автореферат диссертации по энергетическому, металлургическому и химическому машиностроению, 05.04.09, диссертация на тему:Создание методов расчета и конструкций сепарационных мельниц ударно-отражательного действия

РГ8 00

~ 1 МА1ВД(ШСКНЙ ОРДЕНА ТРУДОВОГО КРАСНОГО ЗНАМЕНИ ХИМИКО-ТЕ5ШОЛОГИЧЕСКИП ИНСТИТУТ

На правах рукописи

БАРАНОВ Иван Александрович

СОЗДАНИЕ МЕТОДОВ РАСЧЕТА И КОНСТРУКЦИЙ СЕПАРАЦИОННЫХ МЕЛЬНИЦ УДАРНО-ОТРАЖАТЕЛЬНОГО ДЕЙСТВИЯ

05.04.09 «Машины и агрегаты химических и нефтеперерабатывающих производств»

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Иваново 1992

Работа выполнена в Ивановском .химико-технологическом институте.

Научные руководители:

доктор технических наук, профессор Блиничев В. Н., кандидат технических наук, доцент Смирнов Н. М.

О ф и :ц и а л ь н ы е оппонент ы:

доктор технических наук, профессор Зайцев А. И., кандидат технических наук, доцент Шувалов С. И.

Ведущая организация —

Владимирский научно-исследовательский институт синтетических смол (ВНИИСС).

в . . . час. на заседании специализированного совета К 063.69.01 Ярославского политехнического института. 1530053, г. Ярославль, Московский проспект, 88.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ЯПИ.

Защита состоится

199 3 г.

Автореферат разослан «

»

1992 г.

Учений секретарь

специализированного совета К063.69.01

доктор химических наук ПОДГОРНОВА В. А.

0БС1АЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность тепы

Производство тонкодисперсных порошков широко распространено в ряде ключевых отраслей промышленности: производство удобрений, строительных материалов, высококачественных красителей, изделий порошковой металлургии, производство пластических материалов и т.д.

На предприятиях отечественной' промышленности технологические процессы производства тонкодисперсных материалов включают, как правило, две стадии, стадию измельчения и классификации.

Для интенсификации процесса пылецриготовления и повышения экономической эффективности производства в последнее время все большее применение находят комбинированные аппараты, в которых процессы измельчения и классификации совмещены.

Получение заданного гранулометрического состава продуктов измельчения может быть наиболее эффективно осуществлено в центробежных мельницах ударно-отражательного действия со встроенным классификатором. Однако, трудности математического описания совмещенных процессов, а также отсутствие надежных конструкций комбинированных аппаратов сдерживают их внедрение в производство. Механизм физико-механических процессов осуществляющихся в аппаратах комбинированного действия чрезвычайно сложен. Недостаточная степень изученности структуры газодисперсного потока в объеме измельчителей комбинированного действия- предопределяет эмпирический подход к разработке методов расчета малган и дисперсного состава измельченного материала. С одной стороны, эмпирический подход к описанию слож-

ных процессов не' позволяет получить надежных методов расчета оборудования, а, с другой стороны, не позволяет эффективно осуществлять мероприятия по интенсификации процесса, с целью повышения единичной производительности и снижения удельных энергозатрат.

" Учитывая сказанное, проведение теоретических и экспериментальных исследований процесса измельчения в мельнице ударно-отражательного действия с внутренней классификацией с целью разработки научно-обоснованного метода расчета и новых высокоинтенсивных конструкций и измельчителей представляется весьма актуальным.

Работа выполнена в рамках постановления ГКНГ от 11.03.87 & 68 "Создание и освоение в- отраслях народного хозяйства новых технологий и оборудования для механической активации и измельчения материалов". Кроме этого выполненная работа является этапом 09.04.М2 научно-технической проблемы 0.37.07. "Создать эффективные технологические процессы' оборудование для производства высококачественной обуви на базе новых видов натуральных и синтетических материалов". Постановление ГКНТ и Госплана СССР Й 472/248 от 12.08.80 г. и изменения программы от 14.12.84 г. № 16-П/ЗГ8.

Цель работы.

Разработка математической модели совмещенного процесса измельчения и классификации материала в центробежной мельнице ударно-отражательного действия со встроенным классификатором; создание на ее основе инженерного метода расчета и новых более рациональных конструкций высокоинтенсивных измельчителей с внутренней классификацией.

Научная новизна.

1. На основе распределительной функции, эффективности классификации, вероятностей нагружения и разрушения найдена накопленная масса измельчаемых частиц, позволяющая определить производительность сепарационной мельницы.

2. На основе систематических исследований процесса измельчения и классификации различных материалов, на модельных установках, предложен целый ряд измельчителей с различной степенью классификации. Разработан ноеый способ получения тонкодисперсных порошков термопластичных материалов.

Практическая ценность.

•I. На основе разработанной математической модели процесса измельчения предложен инженерный метод расчета мельниц ударно-отражательного действия с внутренней классификацией, составлены алгоритмы расчета и программа для его реализации.

2. По разработанной методике рассчитана, сконструирована и изготовлена высокоинтенсивная мельница ударно-отражательного действия для помола зерна. Получен реальный экономический эффект 90 тыс.руб. в год. На базе выполненных-теоретических и экспериментальных исследований сконструирована мельница для переработки отходов термопластического полиуретана (ЩУ).Опиваемый экономический эффект 174 тыс.руб. в год. Выполнен проект, изготовлена, отлажена и пущена опытно-промышленная мельница для дробления ТПУ.

Автор защищает.

I. Аппаратурное оформление и теоретическое обоснование новых технических решений по интенсификации процесса измельчения в центробежных мельницах ударно-отражательного действия

с внутренней классификацией.

2. Инженерный метод расчета сепарационных мельниц ударно-отражательного действия с учетом количества нагружений частиц измельчаемого материала и допустимой нагрузки зоны измельче- • ния по дисперсному материалу.

■ 3. Результаты исследований совмещенного процесса измельчения и классификации е мельнице с встроенным классификатором.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ Бо-введении обоснована актуальность работы, научная и практическая.значимость, сформулированы основные положения, выносимые на защиту.

В первой гларё приводится анализ современного состояния теории и практики процессов измельчения и классификации дис- ' персных материалов в двухфазных потоках.

Показано, что процесс ударного разрушения частиц хорошо описывается математической моделью с использованием вероятностной Р(£) и распределительной^ (Й функций, а условия разрушения в измельчителе характеризуются отношением

Из всех существующих характеристик для математического описания процесса классификаций наиболее информативной на наш взгляд является кривая разделения ¿^(8), связывающая вероятность выноса частиц в тонкий продукт ifg с размером частиц • б", а также ее основные числовые, характеристики:граничный размер разделения $гр , коэффициент полезного действия ^ и степень проскока 6 .

Одним из эффективных подходов к математическому описанию классификации являются стохастические модели процесса, которые с достаточной для практических расчетов точностью ап-

проксимируится уравнением О.Молеруса, имеющем вид:

ЧЫШЕ- 1 - (р/^,)* ехрС-з/2 а - Шгр)»! - (1)

где >5" - стохастический параметр, причем 3)- коэффициент ' макродаффузии частиц, Ъ)-^ - характерная скорость несущей среда.

На основания проведенного анализа литературных данных были сформулированы основные цели и задачи ' исследования.

Вторая глава посвящена разработке мате-, матической модели процессов измельчения и классификации в мельнице ударно-отражательного действия со встроенным классификатором, схема которой приведе-дена на рис.1.

• Мельница со встроенным классификатором работает следующим образом. Исходный матеря- РисЛ ал через загрузочный Мельница ударно-отражательного патрубок I подается в действия со встроенной классификацией, центр ротора ипопада- I.Загрузочный патрубок.2.Выгрузочный ет в каналы зоны разго- патрубок.3.Корпус.4.Вал.5.Отбойные на 10. В каналах зоны плиты.7.Била.9.Ротор.10.Каналы зон.

ТСШСЗР

разгона частицы разгоняются, за счет узкого канала пылевоз-душная смесь стабилизируется и выбрасывается в зону сепарации. ' Сепарация осуществляется под действием центробежных сил и силы воздушного потока. Воздух с мелким классом частиц движется внутрь и- через переточные отверстия 12 вентиляционными лопатками 13 отсасывается из .мельницы, а крупные классы отбрасываются на рабочио органы ротора 7. Затем после нагруже-ния пылевоздушная смесь за счет циркуляции воздуха попадает на верхний диск ротора! где происходит дополнительная классификация за счет сил гравитации.'Мелкие классы попадают в центр ротора и на сепарацию, а крупные классы снова отбрасываются в зону измельчения.

Для разработки методики расчета, зону измельчения удар- . но-отражательной мельницы формально' разделим на две макрозоны с различными режимами движения газодисперсного потока: • зону измельчения и зону сепарации, а мелыицу ударно-отражательного действия со встроенной классификацией мохшо представить в виде блок-схемы, изображенной.на рис.2.

Блок-схема работы кельницы уДарно-отражательного действия со встроен он классификацией.

На основа анализа механизма взаимодействия частиц материала с рабочими органами мельницы и используя методы теории вероятности, получены зависимости дая определения суммарных вероятностей разрушения частиц калдой фршсции Рс . В зоне измельчения осуществляются процессы измельчения и сепарации. Поэтому гранулометрический состав материала оставшегося на повторное нагружение будет описываться уравнением:

= Ц-ЬПп; '¡I + РьГп-!-Щ (3)

где ^ - коэффициент парциального осаждения частиц в зоне измельчения.

Очевидно, что с учетом выражения (3) дая расчета гранулометрического состава материала на выходе из зоны измельчения, т. е. материала, поступающего на классификацию, можно за- •■ писать:

= (1-Р1) ■ Гп-1 (¿-/¡1^1 (4)

Таким образом, дая определения гранулометрических составов материала, поступающего на классификацию и оставшегося в зоне измельчения, при известных вероятности разрушения и распределительной функции, необходимо определись коэффициент парциального осаждения ^ . Для расчета этого коэффициента используем формулу (I)

На процесс разделения в зоне измельчения большое влияние оказывают пульсации газовой и твердой фаз- Поэтому дая вычисления коэффициента парциального осаждения уравнение О.Молеру-са запишем ввидэ отношения пульсационных скоростей несущей среда Ш и материала V.

где отношение 'Пульсационных скоростей Щрайбер и Бабуха предлагают определять следующим образом:

(■о%о~) (6)

4 +

где ^ - угол сдвига фаз между пульсациями среды и частицы определяется как:

Для определения стахостического коэффициента воспользуемся выражением (2), в котором 3> - коэффициент макродиффузии мы предлагаем рассчитывать в данном случае как:

3)=2>'/(1 + со-ГР) (8)

где Тр-к Ък/Ы\> • _ время релаксации частиц, ^г- кинематический коэффициент вязкости • .

Решая совместно уравнения (5-8) и (2), можно найти коэффициент парциального осаждения частиц в зоне измельчения.

Для определения накопленной массы материала в зоне из-Ьельчэния выражение (3) решается относительно массовых частей, например для первого цикла:

Ь = вЛ1-РУ11 + в.РЩ о)

Для определения количества циклов (числа нагружений) необходимо проводить расчеты по выражению (9), принимая 'каждый раз за исходную, массу материала оставшуюся в зоне измельчения после предыдущего цикла. Так как материал , оставшийся в зоне измельчения, является долей от массы материала оставшегося от 'предыдущего цикла, то через п циклов в зоне измельчения останется пренебрежимо малое количество материала по сравнению с исходным.

В установившемся режиме, часть материала после каждого цикла кагружения выводится'из зоны измельчения, а вместо нее

вводится такое ке массовое количество исходного материала. ■ Таким образом, если проецировать доли материала, оставшиеся после коздого из циклов в зоне нагруженяя, можно определить нагрузку зоны измельчения по дисперсному материалу, при./?-«*?

где В = (Л^ + А2 + А^ + ... +А) - коэффициент накопления зоны измельчения,

Л - коэффициент накопления посла каждого цикла нагружения.

Мельница ударно-отрадательного действия может работать в стационарном режиме только в том случае, если тьердая фаза находится в зоне измельчения в состоянии газовзвеси. Такое состояние системы сохраняется в довольно широком диапазоне скоростей газовзвеси, но лишь при незначительных объемных концентрациях.При еысокйх концентрациях материала стационарное движение потока нарушается и наступает состояние завала. Учитывая выражение (10), находит максимальную производительность мелыщцы по и сходно:,су материалу:

где _/?лр - критическая концентрация твердой фазы, Vы- объем зоны измельчения.

Из анализа выражения (II) видно, что управление производительностью измельчения возможно двумя способами: изменением объема зоны измельчения и изменением вероятности разрушения материала.

Для описания эффективности работы классификатора используется уравнение (I). Для решения этого выражения необходимо знать стохастический параметр 5 а граничный размер разделения.

Стохастический параметр 5 определяется по уравнению (2)

(Ю)

«р ' Узи^РтИ

в

(И)

с учетом выражений (6-8).

Граничный размер определяется из уравнения движе-

1р.

ния частиц по равновестной траектории. Решая это уравнение относительно диаметра частиц, находим граничный размер разде--ленля классификатора.

Г"- ЛаЛ / Л. О П2) Огг. - 4 а у>к V -Щ К <12)

где Я - равновесный радиус разделещ[я.

При определегаи производительности классификатора объемная концентрация твердой фазы также не должна превышать неко-' торого предельного значения:

. ¿}«л х< пГ"О ■ (13)

• где [[ - производительность классификатора по воздуху.

Третья глава. Глава посвящена экспериментальному иссле- . дованию процессов измельчения и классификации дисперсных материалов в мельнице ударно-отражательного действия с внутренней классификацией.

Для проведения экспериментов был создан ряд лабораторных

• установок. На первом этапе проверялась адекватность модели измельчения, определялись скорости нагружения материала, распределительная функция в явном виде, коэффициент накопления зоны измельчения.

Опыты проводились на специально разработанной центробежной установке, рис.3. Исходную монофракцию подавали питателем на вращающийся'с определенной скоростью ротор 2. Для определения вероятностей разрушения частиц при нагружении их об отбойные плиты 4, о корпус и быстровращающишся билами 3 на установке предусмотрены съешше отбойные плиты, а также загрузочной патрубок перемещающийся из центра установки к ее пере' !0

ферии таким образом, чтобы частицы, загружаемые в установку, попадали непосредственно на била. Дня определения угловой скорости вращения ротора была собрана специальная измерительная схема на базе промышленного частотомера.

.При различных видах взаимодействия частиц с рабочими элементами расчитывалась своя скорость нагружения.

Для определения гранулометрического состава материала, полученного в мельнице ударного действия, кроме вероятности разрушения определялась также распределительная функция по выражению:

№ = (14)

Обработка результатов исследования показала; что уравнение (14) с достаточной точность® описывает реальный процесс измельчения. Расхождение экспериментальных и расчетных данных . не превышает 15 %. ~

Многократно повторяя расчеты по формуле (3-14) и беря при этом гранулометрический состав измельченного материала в качестве исходного для последующего нагружения, рассчитывается гранулометрический состав материала, получаемого в результате многократного последовательного ударного нагружения. Как ' показали экспериментальные исследования, количество нагружа-

Центробежная мельница. 1.сона измельчения. 2.Ротор. • З.Епла. 4.Отбойные плиты.

ний различных материалов зависит в первую очередь от вероят- ' ности разрушения.

Для исследования процесса классификации была разработана экспериментальная установка,' изображенная на рис.4.

Рис. 4.

Лабораторный классификатор.

Классификатор работает следующим образом. Походный материал через загрузочный патрубок I поступает в центр ротора 2 и попадает в каналы зоны разгона. В каналах частицы разгоняются, пыле-воздушная сыесь за счет узкого канала стабилизируется и выбрасывается в зону'сепарации. Воздух с мелким классом частиц движется внутрь и через переточные отверстия 3 попадает .во внутренюю коническую обечайку 4, а крупные классы за счет

центробежных сил отбрасываются во внешнюю коническую обечайку 5.

Соответствие теоретических и экспериментальных результатов показало, что зависимость для определения кривой класси- ' фякацил могут бить использованы для расчета гранулометрического состава материала на выходе из классификатора с достаточной, для практических целей, точностью 10-15 %.

Четвертая глава поезящена разработке инженерного метода расчета центробежной мельницы ударно-отражательного действия с внутренней классификацией, представлены результаты использования разработанных нами методики расчета и конструкций мельниц, используемых в народном хозяйстве.

Расчет мельницы, работающей в паре со встроенным классификатором, включает в себя два этапа:

1. Ориентировочный конструкторский расчет, в результате которого определяются геометрические размеры машины (диаметр ротора, объем зоны измельчения, длина и высота вентиляционных лопаток).

2. Проверочный расчет, в результате которого определяются характеристики мельницы комбинированного действия заданно-готипоразмера при известном режима ее работы и свойств измельчаемого материала.

Для расчетов должны быть хзаданы начальный (Я) и конечный ( ) гранулометрические составы измельчаемого материала, физико-механические свойства материала (его разруиаемость), а также производительность по готовому порошку (%).

Исходя из конструктивных соображений, надежности и долговечности работы мельницы, число оборотов ротора выбирается в пределах 3000-4500 об/мин. Таким образом, задача оряентярсвоч-

ного конструкторского расчета сводится к определению геомет- — ричаских размеров центробежной мельницы. Конструкторский расчет состоит из следующих этапов.

Исходный гранулометрический состав разбивается на нес-_ колько узких ыонофракций. Для каждой фракции определяется щжтическая скорость нагружения. Затем находим необходимую скорость нагружения. Скорость нагру.тания должна быть такова, чтобы вероятность разрушения частиц , имеющих максимальный размер, равнялась I, а для частиц граничного размера Р(8п>)= = 60 Далее определяем линейную скорость бил как V-где К - коэффициент, учитывающий уменьшение скорости движения частиц за Еремя с момента схода с разгонных лопаток до 'столкновения с рабочими органами, который зависит отсопротив-ления среда и размера частиц.

По вычисленному значению линейной скорости бил, исходя из условий надежности и долговечности работы мельницы, рассчитывается диаметр ротора йр • Далее, исходя из условия существования газовзвеси (р,у>^ = 5-10 %) определяется концентрация твердой фазы в зоне измельчения^} = О,3_/5о/>«л. По монограмме, приведенной в диссертации, для каждой монофракция определяется коэффициент парциального осаждения и коэффициент накопления В . Затем по выражению (И)рассчитывается необходимый объем зоны измельчения I/и все остальные геометрические размеры мелышцы.

Переходя к проверочному расчету,•чследует отметить, что исходными данными для такого расчета являются размеры мельницы {£>,,0Р,Ь ), режим ее'работы (п об/мин; 0в; £<>) и свойства измельчаемого материала ^ результате расчета необ-

ходимо определить гранулометрический состав продукта и произ-

водительность по готовому порошку. На рис.5 представлон алго-'-ритм проверочного расчета.

На основе экспериментальных данных и теоретических исследований процесса измельчения различных материалов предложен целый ряд конструкций высокоинтенсивных мельниц ударно-от-ракательного действия. Бее предложенные нами мельницы можно классифицировать следующим образом.

1. Мельницы ударно-отражательного действия со встроенным-классификатором.

2. Одноступенчатые и многоступенчатые мельницы со слабо развитой сепарацией.

3. Многоступенчатые мельницы с классификацией на каждой ступени.

На рис.6 изображена схема центробежной мельницы с V -образным классификатором.

"мелыщца содержит загрузочный I и выгрузочный 2 патрубки, корпус 3 и крышку 4. На внутренней поверхности корпуса установлены отбойные плиты 5. В корпуса мельницы на валу 6 расположен ротор с рабочими органами 7, состоящий из двух дисков 8 и 9, между которыми закреплены V -образные лопатки 10. Кроме того, в нижнем диске ротора имеются переточные отверстия II и со стороны выгрузочного патрубка прикреплены венти-ляцношше лопатки 12. Между крышкой и корпусом мельницы имеется перегородка 13. Мельница работает следующим образом.

Исходный материал через загрузочный патрубок I подается в центр ротора и попадает в каналы зоны разгона. В каналах зоны разгона частицы разгоняются и выбрасываются в зону сапа-рации, где происходит разделение на крупные и мелкие классы. Воздух, с мелким классом частиц движется внутрь и через пере-

Алгоритм расчета гранулометрического состава.

Рис. 5.

16

диск ротора; 9 - нижний диск ротора; 10 - - образные лопатки; II - классификационные лопатки; 12 - пороточные отверстия; 13 - вентиляционные лопатки; 14 - перегородка; 15 - закрузочная обечайка. - *

Ríe. 6.

точные отверстия II вентиляционными лопатками 12 отсасывает- * ся из мельницы, а крупные классы отбрасываются на рабочие органы ротора-7. Затем после ударно-отражательного нагружения пылевоздушная смесь за счет отсоса воздуха, создаваемого вен-тиляциошшми лопаткамп 12 и V -образными лопатками 10, попадает в каналы зоны разгона.

Большое значение для животноводства представляют аппараты для приготовления кормов из фуражного зерна. Современное оборудование по получению таких кормов не отвечает требоЕаня- . ям животноводов как по производительности, так и по тонине продукта.

^¡гководствуясь предложенной наш методикой была разработала центробежная мельница для помола зерна. На рис.7 изобра-женобщий вид предложенной мельницы. 1'ельница состоит из бункера I, многоступенчатого корпуса 4 , на внутренней поверх--ности которого установлены отбойные плиты 5 . Внутри корпуса установлен ступенчатый ротор с рабочим элемента?,и 6 . Мельница снабжена расфасовочным узлом 7 . На последней ступени мельницы для регулирования степени измельчения муки имеется сепарационный элемент II.

Мельница работает следующим образом. Исходный материал (влажная пшеница, овес или другое зерно) шнеком или самотеком подается в бункер I, из него через шибер 2 и магнитную ловушку 3 направляется на первую ступень мельницы. Зерно, столкнувшись с быстровращающимися раоочими элементами 6 нагружается и отбрасывается на отбойные плиты 5. Отразившись от них, зерно вновь попадает на рабочие элементы. После такого многократного нагружения тонкая мука через сепарационный элемент II попадает в расфасовочный узел 7. Измельченный материал при

•фехстутганчатая мельница для измельчения зерна

I - бункер; 2 - шибер; 3 - магнитная ловушка; 4 - корпус; 5 - отбойные плиты; 6 - рабочие элементы; 7 - расфасовочный узел; 8 - рукавный фильтр; 9 - двигатель 10 - муфта; Т1 - сепарацыоняь'?: элемент.

Рис. 7,. :

необходимости может быть расфасован по мешкам или непрерывно выгружаться в бункер-накопитель.

Эта мельница может измельчать зерновые материалы любой влажности. Экономический эффект от внедрения данной колышца только на подсобном хозяйство Кинешемского завода "Автоагрегат" составил 90,955 тыс.рублей в год.

На рис.8 изображен общий вид предложенной мельницы. Гмольнпца содержит загрузочный патрубок I, корпус 2, на внутренней стороне корпуса расположены отбойные плиты 3. В корпусе мельницы на валу расположены ступени ротора, выполненные в виде дисков со ступицей. Каждый диск снабжен билами 5, классификационными лопатками 6, и имеет отверстия в еидэ прямоугольных трапеций 7. На кадцой ступени имеются сепарацион-кые кольца 8 с отверстиями в виде прямоугольных трапеций и с отражателя?® Ю. Внутренний диаметр сопарациопного кольца меньше, чем диаметр предыдущей ступени. Готовый продукт но мельницы выгружается через разгрузочный конический патрубок II. Мелышца работает следующим образом.

Исходный материал из бункера через загрузочный патрубок I поступает в корпус мельницы 2 под быстровращающлйся ротор 4, На этой ступени материал измельчается до энергетически выгодного размера. Этот размер регулируется внутренним диаметром сапарационного кольца 8, размером отражателя 10 и величиной отверстия 9, транспортируется и разделяется в спиральных потоках, создаваемых классификационными лопатка!,га 6, где тонкая фракция через отверстия лопаток, минуя зону измельчения, переходит на вторую ступень, а грубый материал аналогично, как и на первой ступени подвергается дальнейшего измельчению и разделению. После третьей ступени готовый материал выгружаэт-

Принципиальная схема полупрошиленкой мельницы

¡-рстоп Перми стутекк; "-отбойники; 7-кольцо вт-чро* ступени; . :-кольцо ппрнол ступени; 9-?ал; Тг-р;7ог::;кг3 даглаЗДелля; 1-зогдгзоцпыЯ патрубок; 12-лнгрузочинй патрубок.

Гис. 8.

ся через патрубок 12 .Пороговая сепарация приводит к увеяиче-1— нию тонины продукта.

Предложенная конструкция мельницы с внутренней сепарацией защищена авторским свидетельством.

Ожидаемый экономический эффект от внедрения мельницы ударного действия с внутренней классификацией по измельчению отходов полиуретана на Ленинградском производственном обувном объединении "Скороход" составляет 174,034 тыс.рублей в год.

По результатам работы выданы исходные данные Владимирскому НИИ синтетических смол для разработки ыальницы ударно-отражательного действия с внутренней классификацией для измельчения термопластичных полиуретанов.

ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ

1. Предложен метод расчета гранулометрического состава продукта измельчения, заключающийся в определении Еида на-гружения, количества циклов нагружения и вероятности вывода материала из зоны измельчения.

2. Разработана математическая модель процесса разделения материалов по 1фупности в сепарационных мельницах, позволяющая рассчитывать граничный размер частиц в сепараторе и эффективность процесса разделения с учетом коэффициента макродиффузии и циклической частоты пульсации двухфазных потоков.

3. На базе модели процесса измельчения материалов в замкнутом цикле предложен инженерный расчет сепарационных иельницттюзволяющий подобрать конструкцию измельчителя и определить геометрические размеры мельницы.

4. На базе выполненных теоретических и экспериментальных исследований разработаны новые конструкции измельчителей с внутренней классификацией и новый способ получения тонкодисперсных поропков термопластичных материалов, защищенные десятью авторскими свидетельствами.

5. По разработанной методике рассчитана, сконструирована и изготовлена высокоинтенсивная мельница ударно-отражательного действия для помола зерна. Реальный экономический эффект от внедрения мельницы на подсобном хозяйстве Кинешем-ского завода "Авгоагрегат" составил 90 тыс.рублей в год. Кроме того, на базе выполненных теоретических и экспериментальных исследований сконструирована мельница для переработки отходов термопластичного полиуретана. Ожидаемый экономический эффект от внедрения на ПО "Скороход" г.Ленинграда составляет 174 тыс.рублей в год. Выполнен проект опытно-промышленной мельницы для дробления ТПУ, изготовлена, отлажена и пущена установка на экспериментальном заводе 1Ш0 "Полимер-синтех" г.Кяадиира.

Основные положения диссертации опубликованы в следующих работах:

1. Смирнов Н.Г.1. .Лаврентьев А.А.;Еаранов_И.А.,Квашин М.В. Затраты электроэнергии в многоступенчатой мельница ударного действия со встроенной классификацией на каждой ступени. Матери алы II Всесоюзного научно-технического совещания

. "Пути совершенствования, интенсификации и повышения надежности аппаратов в основной химии".Часть II. ,1982,стр.154-157. '

2. Смирнов Н.1.1. .Биничев В.Н., Баранов II.А. .Лаврентьев А.А. Разработка и- исследование мельницы для тонкого помола чистых веществ.Мат-лы I Всесоюзной конференции "Новые процес-

сы и оборудование для получения веществ реактивной классификации" (РЕАХИМТЕХНИКА-1) Днепропетровск, 1982,стр.52.

3. Смирнов H.H..Лаврентьев A.A..Баранов И.А..Квашнин М.В. Удельные энергозатраты в многоступенчатой мельнице ударного действия со встроенной классификацией на каждой ступени. "Проблемы тонкого измельчения, классификации и дозирования". Иваново,1982, стр.54.

4. Смирнов Н.М..Елиничев В.Н..Таланов Е.В..Квашнин М.В..Баранов И.А. .Лаврентьев A.A. ,1£ишечшш М.Б. Разработка и исследование центробежной противоточной мельницы для материалов повышенной абразивности. Тезисы докладов областной НТК "Машиностроению - прогрессивную технологию и высокое качество деталей", Тольятти, 1963, стр.32.

5. Смирнов Н.М..Лаврентьев A.A..Баранов ILA..Квашнин М.В. Влияние внутренней классификации на энергозатраты в двухступенчатой мельнице.Тезисы докладов 3 Всесоюзной конференции "Современные машины и аппараты химических производств". "ХИМТЕХНйКА-83" Ташкент,1983. ч.II,стр.5.

6. Смирнов Н.Ы.,1ундоров И.М.,Алтынбеков Ф.Е..Лаврентьев A.A., Баранов И.А. Измельчение различных материалов в мельницах

1 ударного действия. Деп.,1984,й 264 ХП-Д84.

7. Смирнов Н.М..Таланов Е.В..Гришечкин М.Б..Баранов И.А. Исследование надежности центробежной противоточной мельницы при измельчении абразивных материалов. Тезисы докладов областной НТК "Проблемы производства и применения порошковых материалов и порошковых покрытий в машиностроении и их развитие?.Иваново, 1985,стр.II-I3.

8. Баранов И.А.,Смирнов H.H..Гришечкин М.Б. Математическое описание работы сепаратора в паре с центробежной мельницей.

Тезисы докладов Всесоюзного совещания "Повышение эффективности и надежности машин и аппаратов в осноеной химии", . Сумы, I9S6, стр.33-35. ,9. Смирнов Н.М.,Баранов H.A.,Милек Ю.Н. Измельчение резины в мельнице с внутренней сепарацией. Тезисы 3 Всесоюзной НТК "Композиционные полимерные материалы - свойства,производство и пряменениевМоонва, 1987, стр.75. Ю.Смирнов П.ГЛ.,Ндиничев В.Н.,Баранов И.А..Гундоров И.М. Ударно-центробежная мельница для тонкого помола красителей. Информ.листок JM24-87.

11.Смирнов Н.М. .Гришечкин М. Б., Епиничев В.Н. .Баранов И.А. Соосная противоточная мельница - активатор для переработки минеральных удобрений. Информ.листок МЗО-87.

12.Смирнов Н.М. .Таланов Е.В. .Гришечкин М.Б. .Баранов И.А. Противоточная мельница-активатор для переработки фосфоритной муки.Информ.листок $ 86-26 серия P-52.46.I5.

13.Смирнов Н.М. .Крошкик В.А. .Баранов H.A. .Гришечкин М.Б. Измельчение различных отходов подошвенных резин в присутствии наполнителей. Деп.ЦНИИТЭнефтехим БУ ВИНИТИ,1987,

№ 8. стр._6.

14.А.С.1346242 Мельница для измельчения пластичных материалов. Смирнов Н.М..Лаврентьев A.A..Баранов И.А..Квашнин М.В. 23.10.87. Б.И. Js 39.

. I5.A.C.I39536I Центробежная мельница. Смирнов Н.М..Елиничев В.Н.,Гришечкин М.Б. .Баранов И.А. .Таланов Е.В. 15.05.88/ ' Б.И. & 18.

16.Смирнов Н.М..Ечинлчев В.Н..Баранов И.А. Измельчение термопластичного полиуретана в присутствии наполнителей. Тезисы докладов Всесоюзной.конференции "Химия и технология произ-

водства переработки и применения полиуретанов и сырья для них". Суздаль, 1988, стр.96-97.

17.Смирнов Н.М.,Баранов И.А., Елиничев В.Н. Способ тонкого измельчения термопластичного полиуретана. Тезисы докладов II Всесоюзной конференции "Пути повышения эффективности и использования вторичных полимерных ресурсов".Кцш9нев,1989. стр.78.

18.Смирнов Н.М..Баранов ¡i.A., Методика расчета граничного размера частиц в центробежной мельнице-сепараторе. Тезисы Всесоюзной конференции "Технология сыпучих материалов? "ХИМШВДКА-89". Ярославль, 1989, том II,стр. 188.

19.Баранов И.А.,Смирнов H.H..Елиничев В.Н. Способ получения тонкодисперсных порошков термопластичных материалов.Ин-форм.листок № 90-23 серия Р 61.63.13.

20. A.C. I0II249 Мельница ударного действия. Смирнов Н.М., • Елиничев В.Н..Лаврентьев A.A..Таланов Е.В..Баранов И.А., Квашнин M.B. 15.04.83. Б.И. JS 14.

21. A.C. 1036365 Мельница ударного действия. Смирнов Н.М., Елиничев В.Н.,Баранов И.А.,'Таланов Е.В.,Лаврентьев A.A., Квашнин М.В.,1ундоров K.M. 23.08.83. Б.И. 31.

22. A.C. I07459I Центробежная мельница. Смирнов Н.М..Елиничев В.Н..Таланов Е.В..Лаврентьев A.A..Баранов H.A..Квашнин М.В. 23.02.82. Б.И. № 7.

23. .А.б. II5673I Центробежная мельница. Смирнов Н.М..Квашнин М.В..Елиничев В.Н..Лаврентьев А.А.,Баранов ILA..Таланов Е.В..Тупицын С.Н. 23.05.85. Б.И. № 19.

24. A.C. II9II09 Мельница ударного действия.' Баранов И.А., Елиничев В.Н.,Смирнов Н.М..Гришечкин М.Б. 15.И.85.Б.И.М2.

25. A.C.I2I4I99 Центробежная-мельница. Смирнов Н.М.,Елини-