Русская версия English version

Математическая модель пылесистемы с шаровой барабанной мельницей для анализа схем классификации

С.И. Шувалов, С.С. Новосельцева, А.А. Веренин, О.А. Ворошилов

Вестник ИГЭУ, 2017 г. выпуск 5, сс. 10—18

Скачать PDF

Аннотация на русском языке: 

Состояние вопроса: Повышение экономичности работы пылесистем с шаровыми барабанными мельницами может быть достигнуто путем модернизации системы классификации. Для выбора варианта модернизации необходимо иметь возможность оценки последствий принятия того или иного варианта на основе математической модели, адекватно отражающей предполагаемые изменения структуры системы классификации. Известные математические модели плохо приспособлены для решения подобных задач, так как построены на регрессионных зависимостях, рассматривающих мельницу и систему классификации как единый агрегат, или избыточно сложны и для оценки параметров их идентификации требуется проведение специальных исследований.

Материалы и методы: В предлагаемой математической модели процесс измельчения описывается с помощью селективной и распределительной функций, представляемых в виде линейных зависимостей от размера частиц. Кривая разделения аппроксимирована двухпараметрической зависимостью, в которой граничный размер разделения представляется в виде управляющего параметра, а коэффициент, отражающий эффективность классификации, является параметром конструкции сепаратора. Принимаются допущения о постоянстве количества размалываемого материала в барабане мельницы при максимально возможной производительности пылесистемы.

Результаты: Получено уравнение кинетики измельчения с двумя параметрами идентификации, характеризующими интенсивность измельчения определенного материала в конкретном типоразмере мельницы и транспортные возможности данной мельницы. Для пяти вариантов схем с открытым и замкнутым циклами классификации с повторной классификацией возврата до тонкости готовой пыли и мельничного продукта приведены балансовые соотношения, отражающие структуру технологической линии. Показано, что предлагаемая математическая модель дает заметные расхождения результатов расчета предельной производительности пылесистемы с экспериментальными данными при изменении тонкости готовой пыли, но полностью адекватна результатам эксперимента при совершенствовании конструкции сепаратора или изменении структуры пылесистемы.

Выводы: Предлагаемая математическая модель пылесистемы рекомендуется для анализа схем классификации пылесистем с шаровыми барабанными мельницами.

Список литературы на русском языке: 

1. Лебедев А.Н. Подготовка и размол топлива на электростанциях. – М.: Энергия, 1969. – 520 с.

2. Шувалов С.И., Ушаков С.Г. Расчет процесса измельчения в вентилируемой шаровой барабанной мельнице // Теплоэнергетика. – 1994. – № 9. – С. 55–57.

3. Математическая модель шаровой барабанной мельницы для анализа работы сепаратора пыли / С.И. Шувалов, П.Г. Михеев, А.А. Веренин, Н.С. Асташов // Вестник ИГЭУ. – 2009. – Вып. 4. – С. 3–7.

4. Broadbent S.R., Callcott T.G. Coal breakage processes // Journal Institute of Fuel. – 1956. – 29. – 191. – Р. 524–539.

5. Broadbent S.R., Callcott T.G. A matrix analyses of processes involving particle assemblies // Phil. Trans. Royal. Soc. – 1956. – A249. – Р. 99–123.

6. Austin L.G., Klimpel R.R. Zur Theorie der Zerkleinerung // Aufbereitungs-Technik. – 1966. – № 1. – S. 10–20.

7. Гарднер Р.П., Аустин Л.Г. Исследование измельчения в мельнице периодического действия // Труды Европейского совещания по измельчению. – М.: Стройиздат, 1966. – С. 219–248.

8. Tanaka T., Nakajima J., Furuya M. Closed-Circuit Grinding Theory Based of the Commination Kinetics and Application to Let Milling Mechanism // Dechema-Monographien, Verlag Chemie CmbH. – 1967. – № 993–1026. – Bd. 57. –S. 4–515–526.

9. Gupta V.K., Kapur P.C. A Pseudo-Simulators Soliton to the Integro-Differential Equation of Bath Grinding // Power Technology. – 1975. – № 12. – P. 175–178.

10. Schönert K. Mathematische Simulation vor Zerkleinerungprozessen. Teil 1. Das allgemeine Modell und der Stationäre Sonderfall // Chemie-Ing.-Technik. – 1971. – Bd. 43. – № 6. – S. 361–367.

11. Ушаков С.Г., Зверев Н.И. Инерционная сепарация пыли. – М.: Энергия, 1974. – 169 с.

12. Мизонов В.Е., Ушаков С.Г. Аэродинамическая классификация порошков. – М.: Химия, 1989. – 160 с.

13. Шишкин С.Ф., Техов С.М. Расчет процесса измельчения в замкнутом цикле // Известия вузов. Химия и хим. технология. – 1991. – Т. 34, № 5. – С. 117–119.

14. Шувалов С.И. Получение тонкодисперсных порошков в системах пылеприготовления с аэродинамическими классификаторами // Химическая промышленность. – 1992. – № 8. – С. 499–503.

15. Ромадин В.П. Пылеприготовление. – М.; Л.: Госэнергоиздат, 1953. – 519 с.

16. Барский М.Д., Ревнивцев В.И., Соколкин Ю.В. Гравитационная классификация зернистых материалов. – М.: Недра, 1974. – 232 с. 

Ключевые слова на русском языке: 
шаровая барабанная мельница, сепаратор пыли, функции измельчения, кривая разделения, предельная производительность.
Ключевые слова на английском языке: 
Ball drum mill, dust separator, grinding functions, separation curve, marginal productivity.
Индекс DOI: 
10.17588/2072-2672.2017.5.010-018
Количество скачиваний: 
19