Методики определения мощности, потребляемой приводом шаровой барабанной мельницы
Вопрос энергоэффективности на сегодняшний день стоит во главе угла каждо
го предприятия. Процесс измельчения в шаровых барабанных мельницах является весьма энергоемким, ведь на долю помола приходится до 45% от общего объема энергозатрат.
Таким образом, можно отметить, что невозможно точно оценить величину мощности, потребляемой приводом мельницы, без учета совокупности всех факторов, влияющих на процесс измельчения, таких как: контакт мелющих тел, их соударения, передача механической энергии от одного мелющего тела другому, а затем и барабану мельницы [47].Большое количество исследований от классических теорий до современных работ направлено на определение мощности, потребляемой приводом шаровых барабанных мельниц [6, 47, 52, 74, 78, 81, 83, 84, 113, 114, 116].
Условно, мощность, потребляемую приводом, можно разделить на полезную и вредную составляющие, которая расходуется на:
• измельчение нового материала, который поступает в мельницу;
• подъем мелющей загрузки на определенную высоту;
• преобразование механической энергии в тепловую;
• износ футеровки и мелющих тел;
• потери в механической передаче.
Мощность, потребляемая приводом мельницы, определяется по формуле:
где P0- мощность, расходуемая на вращение барабана мельницы и сообщения мелющей загрузки заданного режима работы, кВт;
Pxx- мощность, расходуемая на преодоление сил трения в подшипниковых узлах при отсутствии мелющих тел в барабане мельницы, кВт;
РдОП - мощность, расходуемая на преодоление потерь, связанных с увеличением сил трения в подшипниковых узлах, возникающих под действием веса мелющих тел, кВт;
Величина Pxxсоставляющей мощности, входящая в формулу(1.9),определяется по эмпирической формуле ВТИ и ЦКТИ (Всесоюзного теплотехнического и Центрального котлотурбинного институтов):
37
Значение составляющей Рдоп формулы(1.9) определяется также по эмпирической формуле:
где- коэффициент, равный отношению массы мелющей загрузки
Ghк массе корпуса мельницы Gκop,доли ед.
Обобщенная методика проф.
Олевского В.А. [83, 84] по определению основной составляющей мощности P0на основе теоретических исследований Андреева С.Е., Неронова Н.П. [6,78] и др. предполагает допущение, что только радиальная составляющая скорости мелющих тел совершает полезную работу, а также вводит поправку на малоподвижность ядра мелющей загрузки:
где A- константа Андреева С.Е.,
S- безразмерный коэффициент, который зависит от относительной скорости вращения барабана мельницы ψи коэффициента заполнения мельницы φ, а также от эксплуатационных условий, доли ед.
Вариант формулы Олевского В.А. обобщает большинство известных зависимостей по определению мощности, потребляемой приводом мельницы, независимо от режима работы мелющих тел (каскадного, водопадного или смешанного), а различие между известными методиками разных научных школ (Левенсона С.Б., ВТИ и ЦКТИ, Товарова В.В., Андреева С.Е., Неронова Н.П.) заключается в значении коэффициента S.
Наиболее точной формулой (ошибка