Подбор и расчет режимов работы дробильных машин

Содержанние

1. Содержание………………………………………………………………..2
2. Исходные данные…………………………………………………………3
3. Решение……………………………………………………………………3
4. Подбор и расчет режимов работы дробильных машин………………...3
5. Расчет суммарного зернового состава щебня и проверка его на соответствие требованиям технических условий………………………9
6. Расчет и сопоставление технико-эксплуатационных показателей разрабатываемых вариантов производства………………………….…11
7. Разработка окончательного варианта технологической схемы и

     схемы цепи оборудования дробильно – сортировочного завода……..16

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Исходные данные:

№ варианта	Производительность П, м3/ч	Дробный материал			Наибольший размер щебня d, мм
		Наименова-ние	Предел прочности на сжатие σсж, МПа	Наибольший размер D, мм
11	120	Гранит	135	600	70

 

Решение

Общая степень измельчения i_общ в первом приближении рассчитывается по формуле                                                 ,               (1)

где  D_max – максимальный размер камня в исходной горной массе, мм; d_max – наибольший размер щебня, мм.

 

Подбор и расчет режимов работы дробильных машин

Выбор конкретной модели машины производится  по расчетной производительности и в зависимости от заданного максимального размера камня в исходной горной массе. Первоначальный выбор дробилки следует сделать по допустимому для нее максимальному размеру загружаемого куска, а затем проверить достаточность ее производительности. Принимаемая дробилка должна иметь производительность несколько большую, чем расчетная производительность предприятия П_р (м³/ч)

 

                                               ,                  (2)

где  П_зад – заданная производительность,  м³/ч; К_н – коэффициент неравномерности подачи горной массы  (К_н = 1,1…1,5); К_и – коэффициент использования оборудования по времени (К_и = 0,8…0,85);

 

 

Техническая характеристика дробилок 1-ой стадии

Показатель	Единица измерения	Вариант
		А	Б
Модель	-	СМД-59А	СМД-95
Размер загрузочного отверстия	мм	1200-1500	1100-1250
Максимальный размер загружаемого камня	мм	1000	800
Диапазон регулирования  выходной щели	мм	110-180	30-280
Диапазон производительности	м3/ч	200-350	150-220
Мощность двигателя	кВт	160	160
Масса	т	140	30
Цена	руб	94800	16760

 

 

 

 

 

 

Расчет зернового состава  щебня, полученного в 

дробилках 1-ой стадии

Фракция щебня di, мм	Вариант А		Вариант Б
		содержание фракций	,	содержание фракций
0 - 3	3/120 = 0,025	100 - 99,6 = 0,4		100 – 99 = 1
3 – 10	10/120 = 0,08	99,6 – 97= 2,6		99 – 95 = 4
10 – 20	20/120 = 0,17	97 – 91 = 6		95– 80 = 15
20 – 40	40/120 = 0,33	91 – 82 = 9		80 – 60 = 20
40 – 70	70/120 = 0,58	82-55=27		60-35=25
Более 70	-	55	-	35
Итого	-	100	-	100

 

Дробилки 2-й стадии дробления  подбираются аналогично, т.е. по крупности загружаемого камня и потребной производительности. Максимальный размер камня, выходящего из предыдущей дробилки, будет предельным для последующей дробилки, он рассчитывается по формуле: 

d_2max = е₁φ,                                         (3)

где е₁ – размер выходной щели дробилки 1-ой стадии, мм; φ – коэффициент, численно равный значению абсциссы  (на графиках зернового состава) в точке пересечения с ней соответствующей кривой.

Потребная производительность дробилок 2-ой стадии П₂ равна той доле материала, выходящего из дробилки 1-ой стадии, крупность которого превышает максимальный размер щебня по заданию.

 

                                                П₂ = x П_расч.                                    (4)

Выходная щель дробилки 2-ой стадии должна быть минимальной и  обеспечивать выполнение определенных требований к товарному продукту.

                                                  .                     (5)

Для варианта А:

d_2max = е₁φ=120 1,8=216  мм

П₂ = x Пр=0,55 210=115,5 м³/ч

 мм

Для варианта Б:

d_2max = е₁φ=220 1,4=308  мм

П₂ = x Пр=0,35 210=73,5 м³/ч

 мм

 

 

 

 

 

Техническая характеристика дробилок 1-ой стадии

Показатель	Единица измерения	Вариант
		А	Б
Модель	-	ККД-500/50	СМД-16Д
Размер загрузочного отверстия	мм	500	600-900
Максимальный размер загружаемого камня	мм	400	510
Диапазон регулирования  выходной щели	мм	75-130	70-150
Диапазон производительности	м3/ч	85-150	38-83
Мощность двигателя	кВт	125	75
Масса	т	42	27
Цена	руб	34200	8900

 

 

 

 

 

 

 

 

Расчет зернового состава  щебня, полученного в 

дробилках 2 -ой стадии

Фракция щебня di, мм	Вариант А		Вариант Б
		содержание фракций	,	содержание фракций
0 - 3	3/500 = 0,06	100 - 96 = 4	3/43 = 0,04	100 – 96 = 4
3 – 10	10/50 = 0,2	96 – 88= 8	10/43 = 0,13	96 – 89 = 4
10 – 20	20/50 = 0,4	88 – 70 = 18	20/43 = 0,27	89– 65 = 24
20 – 40	40/50 = 0,8	70 – 37 = 33	40/43 = 0,54	65 – 36 = 29
40 – 70	70/50 = 1,4	37-6=31	70/43=1,63	36-5=31
Более 70	-	6	-	5
Итого	-	100	-	100

 

Расчет показывает, что 6(5)% щебня, выходящего из вторичной дробилки, требует дополнительного додрабливания. Если позволяет производительность вторичной дробилки, можно принять схему ее работы в замкнутом цикле. Для этого определяется нагрузка на вторичную дробилку с учетом возврата в нее на додрабливание некоторого потока m₈ , м³/ч;

 

                      ,                     (6)

 

где П₂ – первоначальная загрузка дробилки; m₈ – поток щебня (в долях от потока m₆), направляемого на додрабливание.

Вариант А:   

Вариант Б:

Расчет суммарного зернового состава щебня и  проверка его на соответствие требованиям технических условий

В цехе сортировки все потоки щебня сходятся, и зерновой состав щебня будет определятся суммой частных зерновых составов с учетом доли потоков из дробилок соответствующих стадии дробления, приведенных к исходному потоку. Суммарное каждой фракции щебня f_i∑ при двухстадийной схеме производства рассчитывается по формуле:

 

                                            ,                              (7)

где  f_i1 – процентное содержание i – й фракции в щебне после 1-ой стадии дробления;  f_i2 – процентное содержание i – й фракции в щебне после 2-ой стадии дробления.

Коэффициент приведения К_пр при работе вторичной дробилки в замкнутом цикле (применительно к схеме рис. 1)

             ,                                       (8)

где m₆ – масса материала направляемая во вторичную дробилку, выраженная в долях нагрузки на первичную дробилку (нагрузка на первичную дробилку принята за единицу); m₇ – масса материала направляемая во вторичную дробилку на додрабливание, выраженная в долях от m₆ (m₈ принимается за единицу).

Вариант А:  

Вариант Б: 

 

 

Суммарный гранулометрический состав щебня

 

Фракции щебня, мм	Содержание фракций, %
	Вариант А	Вариант Б
0 – 3	0,4 + 0,59∙4 = 2,76	1+0,37∙4=2,48
3 – 10	2,6 + 0,59∙8 = 7,32	4+0,37∙7=6,59
10 – 20	6 + 0,59∙18 = 16,58	15+0,37∙24=23,17
20 – 40	9 + 0,59∙33 = 28,22	20+0,37∙29=31,88
40 – 70	27 + 0,59∙31 = 51,5	25+0,37∙31=35,88
Итого	100	100

 

 

Рис.1 Предельное отношение  фракций щебня.

Расчет и сопоставление  технико-эксплуатационных показателей  разрабатываемых вариантов производства

 

Основные технико-эксплуатационные показатели

Показатель	Обозначение	Единица измерения	Вариант
			А	Б
Количество дробилок на 1-ой стадии	-	шт.	1	1
Марка дробилки	-	-	СМД-59А	СМД-95
Количество дробилок на 2-ой стадии	-	шт.	1	1
Марка дробилки	-	-	ККД-500/50	СМД-16Д
Суммарная мощность дробилок	∑Ng	кВт	285	235
Суммарная масса дробилок	∑G	т.	182	57
Суммарная стоимость дробилок	∑C	руб.	129000	25660
Количество постов сортировки	-	шт.	3	3
Примерное число занятых рабочих	Zp	чел	5	5
Удельная энергоемкость	Э	кВт ч/м3	2,61	2,15
Коэффициент загрузки дробилки 2-ой стадии	Кзаг	-	1,36	1,83
Трудоемкость производства 1м3 щебня	tуд	чел ч/м3	0,042	0,042

 

Примерное число рабочих, занятых в данном производстве, можно  принять равным суммарному количеству дробилок и постов сортировки.

Удельная  энергоемкость 

                                             ,                                     (9)

где  ∑Ng – суммарная мощность электродвигателей дробилок, кВт; К_всп – коэффициент, учитывающий расход энергии грохотами и вспомогательным оборудованием (К_всп = 1,05-1,1);П_зад – производительность предприятия, м³/ч;

Коэффициент загрузки дробилок 2-ой стадии

К_заг = П₂/П_е2,                 (10)

где П₂ – потребная производительность дробилки 2-ой стадии; П_е2 – паспортная производительность принятой дробилки при работе ее на расчетной величине выходной щели е₂;

Ориентировочная трудоемкость производства единицы продукции (чел ч/м³)

                                                    t_уд = Z_p/П_зад;                     (11)

где Z_p – число основных рабочих.

Выбираем  вариант Б.

 

Подбор сортировочного оборудования

Рис.2 Двухстадийная технологическая  схема производства с замкнутым  циклом

 

Расчет грохотов состоит  в определении необходимой полезной площади сит, выборе марки грохота и их количества.

Расчетная потребная площадь  сита грохота Fp (м²), исходя из формулы его производительности,

,               (12)

где П_i – нагрузка на рассчитываемое сито, м³/ч; δ – коэффициент, зависящий от вида дробимого материала и угла наклона грохота; при сортировке щебня на наклонном грохоте δ = 0,4; q – производительность 1м² сита данных размеров ячеек; К₁ – коэффициент, зависящий от процентного содержания в материале зерен, размер которых меньше ячейки сита; К₂ – коэффициент, зависящий от процентного содержания в продукте, который прошел под сито, зерен размером ½ ячейки сита.

Выбор грохота для 1 -ой стадии:

 м²

Х = 40∙100/65 = 62%.

Выбираем грохот С-725.

Выбор грохота 2 -ой стадии:

 м²

Х = 64∙100/95 = 67%.

Выбираем грохот СМД-29.

Выбор грохота окончательной  сортировки:

П₄₀ = П_расч = 210 м³/ч

Х = 32,24∙100/64,12 = 50%

F₄₀ = 210/0,4∙60∙1∙0,95 = 9,2м²

П₂₀ =0,6412 П_расч = 134,65 м³/ч

Х = 9,07∙100/32,24 = 28%

F₂₀ = 134,65/0,4∙43∙0,95∙0,76 = 10,8м²

П₁₀ = 0,3224П_расч = 67,7 м³/ч

F₁₀ = 67,7/0,4∙28∙0,76∙1 = 8м²

Выбираем 2 двухситовых грохота  С-784 с полезной площадью 5,6м²каждый.

Рис.3 Схема грузопотоков щебня на грохоте окончательной сортировки.

 

 

 

 

 

 

 

Разработка окончательного варианта технологической схемы и схемы цепи оборудования дробильно – сортировочного завода

Рис.4 Схема оборудования дробильно- сортировочного завода: 1- приемный бункер; 2 – пластинчатый питатель; 3 – колосниковый грохот; 4 – дробилка СМД-95; 5 – грохот С – 725; 6 – дробилка СМД-16Д; 7 – грохот СМД – 29;

8 – грохоты С – 784; 9 – ленточный транспортер;