Bài giảng Quá trình & Thiết bị silicat - Chương 3: Thiết bị đập nón

QUÁ TRÌNH & CHÖÔNG 3 THI T B SILICAT 1 THIEÁT BÒ ÑAÄP NOÙN B môn V t li u Silicat Khoa Công Ngh Vt Li u i h c B ch Khoa Tp. H Minh I C NG VÀ PHÂN LO I I C NG VÀ PHÂN LO I
c dùng p thô (i=3-8), trung bình và nh (i=6-
(b), (c) : ho c quanh im c 20) v t li u rn. nh vch ra mt nón.
Góc to bi ng th ng ng
Nguyên tc làm vi c: vt li u b nén ép, kt hp vi vi ng sinh ca: 0 un, mài gi a b mt trong ca nón ngoài c nh Nón trong : ααα1 = 8 – 10 , Nón ngoài: α = 17 – 20 0. vi b mt ngoài ca nón trong quay liên tc. αα2
Nguyên tc làm vi c ca máy
Vt li u b ép, un v ra i dn xu ng phía di và p nón gn gi ng vi máy p ra ngoài theo máng tháo. hàm.
O O1 Sau na chu k u, b mt
(a) Khi nón trong chuy n ng, ngoài ca nón trong gn b tr c nón trong quay quanh tr c mt trong ca nón ngoài: vt nón ngoài vch ra mt tr li u b p. 1 I C NG VÀ PHÂN LO I I C NG VÀ PHÂN LO I
Sau na chu k sau : b mt hai nón xa nhau, vt li u p xong
Máy p nón c phân lo i nh sau: c tháo ra. Cùng th i gian này, vt li u vùng i xng b  Theo kt cu máy: p.  1-Máy p nón tr c treo (nón dc)
Máy p nón làm vi c liên tc trong mt vòng quay. Khác so v i máy p hàm th c làm vi c na vòng quay  Nng su t.  2-Máy p nón tr c lch tâm (nón dc, g p khúc)
u im:  3-Máy p nón tr c công-xôn (nón tho i thuôn),  Nng lng tiêu hao cho 1 ơ n v sn ph m nh , vì máy va nén  Theo c tr ng k thu t, nhi m v : ép va un, chà vt li u. Lo i máy p nón Nng su t Kích th c vt Kích th c sn  Kích th c sn ph m ng u. (T n/gi ) li u np (mm) ph m (mm)  Nng su t cao, không có ti tr ng ng, Làm vi c êm, liên tc. p nón ln (a,b) 45 – 1500 300 – 1500 75 – 220
Khuy t im: p nón trung bình 50 – 800 75 – 380 15 – 30  Cu to ph c tp, cao, khó sa ch a, t ti n. p nón nh (c) 13 - 300 30 – 150 3 – 15  Không p vt li u quánh d o, d b ngh n máy. 1-MÁYP NÓN TR C TREO 1-MÁYP NÓN TR C TREO
Giá máy 1 lp ch t vi nón ngoài c nh 2 bng bu-lông.
Trên nón ngoài có np 4 và tr c 5. tr c 5 lp cng vi nón trong 6 nh tr c 7, có mt u ta vào ng lch tâm 8.
B mt làm vi c ca hai nón có bc tm lót bng thép Mn.
ng lch tâm 8 gn ch t vào h th ng bánh rng và tr c ngang c truy n ng t ng cơ.
Khi tr c ngang quay, làm ng lch tâm 8 cùng tr c nón 7 1- Giá máy 2- Nón ngoài quay theo quanh mt im c nh. Do ó b mt ngoài ca 3-Tr cnónngoài 4-Np máy nón trong khi gn, khi xa vi b mt trong ca nón ngoài. 5- tr c 6- Nón trong 7- Tr c nón trong
Khi hai b mt nón gn nhau: vt li u b p. Khi hai nón xa 8- ng lch tâm nhau: tháo li u. Kích th c h t iu ch nh c. 2 2-MÁYP NÓN L CH TÂM 2-MÁYP NÓN L CH TÂM
Tr c nón ngoài c nh 1 c lp cng vào hai hình côn 2
Nón trong 3 có tr c lch tâm và song song vi tr c 1
ng lch tâm 4 lp cng vi tr c nón trong và h bánh rng 6,7 và tr c quay 8.
Do ó, khi ng cơ vn hành tr c nón trong vch nên mt tr khi gn khi xa vi b mt trong nón ngoài. Nên vt li u khi b p, khi tháo li u. o
Máy c dùng p thô và trung bình vt li u rn. u
Có u im: o  Chi ều cao máy gi ảm so với máy tr ục treo vì ống lệch tâm chuy ển vào trong nón trong. o  Năng su ất cao vì lực tác dụng lên toàn bộ chi ều cao vật li ệu. 3-MÁYP NÓN TR C CÔNG-XÔN 3-MÁYP NÓN TR C CÔNG-XÔN. 15 9 10
Máy dùng p trung bình và nh , c dùng p ln hai. Kích th c vt 12 li u vào máy kho ng 30–75 mm. Mc p nghi n i có th ti 15-20. 11 14
Máy này khác vi 2 lo i trên : 2  Nón trong có dng dc thoai tho i 13 8 1 5  Mi ng máy là rãnh có dc hp. 16 6 3  Vt li u di chuy n trong máy nh lc ly tâm, hai lo i trên nh tr ng lc. 4 7
Tr c nón 1 mang nón trong 2 gn vào ng lch tâm 3. 1: Tr c nón trong 10. Nón ngoài
ng lch tâm lp vi 4, kh p vi bánh rng 5,6 truy n chuy n ng t 2: Nón trong 11. Vành ngoài 3: ng lch tâm 12. Ren iu ch nh lên xu ng ng cơ. 4: 13. Giá máy
Khi thanh truy n 7 quay, ng lch tâm cùng tr c 1 mang nón trong 2 quay quanh 5. 6 : Bánh rng 14. Lò xo an toàn im c nh. 7: Thanh truy n 15. Ca np li u 8: 16. Ca tháo li u
4 ch tr ng lng ca ng lch tâm và bánh rng. 9: a phân ph i np li u
Toàn b tr ng lng ca tr c, nón trong c bng cu 8. 3 3-MÁYP NÓN TR C CÔNG-XÔN. 3-MÁYP NÓN TR C CÔNG-XÔN.
Khi gp vt li u cng, lò xo 14 b
u im nén li. Vòng cùng nón ngoài - Kích th c sn ph m ng u h ơn vì gi a hai nón có khu vc nâng lên, vt li u l tháo ra song song (nón tho i không g p khúc). ngoài. -Nng su t cao.
Sau ó, vòng và nón ngòai di tác dng ca lò xo tr li v -Mc p nghi n ln (p trung bình, nh ). trí c. -Bn và an toàn nh có h th ng lò xo.
Nón ngoài 10 c iu ch nh
Nh vy, lò xo m bo an toàn
Khuy t im bng ren 12 to khe h ca cho máy khi v n hành. l tháo li u (iu ch nh sp). - Cu to ph c tp.
Vt li u np vào ca 15, khi qua - Giá thành t, khó sa ch a
Vành ngoài 11 liên kt vi giá a 9 s vào khu vc p. máy 13 bng các lò xo 14. - Công su t th p do p nh . GI I THI U MÁY P NÓN GI I THI U MÁY P NÓN 4 TÍNH TOÁN THI T K N TÍNH TOÁN THI T K N (máy p nón dc, p thô) (máy p nón dc, p thô)
Nng su t: dùng cho tr ng h p máy có tr c nón
Sau mt vòng quay ca tr c nón trong, vt li u tháo ra trong và ngoài song song nhau, ho c hai tr c to nhau kh i máy là mt kh i vành kh n có ti t di n F hình thang. 0 (a+s)+a 2a+2e mt góc 2 – 3 . F = h = h = h()a+e 2 2 D1 b
Gi D là ng kính trung bình ca kh i vt li u hình d e e c 1 vành kh n: D = D –(a+2e) α α h c 2 H 2 1 α1 α2 h
Gi d là kích th c vt li u sau khi nghi n, vì e nh có a+s a s=2e th xem a+2e = a+e = d, nên: D c = D 2 - d d2
Vy th tích vt li u tháo ra sau mt vòng quay ca máy là: V = D F = (D – d)dh D2 c 2 TÍNH TOÁN THI T K N TÍNH TOÁN THI T K N (máy p nón dc, p thô) (máy p nón dc, p thô) 2e
Chi u cao h ct vt li u tháo: h =
Tính s vòng quay nón n (vòng/phút) tg α1 + tg α2
Tơ ng t nh máy p hàm, ngh a là chi u cao h vt li u rơi 2e 3
Vy th tích m ca kh i vt li u: V = π ()D2 − d d t do ra kh i máy là: 1 2 tg α1 + tg α 2 h = gt
Khi tr c nón trong quay n vòng/phút vt li u có kh i 2h 2 3 th i gian rơi là: t = lng riêng ρ tn/m , h s tơi ϕϕϕ, thì nng su t kh i g lng máy p Q tn/gi là: Q = 60Vn ρϕϕϕ e2
Trong m t vòng quay ca nón có 2 giao ng, mt sang trái và Q = 60 πnρϕ ()D − d d mt sang ph i. Th i gian th c hi n mt giao ng là: 1 60 30 2 tg α + tg α t = = 1 2 2h 30 2 n n e = Q = 377 nρϕ ()D2 − d d
iu ki n máy làm vi c tt nh t là: g n tg α1 + tg α2 e g 981 (tg α 1 + tg α 2 ) tg α 1 + tg α 2
Nu xem Dc = D 2 nng su t máy là: Q = 377 nϕρ D2d
hay n = = 30 = 470 tg α1 + tg α2 2 h 2 * 2 e e 5 TÍNH TOÁN THI T K N TÍNH TOÁN THI T K N (máy p nón dc, p thô) (máy p nón dc, p thô)
Do có ma sát gi a v t li u v i các m t nón, nên v t li u
Tính kích th c máy:
ng kính di nón trong d2: không hoàn toàn r ơi t do, nên s vòng quay th c t ntt D 1 d =D -2a+s= D -2(a+e) s gi m 5-10% và bng: tg α1 +tg α2 2 2 2 ntt = (424 − 447 ) e e d1 e
ng kính trên nón ngoài D 1
Tính chi u r ng c a n p li u b: ph i l n h ơn kích th c α α tính theo kích th c D v t li u D H 2 1 vt li u n p D, và tính b ng: b= np: 0 ,0 57− , 08 h a+s D1 = d 1 + 2,2 D
Tính góc kp ααα : d 2
 Tính nh máy p hàm, iu ki n máy làm vi c c là: Chi u cao nón H: D2 ααα = ααα + ααα ≤≤≤ 2ϕϕϕ D1 − D2 d 2 − d1 1 2
ng kính di nón ngoài H = =  Vi p thô: ααα = 21 – 23 0. 2tg α 2 2tg α 1 D2, c tính t nng su t.  Vi p trung bình và nh : ααα = 12 – 18 0 TÍNH TOÁN THI T K N TÍNH TOÁN THI T K N (máy p nón dc, p thô) (máy p nón dc, p thô)
Tính công su t: σ 2 ∆V σ 2π 2 D (D 2 − d 2 )
Công ca quá trình p là: A = = 2  Công máy p nón sau mt vòng quay c tính nh 2E 12 E 2 2 2 2 máy p hàm: nσ π D 2 ( D − d ) 3 2 2
Công su t ca quá trình: N = An = (Hp) πD πD tb π D D tb 720 * 75 *100 E  Th tích vt li u np máy: V1 = = 6 D 6  E , σσσ modun àn h i, gi i h n b n nén kG/cm 2. π d 3 π d π 2 d 2 d  n : s vòng quay vòng/phút  Th tích sn ph m: V = tb = tb 2 6 d 6
Có th dùng công th c kinh nghi m sau: D, d: kích th c ca vt li u, ca sn ph m (cm).  Cho p thô: N = 60Kned 2 (kW) ho c N = 85D 2 (kW) Dtb , dtb : ng kính trung bình vùng np và tháo li u (cm)  Cho p trung bình, nh : N = 12,6nd 2 (kW) 2 2 2  K: h s ph thu c tính ch t v t li u, v i v t li u c ng K=24 π D 2 ( D − d )
Gi s Dtb = dtb = D 2 ta có: ∆V = V1 − V 2 = 6  D2, d 2, e: có ơ n v m. 6 TÍNH TOÁN THI T K N TÍNH TOÁN THI T K N (máy p nón tho i, p trung-nh ) (máy p nón tho i, p trung-nh )
Tính s vòng quay n:  Phân lc T=Gsin
Do ó, v n t c v = dx/dt = gt(sin θθθ - fcos θθθ ) + C D 1  Phân lc N=Gcos 1 x = gt 2 sin θ − f cos θ + C d 
Quãng ng tr t: () 1 1 F Lc ma sát F=Gfcos θθθ 2
T L c y c c v t li u: Khi t = 0 thì x = 0 , v = 0 nên C = C 1 = 0 T – F = G(sin θθθ - fcos θθθ ) 1  60  2 L = g   ()sin θ − f cos θ L 2  n  θθθ N
Do l c y này không i, G nên h t chuy n ng
Th i gian c a 1 vòng quay tr c l ch tâm là /n, nhanh d n u v i gia t c ht v t li u c nghi n trong vùng song song có d2 D γ . Nên: chi u dài L, thì L ≥≥≥ x. sin θ − f cos θ
Ht v2 t li u ch tr t trên n = 470 T – F = G(sin θθθ - fcos θθθ ) = m γ d 2 b mt nghiêng và ch u tác = G γ/g dng ca trong lc G, lc sin θ − f cos θ  γ = dv/dt =g(sin θθθ - fcos θθθ)
Vi L=0,08 d , ta có: n = 133 ma sát F. 2 L TÍNH TOÁN THI T K N TÍNH TOÁN THI T K N (máy p nón tho i, p trung-nh ) (máy p nón tho i, p trung-nh )

Nng su t: D1 Vi a: kích th c h t v t li u ra
Tính công su t: 2 kh i máy = chi u r ng vùng nσ 2 3 2 d1 N = D D + 0,388 D − 0,052 ad ()tb 2 (Hp) song song. 357000 E  Dtb : ng kính tb khu vc song song gi a hai nón cm
Vi máy quay n vòng/phút,  a : chi u rng khe tháo li u cm L vt li u có h sơ µµµ, và θθθ  d2: ng kính di nón trong cm kh i l ng riêng ρ tn/m 3 thì  D: ng kính vt li u np cm nng su t kh i l ng là: d2
Tính kích th c máy : T nng su t tính c: D 2 Q = 60.n.V. µµµ.ρ  ng kính trung bình D .
Th tích vt li u rơi ra tb  ng kính di nón ngoài: D =D + Lcos +2(a+e) kh i máy sau 1 vòng Q = 60.n. πππ.d 2 a.L.µµµ.ρ 2 tb  ng kính di nón trong: d 2= Dtb + Lcos -2 (a+e) quay ca nón trong: Q = 188.a.L.n.d2µµµρ (tn/gi ) d − d  Chi u cao nón: H = 2 1 tg θ V = aL πππD = aL πππd . 2 tb 2  ng kính trên nón ngoài: D 1 = d1 + 2,2D 7 BÀI T P NHÓM Tính toán các thông s kích th c c ơ b n máy p nón p nh vt li u kaolin, su t 50 t n/h. 8