Расчет воздушных сепараторов

Воздушной сепарации подвергают сухие порошкообразные материалы крупностью менее 1 мм. При этом используют проходные и циркуляционные воздушные (пневматические) сепараторы. Они применяются в помольных установках при производстве цемента, гипса, извести и других материалов. При использовании в качестве энергоносителя горячих газов в них производится одновременно и сушка, и классификация материалов.

Расчет воздушных сепараторов производится по следующим зависимостям [3].

1. Определение необходимого расхода газа

, м³/ч,

где П – производительность сепаратора по мелкому продукту, кг/ч; ρ_С – объемная плотность (концентрация) среды, кг/м³.

2. Определение объема сепаратора

, м³,

где k – степень использования объема сепаратора, м³/(м³·ч).

3. Определение диаметра сепаратора

, м.

Исходные данные к расчету воздушных сепараторов приведены в приложении 5.

Расчет колосниковых холодильников

Обожженный клинкер на выходе из вращающейся печи имеет температуру около 1000 ⁰С. Для его охлаждения и возврата тепла в печь применяют холодильники различных конструкций: барабанные, рекуператорные и колосниковые. В последнее время для новых печей используют колосниковые холодильники. Они состоят из колосниковой решетки, металлического корпуса, скребковых конвейеров и дробилки. Колосниковая решетка состоит из чередующихся между собой подвижных и неподвижных колосников. Подвижные колосники при движении вперед своими торцами проталкивают клинкер, находящийся на неподвижных колосниках. При движении же подвижных колосников назад слой клинкера, находящийся на них, упирается в торец неподвижных колосников, что и обеспечивает перемещение клинкера вперед на подвижных колосниках. При движении клинкера происходит также и его перемешивание, что способствует лучшему охлаждению.

Определение производительности колосникового холодильника и мощности его привода сводится к следующему [4, 6].

1. Определение количества охлаждаемого материала

, м³,

где h – высота подвижных колосников, м; а – ход подвижных колосников, м; В – ширина колосниковой решетки, м.

2. Определение объемной производительности

, м³/ч,

где П_m – массовая производительность колосникового холодильника, т/ч; μ – коэффициент разрыхления охлаждаемого материала, μ = 1,2; ρ^НАС – насыпная плотность охлаждаемого материала, кг/м³.

3. Определение числа двойных ходов подвижных колосников

, ход/мин.

4. Определение общего усилия преодолеваемого привода

, Н,

где L – длина 1 секции колосниковой решетки, м; Н – толщина слоя охлаждаемого материала, м.

5. Определение мощности, расходуемой на привод 1 секции

, Вт,

где η – КПД привода, η = 0,8…0,9.

Исходные данные к расчету колосникового холодильника приведены в приложении 6.

Расчет бетоносмесителей принудительного действия (роторных и турбулентных)

Смесители принудительного действия с вертикально расположенными валами применяют для приготовления бетонных и растворных смесей практически любой подвижности и жесткости. Загруженные в смеситель исходные материалы смешиваются лопастями, вращающимися вокруг центральной оси. Готовая смесь выгружается через отверстие, расположенное в днище корпуса. Они подразделяются на роторные, планетарно-роторные и турбулентные.

Последовательность расчета смесителей принудительного действия следующая [2, 8].

1. Определение частоты вращения ротора смесителя

– для роторных смесителей

, с^–1,

– для турбулентных смесителей

, с^–1,

где R_Ч – радиус чаши смесителя, м.

2. Определение диаметра ротора смесителя

, м,

где D_Ч – диаметр чаши смесителя, м.

3. Определение объемной производительности смесителя

, м³/ч,

где V_З – объем смесителя по загрузке, л; z_З – число замесов в час

;

t₁ – время загрузки, с; t₂ – время смешения, с; t₃ – время выгрузки, с; t₄ – время возврата смесителя в исходное положение, с; k_В – коэффициент выхода бетонной смеси, k_В = 0,65…0,70; k_И – коэффициент использования смесителя по времени, k_И = 0,85…0,90.

4. Определение мощности электродвигателя привода ротора смесителя

, кВт,

где p – удельное сопротивление смеси вращению лопастей, Па; S – общая площадь проекции лопастей на направление вращения, м²

, м²,

λ – критерий эффективности смесителя, с^-1, λ = 0,5…0,6 с^–1; V_Г – объем готового замеса, м³; υ_СР – средняя окружная скорость лопастей, м/с

, м/с,

ω – угловая скорость лопастей, с^–1; R_СР – средний радиус вращения лопастей, м

, м,

η – КПД привода, η = 0,75…0,85.

Исходные данные к расчету смесителей принудительного действия приведены в приложении 7.