Курсовая с практикой на тему Проектирование роторного измельчителя

Содержание:

Введение 2
Глава 1. Молотковые и роторные дробилки 4
Глава 2. Особенности конструкций роторных измельчителей для полимеров в зависимости от назначения 10
Глава 3. Инженерные расчеты 16
3.1. Материальный баланс 16
3.2. Тепловой расчет 21
3.3. Прочностный расчет 23
Заключение 31
Список литературы 32

Введение:

Процессы измельчения материалов широко применяются в химической промышленности. Темпы развития химической и других смежных отраслей промышленности требуют совершенствования конструкций оборудования для измельчения, повышения его надежности и работоспособности. Кроме того, остро стоит проблема снижения себестоимости продукции, повышения ее качества и увеличения рентабельности производства. Данная проблема может быть решена путем широкого внедрения новой техники и повышения эффективности использования действующего оборудования.
Необходимая интенсификация процесса измельчения может быть достигнута только на основе глубоких знаний как принципа действия и конструкции соответствующего оборудования, так и особенностей его эксплуатации.
Измельчением называют процесс разрушения кусков твердого материала при критических внутренних напряжениях, создаваемых в результате какого-либо нагружения и превышающих соответствующий предел прочности. Напряжения в материале могут создаваться механическим нагружением, температурными воздействиями, ультразвуковыми колебаниями и др. Наибольшее применение в современном производстве имеют механические способы измельчения.
Измельчение делят на дробление и помол, а машины, применяемые для этих целей, называются дробилками и мельницами. В зависимости от размеров частиц продукта различают следующие виды измельчения: дробление крупное (dк = 100…350 мм), среднее (dк =40…100 мм), мелкое (dк = 5…40 мм), помол грубый (dк = 0,1…5 мм), средний (dк = 0,05…0,1 мм), тонкий (dк = 0,001…0,05 мм), сверхтонкий (dк < 0,001 мм).
Основной характеристикой процесса измельчения является степень измельчения, которая определяется соотношением средневзвешенных размеров частиц материала до и после измельчения:
i = dн / dк .
Степень измельчения отражает технологию и определяет параметры измельчителей.
Дроблением и измельчением называют процессы разрушения кусков (зёрен) на более мелкие зёрна путём действия внешних сил, преодолевающих внутренние силы сцепления между частицами. Условно считают, что при дроблении получаются зёрна крупностью более 5 мм, а при измельчении – менее 5 мм. Машины, с помощью которых осуществляют дробление и измельчения, соответственно называют дробилками и мельницами.
В зависимости от физико-механических свойств и размеров кусков (крупности) измельчаемого материала выбирают тот или иной вид воздействия. Так, дробление твёрдых и хрупких материалов производят раздавливанием, раскалыванием и ударом, твёрдых и вязких – раздавливанием и истиранием. Дробление материалов обычно осуществляется сухим способом (без применения воды), тонкое измельчение часто проводят мокрым способом (с использованием воды). При мокром измельчении пылеобразования не наблюдается и облегчается транспортирования измельчённых продуктов.

Заключение:

В подготовительных производствах используют роторные дробилки среднего и крупного дробления с диаметром роторов от 500 до 1000 мм, которые предназначены для измельчения материала с первоначальным размером кусков 0,1-0,2D (среднее дробление) и до 0,1D (мелкое дробление). Роторные дробилки применяют для измельчения высокопрочных материалов малой передней абразивности, причем в некоторых конструкциях возможно одновременное отделение пылевидных частиц, подсушивание и фракционирование полученного измельченного материала.

Фрагмент текста работы:

Глава 1. Молотковые и роторные дробилки

В технологии переработки пластмасс к процессам измельчения» прибегают в двух случаях:
а) измельчение полимерных материалов для их использования в специальных технологических процессах (напыление, нанесение покрытий) или для их повторного использования (дробление отходов);
б) измельчение исходных компонентов композиционных материалов (наполнители, красители, твердые реагенты и др.).
Хрупкие материалы можно измельчать раздавливанием, ударом или срезом. Пластичные и эластичные материалы лучше измельчаются срезом и истиранием. В большинстве видов оборудования для измельчения эти процессы накладываются друг на друга.
Выбирая метод измельчения, необходимо руководствоваться величиной разрушающего напряжения при сжатии; по этому показателю все измельчаемые материалы делятся на три класса: с низкой (до 10 МПа), средней (от 10 до 50 МПа) и высокой (свыше 50 МПа) механической прочностью. Хрупкий или пластический характер разрушения материала определяет выбор метода измельчения: удар или срез.
В зависимости от размеров частиц исходного материала и готового продукта процессы измельчения подразделяются на пять групп:

В технологии переработки пластмасс встречаются все перечисленные группы. Крупное измельчение, как правило, связано с дроблением крупногабаритных отходов производства изделий методом термоформования, коллоидное — с получением порошкообразных полимеров, а также с подготовкой пигментов и красителей.
В измельчителях ударного действия измельчение материала осуществляется под действием ударных нагрузок. Эти нагрузки могут возникать при взаимном столкновении частиц измельчаемого материала, столкновении частиц материала с неподвижной поверхностью, столкновении материала и движущихся рабочих органов машин.
К дробилкам ударного действия относятся роторные и молотковые дробилки, а также пальцевые измельчители.
Молотковые и роторные дробилки применяют для измельчения как мягких, так и твердых материалов за счет энергии удара шарнирно подвешенными на вращающемся роторе молотками (молотковые дробилки) или жестко закрепленными билами (роторные дробилки).

Конструктивно роторные дробилки (рис. 1.1) аналогичны молотковым и состоят из корпуса 1 внутри которого установлены подпружиненные отбойные плиты 2 и колосниковая решетка 5.
Внутри корпуса вращается ротор 3 с установленными на нем билами 4. Механизм дробления аналогичен процессу измельчения в молотковых дробилках. Окружная скорость ротора составляет около 60 м/с. Это позволяет измельчать материалы, у которых разрушающее напряжение при сжатии достигает 150 МПа.
В подготовительных производствах используют дробилки среднего и крупного дробления с диаметром роторов от 500 до 1000 мм, которые предназначены для измельчения материала с первоначальным размером кусков 0,1-0,2D (среднее дробление) и до 0,1D (мелкое дробление). Роторные дробилки применяют для измельчения высокопрочных материалов малой передней абразивности, причем в некоторых конструкциях возможно одновременное отделение пылевидных частиц, подсушивание и фракционирование полученного измельченного материала.
По конструкции рабочих органов различают роторные с жестко закрепленными билами (рис. 1.1, а, в, г), молотковые с шарнирно подвешенными молотками (рис. 1.1, б), дробилки ударного действия и пальцевые измельчители.
По числу роторов различают однороторные (рис. 1.2, а) и двухроторные (рис. 1.2, в, г) дробилки. Двухроторные дробилки одноступенчатого дробления (рис. 1.2, в) имеют высокую производительность. Исходный материал поступает равномерно на оба ротора, которые работают самостоятельно в одном корпусе. В двухроторных дробилках двухступенчатого дробления (рис. 1.2, г) материал в зоне действия первого ротора подвергается действия первого ротора подвергается предварительному дроблению, а затем в зоне действия второго ротора – повторному дроблению.