор первичных системы приборов 84
5.2.2 Выбор приборов 85
5.2.3 Расчет погрешностей измерений 86
5.3 Разработка функциональных схемы автоматизации объекта 86
5.3.1 Методика проектирования функциональной схемы 86
5.3.2 Описание функциональной схемы автоматизации 89
6 Мероприятия по охране труда и безопасности жизнедеятельности 91
6.1 Анализ опасных и вредных производственных факторов 93
6.2 Оценка соответствия разрабатываемой машины требованиям безопасности и эргономики 95
6.3 Инженерные решения по обеспечению безопасностиразрабатываемой машины 97
6.4 Инструкция по безопасной эксплуатации установки дезинтеграторного 102
6.5 Мероприятия по безопасности жизнедеятельности 103
7 Экономический раздел 109
7.1 Расчет капитальных вложений 109
7.2 Расчет эксплуатационных затрат 112
7.3 Расчет себестоимости обработки 1 т продукции 118
7.4 Расчет показателей экономической эффективности внедрения помольно-классифицирующей установки дезинтеграторного типа 119
7.5 Оценка экономической эффективности инвестиционных вложений 119
7.6 Расчет индекса рентабельности инвестиций и периода возврата инвестиций 122
Заключение 123
Перечень графического материала 124
Список использованных источников 125
Приложение А. Решение модели движения одиночной частицы для ротора с криволинейными лопастями в пакете MathCad
Приложение Б. Решение модели движения сыпучего материала для ротора с криволинейными лопастям в пакете MathCad
Приложение В. Спецификация
Чертежи проекта: 1. ДП 010000. 000 СБ. Дисмембратор. Сборочный чертеж. 1 лист ф. А1.
ДП 010000. 001. Вал. 1 лист ф. А2.
ДП 010000. 004. Корпус дисмембратора. 1 лист ф. А4.
ДП 010000. 005. Корпус подшипникового узла. 1 лист ф. А3.
ДП 010000. 007. Крышка. 1 лист ф. А4.
2. ДП 020000. 000 СБ. Полочный каскадный классификатор. Сборочный чертеж. 1 лист ф. А2.
ДП 020000. 005. Фланец. 1 лист ф. А3.
3. ДП 020100. 000 СБ. Бункер. Сборочный чертеж. 1 лист ф. А2.
ДП 020100. 002. Стенка. 1 лист ф. А4.
ДП 020100. 003. Стенка. 1 лист ф. А4.
ДП 020100. 004. Фланец. 1 лист ф. А4.
4. ДП 020200. 000 СБ. Стенка. Сборочный чертеж. 1 лист ф. А2.
5. ДП 000000. 000. Зависимость относительной скорости сыпучего материала от текущего радиуса ротора. 1 лист ф. А1.
ДП 000000. 000. Зависимость относительной скорости одиночной частицы от текущего радиуса ротора. 1 лист ф. А1.
ДП 000000. 000. Зависимость угла отрыва сыпучего материала от угловой скорости вращения ротора. 1 лист ф. А1.
ДП 000000. 000. Зависимость угла отрыва одиночной частицы от угловой скорости вращения ротора. 1 лист ф. А1.
ДП 000000. 000. Зависимость скорости вылета сыпучего материала от угловой скорости вращения ротора. 1 лист ф. А1.
ДП 000000. 000. Зависимость скорости вылета одиночной частицы от угловой скорости вращения ротора. 1 лист ф. А1.
6. ДП 050000. 000 А2. Схема функциональная установки дезинтеграторного типа. Лист ф. А1.
7. ДП 000000. 000. Таблица технико-экономических показателей установки дезинтеграторного типа. 1 лист ф. А1.
Заключение
В ходе выполнения дипломного проекта на основании анализа научно-технической и патентной литературы определены перспективы использования дезинтеграторной техники для осуществления процессов диспергирования и механической активации при минимизации энергетических затрат.
Проведен аналитический обзор ударно-центробежных мельниц, в частности установок дезинтеграторного действия различных конструкций.
С учетом подходов, а также упрощений и допущений, предлагаемых в научной литературе, составлено математическое описание движения одиночных частиц и сыпучей среды в ударно-центробежных мельницах.
Выполнено математическое моделирование движения частиц и сыпучей среды по ротору-ускорителю центробежно-ударных измельчителей. Эти модели позволяют получать траектории движения частиц, определять величину и направление полной скорости частиц в любой точке ротора, угол схода частиц с ротора.
Разработана система взаимосвязанных дифференциальных уравнений, описывающих движение и разрушение твердых материалов в установках дезинтеграторного типа, учитывающая влияние сил взаимодействия частиц друг с другом и рабочими органами, изменение их концентрации и размеров при последовательном перемещении по рабочим зонам, влияние воздушного потока, а также условия входа и выхода материала.
Предложен алгоритм расчета аппаратов дезинтеграторного типа, охватывающий максимальное количество технологических и конструкционных пара-метров, и давший возможность выйти на более совершенные конструктивные решения.
Проведены экспериментальные исследования при различных конструкций лопастей по определению скорости разрушения позволившие подтвердить адекватность математической модели и установить области рационального использования аппаратов дезинтеграторного типа.
Расчеты с использованием полученных моделей дали возможность проанализировать влияние режимных параметров измельчителей на эффективность ударного разрушения и дать рекомендации по оптимизации некоторых конструктивных параметров таких конструкций.
На основании сравнения полученных результатов расчета замены вихревой струйной мельницы помольно-классифицирующей установкой дезинтеграторного типа можно сделать следующие выводы. За счет внедрения установки дезинтеграторного типа производственная мощность по сравнению с вихревой струйной мельницей увеличивается в 2 раза. Срок окупаемости капитальных вложений - 0,56 года.
