Качественная оценка процесса измельчения фуражного зерна в трехступенчатом измельчителе

Наряду с энергетической оценкой процесса измельчения фуражного зерна в трехступенчатом измельчителе, которая изучает функциональные зависимости между затратами энергии на процесс измельчения и результатами этого процесса, возникла необходимость в проведении качественной оценки процесса измельчения.

Основными показателями, определяющими качественную характеристику процесса измельчения, принято считать: степень измельчения, модуль помола, гранулометрический состав продуктов измельчения.

Степень измельчения продуктов ( λ ) обычно определяют, как отношение конечной суммарной поверхности частиц ( S к ) к начальной ( S н ) или как отношение начального диаметра частиц ( D н ) к конечному диаметру ( d к ) [1]:

λ= S к / S н ,    или     λ= D н / d к.

Показатель степени измельчения ( λ ) характеризует, главным образом, технологический процесс измельчения, а не крупность частиц дерти.

Модуль помола ( М ) или средневзвешенный диаметр частиц определяется ситовым методом – рассевом на ситах на классы, если частицы помола крупнее 40 мкм. Модуль помола и средневзвешенный диаметр частиц определяются:

М = (0,5p0 + 1,5p1 + 2,5p2 +3,5p3) / 100, и d = Σ dipi/ 100, где М – средневзвешенный диаметр частиц (модуль), мм;

• p 0 – остаток на сборном дне, % ;

• p 1, p 2, p 3 – остатки на ситах с отверстиями соответственно Ø 1, 2 и 3 мм, %;

• d i – средний размер отверстий двух смежных сит, мкм;

p i – весовой выход (масса) класса, % (при массе навески 100 г).

Стандарт на комбикорма определяет три модуля помола, которые характеризуются средними размерами частиц (модуль) 0,2.. .1,0 мм - мелкий помол; 1,0.. .1,8 мм - средний помол; 1,8...2,6 мм - крупный помол.

Графическое изображение гранулометрического состава продуктов измельчения называют помольными характеристиками, которые могут быть частными (распределения) или суммарными (интегральными). При построении суммарной характеристики, каждая ордината изображает суммарный выход по «плюсу» или по «минусу».

Проведенные эксперименты по измельчению фуражного зерна в трехступенчатом измельчителе дисмембраторного типа [2] позволили получить зависимости, представленные на рисунках 1 и 2. Из экспериментальных зависимостей (рис. 1) видно, что вероятность разрушения остается практически постоянной и составляет более 50%, но незначительно увеличивается. Незначительное увеличение вероятности разрушения обусловлено тем, что при втором и последующих приемах разрушения измельчаемый продукт получает дополнительное измельчение от удара о решето-матрицу. С увеличением частоты вращения ротора величина вероятности разрушения возрастает, а у имеющего более высокие прочностные свойства зерна ячменя вероятность разрушения значительно меньше, чем у других культур. Отсюда можно заключить, что величина вероятности разрушения зависит от физико-механических свойств зерна измельчаемой культуры и скорости разрушения.

Из рисунка 2 видно, что суммарная вероятность разрушения зерен увеличивается от разрушения к разрушению. Заданная коммулятивная вероятность разрушения зерна 90^95 % достигается от двух-четырех приемов и зависит от частоты вращения ротора и прочности фу- ражной культуры.

Таким образом, при конструировании технологической схемы измельчителя дисмем-браторного типа наиболее рациональное число ступеней измельчения соответствует трем ступеням, обеспечивающим 95 %-ную вероятность разрушения зерен фуражных культур.

Рис. 1. Зависимость вероятности разрушения фуражных культур от частоты вращения ротора и числа приемов разрушения: а - пшеница; б - овес; в - ячмень при Q=500 кг/ч

Рис. 2. Зависимость суммарной вероятности разрушения зерен фуражных культур от частоты вращения ротора и числа приемов разрушения: а - пшеница; б - овес; в - ячмень при Q=500 кг/ч