Гранулирование

Определение минимальной скорости уплотнения

Минимальную скорость прессования порошковидных удобре­ний на валковых прессах можно ориентировочно определить, исходя из предположения, что плотность порошкообразного, ма­териала в процессе его уплотнения меняется скачкообразно от насыпной плотности рн до плотности ленты рл. При этом масса порошкообразного материала, проходящего через определенный зазор между валками пресса в единицу времени, определяется как

Gnp>LM <3-4)

Масса ленты, получаемой в результате уплотнения порошка, определяется по уравнению

бл=/.вЛрлСт1п - (3-5)

Тогда, исходя из постоянства массы до и после уплотнения, минимальная скорость вращения валков будет определяться зависимостью

цтіп ^ С/Рл • (3-6)

Анализ зависимости (3.6) показывает, что основным параметром, опре­деляющим минимальную скорость вращения валков пресса, является сыпу­честь порошкообразных удобрений. На основе обобщенного анализа экспе­риментальных данных установлено, что зависимость сыпучести порошковид­ных материалов от различных параметров может быть представлена в виде неопределенной функции:

Q — f(d, V, ртв, рг, h, Н, <р,).

На основании я теоремы теории размерностей эта неопределенная функ­ция может быть представлена в виде зависимости между четырьмя безраз­мерными величинами:

Q = / (Аг, h/H, 1/Фі, h/d).

Рис. 3.3. Зависимость сыпучести Q порошков удобрений от зазора h между

валками:

/ — смесь ретура простого суперфосфата и хлорида калия (№=3%); 2 — смесь двойного суперфосфата и хлорида калия (№=3%); 3 — хлорид калия (№=0,3%): 4 — аммофос из апатита (№=0,34%); сплошные линии — экспериментальные данные; пунктир — расчетные

Для установления действительной зависимости сыпучести от безразмерных величин в лабораторных условиях проведены специальные исследования [38]. Схема лабораторной установ­ки представлена на рис. 3.2. Перед началом проведения опытов между валками пресса устанавливали по шаблону определен­ный зазор. В бункер валкового пресса загружали исходный по­рошок. После открытия щели между валками порошкообраз­ный материал просыпался через установленный зазор. Весовым методом определяли количество материала, просыпающегося за определенный период времени. Расчет сыпучести производи­ли по формуле:

Q е= 0пр/LJn, (3.7)

где Gnp — количество материала, просыпающегося за определенный период времени х через определенный зазор h по всей длине валков LB.

Исследования проводили на порошкообразных удобрениях, химический и гранулометрический состав которых приведен в табл. 3.1. Результаты исследований представлены на рис. 3.3. После обработки экспериментальных данных с использованием методов теории размерности, получены аналитические зависи­мости для расчета сыпучести порошковидных удобрений, учиты­вающие конструктивные размеры валковых прессов и параметры уплотнения:
при h/d^ 15

Q = 36Ar°.06 {h/[h + 2і? в (1 - cos ар) JMJ (І/Фі);

при hide 15

Qt= 36Аг°-°* {h/[h + 2RB(l - cosap)l<M} (1/Фі) lg (ft/d). (3.9>

На рис. 3.3 представлены расчетные и экспериментальные значения сыпучести минеральных удобрений. Среднестатисти­ческое отклонение расчетных данных от экспериментальных со­ставляет 10%.

Совместным решением (3.6), (3.8) и (3.9) установлены ана­литические зависимости для определения минимальной скорости прессования порошков:

при h/d^ 15

і'шіп>-36Аг0-05{Л/[й4-2і? в(1 — cos ар)]0’1) 1/<рірл; (3.10)

при h/d< 15

vmin>36Ai0-°s{hl[h+2Re( — cosap)]01} (1/Фірл)lg(Л/cf). (3.11>