Движение продукта и воздуха в рабочем пространстве дробилки

В роторных измельчителях ударно-истирающего принципа действия создается движение измельчаемого продукта и окружающего воздуха с большими скоростями.

В общем случае это трехмерное движение. Многочисленные экспериментальные исследования показывают, что две из трех составляющих скорости этого движения (радиальная и осевая) во много раз меньше окружной скорости, которая практически не изменяется вдоль оси ротора.

Весь объем рабочего пространства роторного измельчителях ударно-истирающего принципа действия можно разделить на воздушно- вихревую зону и воздушно-продуктовый слой, между которыми имеется разделительная поверхность радиуса rа. (рис. 2.5).

Рисунок 2.5 – Схема рабочего пространства дробилки:

1 – воздушно-вихревая зона; 2 – воздушно-продуктовый слой;

3 – решето; 4 – диски; 5 – молоток.

Профиль окружной скорости (r) представляет в воздушно- вихревой зоне плавную непрерывную функцию. Для его нахождения воспользуемся полуэмпирическим решением.

При этом используем понятие приведенного радиуса:

= ; (2.14)

где - приведенный радиус рабочего пространства;

r - радиус разделительной поверхности зоны 1 и 2, м;

r - текущий радиус, м.

Тогда можно представить окружную скорость в виде степенного ряда по степеням приведенного радиуса. В силу незначимости последних составляющих ограничимся первыми четырьмя членами ряда:

(r) = ); 0 (2.15)

где - угловая скорость ротора измельчителя, с , [101].

Рисунок 2.6 – Схема распределения скоростей в рабочем пространстве

дробилки: 1 – воздушно-вихревая зона; 2 – воздушно-

продуктовый слой; 3 – решето; 4 – молоток.

Неизвестные коэффициенты полинома , , найдем из следующих предположений:

при r = 0 ; . (2.16)

Подставив выражение

, (2.17)

с учетом (2.14) в условие (2.15), получим = 0, = 1.

Тогда выражение (2.16) можно преобразовать к виду:

. (2.18)

Граничные условия для определения и найдем с учетом гипотезы о свойствах воздушно-продуктового слоя.

Хаотическое движение продукта в этой области выравнивает окружную скорость до средней по сечению [101] (рисунок 2.6), то есть

1 . (2.19)

С другой стороны, граница между областями является однофазной, поэтому можно применять следующие граничные условия:

при r = r , = 0. (2.20)

Подставив в условие (2.23) выражение (2.18), получим

4 + 3 + 1 = 0 (2.21)

Решение системы имеет вид:

= 2 - ; (2.22)

= - 3; (2.23)

Дата добавления: 2015-07-19