13.2.4. Валковые дробилки

Валковые дробилки (рис. 53) применяют для мелкого и среднего дробления различных материалов: глины, отработанных смесей и др. Куски дробятся вращающимися валками. Помимо дробления материал отчасти истирается.

Рис. 53. Устройство валковой дробилки

Рис. 54. Схема работы валковой дробилки

По конструктивному исполнению различают валковые дробилки с жестко закрепленными подшипниками валков; с одним подвижным валком (наи­более распространенный вариант); с двумя подвижными валками. Благодаря подвижности валков, дробилка защищена от поломки при попа­дании между ними слишком жестких предметов. Валки бывают гладкими, рифлеными и зубчатыми. Степень измельчения регулируется изменением зазора 2е между двумя валками с помощью сменных прокладок.

Рассмотрим, какова связь между диаметром валков и максимальным размером кусков дробимого материала.

Плоскости ОМ и ON (рис. 54), касательные к поверхностям гладких валков в точках соприкосновения с куском материала, обра­зуют между собой угол  = 2, где  – угол захвата. По аналогии со щековой дробилкой, где  < 2, для захвата куска материала воображаемыми плоскостями ОМ и ОN валковой дробилки, получаем

(108)

где  = arctg f – угол трения кусков материала о валки;

f – коэф­фициент трения кусков материала о валки.

Для угля принимают f = 0,3, чему соответствует  < 1642, для глины и известняка принимают f = 0,300,35 и  18°.

Для эффективной работы валковой дробилки при соблюдении условия   2 и расстоянии 2е между валками, необходимо, чтобы диаметр куска D_к, поступающего в дробилку, удовлетворял следую­щему условию:

,

(109)

откуда

,

(110)

где D_в – диаметр валков, м;

2е – расстояние между валками, м.

Если принять для сухой глины угол захвата  = 18°, то фор­мула (110) будет иметь вид

.

(111)

При сдвинутых валках (2e = 0)

.

(112)

Для рифленых валков принимают

,

(113)

для зубчатых валков

.

(114)

Степень измельчения материала в дробилках с гладкими валками i = 35, с рифлеными валками i = 78.

Производительность валковой дробилки П (в т/ч) определяют по формуле

,

(115)

где  – коэффициент разрыхления продукта (для материала средней твердости  = 0,20,3; для влажной глины  = 0,50,6);

n – частота вращения, с^–1;

L – длина валков, м;

R – радиус вал­ков, м;

 – плотность материала, т/м³.

Предельная частота вращения (с^–1) валка не должна превышать величины, определяемой формулой

,

(116)

где f – коэффициент трения дробимого материала по поверхности валков, (f = 0,30,4);

r – радиус куска материала, м.

Мощность электродвигателя валковой дробилки с гладкими вал­ками

,

(117)

где N₁ – мощность, затраченная на процесс дробления, кВт;

 – предел прочности материала, Па;

Е – модуль упругости материала, Па;

N₂ – мощность, затраченная на преодоление трения между материалом и валками, кВт;

N₃ – мощ­ность, затраченная на трение в подшипниках, кВт.

.

(118)