Теоретические и экспериментальные исследования закономерностей измельчения топлива, страница 9

Таким образом, из проведенного выше анализа вытекает, что теоретически закон Риттингера (2.20) достаточно универсален в аналитическом описании процесса измельчения, включая совмещенный с сушкой размол влажного полидисперсного материала в мельнице.

Следует отметить, что на практике размеры частиц оценивают проходом или остатком на каком либо сите, т. е. по размеру ячейки (отверстия) сита. Можно полагать что, оцененный таким образом размер частицы в первом приближении учитывает ее форму.

Таким образом, экспериментально определенный с помощью ситового анализа гранулометрический состав топлива представляет собой характеристику распределения частиц (с учетом их формы) по классам.

2.4.2 Показатель измельчения

Ранее, в разделе 2.3 было введено понятие о показателе измельчения по гипотезе Риттингера – P_R, м^–1, который согласно (2.14) можно рассматривать в качестве обобщающей характеристики, связывающей крупность топлива до D_s и после d_s размола.

Выражение для удельной энергии (2.20) с учетом (2.14) можно записать как

.                                          (2.21)

где k_R – коэффициент пропорциональности Риттингера, Дж×м/кг.

Анализ уравнения (2.21) показывает, что при условии Э = const и k_R = const показатель измельчения P_R = const, т. е. отношение = const.

Другими словами, при оговоренных выше условиях с повышением исходной крупности топлива, характеризуемой средним по массе куском D_s, пропорционально должна возрастать и кратность его измельчения, или, строго говоря, величина (i_s – 1).

Рисунок 2.6 – Изменение кратности измельчения i_s от среднего (по массе)

исходного куска D_s в зависимости от удельного расхода энергии е

(приведенного к условной мощности при u_р = 50 м/с)

при размоле воздушно-сухого экибастузского угля в молотковой мельнице

с инерционным сепаратором на стенде

(авторская обработка первичных данных П. Осокина из [121])

Подтверждением данной гипотезы являются зависимости (см. рисунок 2.6) изменения кратности измельчения i_s воздушно-сухого экибастузского угля на стенде с вентилируемой молотковой мельницей от среднего (по массе) исходного куска D_s и от удельной энергии е, затраченной на размол. Как хорошо видно из рисунка 2.6, кратность измельчения воздушно-сухого топлива пропорционально возрастает с увеличением размера исходного зерна при постоянном значении подведенной удельной энергии. Чем выше значение удельной энергии, тем больше кратность измельчения топлива (при постоянном значении его исходной крупности).

Таким образом, показатель измельчения по гипотезе Риттингера P_R является комплексным параметром, однозначно связывающим крупность топлива до D_s и после d_s размола.

Полученные выше результаты необходимо учитывать при рассмотрении поправок на дробление (крупность исходного топлива) и тонкость измельчения в методике расчета размольной производительности мельниц.

2.4.3 Коэффициент Риттингера

Анализ уравнения (2.11), описывающего закон Риттингера, и уравнений (2.20), (2.21), вытекающих из этого закона, показывает, что входящий в эти выражения коэффициент пропорциональности k_R, названный ранее коэффициентом Риттингера, должен учитывать условия процесса измельчения и характеристики измельчаемого материала.

Таким образом, коэффициент k_R, являясь комплексным показателем, должен представлять собой некоторый набор параметров.

В первом приближении можно предложить следующее:

1) Параметр, обобщающий конструкцию и режим работы (например, частота вращения ротора, вентиляция) мельницы, можно обозначить как k_c, где символ с означает условие (от английского слова condition);

2) Параметр, обобщающий размольные качества топлива, т. е. физико-химические и физико-механические свойства измельчаемого материала, можно обозначить как k_g, где символ g означает измельчение (от английского слова grind), и назвать его коэффициентом сопротивления измельчению.