WWW.DIS.KONFLIB.RU

БЕСПЛАТНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА

 
<< HOME
Научная библиотека
CONTACTS

Pages:     | 1 |   ...   | 3 | 4 || 6 | 7 |   ...   | 20 |

Разработка ресурсо- и энергосберегающего электромагнитного способа механоактивации витаминизированной биологически активной кормовой добавки

-- [ Страница 5 ] --

-по числу источников магнитного поля и способу их расположения относительно объема обработки продукта: с одним или двумя индукторами, расположенными по всей длине камеры измельчения;

с двумя или несколькими индукторами, размещенными последовательно со смещением по длине камеры измельчения;

- по месту расположения источников магнитного поля: на внутренней, на наружной, на обеих одновременно элементах устройства, образующих рабочий объем (камеру измельчения); на выносном магнитопроводе;

- по виду магнитного потока: с постоянной и чередующейся полярностью, с постоянной и изменяющейся индукцией;

- по режиму работы электромагнитов: непрерывного и импульсного типа; с встречным и согласным включением обмоток;

- по форме камеры измельчения: цилиндрические, кольцевые специального исполнения;

- по виду размольных элементов: с элементами сферической, цилиндрической формы, специального исполнения.

Технические эффекты, способствующие интенсификации процесса измельчения, достигаются в них совокупностью (различными сочетаниями) указанных признаков. При этом группа признаков, характеризующих способ генерирования магнитных полей, определяет конструктивное исполнение рабочих органов устройства. Топология магнитного поля, индуцируемая в камере обработки (или отдельных ее зонах) различными способами, определяет характер движения и интенсивность силового взаимодействия мелющих тел между ней и частицами обрабатываемого продукта. От этих факторов зависит механизм формирования измельчающего усилия, способ диспергирования, а следовательно степень помола и технологический эффект процесса измельчения материалов. Такая причинно-следственная связь позволяет определить область применения электромагнитных мельниц с учетом их конструктивного исполнения и физико-механических свойств обрабатываемого продукта. В условиях отсутствия общепринятых методов проектирования и расчета измельчителей этой группы представленная классификация может быть положена в основу при создании мельниц новых конструкций и проведении сравнительного качественного анализа их технико-экономических показателей с базовыми вариантами.

Несмотря на большое количество технических предложений мельниц с переменным магнитным полем и представленные в литературе доказательств о их преимуществах, в производство внедрены только два типа измельчителей этой электромагнитные аппараты (ВЭА) [191, 192]. Результаты их теоретических исследований подтверждены практикой производства. В этой связи наиболее достоверную информацию об основных достоинствах и недостатках электромагнитных мельниц, реализующих аналогичные способы измельчения материалов, можно получить из анализа конструктивных решений аппаратов типа ЭМИ и ВЭА.

Конструктивные особенности устройств, основанных на применении переменного магнитного поля, рассмотрены на примере электромагнитного измельчителя-механоактиватора [240].

Рисунок 1.4 - Электромагнитный измельчитель-активатор:

1-крышка; 2- рабочая камера; 3- секционные электромагнитные катушки; 4- рабочие элементы; 5- канал системы охлаждения-нагревания; 6- блок управления; колодка для подключения электромагнитных Конструкция электромагнитного измельчителя-механоактиватора относится к оборудованию для тонкого измельчения и может быть использована для измельчения и активации материалов, например, известняков при производстве цемента. В соответствие с приведенной выше классификацией, этот аппарат квазистационарным магнитным полем переменного тока, цилиндрический с несколькими индукторами, размещенными последовательно по всей длине камеры измельчения, импульсного типа, с рабочими органами сферической и цилиндрической формы. Рабочие органы выполнены из магнитотвердого материала, например интерметаллического сплава MnAl марки 70ГЮ, причем для эффективной работы устройства наполнитель должен занимать около 60% от обеспечиваются работой блока управления. Для эффективной работы аппарата необходимо получение импульсных магнитных полей до 0,3 Тл по всему объему рабочей камеры с частотой от 400 Гц до 300 кГц. Рабочие элементы не являются мелющими телами, как это имеет место в традиционных устройствах для измельчения. В процессе работы устройства осуществляется не дробление частиц измельчаемого материала, а разрыв на молекулярном уровне электромагнитных сил воздействия. Такой разрыв позволяет получить частицы оскольчатой формы с большей поверхностной активностью.

Электромагнитные измельчители-активаторы имеют относительно высокую производительность (400 кг/ч при тонине помола 100 – 25 мкм) и относительно небольшие энегозатраты (20 кВт·ч/т) по сравнению с шариковой и струйной мельницами, энергоемкость которых составляет соответственно 500 и кВт·ч/т.

Узким местом, сдерживающим широкое внедрение устройств данного типа в производство являются рабочие органы. Их специальное изготовление из магнитотвердых материалов (интерметаллических сплавов, гексаферрита бария) связано с дополнительными затратами. Снижение и потеря магнитных свойств этих элементов обуславливает постепенное падение эффективности работы устройств, что ухудшает качество продуктов помола. Для обеспечения стабильности характеристик необходимо частое намагничивание мелющих тел в постоянном магнитном поле с высокой напряженностью. Их замена и магнитная обработка вызывают продолжительные простои оборудования и повышают расходы на его эксплуатацию. К недостаткам также относится отсутствие систем автоматического управления процессом измельчения и практическая невозможность целенаправленного регулирования фракционным составом обрабатываемых продуктов. Устройства данного типа целесообразно применять при производстве сухих порошкообразных материалов средней твердости с высокой степенью измельчения, но не регламентированным стандартом распределением гранулометрического состава.



Проектирование типовых рядов электромагнитных измельчителейактиваторов на заданные объемы производства связано со значительными трудностями. Сложная функциональная зависимость между режимноконструктивными и технологическими параметрами, обусловленная хаотичностью физико-механических процессов в объемах обработки продукта не поддается аналитическому описанию. Проектирование базируется на эмпирических решениях, устанавливаемых методами экспериментальностатистического анализа. Эти решения при создании устройств большой мощности дают значительные расхождения с реальными процессами и нуждаются в дополнительной корректировке. Поэтому при проектировании аппаратов данного типа необходимо решать целый комплекс научных и практических задач с прохождением пути от модели до промышленного образца.

Отдельные из этих недостатков присущи большинству предложенных в настоящее время конструкций с переменным магнитным полем, в том числе измельчителям-активаторам, реализующим способы диспергирования-активации материалов в вихревом слое размольных элементов.

Конструктивные особенности устройств данной группы можно рассмотреть на примере «Устройства для обработки материалов» [157,255], представляющим собой аппарат для дробления, измельчения и классификации сыпучих материалов в «вихревом слое» (рисунок 1.5).

1-корпус устройства; 2- источник вращающегося электромагнитного поля; 3 – ферромагнитные Под действием сил магнитного поля рабочие тела приходят в интенсивное движение, которое из-за многочисленных взаимных столкновений имеет ферромагнитных элементов. Характер движения ферромагнитных элементов в ВЭА определяется комплексом приложенных к ним сил и моментов: вращающим моментом, вызванным воздействием на ферромагнитные элементы равномерного вращающегося магнитного поля; силами и моментами, действующими на ферромагнитные элементы со стороны других (соседних) элементов во время их соударений и трения; центробежными силами инерции; силой Кориолиса и др. В результате ферромагнитные элементы в ВЭА совершают как поступательное движение с частым изменением скорости и направления, так и вращательное с переменной угловой скоростью. Сталкиваясь с частицами обрабатываемого продукта, они обмениваются с ними ударными импульсами и производят механическую работу измельчения. При этом на продукт действует комплекс факторов, ускоряющих процесс его диспергирования: силы трения и ударов размольных тел друг о друга с большим числом производственных контактов, высокие акустические колебания среды, электромагнитная обработка, электролиз, перемешивание. Подводимая извне энергия, локализуясь в отдельных зонах (в местах соударения феррочастиц), обеспечивает высокие значения удельной мощности с достижением контактной силы удара порядка 800 Н. Исследования Гоникберга показывают, что в местах соударений размольных элементов возникают давления до тысячи Паскаль, что вызывает в объеме частицы продукта микросдвиговую деформацию и приводит к увеличению в них запаса энергии, которая расходуется на образование новых поверхностей. Высокая энергонапряженность в ВЭА силовых взаимодействий между ферромагнитными элементами и наличие высокочастотных воздействий с их стороны на частицы продукта позволяет интенсифицировать процесс измельчения и значительно сократить время обработки (до 2...5 мин при тонине помола порядка 50 мкм).

При этом, как показывают исследования Косяковой [181, 182], удельные показатели тонкого измельчения в ВЭА продуктов значительно лучше. Так, по сравнению с шариковыми мельницами типа МБЛ-40 и ударно-отражательными мельницами УДУМ-7 металлоемкость ВЭА снижается на порядок (9 кг на I кг измельчаемого продукта до одинаковой тонины помола) при одновременном уменьшении затрат энергии (в 1,5 раза) на образование удельной поверхности при измельчении фракций от 500 до 100 мкм.

работоспособности при определенном, критическом заполнении рабочей камеры ферромагнитными размольными элементами, когда наступает явление "останова" их хаотического движения. В этом случае вся масса рабочих элементов разделяется на поперечные слои - диски из плотно прилегающих друг к другу цилиндров, которые образуют сплошное "паркетное" покрытие поперечного сечения камеры. Явление "останова" зависит от размеров рабочих элементов, их количества, плотности материала, магнитных свойств, индукции в рабочей камере и устанавливается визуально, что затрудняет выбор режимных параметров ВЭА для эффективного измельчения продуктов.Опираясь на опыт практического применения в промышленности вращающегося магнитного поля в устройствах типа ВЭА, можно сделать следующие выводы, указывающие на их существенные недостатки: частота вращения размольных тел ограничена частотой питающего недостаточна; система многофазных обмоток, создающих вращающееся магнитное поле, потребляет значительную энергию; на изготовление таких обмоток расходуется большое количество дефицитного стратегического материала - меди, а на корпус - стальных ферромагнитных и немагнитных материалов; вращающееся магнитное поле не позволяет осуществлять тонкое регулирование силовыми нагрузками на частицы обрабатываемого материала, что затрудняет создание рациональной и экономичной автоматической системы управления процессом измельчения.

В патентных материалах представлены различные конструктивные решения мельниц с движущимся магнитным полем, в которых отражены попытки направлениями интенсификации являются: совершенствование систем индуцирования магнитных полей, использование в одном аппарате магнитных полей различной природы, усложнение геометрической формы рабочей камеры и мелющих тел. Технологические эффекты обеспечиваются в них созданием энергетических условий за счет активизации движения мелющих тел, сообщения им наиболее рациональной скорости и траектории перемещения в объемах обработки продукта.



Pages:     | 1 |   ...   | 3 | 4 || 6 | 7 |   ...   | 20 |
 

Похожие материалы:

« Еремочкин Сергей Юрьевич ПОВЫШЕНИЕ ЭФФЕКТИВНОСТИ МОБИЛЬНЫХ МАШИН В АПК НА ОСНОВЕ ВЕКТОРНО-АЛГОРИТМИЧЕСКОГО УПРАВЛЕНИЯ ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЕМ Специальность 05.20.02 - Электротехнологии и электрооборудование в сельском хозяйстве Диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук Научный руководитель - доктор технических наук, профессор Халина Т.М. Барнаул - 2014 2 ОГЛАВЛЕНИЕ Стр. Введение Глава 1. Обоснование выбора типа электродвигателя и анализ существующих методов ...»

« Хныкина Анна Георгиевна ОБОСНОВАНИЕ ЭЛЕКТРОТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПАРАМЕТРОВ И РЕЖИМОВ НИЗКОВОЛЬТНОГО АКТИВАТОРА ДЛЯ ПРЕДПОСЕВНОЙ ОБРАБОТКИ СЕМЯН ЛУКА Специальность: 05.20.02 – электротехнологии и электрооборудование в сельском хозяйстве Диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук Научный руководитель к.т.н., доцент кафедры физики Рубцова Елена Ивановна Ставрополь 2014 2 СОДЕРЖАНИЕ стр. ВВЕДЕНИЕ 4 АНАЛИЗ ЭЛЕКТРОТЕХНОЛОГИЙ И УСТРОЙСТВ ДЛЯ 10 1 ПРЕДПОСЕВНОЙ ...»

« ВАЛЕЕВ РУСЛАН АЛЬФРЕДОВИЧ ПОВЫШЕНИЕ ЭФФЕКТИВНОСТИ ОБЛУЧЕНИЯ МЕРИСТЕМНЫХ РАСТЕНИЙ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ СВЕТОДИОДНЫХ УСТАНОВОК Специальность 05.20.02 – электротехнологии и электрооборудование в сельском хозяйстве Диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук Научный руководитель: 1 Доктор технических наук, профессор Кондратьева Н.П. Ижевск 2014 2 Оглавление ВВЕДЕНИЕ 1.АНАЛИЗ ТЕХНОЛОГИИ ВЫРАЩИВАНИЯ МЕРИСТЕМНЫХ РАСТЕНИЙ И ИСТОЧНИКОВ ОПТИЧЕСКОГО ИЗЛУЧЕНИЯ ...»

« Нигматулин Ильдар Дагиевич ИССЛЕДОВАНИЕ ЭКСПЛУАТАЦИОННО-ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПОКАЗАТЕЛЕЙ РАБОТЫ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННЫХ ТРАКТОРОВ, ОСНАЩЕННЫХ ГАЗОБАЛЛОННЫМ ОБОРУДОВАНИЕМ Специальность 05.20.03 – Технологии и средства технического обслуживания в сельском хозяйстве ДИССЕРТАЦИЯ на соискание ученой степени кандидата технических наук. Научный руководитель: доктор технических наук, доцент Володин В.В. Саратов – 2014 2 Содержание СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ 1 1.1 Системы ...»

« Кожевников Юрий Александрович РАЗРАБОТКА И ИССЛЕДОВАНИЕ УСТАНОВКИ ПРИГОТОВЛЕНИЯ КОМПОЗИТНОГО КОТЕЛЬНОГО БИОТОПЛИВА ИЗ ОТХОДОВ ЖИВОТНОВОДЧЕСКИХ ФЕРМ И НЕФТЕХОЗЯЙСТВ 05.20.01 – технологии и средства механизации сельского хозяйства Диссертация на соискание степени кандидата технических наук научный руководитель: д.т.н., профессор, академик РАСХН, заслуженный деятель науки РФ Стребков Д.С. Москва – 2014 2 СОДЕРЖАНИЕ Введение ………………………………………………………………………………………. 6 Актуальность ...»




 
© 2013 www.dis.konflib.ru - «Бесплатная электронная библиотека»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.