Содержание к диссертации
Введение
Глава 1. Анализ состояния и направления развития техники и технологии измельчения дезинтеграторов 10
1.1. Анализ теоретических основ тонкого измельчения 10
1.2. Анализ технологии дезинтеграторного измельчения 15
1.3. Анализ существующих конструкций дезинтеграторов 19
1.4. Существующие методики расчета 28
1.5. Направления развития техники и технологии дезинтеграторного измельчения.
1.6. Цель и задачи исследований 38
1.7. Выводы 39
Глава 2. Определение кинематических и конструктивно-технологических параметров дезинтегратора 40
2.1. Расчет скорости движения частиц в разгонном узле дезинтегратора 40
2.2. Определение траекторий движения частиц в камере помола 44
2.3. Расчет рационального количества ударных элементов в камере помола дезинтегратора 49
2.4. Расчет производительности дезинтегратора с учетом поперечного сечения ударных элементов 54
2.5. Определение расстояния между смежными ударными элементами различного поперечного сечения 64
2.6. Определение потребляемой мощности дезинтеграторов с различным поперечным сечением ударных элементов в камере помола 67
2.7. Инженерная методика расчета дезинтегратора с учетом различного поперечного сечения ударных элементов в камере помола 71
2.8. Выводы 75
Глава 3. Методика проведения экспериментальных исследований 77
3.1. Основные положения экспериментальных исследований 77
3.2. Описание экспериментальной установки и средств контроля 79
3.3. Характеристики исследуемого материала 84
3.4. Методики проведения экспериментов 84
3.5. План проведения многофакторного эксперимента 85
3.6. Выводы 88
Глава 4. Результаты экспериментальных исследований 90
4.1. Поисковые эксперименты 92
4.2. Влияние исследуемых факторов на производительность мельницы 96
4.2.1. Анализ уравнения регрессии Q =/(п, а, а, I) 96
4.3. Влияние исследуемых факторов на потребляемую мощность привода дезинтегратора 107
4.3.1. Анализ уравнения регрессии Р =f(n, а, а, I) 107
4.3.2. Анализ результатов экспериментов Р =f(xj); Р —/(хг); Р =/(х3); P=f(x4) 08
4.4. Влияние исследуемых факторов на удельную поверхность готового продукта 114
4.4.1. Анализ уравнения регрессии S =f(n, а, а, I) 114
4.4.2. Анализ результатов экспериментов S =f(xj)\ S =f(x^); S =f(x3); S =f(x4) 116
4.5. Влияние исследуемых факторов на размер частиц измельчаемого материала 121
4.5.1. Анализ уравнения регрессии R02 =f(n, ее, а, I) 121
4.5.2. Анализ результатов экспериментов R02 =f(xi)\ R02 ~f(x2)\ R02 =f(x3); R02 =f(x4) 123
4.6. Определение рационального режима работы численными методами 129
4.7. Выводы 138
Глава 5. Использование результатов работы 140
5.1. Описание технологической схемы 140
5.2. Технико-экономическая эффективность использования результатов работы 142
Общие выводы и рекомендации 144
Список литературы 146
Приложения 159
- Анализ технологии дезинтеграторного измельчения
- Определение траекторий движения частиц в камере помола
- Описание экспериментальной установки и средств контроля
- Влияние исследуемых факторов на производительность мельницы
Введение к работе
Тонкое измельчение материалов является важным процессом во многих отраслях промышленности. Необходимость производства продуктов с высокой дисперсностью объясняется тем, что ввиду их повышенной реакционной способности техническое применение в технологическом и экономическом отношении эффективнее, чем крупнодисперсных материалов. Ряд процессов впервые удалось осуществить при использовании тонкоизмельченных продуктов.
Особенно высокой степенью диспергирования должны обладать порошки, предназначенные для производства строительных и отделочных материалов, резинотехнической, полимерной, электротехнической промышленностях, которые, главным образом, влияют на качество готовой продукции.
Тонкость и качество помола материалов имеет важное значение для интенсификации различных технологических процессов. Кроме того, экспериментально установлено, что наблюдаемое изменение физико-химических свойств тонкоизмельченных материалов не может быть отнесено только за счет уменьшения размеров частиц. Обнаружено, что наряду с диспергированием при механическом измельчении происходят значительные изменения кристаллической структуры поверхностных слоев частиц. Технологические свойства тонких порошков обусловлены не столько дисперсностью, сколько нарушениями структуры [103].
В результате комплекса экспериментальных и теоретических исследований складываются новые взгляды на помол. Процесс измельчения представляет собой чрезвычайно сложное явление, в котором наряду с механическими существенное значение имеют физико-химические факторы и окружающая среда.
Большое многообразие физико-механических свойств измельчаемых материалов и требований, предъявляемых к продуктам измельчения, приводит к необходимости использования различных типов измельчающих
аппаратов [84,103].
Для производства тонкодисперсных порошков нашли широкое промышленное применение мельницы интенсивного действия с высокой скоростью нагружения: вибрационные, струйные, дезинтеграторы и другие типы мельниц [4,18].
Среди этих машин наиболее перспективными являются мельницы дезинтеграторного типа, в которых осуществляется механический размол частиц [101].
В интенсификации процесса помола и повышении долговечности дезинтеграторов большую роль играют оптимально выбранные траектории движения измельчаемого материала, равномерность загрузки, пропускная способность и другие факторы. Все это достигается рациональным конструктивным решением, заданной скоростью соударения частиц, которая должна с уменьшением размера частиц увеличиваться и достигать заданных значений. Оптимально выбранная пропускная способность позволит снизить удельный расход энергии на размол и уменьшить удельный износ рабочих элементов мельниц [10].
Анализ литературных данных показал, что в области теории и конструирования дезинтеграторов в настоящее время отсутствует единая методика их расчета. Это объясняется большим разнообразием конструкций дезинтеграторов, в основу которых положены различные принципы разрушения материалов. На практике конструктивное оформление дезинтеграторов, материал их рабочих элементов и режим работы, в основном, выбираются эмпирически [10].
Рабочая гипотеза — повысить эффективность процесса помола в дезинтеграторе можно за счет обеспечения равномерного распределения материала по всему периметру ударных элементов и создания условий измельчения частиц на выходе истиранием.
Научная идея — необходимо создать и исследовать такие режимы процесса помола материала, при которых обеспечивалось бы увеличение
7 нагрузки на частицы на каждой последующей стадии по ходу процесса измельчения.
Цель работы - совершенствование конструкции дезинтегратора, определение рациональных режимов процесса измельчения, расчет основных конструктивно-технологических параметров дезинтегратора.
Задачи исследований:
Выполнить анализ существующих конструкций и разработать принципиально новую конструкцию дезинтегратора, которая способствует рациональному разгону частиц в направлении рядов ударных элементов.
Разработать методику расчета кинематических и энергетических параметров работы дезинтегратора.
Разработать методику расчета производительности дезинтегратора.
Разработать методику расчета потребляемой мощности привода дезинтегратора.
Создать экспериментальную установку, разработать план и методику исследований.
Установить параметры оптимизации и факторы, влияющие на режим помола в дезинтеграторе.
Разработать алгоритм и методику расчета основных конструктивно-технологических параметров дезинтегратора.
Осуществить внедрение в промышленном производстве.
Научная новизна работы заключается в полученных уравнениях для расчета скорости движения частиц в разгонном узле дезинтегратора, учитывающие его конструктивные особенности; уравнениях по определению траектории движения частиц в камере помола, с помощью которых определяется рациональное количество ударных элементов и расстояние между их смежными рядами; в алгоритмах расчета производительности и потребляемой мощности дезинтегратора; в уравнениях регрессии, позволяющих на основе многофакторного эксперимента конструировать
8 дезинтегратор с требуемыми показателями работы.
Практическая ценность работы заключается в создании на основании теоретических разработок и экспериментальных исследований усовершенствованной конструкции дезинтегратора, которая обеспечивает повышение эффективности процесса получения высокодисперсных порошков. Новизна конструктивного решения защищена патентом РФ №2291745 от 20 января 2007г.
Результаты работы в виде предложенных конструктивных решений и рекомендаций по полученным режимам процесса измельчения могут быть использованы в промышленности строительных материалов при выпуске многокомпозиционных смесей.
Реализация работы. Теоретические и экспериментальные результаты работы в виде технической документации на полупромышленный образец дезинтегратора приняты к внедрению на ООО «Боникс».
Апробация работы. Результаты работы докладывались и обсуждались на заседаниях кафедры «Механического оборудования» БГТУ им. В.Г. Шухова в 2005-2009 г.г.; на технических советах ЗАО «ЖБК-1», ОАО «БелАЦИ», ООО «БелСтройМатериалы»; на международных научно-технических конференциях «Современные технологии в промышленности строительных материалов и стройиндустрии» в г. Белгород, 2005, 2007 г.г.
Публикации.
По результатам работы опубликовано пять печатных работ, в том числе в центральных изданиях, рекомендованных перечнем ВАК РФ-1; получен 1 патент РФ.
Структура и объем работы.
Диссертационная работа состоит из: введения, пяти глав, выводов, списка литературы из 128 наименований; работа изложена на 195 страницах, содержит 55 рисунков, 7 таблиц, 120 формул, 7 приложений на 37 страницах.
Автор защищает. 1. Полученные уравнения: для расчета скорости движения частиц в
9 разгонном узле дезинтегратора, учитывающие его конструктивные особенности.
Уравнения для определения траектории движения частиц измельчаемого материала в камере помола с учетом конструкции ударных элементов.
Уравнения для расчета рационального количества ударных элементов и зазоров между ударными элементами в смежных рядах с учетом максимальной эффективности процесса измельчения.
Методику расчета производительности и потребляемой мощности привода с учетом режимов работы дезинтегратора.
Результаты экспериментальных исследований в виде уравнений регрессии, которые позволяют рассчитать технологические и энергетические показатели проектируемой конструкции дезинтегратора.
Запатентованную конструкцию усовершенствованного дезинтегратора.
Анализ технологии дезинтеграторного измельчения
Широкое распространение в промышленности строительных материалов получили мельницы — дезинтеграторы, большой вклад в разработку и внедрение которых в производство внесли сотрудники НПО "Дезинтегратор" г. Таллин [37], а также ряд ученых Германии, США, Японии и др. стран [54,69]. Положительными факторами применения дезинтеграторных установок является компактность и мобильность; гибкость переналадки, умеренные энерго- и металлозатраты на обработку; небольшие капиталовложения, возможности автоматизации процесса; непрерывность действия; возможность варьирования параметров среды, материалов роторов, введения функциональных добавок в момент обработки, использования создаваемого роторами вентиляционного потока. Анализ литературных данных показал, что имеющиеся в настоящее время дезинтеграторы могут быть классифицированы, в основном, по следующим признакам [35]: 1) дезинтеграторы с загрузкой исходного материала через течку или трубчатый вал в центр мельницы, либо через загрузочные устройства на периферии измельчителя; 2) дезинтеграторы с внутренней классификацией измельчаемого материала и без нее; 3) дезинтеграторы с горизонтальным и вертикальным расположением роторов; 4) дезинтеграторы с различной геометрической формой рабочих органов. И.А.Хинт в 1949 году предложил дезинтеграторный способ изготовления известково-песчаных изделий [101]. Хинтом получены формулы для определения максимальной производительности, потребления электроэнергии, конструктивных размеров и длительности пребывания частиц материала в камере помола дезинтегратора. Им была разработана теория, объясняющая принцип работы дезинтеграторов. Основными рабочими органами дезинтегратора (рис. 1.1) являются: две вращающиеся в противоположных направлениях корзины с несколькими рядами пальцев.
Пальцы могут быть различной геометрической формы: круглые, квадратные, треугольные, в виде пластин и другие. Ряды пальцев одной корзины располагаются между двумя рядами пальцев другой. Диски корзин закреплены на валах, расположенных на одной геометрической оси и имеющие самостоятельные приводы. Дезинтегратор работает следующим образом. Размалываемый материал поступает в центральную полость дезинтегратора. Частицы материала, коснувшись пальцев первого ряда, получают соответствующую этому ряду скорость и центробежной силой выбрасываются с траектории этого ряда навстречу пальцам второго ряда. Получая удар от пальцев второго ряда, частицы материала отскакивают от него, меняя вектор скорости, и выбрасываются на третий ряд и т.д. Пройдя через все ряды пальцев, измельченные частицы материала вылетают из корпуса дезинтегратора. Таким образом, принцип работы дезинтегратора заключается в том, что частицы материала по мере уменьшения своих размеров при переходе с ряда на ряд испытывают все большую скорость нагружения. Некоторые конструкции данных машин имеют ряд преимуществ (рис. 1.2.): возможность переработки материалов, содержащих вязкие включения до 15-20%, осуществления внутреннего рецикла материалов,
Определение траекторий движения частиц в камере помола
В дезинтеграторах частицы измельчаемого материала из загрузочного патрубка под действием силы тяжести поступают в центральную полость и начинают радиальное движение к внутреннему ряду ударных элементов. Достигнув траектории движения ударных элементов первого внутреннего ряда, частицы материала соударяются с ними и приобретают скорость и направление, соответствующие скорости и направлению вращающихся ударных элементов и сталкиваются с ударными элементами второго ряда. От центра к периферии камеры помола такое движение частиц повторяется от ряда к ряду. Изменение скоростей и углов вылета частиц материала в каждом ряду камеры помола дезинтегратора требует разработки специальной методики для их расчета. В данной работе предложено математическое описание скорости движения частицы материала вдоль рабочей поверхности плоского ударного элемента в зависимости от координаты частицы относительно оси вращения роторов. Рассмотрим движение частицы материала после ее контакта с плоским ударным элементом, т.е. на четвертом круге обработки камеры помола.
После взаимодействия с ударным элементом четвертого ряда образовавшиеся в результате разрушения частицы материала захватываются вращающимся с частотой со плоским ударным элементом и за счет составляющей центробежной силы начинают прямолинейное движение вдоль рабочей поверхности ударного элемента. Рассмотрим разгон частицы материала вдоль вращающейся рабочей поверхности ударного элемента, расположенного под определенным углом к радиусу ротора (рис.2.2). Для этого введем подвижную прямоугольную систему координат YOZ с центром в точке контакта частицы с рабочей поверхностью ударного элемента. Обозначим через R0 радиус-вектор, соединяющий ось вращения ротора с точкой взаимодействия частицы с рабочей поверхностью ударного элемента, а через R(y) обозначим текущее значение. Тогда, согласно расчетной схемы (рис.2.2), находим, что: Уравнение движения частицы вдоль рабочей поверхности ударного элемента в векторной форме имеет следующий вид: где через F,f обозначены соответственно векторы центробежной силы, действующей на частицу и силы трения частицы о рабочую поверхность, а через т — масса частицы.
Проекция векторного уравнения (2.11) на ось OY приводит к следующему дифференциальному уравнению: где /л — коэффициент трения частиц измельчаемого материала по рабочей поверхности ударного элемента; у - угол между прямой соединяющей ось вращения с координатой частицы на поверхности ударного элемента, град. Переходя от дифференцирования по времени к дифференцированию по координате Y, соотношение (2.12) можно привести к следующему виду: \(У) Т + 2рса»ч{у) = a2R(y)cosy(y) - juco2R(y) sin у (у). (2.13) dy Чтобы установить зависимость величины R = R(y), воспользуемся теоремой косинусов. На основании расчетной схемы (рис. 2.2) находим, что: где уо — угол между рабочей поверхностью ударного элемента и радиусом, соединяющим ось вращения ротора и начальную точку ударного элемента, град. Считаем в уравнении (2.14) отношение ——малой величиной первого порядка малости, тогда, согласно (2.14), с точностью до величин первого порядка малости находим:
С другой стороны, согласно расчетной схеме (рис.2.2), можно записать следующее выражение: Учет выражения (2.15) с заданной точностью вычисления приводит к следующей функциональной зависимости: Легко убедиться, что с точностью до величины первого порядка малости выполняется следующее соотношение: Подстановка выражений (2.15), (2.17), (2.18), в (2.13) приводит к следующему нелинейному дифференциальному уравнению первого порядка: ay Если перейти к безразмерной скорости V и координате rj, согласно следующим соотношениям: тогда уравнение (2.19) относительно безразмерных переменных принимает следующий вид: Уравнение (2.22) должно удовлетворять следующим начальным условиям
Описание экспериментальной установки и средств контроля
Экспериментальное изучение процесса тонкого измельчения мрамора в дезинтеграторной установке требует применения специального экспериментального оборудования, отвечающего следующим условиям: экспериментальная установка для исследования процесса измельчения должна обеспечивать возможность изменения исследуемых параметров и режимов работы дезинтегратора в заданных постановкой задачи пределах; контрольно-измерительная аппаратура должна соответствовать исследованию изучаемого процесса и обеспечивать необходимую точность измерения.
С учетом указанных требований была разработана и изготовлена лабораторная установка дезинтегратора для определения варьируемых параметров и исследования процесса измельчения мрамора. Общий вид установки представлен на рис.3.2.
Лабораторная установка дезинтегратора выполнялась в соответствии с требованиями [2,38,68,71,92] и с учетом плана и программы экспериментов. Перед началом экспериментов выполнялась статическая и динамическая балансировка верхней и нижней корзин дезинтегратора.
Лабораторная установка снабжена набором сменных шкивов на валы электродвигателей и набором пластин (ударных элементов) разной длины.
Рис.3.3. Корпус дезинтегратора 1 -верхний горизонтальный диск; 2,5-ударные элементы; 3-разбрасы-вающие патрубки; 4-нижний горизонтальный диск Дезинтегратор состоит из стационарно закрепленной рамы 1, на которой установлены цилиндрический корпус 2 и электродвигатели 3. В боковой части цилиндрического корпуса 1 тангенциально установлен разгрузочный патрубок 4. В центре, на верхней части цилиндрического корпуса 2 в подшипниковой опоре 5, закрепленной на цилиндрическом корпусе 2 с помощью болтового соединения, установлен осевой загрузочный патрубок 6 с возможностью вращения. Вращение осевой загрузочный патрубок получает от электродвигателя 3 через клиноременную передачу.
В корпусе дезинтегратора (рис.3.3), к нижнему торцу осевого загрузочного патрубка жестко закреплен верхний горизонтальный диск 1, на котором по концентрическим окружностям расположены два ряда ударных элементов 2. На выходе осевого загрузочного патрубка под верхним горизонтальным диском под углом к нему закреплены разбрасывающие патрубки 3, изогнутые в направлении, противоположном направлению вращения верхнего горизонтального диска 1. Угол наклона разбрасывающих патрубков 3 к верхнему горизонтальному диску 1 больше угла естественного откоса измельчаемого материала. Это облегчает подачу материала из осевого загрузочного патрубка на ударные элементы.
В нижней части цилиндрического корпуса установлен нижний горизонтальный диск 4, с возможностью вращения. Вращение происходит от электродвигателя через клиноременную передачу. На нижнем горизонтальном диске закреплены ударные элементы 5, расположенные по концентрическим окружностям, причем ударные элементы 2 верхнего горизонтального диска 1, находятся между ударными элементами 5 нижнего горизонтального диска. Внешний ряд ударных элементов имеет форму пластин, которые могут изменять угол «атаки» вращением вокруг собственной оси.
На верхней поверхности нижнего горизонтального диска закреплено устройство для равномерного распределения материала.
Дезинтегратор работает следующим образом. Материал попадает в осевой загрузочный патрубок, после чего проходит через разбрасывающие патрубки, направляясь в зону действия ударных элементов. Где происходит его измельчение. Так как верхний и нижний горизонтальные диски вращаются во встречных направлениях, описывая ударными элементами концентрические окружности, то готовый продукт отбрасывается на периферию, откуда и удаляется через тангенциальный разгрузочный патрубок.
В ходе проведения экспериментов с помощью сменных шкивов на валах двигателей ступенчато изменялась частота вращения корзин дезинтегратора от 500 до 2500 мин"1. На внешнем ряду ударных элементов нижнего горизонтального диска устанавливались пластины (ударные элементы) разной длины от 19 до31 мм, с возможностью вращения вокруг собственной оси.
При определении гранулометрического состава исходного материала использовалось следующее оборудование. Для определения остатков на контрольных ситах применялось вибровстряхивающее устройство типа СММ с набором сит №10, 7, 5, 3, 2, 1, 05, 025, 008 по ГОСТ 3584-80; измерение навесок материала осуществлялось на электронных весах ЕК-200І, ВЛЭ-1100; сушильный шкаф с температурой нагрева до 110С; фарфоровые чашки диаметром 15...20см. Время измельчения исследуемого материала замерялось с помощью секундомера С-11-16, II класса точности, с погрешностью измерений ± 0.1 с
Остаток на контрольном сите определяется в соответствии с [20,38,69]. Потребляемую мощность контролировали счетчиком электрическим САЗУ-И 680 в соответствии с ТУ 25.01.392-75. Для измерения частоты вращения дисков дезинтегратора и валов электродвигателей привода применялся тахометр ЦАТ-ЗМ.
Погрешности: при взвешивании проб исходного материала и готового продукта ±3%; при взвешивании ±5%; при определении остатков на сите 008 ±3%; при измерении потребляемой мощности ±2%; время проведения опыта ±2%.
Технические характеристики контрольно-измерительных приборов, используемых при проведении экспериментов, представлены в табл. 3.1, 3.2.
Влияние исследуемых факторов на производительность мельницы
В результате реализации и обработки экспериментальных данных многофакторного плана ЦКРП 24 нами получено уравнение регрессии, которое в кодированной форме имеет вид:
Уровни факторов хь Х2, Хз, х4 изменялись в соответствии с планом экспериментов. Последовательность опытов, с целью исключения возможного влияния на получаемые результаты и ход экспериментов, была рандомизирована в соответствии с таблицей случайных чисел.
Анализ знаков и величин коэффициентов при факторах хь х2, х3, х4 в уравнении регрессии (4.1) позволяет сделать следующие выводы: наибольшее влияние на производительность дезинтегратора оказывает фактор xi частота вращения дисков дезинтегратора. Этот вывод совпадает с аналогичными выводами, сделанными в работах [8,63,73,82]; следующим по значимости является фактор х2 — угол установки пластин в последнем ряду диска дезинтегратора; третьим по значимости является фактор х4 — длина пластин; наименьшее влияние в сравнении с факторами xi, х2, х4 на производительность дезинтегратора оказывает фактор х3 - зазор между последним и предпоследним рядами бил.
В данном случае производительность дезинтегратора по аналогии с барабанными шаровыми мельницами была во всех экспериментах приведена к остатку на сите 02, равному 1%, т.е. R02 =1%.
Проведем более подробный анализ влияния каждого из факторов на производительность дезинтегратора.
Фактор х\ имеет положительный коэффициент и наибольшую его величину. Следовательно, при увеличении частоты вращения дисков дезинтегратора и прочих равных условиях режима измельчения (х2, х3, х4) = const производительность дезинтегратора возрастает. Это соответствует физической сущности процесса измельчения в дезинтеграторе. С увеличением частоты вращения дисков, увеличивается количество взаимодействий бил с частицами измельчаемого материала — увеличивается работа измельчения.
Например, при (х2, х3, х4) = const, увеличение частоты вращения дисков дезинтегратора с 10 Гц до 50 Гц производительность дезинтегратора возрастает с 18,4 кг/ч до 35,2 кг/ч, т.е. в 1,9 раза.
Частота вращения дисков дезинтегратора в 1,16 раза больше влияет на изменение производительности, чем угол установки пластин, в 1,55 раза больше, чем длина бил (фактор х4) и в 2,33 раза больше, чем фактор х3 - зазор между билами.
Наибольшее влияние на производительность дезинтегратора из эффектов взаимодействия ХіХ2, Хіх3, хіх4 оказывает эффект взаимодействия ХіХ2, т.к. его коэффициент наибольший.
С увеличением эффекта взаимодействия хіх2 производительность дезинтегратора возрастает и, наоборот, с уменьшением - уменьшается. При этом влияние эффекта xjx2 в 1,78 раза больше, чем эффекта Xix3 и в 2,4 раза больше, чем эффекта
Одновременное увеличение факторов xi и х2, входящих в эффект взаимодействия xix2 увеличивает производительность дезинтегратора, потому что возрастает кинетическая энергия каждой из частиц и возрастает путь прохождения частицами вдоль пластин (ударных элементов) вследствие чего возрастает работа измельчения частиц материала измельчением.
Эффекты взаимодействия xjx3 и xjx4 имеют отрицательный знак перед их коэффициентами. Это говорит о том, что с их увеличением, производительность дезинтегратора снижается, а в отдельных случаях не изменяется.
Одновременное увеличение факторов х\ и х3, входящих в эффект взаимодействия х\х3 вызывает снижение производительности дезинтегратора, приведенной к R02 = 1,0%. Это объясняется тем, что даже при увеличении частоты вращения дисков дезинтегратора увеличение зазора между ударными элементами хоть и повышает пропускную способность дезинтегратора, т.е. входную производительность, однако загрубление помола вызывает снижение производительности, приведенной к R02 = 1,0%. Это очевидно.
Например, при увеличении п от 10 Гц до 50 Гц, А ОТ 1 мм до 5 мм производительность мельницы, приведенная к R02 = 1,0%, практически не изменяется и она равна 24,75 кг/ч.
Тоже происходит и при одновременном изменении факторов, входящих в эффект взаимодействия х\Хц.
Например, при увеличении частоты вращения дисков дезинтегратора от 10 Гц до 50 Гц и увеличении длины пластин - бил с 19 мм до 31 мм, производительность дезинтегратора в обоих случаях осталась неизменной и равнялась 25,48 кг/ч.
Суммарная абсолютная величина коэффициента при факторе х\ и эффектах его взаимодействия равна 33,9, а с учетом знаков 32,22. При этом доля воздействия факторов и эффектов взаимодействия, определяющих увеличение производительности дезинтегратора в 38,4 раза больше, чем снижающих производительность. Это свидетельствует о том, что частота вращения дисков дезинтегратора является главным фактором, влияющим на эффективность процесса измельчения.
Весовое значение фактора х2 — угла установки пластин второе по значимости, но меньше, чем фактора хх в 1,16 раза.
Изменение угла установки пластин с а = 0 до а = 40 приводит к увеличению производительности дезинтегратора с 19,6 кг/ч до 34 кг/ч, т.е. в 1,73 раза.
Суммарная абсолютная величина коэффициентов при эффектах взаимодействия равна 1,8. Следовательно, суммарное влияние эффектов взаимодействия на формирование функции отклика составляет ровно 50% -это существенно. Наибольшее влияние оказывает эффект взаимодействия Х\х2. Его значимость составляет 26,7% от значимости фактора х2. Весовое влияние эффекта взаимодействия х2х3 в сравнении с фактором х2 составляет 16,9%.
Одновременное увеличение факторов х2 и х3 приводит к увеличению производительности дезинтегратора с 26,8 кг/ч до 29,24 кг/ч.
Эффект взаимодействия х2х4 оказывает наименьшее влияние на изменение производительности дезинтегратора. Например, уменьшение х2 и х4 с минимального уровня «—2» до максимального «+2» изменяет производительность дезинтегратора на 0,88 кг/ч, т.е. на 3,3%.
Весовое влияние фактора х3 — зазора между рядами бил в последнем и предпоследнем рядах в сравнении с другими факторами хь х2, х4 минимальное. Например, влияние фактора х3 в 2,3 раза меньше, чем фактора хь в 2 раза меньше, чем фактора х2 и в 1,5 раза меньше, чем фактора х4.
Знак перед фактором х3 отрицательный, следовательно, с увеличением х3, т.е. зазора между билами, помол загрубляется. Это соответствует физической сущности процесса измельчения в дезинтеграторе.
Похожие диссертации на Совершенствование процесса измельчения и конструкции дезинтегратора с горизонтальными дисками
