- Nghiờn cứu đặc điểm, tớnh chất cơ lý của xương động vật Nghiờn cứu cơ sở lý thuyết của quỏ trỡnh nghiền.
c) Xỏc định tớnh tần suất va đập
3.1.2.1. Hiện tượng lưu chuyển và phõn ly của nguyờn liệu trong buồng nghiền
3.1.2. Quỏ trỡnh lọc sản phẩm nghiền
3.1.2.1. Hiện tượng lưu chuyển và phõn ly của nguyờn liệu trong buồngnghiền nghiền
Nguyờn liệu qua bộ phận phõn loại được dũng khụng khớ đưa tới bộ phận lọc (sàng), trượt trờn lưới hỡnh cung, dưới tỏc dụng của lực ly tõm và tỏc động của dũng khụng khớ cỏc hạt nhỏ được tỏch ra ngoài qua lưới lọc. Lực ly tõm làm sản phẩm ộp sỏt vào lưới lọc tạo điều kiện cho việc lọc dễ dàng nhưng nú cũng gõy ra hiện tượng phõn lớp trong buồng lọc (do cỏc hạt to cú lực ly tõm lớn nờn chuyển động ra phớa ngoài, làm cản trở cỏc hạt cú kớch thước nhỏ yờu cầu được thoỏt ngay ra ngoài). Hạt nhỏ được lọc qua lớp hạt cú kớch thước lớn hơn với xỏc suất k0 và lọc qua sàng với xỏc suất χ trờn một đơn vị diện tớch sàng. ϕ χ . 0 i. F F i s = = (3.59) 0 .k χ ξ = (3.60)
ξ- Đặc trưng cho khả năng lọc trờn một đơn vị diện tớch sàng.
Xột trường hợp khi nguyờn liệu chuyển động trờn sàng tại một điểm bất kỳ: gọi là q1 là khối lượng cỏc hạt đạt yờu cầu kớch thước trước và q2 là khối lượng cỏc hạt đạt yờu cầu sau khi đi qua đoạn lưới lọc cú diện tớch x ta cú đồ thị quỏ trỡnh lọc sản phẩm qua sàng được thể hiện ở hỡnh 3.5
Hỡnh 3.12. Đồ thị quỏ trỡnh lọc sản phẩm
Trong đú: i là hệ số phụ thuộc vào hỡnh dạng, kớch thước, chiều dày sàng, kớch thước nguyờn liệu,….;
F0-Tổng diện tớch lỗ sàng, cm2; FS-Tổng diện tớch sàng, cm2;
ψ- Hệ số thoỏng của sàng;
Khối lượng hạt được lọc qua diện tớch lưới x là:
q = q1 - q2 (3.61)
Xỏc suất phõn ly q(x) trờn diện tớch lưới lọc x là:
1q q qx ∆q − = (3.62) chia hai vế cho x
x q x x q q ∆ ∆ − = ∆ . 1 1 (3.63)
x x
q
∆ là khả năng lọc trờn một đơn vị diện tớch lưới;
0 .K q x x =ξ =χ ∆
Thay vào phương trỡnh (3.45) ta cú;
1.q .q x q ξ − = ∆ ∆ (3.64)
Đõy là phương trỡnh vi phõn của quỏ trỡnh lọc sản phẩm, khi giải phương trỡnh được nghiệm là:
q1 = a.e-ξx (3.65)
Trong đú: x là phần diện tớch lưới lọc mà khối lượng nguyờn liệu chuyển động qua, cm2;
a- Khối lượng hạt đạt kớch thước tiờu chuẩn trong hỗn hợp nguyờn liệu được đưa lờn buồng lọc, kg;
Khi x = FS tức là sản phẩm đi qua toàn bộ diện tớch lọc;
q3- Khối lượng hạt đạt tiờu chuẩn nhưng khụng quay trở lại buồng nghiền là: q3 = a.e-ξFs (3.66)
Vậy khối lượng hạt đạt tiờu chuẩn yờu cầu được lọc qua toàn diện tớch q được tớnh:
q = q1- q3 = a (1 - e-ξFs) (3.67)
Hiệu suất lọc được đỏnh giỏ bằng tỷ số giữa khối lượng của hạt đạt yờu cầu được lọc trờn tổng số khối lượng hạt đạt tiờu chuẩn.
SF F e a q U . 1 = =1− −ξ (3.68) Thay (3.2.38) và (3.2.39) vào (3.2.40) ta cú: 0 . . 1 1 e i K U = − −ψ (3.69) Trong đú :
kớch thước nguyờn liệu;
ψ - Hệ số thoỏng của sàng;
k0 - Hệ số phụ thuộc kớch thước, chiều dày lớp nguyờn liệu trờn; FS - Diện tớch của sàng khi FS tăng thỡ U1 tăng.
Với mỏy quay phim cực nhanh để quan sỏt quỏ trỡnh nghiền Surovatca đó cho thấy rừ hai hiện tượng trờn xảy ra trong buồng nghiền.
Hỡnh 3.6. Hiện tượng lưu chuyển và phõn ly của nguyờn liệu trong buồng nghiền
Do vậy để nõng cao hiệu quả làm việc của mỏy nghiền cần phỏt huy khả năng và kết hợp hài hũa hai cụng đoạn chớnh của mỏy nghiền là đập nhỏ nguyờn liệu và sàng lọc sản phẩm. Nhiều cụng trỡnh nghiờn cứu đó cố gắng khắc phục hạn chế hiện tượng lưu chuyển và hiện tượng phõn ly. Người ta tạo ra cỏc hốc trong buồng nghiền để nguyờn liệu chuyển động qua đú sẽ bị cản và đảo trộn làm tăng Vvđ tăng khả năng đập nhỏ và thoỏt sản phẩm. Để tăng khả năng lọc người ta tăng diện tớch sàng, tăng hệ số thoỏng (hệ số thoỏng của mỏy nghiền ở nước ngoài khoảng 30%, ở nước ta chỉ đạt khoảng 10 -15%).
Để tăng khả năng va đập làm nhỏ nguyờn liệu, người ta tăng vận tốc đầu bỳa nghiền (thay đổi số vũng quay của trục động cơ hay cỏc cặp bộ
truyền động cú tỷ số truyền phự hợp). Trong những năm 1950 đến 1960 thường Vb = 50-65 m/s; từ năm 1965 đến 1975 thường Vb = 75 m/s; cho đến nay với cỏc mỏy nghiền cỡ lớn, năng suất cao thỡ Vb >80m/s, thậm chớ
Vb >100m/s. Để đỏp ứng nhu cầu mỏy nghiền cú tớnh năng kỹ thuật cao, cỏc nhà nghiờn cứu đó tạo ra cỏc mẫu mỏy nghiền đỏp ứng nhu cầu sản xuất đa dạng cho nhiều chủng loại thức ăn, yờu cầu về độ nhỏ sản phẩm khỏc nhau với việc sử dụng cỏc nguyờn lý, cấu tạo riờng biệt nhằm nõng cao hiệu quả làm việc của mỏy nghiền.
Qua phõn tớch, tỡm hiểu tổng quan mỏy nghiền và cỏc đặc tớnh của nguyờn liệu chỳng tụi xỏc định mụ hỡnh mỏy nghiền nghiờn cứu của đề tài là mỏy nghiền dạng răng (theo kiểu răng lược sàng được lắp trờn toàn bộ đường kớnh buồng nghiền), với tỏc dụng tăng khả năng lọc và thoỏt sản phẩm.