/
Текст
МИНИСТЕРСТВО ЭНЕРГЕТИКИ И ЭЛЕКТРИФИКАЦИИ СССР
ГЛАВНОЕ ТЕХНИЧЕСКОЕ УПРАВЛЕНИЕ ПО ЭКСПЛУАТАЦИИ
ЭНЕРГОСИСТЕМ
ВСЕСОЮЗНЫЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТРЕСТ ПО ОРГАНИЗАЦИИ
И РАЦИОНАЛИЗАЦИИ РАЙОННЫХ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ СТАНЦИЙ
И СЕТЕЙ (ОРГРЭС)
Г. Т. ЛЕВИТ
ИСПЫТАНИЕ
ПЫЛЕ ПРИГОТОВИТЕ Л ЬНЫХ
УСТАНОВОК
СОДЕРЖАНИЕ
1. Существующее состояние пылеприготовления ,
2. Характеристики мельниц и сепараторов...............
3. Изучение интенсивности сушки топлива при испытании пы-
леприготовительных установок . ................
4. Изучение износа мелющих органов и влияния износа на
I показатели работы пылесистем .......
5. Характеристики распределителей пыли и пылеконцентра-
торов . . , . .
6. /Проведение испытаний.......................
(^Особенности испытаний шаровых барабанных мельииц и
•^•<ипылесистем с бункером пыли ........
8. Способы измерений и измерительные приборы
9. Подсчеты и обработка результатов испытаний
10. Оптимизация режима работы пылепрнготовительного и то-
почного оборудования .... ................
Приложения . . . . .............
Список литературы
3
4
40
4 г*
4а
53
58
81
94
140
156
i 175
183
МИНИСТЕРСТВО ЭНЕРГЕТИКИ И ЭЛЕКТРИФИКАЦИИ СССР
ГЛАВНОЕ ТЕХНИЧЕСКОЕ УПРАВЛЕНИЕ ПО ЭКСПЛУАТАЦИИ
ЭНЕРГОСИСТЕМ
ВСЕСОЮЗНЫЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТРЕСТ ПО ОРГАНИЗАЦИИ
И РАЦИОНАЛИЗАЦИИ РАЙОННЫХ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ СТАНЦИЙ
И СЕТЕЙ (ОРГРЭС)
Г. Т. ЛЕВИТ
ИСПЫТАНИЕ
ПЫЛЕПРИГОТОВИТЕЛЬНЫХ
УСТАНОВОК
МОСКВА «ЭНЕРГИЯ» 1977
ж ? АДР* г. УДК 621.18:662.933.11.004 . I ж И!
£
В книге описаны основные характеристики работы пыле пригото-
вительных мельниц различных типов (молотковых, среднеходных, ша-
ровых-барабанных, мельниц-вентиляторов), а также характеристики
пылеугольных сепараторов, распределителей пыли, пыле концентрато-
ров, бункеров ипитателей топлива.
Приведены рекомендации по проведению испытаний пылесистем
е мельницами указанных типов, обработке результатов испытаний,
оптимизации режима пылеприготовительного и топочного оборудо-
ваний.
Книга предназначена для работников электростанций, проектных
и наладочных организаций.
Григорий Танхемович Левит
Испытание пылеприготовительиых установок
Редакторы В. И. Т р ем бо в л я, В. В. Рыжова
Редактор издательства В. И. Митрофанова
Технический редактор Л. А. Мол б д ц о в а
Корректор Э. А. Фнлановская
ИВ 185
Зак. 901
Сдано в набор 26/XI 1976 г. Подписано к печати 14/IV 1977 г. Т-08253
Формат 84ХЮ81/ва Бумага типографская № 3
Усл. печ. л. 9,66 4- вкл. ‘ Уч.-изд. л. 14,47
Тираж 2000 экз. Зак. 901 цена 72 коп.
Издательство «Энергия», Москва, M4T4, Шлюзовая иаб., 10
Московская типография № 10 Союзполиграфпрома
при Государственном комитете Совета Министров СССР
по делам издательств, полиграфии и книжной торговля.
Москва, М-114, Шлюзовая наб., 10.
30304-255
051(01)-77 без объя вл-
у!
© Специализированный центр научно-технической информации
Всесоюзного государственного треста по организации и рационализа-
ции районных электрических станций и сетей Министерства энерге-
тики и электрификации СССР (СЦНТИ1977,
1. СУЩЕСТВУЮЩЕЕ СОСТОЯНИЕ ПЫЛЕПРИГОТОВЛЕНИЯ
В отечественной н зарубежной практике .подготовки твердого
топлива к сжиганию все большее место занимают пылепрнготови-
тельные установки прямого вдувания. В СССР этому во многом
способствовал положительный опыт эксплуатации пылесистем с мо-
лотковыми (шахтными) мельницами, ,в которых в настоящее время
размалывается до 50% твердых топлив. В дальнейшем можно ожи-
дать, что эта доля будет все более увеличиваться, поскольку рост
потребления твердых топлив в энергетике будет происходить глав-
ным образом за счет экибастузского каменного, а также каиско-
ачииских и дальневосточных бурых углей. Наряду с молотковыми
мельницами (ММ) для размола каменных и относительно сухих
бурых углей будут применяться средиеходиые мельницы (СМ),
а для размола высоковлажиых бурых углей и фрезерного торфа —
мельницы-вентиляторы (МВ).
Это свидетельствует о своевременности обобщения накопленно-
го опыта в области испытания пылеприготовительных установок
прямого вдувания, оборудованных мельницами названных типов,.
поскольку от результатов испытаний в значительной степени зави-
сят правильность оценки работы систем .пылеприготовления, а ча-
сто и котлоагрегата, а также разработка рекомендаций по устра-
нению недостатков и повышению уровня эксплуатации.
Так как для размола ряда топлив применяют шаровые барабаи-
вые мельницы (ШБМ), представилось целесообразным ввести раз-
дел, посвященный особенностям испытаний ШБМ.
Молотковые и среднеходные мельницы и мельницы-вентиляторы
характеризуются непрерывным изменением потребляемой мощности,
аэродинамического сопротивления и отчасти качества пыли при
измеиеиии производительности. Зависимость потребляемой мощности
мельниц от их производительности предопределяет необходимость
выявления количественных соотношений между этими основными
параметрами. В этом заключается то общее, что характеризует
испытания указанных типов мельниц и этим отличается подход
к испытаниям ММ, СМ н МВ от подхода к испытаниям ШБМ,
у которых потребляемая мощность зависит по существу лишь от
шаровой загрузки.
Если при испытании ШБМ главной задачей экспериментатора
является выявление предельно возможной производительности при
заданных вентиляции и тонкости пыли, то при испытании ММ при
тех же условиях задача расширяется — требуется проведение не
одного, а нескольких опытов в целях выявления зависимости мощ-
ности и аэродинамического сопротивления от производительности.
Другой общей особенностью ММ, СМ и МВ является относи-
тельно ’быстрое протекайие в иих процесса измельчения. В этих
мельницах после изменения режима (в нормальных эксплуатацион-
У.
&
£
&
I'
йых .пределах^' процесс стабилизируемся йа новом уровне чёрез <
несколько минут, в то время как стабилизация процесса в шаровых |
барабанных мельницах происходит примерно через 30—60 мни. Со- Я
ответственно этим особенностям изменяется продолжительность 1
опыта. |
В задачи испытаний мельниц, кроме стоящих при исследова- 1
тельских и приемочных испытаниях, входит, как правило, о пределе- |
ние причин неудовлетворительных показателей (недостаточная про- I
изводительность, высокий расход электроэнергии на размол и пнев- I
мотранспорт, низкое качество пыли, малая продолжительность срока 1
службы мелющих органов и другие показатели). Для нахожде- I
ния путей устранения этих недостатков необходимо выявление I
показателей не только самих мельниц, но и других элементов пыле- 1
систем — бункеров и питателей топлива, сепараторов пыли, пыле- |
концентраторов, пылеразделителей и др. ' !
1В настоящей работе обобщен опыт испытаний, а также даны J
методические рекомендации,-но анализу их результатов. Вопросы |
измерений, в отличие от [Л. 1, 2], представлены в сжатом , виде, j
главным образом с позиций правил пользования устройствами и 1
приборами для исключения принципиальных ошибок; относительно
подробно рассмотрены лишь способы измерений некоторых величин, j
Опыт ОРГРЭС, ВТИ и ДКТИ показывает, что обработка и |
анализ результатов испытаний должны проводиться с учетом имею- J
щихся сведений о характеристиках аналогичного оборудования. |
Зависимости, связывающие, к примеру, потребляемую мощность |
с производительностью мельницы, не проанализированные на осно-
ве испытаний других установок или данных нормативных матерка- |
лов, представляются наполовину обесцененными. Эти и ряд других |
недостатков, распространенных в практике испытаний, потребовали |
от автора в целях предупреждения методических ошибок экспери- j
меитаторов рассмотреть закономерности, связывающие процессы
размола, сепарации и сушки топлива.
Много ошибок, требующих повторных опытов, а иногда повто- '
рения всего испытания, можно избежать, если результаты обрабо- j
тать не только после окончаний определенной серии опытов или |
даже всех опытов, но и во время их проведения. |
В работе уделено внимание оптимизации режима работы обо- |
рудования, и в том числе изучению износа мелющих органов, а так- |
же снижению затрат на приготовление топлива для сжигания. Эти |
вопросы, важность которых' очевидна, должны постоянно стоять |
перед экспериментатором при постановке задач, проведении испыта- |
ний и обработке их результатов. Только такой подход, принципи- |
ально отличающийся от зачастую проводящихся и поныне испыта- }
ний, имеющих целью снижение любой ценой затрат электроэнергии |
на размол, будет способствовать совершенствованию пылепригото- |
вительиого и топочного оборудования н поможет существенно по- |
влиять на сокращение эксплуатационных расходов. I
2. ХАРАКТЕРИСТИКИ МЕЛЬНИЦ И СЕПАРАТОРОВ J
•
2Л. Характеристики пыли |
При проектирований и эксплуатации пылеприготовительных I
установок качество пыли оценивается величиной — остаток пы- |
ли на сите со стороной ячейки 90 мкм. Однако качество пыли не |
4 I
Может быть бйрёделейо одним показателем— остатком или
остатком на каком-либо другом сите. Для суждения о каче-
стве пыли необходимо выявить закон распределения частиц разных
размеров.
Распределение частиц разных размеров в готовой пыли твердых
топлив с достаточной в большинстве случаев точностью описывает-
ся законом распределения Розина — Рамлера — Беннета (РРБ)
_ / х
Rx— 100г V*1' , (2.1)
где Rx — остаток на каком-либо сите, %; х— размер отверстий это-
го сита; е — основание натуральных логарифмов; Xi —- размер от-
верстий сита, остаток пыли на котором — /?xi=100/е=36,8%; п —
показатель равномерности (однородности) структуры пыли (коэф-
фициент полидисперсности).
После двойного логарифмирования уровня (2.1) получаем:
100 ' х ,,
Iff In "г)" 111 /jiff „ • (2.2)
"х
100
В логарифмических координатах 1 g in и Igx (Л^я краткости
будем называть в сетке РРБ) рис. 2.1 уравнение (2.2) представ-
ляет собой уравнение прямой линии
i/?x==ni(x—Xi), (2*3)
где Xi — координата точки пересечения прямой с осью абсцисс1.
Величину Xi называют иногда модулем крупности, позволяющую
охарактеризовать средний по массе размер частиц в пыли данного
состава. Последнее, однако, верно при условии прямолинейности
характеристики пыли в сетке РРБ, а также при п=1.
Чем выше коэффициент п, тем ближе к вертикали линия рас-
пределения на сетке РРБ, тем более однородны по своим размерам
частицы исследуемой пыли. Наиболее высокие значения этого пока-
зателя, полученные на промышленных пылеприготовнтельных уста-
новках электростанций, составляют 1,2—4,5. Увеличение коэффициен-
та позволяет существенно повысить полноту выгорания пыли.
Помимо перечисленных показателей довольно часто для' харак-
теристики качества пыли используют условный размер максималь-
ной частицы Хмакс, который определяется с помощью сетки РРБ
иа пересечении характеристики пыли с ординатой 0,1%. Этот пока-
затель, несмотря на некоторую его условность ^(условно не только
то, что значение хМакс найдено по остатку 0,1%, а не 0,01 и т. п.,
но и то, что допускается предположение о прямолинейности харак-
теристики пыли в области крупных частиц), позволяет наряду с дру-
гими показателями судить о достижимой полноте сгорания топлива.
Для -построения прямой, характеризующей качество пыли в ко-
ординатах рис. 2.1, достаточно, казалось бы, найти остатки' на двух
ситах. Однако при этом точность определения угла наклона прямой,
1 Ось абсцисс проходит через ординату со значением /?х =
=•100/е —36,8.
5
характеризующей данную пыль, будет весьма невысокой, особенно
когда для рассева пылн используются сита близких размеров,
а величины остатков даже на самых мелких ситах невелики. В свя-
зи с этим рекомендуется проводить рассев не менее чем на трех
ситах с максимально отличающимися размерами при достаточно
ощутимом остатке на самом крупном сите (не менее 0,5—1%)
с тем, чтобы исключить погрешности, вызванные попаданием в про-
бу случайных крупных включений. Учитывая сложившуюся практи-
ку, для рассева пыли бурых углей рекомендуется использовать сита
размером 90, 200, 500 и 1000 мкм, а для пылн каменных углей —
90, 160 (200) и 240 (315) мкм.
Рис. 2.1. Характеристика пылн назаровского угля (7?go=61%; J?2oo^
™27,5%; R5oo—5%) в двойной логарифмической координатной сетке
Розина—Рамлера—-Беннета.
Если результаты рассева пылн на трех ситах с достаточной
степенью точности лежат в сетке РРБ на одной прямой, то коэф-
фициент п равномерности структуры пылн может быть найден опре-
делением тангенса угла наклона этой прямой к осн абсцисс или по
значениям остатков на ситах 90 н 200 мкм с помощью графика,
приведенного в приложении 4.
Прямолинейность характеристики щыли в названных координа-
тах подтверждается в основном на практике, однако встречаются
случаи, когда эта прямолинейность не наблюдается. Нарушение
прямолинейности характеристики готовой пылн часто происходит
вследствие проскока крупных частиц пылн из мельницы, минуя
сепаратор. Отсутствие прямолинейности характеристики пылн на-
блюдалось н прн анализе мельничного продукта, поступающего
в сепаратор, а также возврата из сепаратора, в то время как го-
товая пыль имела достаточно прямолинейную характеристику
(рис. 2.2). В таких случаях необходимо проводить рассев пыли на
большем числе сит, определяя коэффициент п графически для каж-
дого участка характеристики.
Приведенная в приложении 5 логарифмическая сетка РРБ до-
полнена шкалами для определения угла наклона характеристики
пыли а, тангенса этого угла tg а=л, поверхности пыли и сред-
него по массе размера частиц пыли хм, соответствующего Xi при
/2= 1.
%
Рис. 2.2. Использование логарифмической сеткн РРБ прн анализе ра-
боты мельницы и сепаратора.
/ — мельничный продукт; 2 ™ возврат из наружного конуса; 3 — возврат из
внутреннего конуса; 4 -- готовая пыль.
Для того чтобы определить перечисленные величины, необходи-
мо через «полюс» параллельно прямой, характеризующей данную
пыль, провести линию и найти на дополнительных шкалах а, п>
FiXt Н Хм/Хь
Значение х4 определяется точкой пересечения прямолинейной
характеристики с линией, соответствующей остатку 36,8%.
7
Поверхность пыли (м2/кг) определяется по уравнению
где К — коэффициент формы частиц, для шара равен 1, для уголь-
ной пыли согласно [Л. 3] 1,75; ркашкажущаяся плотность топ-
лива, т/м3.
Пример использования логарифмической сетки РРБ. При рас-
севе пыли иазаровсцого угля (ркаж—1,22 т/м8) получены остатки
$9о=61, Й2оо=27,5, $5оо=5%. Результаты рассева в логарифмиче-
ской сетке достаточно хорошо ложатся на одну прямую (рис. 2.1),
что позволяет ограничиться тремя ситами для характеристики рас-
сматриваемой пробы.
Значение Xi для данной пылн равняется 0,165 мм; п=1,03;
$1X1=35,5 и хм/х1=0,988.
Удельная поверхность пылн (м2/кг)5
1
Средний по массе размер,частиц (мм)
Теория Розина—Рамлера—Беннета, несмотря на ее широкое
использование при анализе процессов измельчения, имеет ряд недо-
статков, ограничивающих возможность ее применения [Л. 4]. По-
следующими исследованиями для характеристики распределения ча-
стиц (%) предложено уравнение Колмогорова — Фай — Желева
(КФЖ); которое имеет следующий вид:
Pg 100
(2,5)
где п — размер (диаметр) частиц, для которых $=50%; т —пока-
затель равномерности структуры пыли; Ф — значение функции Га-
усса из таблиц,
В приложении 6 дана логарифмически вероятностная коорди-
натная сетка для построения характеристики пыли иа основе урав-
нения КФЖ, снабженная добавочными шкалами для определения
т, идентичного п [Л. 4, 5] в сетке РРБ, медианных диаметров по
поверхности и счету, удельной поверхности и счетного количества
частиц в единице массы.
Медианный диаметр по счету dn означает,, что половина всех
частиц по счету имеет диаметр меньше /(больше) dn; медианный
диаметр по поверхности df — суммарная поверхность всех частиц
с диаметром меньше ^(больше) а/ составляет половину всей поверх-
ности пыли; медианный диаметр по массе (объему) частиц dM —
что масса частиц с диаметром меньше (больше) dM составляет по-
. лов ину всей массы пыли.
Средиесчетиый (арифметический) хп, поверхностный (квадра-
тичный) х/ и объемный (кубический, весовой, массовый) хм диа-
метры частиц представляют собой диаметры условного монодисперс-
Я
йогб Порошка, имеющего одинаковое число частиц с айаЛИЗйруеМьШ
полидисперсным порошком, причем сумма соответственно диамет-
ров, поверхностей или объемов частиц в обоих порошках одина-
кова:
Хп
N
2
хЩ
Xf
N
3
v
сере-
Xi — размер частиц в
частиц.
где — число частиц в ьм интервале;
дине этого интервала; П — общее число
Пример использования диаграммы, построенной иа основе урав*
нения КФЖ для анализа пыли иазаровского угля, имеющего ука-
занные выше остатки на ситах, %: $9о=61; $20(F=27,5j $5Оо=5.
Результаты ситового анализа в логарифмической сетке КФЖ
хорошо ложатся на одну прямую (рис. 2.3). Казалось бы, нет прин-
ципиальных отличий в применении для анализа экспериментальных
данных двух сравниваемых логарифмических сеток. Однако если
на диаграмму КФЖ нанести характеристику пыли не по точкам,
а по данным прямой, проведенной иа сетке РРБ (рис. 2.1), то эта
характеристика будет криволинейной (пунктирная линия иа
рис. 2.3), т. е. прямолииейность характеристики пыли в обеих сет-
ках (в первую очередь на сетке РРБ) — результат ограниченного
диапазона размеров отверстий сит.
Проводя через «полюс» прямую, параллельную характеристике
пыли, получаем: т=1,П; а//^м=0,445; dn/^M®=0,088;
Md3n==0,05-10e. Значение dM — медианного диаметра по массе—со-
ответствует абсциссе точки пересечения характеристики пыли с ор-
динатой 50% и составляет 0,115 мм.
На основе полученных данных определяются остальные харак-
теристики.
Медианный диаметр по поверхности
%-(1ы = 0,445-0,115 = 0,051 мм.
Медианный диаметр по счету
= 0,01 мм.
Удельная поверхность пыли
9
Общее счетное количество
hT (№) 0,05-10°
N =--------тг— = 41 • 10у частиц/ кг.
Ркэж^ Л
Из сопоставления значений поверхности пыли, полученных раз-
ными методами, видно большое расхождение — 309 м2/кг по РРБ
и 112 м2/кг по КФЖ- Согласно [Л. 4] более правильны результа-
ты, полученные на основе уравнения КФЖ: поверхность пыли слан-
ца, определенная пневматическим поверхностомером, достаточно хо-
рошо совпадает с определенной на основе логарифмически нормаль-
ного распределения по уравнению КФЖ поверхностью. Микроско-
пический и седнментометрический анализы пыли сланца в пределах
0,04—30 мкм и ситовый анализ более крупных фракций подтверж-
дают справедливость логарифмически нормального закона распре-
деления частиц пыли.
Ю 12
' г
It
юз
/Z7 20 90
чо
50
' 60
"г
05
10
001 002 0,05 01 02
'7 fit
80
30
95
fl / м
33
Щ5*
г*
!** 1.1 rtllllllllH|lfl«.4tiw*MM> Kill 1^*111 nil i
0,9
f
05 09 02 Of 0,05
ft } 1 * i
70 ^5
<_____L___( Z
0,3 OZ 01
i.___L-----i.
10
J_____
07 OS
80S
f
0,8 0}
30 20 к ft6
J
,01
f
—U
10 20 5050мм
•4
йф
3№
f
. 10 8
: fo}8
io~!S
" fO
to’0
-/о*
, Ю*
.. 10 *
_ -0,02
io, 0,01
, 5 /Л
,2 /0^
- 10 "4
. г
01-0!
05 Р |
РИТ:_2-.3- Характеристика пыли назаровского угля (7?<ю=61%; 1/?2ооет
— 2/,о/о; /<500 — 5 /о) в логарифмически вероятностной координатной
сетке по уравнению Колмогорова™Фай—Желева.
Используя диаграмму КФЖ, можно определить не только ме-
дианные, но . и средние диаметры. Для этого необходимо построить
характеристики [JL 4, 5] поверхностного и счетного распределений
частиц пыли:
характеристика массового (объемного) распределения, или зер-
новая характеристика пыли Л4(х), дает отношение массы частиц
с диаметром больше х к общей массе пыли;
10
Единицы длины
20 </0 60 00 /20 /60200 JOO 600 /000м хм
V
Рис. 2.4. Построение характеристики пыли по частным остаткам (ги-
стограммы распределения пыли по фракциям).
а характеристика по частным остаткам; б — то же по полным остаткам.
И
характеристика поверхностного распределения F(x) дает отяо-
шение суммарной поверхности частиц с диаметром больше х к об-
щей поверхности пылн; ;
характеристика счетного распределения Л£(х) дает отношение
количества частиц с диаметром больше х к общему счетному коли- <
честву частиц пылн. i
Построение прямых поверхностного Г(х) н счетного ЛГ(х) рас-
пределений выполняется на основе найденных по дополнительным
шкалам df н d.v. Для этого через точки b и с, абсциссы которых
соответствуют значениям d$ и проводят линии F(x) и Af(x),~ ?
параллельные прямой М(х).
Среднесчетным хп, среднеповерхностным ху н средневесовым
хм диаметрами частиц пыли являются абсциссы точек, удаленных
на 0,5р (р—расстояние между точками а н Ь) вправо по медиан-
лиини от соответственно точек с, b н а. Для рассмотренного выше
примера средние диаметры хп, X/ н хм составляют 0,016; 0,08 и
0,18 мм. По сетке РРБ хм—0,163 мм.
Рис. 2.5. Использование характеристик частных остатков пыли при
анализе работы мельницы и сепаратора (обозначения те же, что и на
рис. 2.2).
12
Помимо приведенных выше характеристик пылн в ряде случаев
наглядное представление о ее качестве дают ступенчатые графики
(гистограммы) частных, остатков между двумя ситами (графики
плотности распределения, или дифференциальные графики распре-
деления, ДК/Д 1g х)—рис. 2.4. Используя эти графики, легко про-
следить изменение доли в готовой пыли той или иной фракции прн
изменении, например, режима работы мельницы. Еще больший инте-
рес представляют графики частных остатков при совместном рас-
смотрении результатов рассева проб мельничного продукта, возвра-
та из сепаратора и готовой пыли (рис. 2.5).
Совместное рассмотрение характеристик полных и частных
остатков позволяет получить наиболее полную картину о качестве
продукта в разных стадиях процесса размола. Так (рис. 2.2), мож-
но легко проанализировать относительное значение остатков на ка-
ком-либо снте в различных пробах, а также изменение равномерно-
сти структуры пылн при переходе от мельннчиого продукта к про-
дукту после сепаратора. В свою очередь, по данным ступенчатых
графиков (рнс. 2.5) легко .прослеживается неудовлетворительная ра-
бота сепаратора — в возврате нз наружного конуса фракций мельче
90 мкм (0,09 мм) содержится лишь немногим меньше, чем в мель-
ничном продукте, а в возврате из внутреннего конуса готовая пыль
составляет 25%.
Ступенчатый график распределения строится на основе харак-
теристики полных остатков для данной пылн. В зависимости от же-
лаемой подробности построения ступенчатого графика выбирается
интервал анализируемых размеров и определяются частные остатки
между двумя размерами частиц (см. таблицу), а также высоты
ординат для частных остатков. При этом исходят из необходимости
соответствия в условно принятом масштабе между величиной част-
ных остатков и площадью прямоугольника, отражающей количество
частиц данного интервала размеров. Размеры частиц .по осн абсцисс
ступенчатого графика откладываются в логарифмическом масштабе,
с тем чтобы более наглядно отразить область мелких частиц. Прн
определении ординат делят площадь каждого прямоугольника,' най-
денную в соответствии с принятым масштабом (на рис. 2.4, в таб-
лице 1% соответствует 200 квадратным единицам длины), на рас-
Прим.ер подсчетов для построения графика частных остатков
Область размеров
частиц, мкм
Средняя
величина
частицы,
мкм
Полный
остаток на
сите с
размером
отверстий
у
/о
Для частиц
между
ситами с
размером
отверстий
расстояние
между час-
тицами по
осн абсцисс
г рафика,
мм
Высота
ординат,
мм
20
40
60
90
120
160
200
300
500
' 40
60
90
120
160
200
300
500
1000
30
50
75
105
140
180
250
400
750
91,5
81
72
60
50
38,5
30
15
4
10,5
9
12
10
11,5
8,5
15
11
4
30,5
18
17
12
13
9,5
18
22
30
69
100
141
167
177
179
166
100
26
13
стояние между частицами на осн абсцисс в тех же единицах |
длины. j
Линия, огибающая равновеликую площадь, представляет собой I
кривую распределения частиц. Средним размером частиц пыли дан- I
кого состава является‘размер частиц с максимальной ординатой на I
ступенчатом графике. Как видно (рис. 2.4), этот размер соответст- ]
вует абсциссе точки пересечения характеристики пыли с линией |
/?ж=36,8%. i
Выше приведен пример построения гистограмм частных остат- j
ков иа основе сетки РРБ. Аналогичным образом могут быть по- j
строены гистограммы по сетке КФЖ. При этом кривые распреде- 1
ДАТ ДГ ДА I
лення д (igx)"’* “д' (1g х j"' и ймеют кривых Гаусса |
с максимумом н осью симметрии соответственно на медианных дна-
метрах dM, и dn.
2,2. Характеристики молотковых мельниц
2.2.1. Зависимость потребляемой мельницей мощности, созда-
ваемого мельницей давления и аэродинамического сопротивления
сепаратора от расхода вентилирующего агента при работе без топ-
лива (рис. 2.6), носящая название характеристики холостого хода,
используется при сопоставлениях показателей ММ различных ти-
поразмеров и конструкций. Кроме того, данные этой характеристики I
используются при экстраполяция зависимостей, характеризующих I
работу мельницы с топливом, в область малых производительно- J
стей. I
2.2.2. Зависимость качества пыли, потребляемой мощности |
(удельного расхода электроэнергии на размол), аэродинамического J
сопротивления мельницы и сепаратора от положения устройств, ре- j
гулнрующих качество пыли (рис. 2.7), снимается при неизменных I
производительности мельницы, вентиляции и износе мелющих орга* j
И I
.1
сепаратора предстает в коор-
лов и используется для выявления регулировочных возможностей
сепаратора, определения необходимого положения створок (шибе-
ров) сепаратора для получения требуемой тонкости пыли, изучения
совершенства работы сепаратора.
Результаты испытания реальной установки (рис. 2.7), в частно-
сти, указывают на нарушение условий отделения в сепараторе
крупных фракций пыли при степени открытия регулирующих ство-
рок менее чем на 50%.
Более наглядная картина изменения показателей работы мель-
ницы при разном положении створок
динатах, показанных на рис.
2.8. Здесь изменение качества
пыли Rwo И п При переме-
щении створок сепаратора по-
казано на одном графике, для
которого использована номо-
грамма для определения п
(приложение 4).
В молотковых мельницах
с шахтным сепаратором каче-
ство пыли может быть измене-
но лишь с изменением условной
скорости воздуха в сепараторе.
(Под условной скоростью по-
нимается отношение секундно-
го расхода сушильного агента
за сепаратором к сечению шах-
ты.) Поскольку одновременно
с изменением скорости изменя-
ется и количество подведенного
к мельнице тепла, что может
существенно повлиять на каче-
ство пыли и другие показатели
мельницы, необходимо постоян-
ство условий сушки топлива.
Это можно обеспечить пере-
распределением количеств «го-
рячего» и «холодного» тепло-
носителей в целях сохранения
на всем диапазоне изме-
нения скорости в шахте постоянной температуры
агента за мельницей. В ряде случаев для обеспечения постоянства
подсушки топлива может потребоваться снижение производительно-
сти мельницы.
При выявлении рассматриваемой зависимости необходимо учи-
тывать, что качество пыли йэо, ^?2оо, /?юоо зависит не только от
скорости сушильно-вентилирующего агента в шахте, но и,от произ-
водительности мельницы. Поэтому зависимости
=3—f(Win) следует снимать прн определенных
значениях производительности. Такими значениями для эксплуата-
ционных испытаний должны быть среднеэксплуатационная произ-
водительность, а для исследовательских испытаний—производитель-
ность, близкая к оптимальной (см. ниже), для среднего значе-
Изменение показателей
при перемещении ство-
мельницы
рок (шиберов) сепаратора.
сушильиого
15
Температура суШильИогб агента за мельйицей (на выходе йё
шахтного сепаратора) при снятии рассматриваемой характеристики
должна иа о—10°С отличаться от уровня, характерного для усло-
вий нехватки тепла сушильного агента (см. раздел 3). При размо-
ле бурых углей и торфа такие опыты рекомендуется проводить при
температуре за мельницей 70—80еС.
Рис. 2.8. Использование номограммы, связывающей остатки на си-
тах 90 и 200 мкм и показатель равномерности структуры пыли п,
при изучении регулировочных характеристик сепаратора.
Цифры у точек показывают степень открытия створок сепаратора.
2.2.3. Зависимость потребляемой мощности от производительно-
сти при неизменной вентиляции и производная от нее зависимость
от производительности удельного расхода энергии на размол
(рис. 2.9) являются основными для всех типов мельниц, кроме ша-
ровых барабанных, которые характеризуются отсутствием влияния
производительности В на потребляемую мощность АГ. Рассматривая
16
представлеййые завйсимости, следует обратить внимание иа сле-
дующее:
1) мощность, потребляемая мельницей, увеличивается с ро-
стом производительности с разной интенсивностью. В пределах не-
которого диапазона рост производительности опережает рост мощ-
ности, удельный расход энергии на размол снижается. Дальнейшее
Рис. 2-9. Зависимость мощности, потребляемой молотковой мельни-
цей, и удельного расхода энергии на размол от производительности
установки.
Пунктирные и сплошные линии — соответственно мельницы с открытым и за-
крытым корпусом; О —точки оптимальной производительности.
увеличение производительности приводит к все более резкому уве-
личению удельного расхода энергии иа размол и потребляемой
мельницей мощности. Производительность, соответствующая мини-
муму удельного расхода энергии, носит название оптимальной
#опт; соответствующие оптимуму потребляемая мощность и удель-
ный расход энергии на размол обозначаются JVout и Эр.о пт;
2) о п т и м а л ь н а я точка характеристики мельницы может
быть определена не только на основе зависимости Э=/(В), ио и по
кривой №==/;(#) как точка касания к ней прямой, проведенной из
начала координат. Последний метод определения оптимальной про-
изводительности более точен;
3) мощность, потребляемая мельницей в режиме холостого
хода, — величина переменная и определяется формой корпуса
мельницы [Л. 6]. Для мельниц с закрытым корпусом (рис. 2-10)
мощность холостого хода существенно ниже, чем для мельниц с от-
крытым корпусом.
В связи с тем, что при изменении производительности мельни-
цы тонкость пыли, как правило, меняется, то для обеспечения ее
2—901 17
Рис. 2-10. Характеристика холостого хода молотковой мельницы
с открытым (/) и закрытым (2) корпусами.
постоянства при выявлении рассматриваемых зависимостей для
мельниц с инерционным или центробежным сепаратором требуется
изменять положение регулирующих шиберов (створок) либо значи-
тельно увеличивать число опытов для предварительного получения
зависимостей В=/(Л?до) при JV=
==const (п. 2.2.6). В ряде случаев,
особенно при проведении эксплуа-
тационных испытаний, может быть
оправдано построение характери-
стик N=f(B) и Э==/(В) при неиз-
V 6 8 fO /2 № /8т/ч
менном положении устройств, ре-
гулирующих тонкость пыли. Эти
зависимости совместно с зависи-
мостями, отражающими изменение
тонкости пылн (рис. 2.11), доста-
точно полно характеризуют пока-
затели мельницы при нахождении
оптимальных условий эксплуата-
ции котельного агрегата в целом.
Помимо этого, зависимости #«=
=f(B), полученные при перемен-
ной тонкости пыли, могут быть
Рис. 2.11. Изменение показателей
молотковой мельницы с увеличе-
нием производительности при не-
изменном положении створок се-
паратора.
/, .2, 3 и 4 -—створки сепаратора откры-
ты соответственно иа 40, 60, 80 и 100%.
с некоторым приближением приведены к постоянному качеству
пыли, особенно если при испытании аналогичных установок опре-
делен показатель степени т, определяющий взаимосвязь производи-
тельности с тонкостью пыли.
•В соответствии с принятой методикой расчета пылеугольных
мельииц [Л. 7] взаимосвязь производительности (т/ч) с тонкостью
"пылу определяется на основе следующих отношений:
100 V*
100
(Rqo) 1
(2.9)
(2<Ю)
100
где k — коэффициент, значение которого не зависит от
величина, пропорциональная Поверхности пыли.
При испытании мельниц с шахтным сепаратором, у которых
отсутствует другая возможность для регулирования тонкости пыли
кроме как за счет изменения вентиляции, требование к постоянству
тонкости пыли при снятии рассматриваемой зависимости снимается.
Для этих мельниц, учитывая связь тонкости пыли со скоростью
в шахте [Л. 7] *, определяющим параметром при снятии зависимо-
сти принимается условная скорость вентилирующего аген-
та в шахте.
2.2.4. Зависимость качества пыли от производительности при не-
изменной вентиляции мельниц с инерционным и центробежным се-
паратором снимается при неизменном положении устройств, регу-
лирующих тонкость пыли.
Необходимость выявления указанной зависимости вытекает из
требований экономичной эксплуатации котельного агрегата—мель-
ница, у которой с ростом производительности качество пыли суще-
ственно ухудшается (падает коэффициент и, снижается R$q, растет
/?юоо), требует, очевидно, модернизации.
Достаточно полно изменение качества пыли может быть оха-
рактеризовано зависимостями Rw=fi(B) и п=Д(В) (рис. 2.11). При
их рассмотрении представляют интерес как абсолютные величины
/?эо и п, так и изменение их при увеличении производительности
мельницы.
В качестве дополнительных характеристик качества пыли бу-
рых углей часто используется зависимость от производительности
остатка иа сите с размером ячейки 4000 или 500 мкм. Аналогичные
характеристики по ситам меньших размеров (200 мкм), могут пред-
ставить интерес и при исследовании мельниц на каменных углях.
2.2.5. Зависимость сопротивления мельницы и сепаратора от
производительности при постоянной вентиляции может быть по*
строена при неизменном положении устройств, регулирующих тон-
* Приведенная в [Л. 7] зависимость является усредненной. На
практике эта зависимость изменяется в широких пределах [Л. 8].
Рис. 2.12. Обработка данных по
динамическому сопротивлению
ницы в обобщенных координатах.
кость пыли, либо при поЛ
стоянной тонкости пылцЯ
Приведение производитель-
ности мельницы к постоян-
ной тонкости пыли произво-
дится на основании отно*|
шения (2.10). Я
Рассматриваемые зави-1
симости используются не!
только при подсчете аэро-|
динамического сопротивле-|
ния пылесистем, но и при |
определении предельной I
производительности мельни-1
цы (подраздел 2.5), величи-1
иа которой большей частью !
определяется интенсив-1
иостью роста сопротивления!
мельницы с увеличением Я
производительности. j
Анализ опытных данных по аэродинамическому сопротивлению |
мельницы значительно облегчается при обработке результатов испы- I
таний в обобщенных координатах. С этой целью для мельииц с цен- I
тробежным и инерционным сепараторами в качестве таких коорди- 1
нат (рис. 2.12) могут быть приняты АЯМ(х.х—АЯМ и В[ In -р— ь J
аэро-
мель-
Лами сушильно вентнлнрующего агента.
\ |
Здесь ДЯМ и ДЯм>х.х — сопротивление мельниц при работе с топли-1
вом и иа холостом ходу при одинаковом расходе вентилирующего 1
агента. В этом случае практически удается свести иа иет влияние 1
вентиляции и объединить одним критерием влияние производитель** 1
ности и тонкости пыли. I
При обработке результатов испытаний в указанных координатах I
и в логарифмической шкале можно по таигеису угла наклона пря- |
мой иайти значение показателя степени b в уравнении |
100X^1* 1
1g (Д/7М> х.х —
so
&
Этот показатель может характеризовать относительную иитеи- |
сивиость измельчения топлива в дайной мельнице — чем ои больше, ;|
тем меиее интенсивен процесс измельчения за один проход материа- |
ла через мельницу, тем больше кратность циркуляции топлива. |
Необходимо обратить внимание на то, что в режиме холостого I
хода, а также при небольших производительностях сопротивление I
мельницы “ величина отрицательная, т. е. в этих режимах мельница i
создает давление. Я
2.2.6. Зависимость производительности мельницы от тонкости 1
пыли при неизменной загрузке электродвигателя для мельииц, где т
тонкость пыли регулируется створками, поворотными лопатками и
другими устройствами, в общем случае требуется выявить при не-
скольких режимах вентиляции. Для полного изучения показателей
мельницы рассматриваемые зависимости целесообразно строить в ло-
100
гарифмических координатах IgB и 1g In (рис. 2.13), с тем что-
20
бы иепосредствеиио определить показатель степени т в уравнении
(2.9).
Зависимость, изображенная на рис. 2.13, используется помимо
основной цели и для увязки между собой результатов испытаний,
полученных в разных опытах. В этом помогает то, что линии ука-
занной зависимости прямолинейны и, как показывает опыт, для
большинства мельииц параллельны.
Зависимость В=$(/?9о) при ^=coпst обычно используется для
построения зависимости N=f (B) при ₽9о=const (рис. 2.9), посколь-
Рис. 2.13. Зависимость производительности молотковой мельницы от
тонкости пыли.
ку проведение опытов при постоянной тонкости пыли сопряжено
с большой затратой времени на настройку режима опыта. Поэтому
многие экспериментаторы идут на увеличение числа опытов в целях
первоначального построения зависимости B=f(T?9o) при #=const
с тем, чтобы в последующем графически построить основную ха-
рактеристику мельницы JV=f(B) при J?9o==const.
2,2.7; Зависимость показателей работы мельницы от интенсив-
ности ее вентиляции представляет существенный интерес для уста-
новок с центробежными и инерционными сепараторами, в которых
имеется возможность иа определенном диапазоне вентиляции под-
держивать заданную тонкость пыли. Выявление рассматриваемой
21
зависимости имеет существенное значение не только для мельиицц:!
но и для всего котельного агрегата, поскольку от количества перу!
вичного воздуха зависят экономичность топочного процесса, а так-1
же потерн тепла с уходящими газами1. '1
При выявлении зависимости показателей мельницы от иитецЛ
сивности ее вентиляции могут стоять общие и частные задачи. !
Для выявления оптимального режима работы конкретной уста-.!
новки при эксплуатационных испытаниях достаточно снять рассма-1
трнваемую зависимость прн одной производительности и одной;!
близкой к оптимальной, тонкости ПЫЛН. |
В целях обеспечения постоянства температуры пылевоздушной!
смеси за сепаратором и влажности пыли во время сия-!
тия указанной4 зависимости производительность мельницы должна!
быть выбрана (на основе расчетов или прнкидочных опытов) такой,!
чтобы обеспечить желаемые значения и при минимальном !
расходе воздуха и при закрытой присадке слабоподогретого или!
холодного воздуха. Дальнейшее увеличение подачи воздуха произ-1
водится при одновременном уменьшений его температуры. Жела-1
тельно, чтобы найденная таким образом производительность была!
близка к наиболее часто встречающейся в эксплуатации. 1
Для обеспечения постоянства тонкости пыли необходимо для!
каждого расхода воздуха провести несколько прнкидочных опытов!
с разными положениями створок сепаратора для выявления их по-1
ложения, удовлетворяющего принятому значению тонкости пыли. Й
С учетом ограниченного диапазона регулирования тонкости пыли д'
с помощью створок сама величина при которой проводится этаЗ|
серия опытов, должна корректироваться. Для этого целесообразной
вначале провести опыты при крайних значениях'вентиляции и опре-И
делить Т?9о, которое можно обеспечить неизменным в принятом диа-д
пазоне изменения вентиляции.
При проведении исследовательских испытаний мельницы тре- =
буется выявить влияние вентиляции не только иа удельный расход :
энергии на размол при заранее заданной производительности, но и ;
определить влияние вентиляции иа оптимальную производитель-
ность, т. е. необходимо в выбранном диапазоне вентиляции при.
нескольких (трех-четырех) ее значениях и неизменной тонкости пы-
ли снять зависимости потребляемой мощности от производительно- 1
сти (рис. 2.9} и определить ВОпт, АГопт и I
Обрабатывать полученные результаты целесообразно в завися- |
мости от относительной интенсивности вентиляции (/вент [Л. 6, 9], I
которая определяется по формуле |
„ <• сеп
чвент — Г)
*хмакс
где i^cen — расход вентилирующего агента за сепаратором,
Смаке—максимально возможное количество вентилирующего
та, которое может переместить вращающийся ротор, м3/ч;
Смаке=0,78 5D2 L /?60& о т з а гл
м3/ч
агеи
темпера-
в 03 духу
зависят
1 В схемах пылеприготовления с сушкой воздухом, где
тура за установкой регулируется присадкой к горячему
холодного или слабоподогретого, от размера присадки
использование воздухоподогревателя и температура уходящих газов.
о стенки кор-
числа бил на
где D, L—диаметр и длина ротора метьннп»
щения ротора, об/мин; Zw4,9 - К0Эф£ М; "-частота вра-
громождеиие сечения р0Пра билами бЛпЛ ’..учнтываЮ1«ий за-
с диска.ми, Aoth-ssOjS—коэффициент vu».. -РАателями н валом
ротора вращающегося воздуха вследствие ЮВДЙ отставание от
пуса, Аоти зависит также и от cvevf, его тРения ~
роторе. ог схемы Размещения и
Зависимость Зоп,,,
вентиляции рекомендуется''отпоит.,
динатах с тем, чтобы облегчить ™ор-
тиляции на указанные величины редсление степени влияния вен-
интенсивности
АДПТ и ЭОпт от относительной
Рис. 2.14. Запись колебаний мощности двигателя молотковой мель-
ницы с помощью малоинерционного ваттметра.
Параллельно с перечисленными зависимостями необходимо вы-
явить связь относительной интенсивности вентиляции и равномер-
ности структуры пыли, а также сопротивления мельницы и сепа-
ратора.
При обработке результатов испытаний в качестве независимой
переменной часто используется ие только #вент, но и условная ско-
рость (м/с) вентилирующего агента в сечении ротора [Л. 6]
____Q^cen
Wc.a~ fn.3600 *
ЙредпдчФенйе следует of Дать ийтенсийностй вентиляций #йемЩ|
поскольку этой величиной в отличие от условной скорости учитыЭД
вается изменение количества воздуха, перемещаемого ротором при
изменении его частоты вращения.
2.2.8 Зависимость амплитуды колебания мощности мельницы!
от среднего значения мощности характеризует стабильность проте-1
кания процессов размола и сепарации, а также стабильность вы-
дачи пыли в топочную камеру. Следует также проследить законо-1
мерность изменения частоты этих колебаний. Описываемая зави-1
симость снимается с помощью самопишущих малоинерцнонных ватт-1
метров. Пример записи таким ваттметром потребляемой мельницейi
мощности показан на рис. 2.14.
2.3. Характеристики мельниц-вентиляторов
Зависимости, характеризующие показатели работы ММ, в зна-
чительной мере могут охарактеризовать и показатели мельниц-веи-
тиляторов (М-В). Различия в подходе к выявлению характеристик
этих типов мельниц определяются главным образом тем, что в М-В
условие постоянства расхода сушильно-вентилирующего агента, как
правило, не может быть выдержано — с увеличением подачи
в мельницу топлива ее производительность как вентилятора сущест-
венно уменьшается. В то же время установка дроссельных органов
для сохранения расхода сущильио-вентилирующего агента постоян-
ным или даже для его сокращения по мере снижения подачи топ-
лива обычно не практикуется.
Другой особенностью пылеприготовительных установок с газо-
вой сушилкой топлива, в том числе и с М-В, является более тесная
связь режима их работы с показателями котельного агрегата в це-
лом. Действительно, в отличие от установок с воздушной сушкой
в ММ выявление в эксплуатационных испытаниях характеристики
М-В при нескольких расходах сушильно-вентилирующего агента не
имеет смысла, поскольку наиболее желательный и экономичный ре-
жим работы определяется не столько показателями М-В, сколько
показателями, характеризующими работу топочной камеры.
В свою очередь показатели последней (устойчивость горения,
потери тепла с механическим недожогом, температура газов на вы-
ходе из топки н др.) определяются, с одной стороны, влажностью
пыли, а с другой ™ степенью балластировки пылеугольиого факела
рециркулирующими через пылеснстемы и горелки дымовыми газа-
ми. В этих условиях очевидно, что расход сушнльно-вентилирующе-
го агента должен соответствовать необходимой по условиям обес-
печения устойчивого и экономичного протекания процесса горения,
величине влажности пыли, а ие выбирается исходя из условий по-
вышения интенсивности и экономичности размола топлива. Соответ-
ственно целесообразно (если имеется такая возможность) сокраще-
ние расхода сушильно-вентилирующего агента по мере снижения
производительности М-В. Приведенные соображения необходимо
учитывать при определении условий испытания М-В.
Испытания М-В весьма затрудняются вследствие относительно
быстрого износа рабочих лопаток и брони улитки в районе «язы-
ках В результате износа этих элементов уменьшается развиваемое
мельницей давление н, как следствие” сокращается вентиляционная
и размольная производительность установки.
24
Для выяснения, износ какого из указанных элементов (рабочих
лопаток или брони улитки) оказывает наибольшее влияние на из-
менение характеристик мельницы-вентилятора, значительный интерес
представляют испытания, в которых предусматривается проведение
экспериментов с разной степенью износа рабочих лопаток при при-
мерно неизменном состоянии брони улитки. Для этого, очевидно,
требуется последовательная установка на мельнице отбалансирован-
ных роторов с разной степенью износа рабочих лопаток.
При проведении испытаний может представить также интерес
многократная смена по мере износа брони частично изношенных
роторов на новые в целях выявления влияния износа брони (или
отдельных ее частей) на изменение характеристики установки при
неизменном состоянии рабочих лопаток.
Рассмотрим особенности основных характеристик М В.
2.3.1. Зависимости, характеризующие показатели мельниц-веи-
тиляторов прн работе без топлива (в режиме холостого хода),
являются для мельииц этого типа весьма существенными, посколь-
ку определяют возможную производительность пылеприготовнтель-
ной установки и располагаемый напор на преодоление сопротивле-
ния внешней сети. Составляющими характеристиками холостого
хода являются зависимости от расхода вентилирующего агента пол-
ного и статического давления, потребляемой мощности и к. п. д.
мельницы как вентилятора (рис. 2.15,а). По аналогии с тягодутье-
выми машинами представляют интерес также характеристики мель-
ницы как вентилятора в безразмерных координатах (рис. 2.15,6),
которые определяются следующими отношениями:
Q"M
148D3n ’ <2,13)
9,81ЯВЛ1
(2.14)
рп
где ф, 4? — коэффициенты расхода и напора; и — окружная скорость
на внешнем диаметре ротора, м/с; и —производитель-
ность, м3/ч, н полное давление вентилятора, кгс/м2; р — плотность
сушильного агента за сепаратором, кг/м3.
Используя эти характеристики, можно с большей простотой и
наглядностью сопоставлять показатели разных машин, а также по-
лученные результаты с данными Норм.
Характеристики холостого хода М-В не могут быть сняты на
работающем котле вследствие высоких температур газов и неиз-
бежного повреждения агрегата. Их необходимо выявить на оста-
новленном котле, а затем для возможности сопоставления с Q, Н
и JV при работе с топливом—пересчитать на рабочую температуру.
Этот пересчет обычно производится из условия постоянства Q на
основе следующих отношений?
(2.15)
(2.16)
Для ориентировочного определения температуры газов в рото-
ре М-В при его работе с топливом требуется проведение специаль-
ных измерений температуры непосредственно на входе сушильного
агента в рабочее колесо, а также в улитке или выходном патрубке
вентилятора. При пересчетах в первом приближении можно взять
среднее значение из этих двух температур.
2.3.2. Зависимости, характеризующие изменение показателей
мельниц-вентиляторов при работе без топлива (в режиме холостого
хода) по мере износа рабочих лопаток и брони улитки строятся
основе рассмотренных выше зависимостей, снятых при разной сте-
KFCjMZ
Гн
•f1
...3
и
n
10
40
30
20
10
50
40
30
20
160
140
120
0,8
0,6
0,5
0,4
О
12 0f14
ИС. 2.15 Характеристики холостого хода мельииц-вентнлятооов
В ооычных (а) и обобщенных (б) координатах
340
320
300
280
>260
240
k8t
A
Я**» 1 IW
&
••
й.
I
I
пени износа рабочих лопаток пли разном износе брони улитки.
Сопоставлять Я, N и ц при разном состоянии рабочих лопаток или
броня необходимо при одном расходе сушильно-вентилирующего
агента, наиболее характерном для данной установки. В качестве та-
кого целесообразно принять расход, обеспечивающий сушкой наи-
более часто встречающуюся в эксплуатации производительность
мельницы. Эту производительность рекомендуется определить из
условия работы всех установленных на котле мельниц при его но-
минальной нагрузке и при поступлении топлива среднего качества.
Рис. 2.16. Изменение качества пыли мельницы-веитилятора в зави-
симости от положения шиберов Д7—/ V) сепаратора.
2.3.3. Зависимости показателей мельницы-вентнлятора от поло-
жения шиберов сепаратора (рис. 2.16) снимаются при неизменных
производительности и износе рабочих лопаток и брони. Дополни-
тельным, весьма важным условием является постоянство расхода
сушильно-вентилирующего агента. Для выполнения этого условия
необходима установка в пылеприготовительном тракте специального
дроссельного устройства.
Зависимости иа рис. 2.16, а также зависимости потребляемой
мощности* сопротивления сепаратора и других параметров от R9Q,
27
тем-
при-
так-
^500 и следует выявить при наиболее часто встречающейся
или при проектной производительности.
2,3.4 При снятии зависимостей, связывающих показатели рабо-
ты мельницы-ве.нтилятора с производительностью установки
(рис. 2.17), неизменным должно быть положение шиберов сепара-
тора. На тех установках, где имеется возможность сохранения не-
изменного расхода сушильно-вентилирующего агента за сепарато-
ром, дополнительным условием должно быть постоянство этого рас-
хода котя бы на части характеристики. Третьим условием при
снятии рассматриваемых зависимостей может быть постоянство
пературы пылегазовой смеси за сепаратором при возможности
садки к горячим дымовым газам менее нагретых. Это условие
Же должно быть выдержано хотя бы на части характеристики.
При постоянстве расхода сушильно-вентилирующего агента и
температуры пылегазовой смеси за сепаратором снижение произво-
дительности мельницы менее существенно сказывается на увеличе-
нии удельного расхода энергии на размол и угрублении пыли и не
приводит к излишней пересушке пыли.
2.3.5. Зависимости показателей мельницы-вентилятора от рас-
хода сушильно-вентилирующего агента представляются основными
для анализа происходящих в установке процессов, и в частности
для выявления роли количества вентилирующего агента на интен-
сивность и экономичность измельчения топлива. В идеале зависи-
мость показателей мельницы от расхода сушильного агента следует
выявить при сохранении неизменных температуры сушильного аген-
та за установкой (за счет изменения доли «горячего» и «холодного»
теплоносителя) и тонкости пыли. Для возможности построения
рассматриваемых зависимостей необходимо прн нескольких расхо-
дах сушильно-вентилирующего агента провести вначале опыты в це-
лях выявления положения шиберов сепаратора, обеспечивающего
получение желаемой тонкости пыли, а затем при этих расходах и
найденных положениях шиберов снять показатели мельницы при
разных ее производительностях.
2.4. Характеристики среднеходных мельниц
В отличие от молотковых мельниц и мельниц-вентиляторов
у среднеходных мельниц имеется существенная особенность — нали-
чие провала нз корпуса трудноизмельчаемых породных включений,
а в некоторых случаях и топлива. Поэтому, несмотря па идентич-
ность большинства характеристик рассматриваемых типов мельниц,
СМ присущ ряд дополнительных закономерностей, которые должны
быть выявлены в результате испытаний.
2.4.1. Все выпускавшиеся до последнего времени отечественной
промышленностью СМ предназначались для работы под разреже-
нием. Это разрежение обеспечивается мельничным вентилятором,
приводимым во вращение электродвигателем мельницы. Это накла-
дывает свой отпечаток на методику испытаний СМ, так как одсут-
Рис. 2.17. Изменение показателей мельницы-вентилятора при измене-
нии производительности установки.
— — предположительное протекание зависимости при неизменном рас-
ходе сушильно вентиляционного агента: А//г, АЯПП, АЯсеп и ДЯОШ—соот-
ветственно сопротивления горелок, пылепроводов, сепаратора и опускной
шахты.
29
у ।
Ж-:;.-;
1
ствует раздельное непосредственное измерение затрат энергии на
привод. Указанная особенность требует испытания мельничного
вентилятора иа чистом воздухе с температурой, близкой к рабочей
для снятия обычной для этих машин характеристики — зависимости
полного и статического давлений, потребляемой мощности и к. п. д
от расхода воздуха. Характеристика эта должна сниматься и исхщ|
дя из необходимости выявления возможных режимов работы пыле-1
системы по условиям обеспеченности воздухом. |
Рассматриваемая характеристика могла была бы быть принята!
на основе заводских данных, однако последние относятся к ново^
машине, а для изучения мельницы и всей пылесистемы требуете^
также снятие указанной зависимости и при изношенном состояни!
крыльчатки и брони. В устЛ
новках, где привод мельиичнс|
го вентилятора осуществляете!
от того же двигателя, что |
мельница, для выявления мощ|
мости, потребляемой вентиля}
тором, необходимо разъединит!
муфту между электродвигате)
лем и мельницей. |
2.4.2. Для наладки устд|
иовки необходимо снять завв|
симость присосов холодиог^
воздуха от разрежения в кор|
пусе мельницы. В связи с те^
что СМ устанавливаются, ка|
правило, в тракте с двумя по-
следовательно работающим!!
вентиляторами, один из кото|
рых (дутьевой вентилятор кот|
ла) размещен перед мельницев|
а второй (мельничный вентиля!
тор), за ней, в принципе име|
ется возможность поддержани^
в корпусе мельницы при ее эка|
плуатации различного давле!
иия. Для определения макс!
мальио возможного по усло|
вию предупреждения пылени|
давления и проводится рассма|
триваемая серия опытов. Опы|
ты выполняются на одном, иаи|
более частом для эксплуатаций
режиме, т. е. при неизменных)
производительности, положе-j
с
i-vc.:
-
;;
I*’..- •
'
£
Й
Рис. 2.18. Зависимость показате-
лей сред неходной мельницы от сте-
пени иатяга пружин.
аПр — доля провала, %; ау — доля угля
в провале, %; ЛЯл а — сопротивление
лопаточного аппарата.
нии створок сепаратора и, что особенно важно, расходе воздуха иаЦ
мельницу. Количество присосанного воздуха определяется на основе!
параллельных измерений запыленного воздуха на нагнетании или!
на всасывающей стороне мельничного вентилятора. I
2.4.3. Зависимость количества провала, доли угля в провале|
а также других показателей мельницы от натяга пружин размоль-1
ных органов (рис. 2.18) снимается при следующих условиях: |
а) постоянной производительности мельницы, близкой к номи-1
нальной или наиболее часто встречающейся в эксплуатации; 1
30 ' 1
б) постоянной вентиляция мельницы, наиболее приемлемой по
гловиям работы пылесистемы (см. ниже) и топки;
у пОстояииом положении створок сепаратора, обеспечивающем
Низкую к оптимальной тонкость пыли;
0Л гу оптимальном по условиям спокойной работы мельницы уста-
новочном зазоре между валками1 и размольным столом и при
пппеделеииой (см.' ниже) высоте подпорного кольца.
° Р С выявления указанной зависимости должны начинаться испы-
ния поскольку обобщенные данные по рациональному натягу
ппужии СМ отсутствуют. В свою очередь от иатяга пружин в зна-
ительиой степени меняются основные показатели мельницы — ко-
личество провала, срок службы мелющих органов, удельный рас-
ход энергии иа размол. Зависимости целесообразно сиять при но-
вых, полностью изношенных и средиеизношеиных размольных орга-
нах' В число определяемых величин (рис. 2-18) помимо обычных
включены характеристики, связывающие с натягом пружин, количе-
ство и качество провала.
Для характеристики качества провала могут быть использованы
остатки на ситах со стороной ячейки 3, 5 и 10 мм, видимое коли-
чество угля в провале, коэффициент размолоспособиости провала,
теплота сгорания провала, его химический состав.
Определение оптимального иатяга пружин, а также оптимума
других конструктивных и режимных параметров требует суммиро-
вания в одинаковом масштабе, например в копейках на тонну топ-
лива таких величии, как затраты энергии иа собственные иужды,
потерн тепла топлива, вызванные провалом, затраты по удалению
провала, изменение затрат на ремонт мельницы вследствие измене-
ния нагрузок и интенсивности износа, снижение расходов, вызван-
ное обогащением топлива, и др.
- 2.4.4. Зависимость количества* провала, доли угля в провале и
других показателей мельницы от высоты подпорного кольца, целе-
сообразно сиять при тех же условиях, что и предыдущую (под-
пункты «а», «б», «в», «г» п. 2.4.3), и при найденных оптимальных
значениях натяга пружин.
Если в результате этой серии опытов окажется, что оптимальная
высота подпорного кольца отличается от высоты в предыдущей
серии, то может оказаться целесообразным повторение опытов
с разным натягом пружин при новой высоте подпорного кольца.
Опыты для выявления оптимального значения высоты подпор-
ного кольца представляются столь же важными, как и опыты по
определению оптимального иатяга пружин.
2.4.5. Зависимость количества провала и других показателей
мельницы от расхода воздуха — скорости воздуха в лопаточном
аппарате является специфичной для средиеходных мельниц. Провал
твердых породных включений и топлива особенно сильно проявляет-
ся при изменении скорости воздуха в лопаточном аппарате или
в зазоре между размольным столом и корпусом мельницы. Поэтому
главной целью рассматриваемых испытаний является выявление ми-
нимально допустимой скорости воздуха. В связи с изложенным,
а также исходя из того, что размер выпадающих в провал частиц
зависит ие только от скорости, ио и от плотности воздуха, в каче-
В книге рассматриваются лишь средиеходиые мельницы вал-
кового типа, поскольку в СССР средиеходиые мельницы других ти-
пов не изготавливаются.
I
стве независимого переменного при анализе показателей мельн
с точки зрения провала, а также сопротивления, целесообразно пр:
НЯТЬ Рвозд®2возд.
Весьма важными условиями при определении рассматриваем
зависимости являются:
обеспечение при всех расходах воздуха сушки топлива до оде
иаковой конечной влажности;
постоянство тонкости пыли и производительности СМ;
проведение опытов при оптимальных значениях натяга пруж
и высоты подпорного кольца, а также при минимальном установок
иом зазоре между валками и размольным столом.
Обеспечение первых двух условий представляет известные тру
ности, поскольку при изменении вентиляции необходимо одиовр
менно изменять температуру сушильного агента перед мельницей®
и положение створок сепаратора. Подход к проведению аналогичных
опытов при испытании ММ изложен в п. 2.2.7. Для некоторого
облегчения выполнения этой серии опытов представляется целе*
сообразным их проведение при постоянном положении створок сепа*
ратора. В этом случае сокращение расхода воздуха будет приво»
дить к несколько более раннему или более значительному увеличен
нию количества провала и доли угля в провале, чем это могло бы
быть прн сохранении тонкости пыли и соответственно краткости
циркуляции неизменными. В результате минимально допустимы^
расход воздуха, найденный таким образом, будет несколько завы|
шен. Очевидно, что некоторый резерв по предотвращению провалЦ
в данном случае оправдай. 1
Найденный^в результате опытов расход воздуха и его темпера!
тура должны быть увязаны с работой котельного агрегата, для)
возможности одновременного обеспечения оптимального режима pal
боты и мельницы и котельного агрегата в целом (скорости в пыле^
проводах и горелках, использование воздухоподогревателя, потер^
с недожогом и др.) может быть изменено проходное сечение лопа-
точного аппарата или зазора между столом н корпусом. НеобходиЛ
мым условием при уменьшении указанного сечения является, ков
нечно, наличие резерва давления, создаваемого мельничным или|||
дутьевым вентилятором.
* 2.4.6. Зависимости количества и качества провала, потребляе-1»
мой мощности, удельного расхода энергии на размол, качества пылив
и аэродинамического сопротивления элементов установки от поло-Ж
жения створок сепаратора снимаются при неизменных производи*®
тельиостнг вентиляции, натяге пружин, высоте подпорного кольца,»
Зависимости используются как для выявления регулировочных воз*»
можностей сепаратора и определения необходимого положения ство-Д
рок для получения заданной тонкости пыли, так и для выявлеиияЯ
влияния тонкости пыли на основные характеристики СМ. Зависн-Ц
мости по ряду показателей близки аналогичным зависимостям ММ |
(рис. 2.7). Пл мере снижения может наблюдаться увеличеииеЯ
количества провала и содержания угля в провале вследствие роста®
кратности циркуляции топлива. Это может потребовать повторения^
части опытов по п, 2.4,5 в целях выявления новых значений расхода®
вентилирующего агента. Таким образом, проводя опыты с разной ж
тонкостью пыли, следует стремиться к сохранению неизменного ко- Я
лпчества и качества провала, выявляя, какое изменение в расходе»
вентилирующего агента для этого требуется. Зависимости данной®
32
и
пии не могут в полной мере охарактеризовать влияние тонкости
ыли на показатели работы установки, поскольку при этом остает-
п невыясненной главная зависимость: производительности мельницы
е тонкости пыли. Подход к определению, этой характеристики дан
з следующих разделах.
2.4.7. При проведении опытов, связанных с выявлением зависи-
ее производительности (рис. 2.19)
мостей показателей мельницы от
при оптимальных значениях на-
тяга пружин, высоты подпор-
ного кольца и вентиляции сле-
дует стремиться к обеспечению
постоянства температуры пы-
левоздушной смеси за сепара-
тором. Достигается это путем
присадки при малых произво-
дительностях к горячему воз-
духу менее нагретого воздуха.
Если при больших производи-
тельностях при закрытой при-
садке «холодного» воздуха не
обеспечивается желаемая тем-
пература пылевоздушной смеси
за сепаратором, допускается ее
снижение до более низких
значений, однако дополнитель-
но проводятся опыты в целях
выявления влияния температу-
ры за сепаратором на показа-
тели установки.
В связи с непостоянством
$90 по мере изменения произ-
водительности мельницы при
проведении исследовательских
испытаний
зависимость,
при испытании
мельниц, снимается при
скольких положениях створок
сепаратора, обеспечивающий
максимальное изменение тонко-
сти пыли,
явить
пыли
(см. ниже).
испытаний
кращенной
рассматриваемая
так же как и
молотковых
не-
Это позволяет вы-
взаимосвязь тонкости
и производительности
При проведении
мельницы по со-
программе
Рис. 2,19. Изменение показателей
среднеходной мельницы по мере
увеличения ее производительности.
*^пт—расход электроэнергии на пнев-
мотранспорт.
рассматриваемая зависимость снимается
при одном положении створок сепаратора, обеспечивающем полу-
чение желаемой тонкости пыли прн номинальной или средиеэксплуа-
тацнонной производительности. Приведение характеристики к по-
стоянной тонкости пыли производится на основании отношения
(2.10).
2.4.8. Зависимость показателей мельницы от тонкости пыли
можно получить на основании результатов опытов, по п. 2.4.7
с разными производительностями и положениями створок сепара-
тора. Для этого необходимо обработать полученные результаты
3—901 33
Ж®:®
ж®»
адйж®
1B1W
ж»
'Л
ЖЖ--.'
/ l°0
в координатах IgB wig (in — ) при JV=const, аналогичных ц
веденным на рис. 2.13, и выявить часто используемую характе
стнку мельниц взаимосвязь производительности и тонкости
при сохранении на постоянном уровне потребляемой мощности. Д
лее, по аналогии с испытаниями ММ (рис. 2.9) при нескол
значениях тонкости пылн строится зависимость и опред<
ляются Вопт, Мопт и Эопт, зависимость которых от тонкости
является завершающей в данной серии опытов. Она прииципиаль
правильнее, чем предыдущая, определяет связь производительно
с тонкостью пыли, поскольку при определении этой взаимосв^
условие обеспечения максимальной экономичности процесса измей
чения более существенно, чем условие постоянства мощности.
СМ может быть актуальным и второе условие сопоставления пр
изводительности с тонкостью пыли — равенство относительного i
личества провала (G/B-400, %) или доли угля в провале ау п
сохранении вентиляции мельницы (pw? в лопаточном аппарате) $
минимальном уровне, необходимом для опытов с наиболее груб*
пылью. Наконец, не менее важно выявление в зависимости от тон
кости пыли предельной производительности (подраздел 2.5).
2.4.9. Поскольку основным недостатком СМ является налич!
провала породных включений и топлива, весьма большой интере
представляет зависимость количества и качества провала от кру
кости исходного топлива либо зависимость от него величины ши
дельной производительности мельницы, определенной из услови
работы с количеством провала, ие превышающим заранее заданного
Помимо перечисленных характеристик могут представить инт
рес также зависимости от крупности исходного топлива потребно
скорости сушильно-веитилирующего агента, а также удельного рас
хода энергии иа размол и качества пыли.
2.5. Предельная производительность мельниц
Достижение предельной производительности рассматриваемых
мельниц проявляется по-разному. Для ММ при больших производя
тельностях (при В>В0Пт) характерным является быстрое нараста-
ние мощности и аэродинамического сопротивления, несмотря на со-
хранение при увеличении производительности неизменного расхода
сушильио-веитилируЮщего агента и достаточно высокой температу-
ры сушильного агента за установкой. Для этих мельниц наиболее
важным показателем, характеризующим приближение к завалу
является, по мнению автора, интенсивность увеличения сопротив-
ления мельницы, представляющая собой производную изменения
' d&HM 3
сопротивления от производительности . Определяется эта ве-
личина на основании зависимости ЛН~f (B), для чего с достаточной
для практических целей точностью весь диапазон изменения В на /
графике разбивается на ряд равновеликих участков, равных при-
мерно (0,05ч”0,1)Вопт, и на каждом участке определяется прирост
сопротивления dAH^. J
На основании полученных в результате такой обработки данных
строится (рис. 2.20) зависимость ~ f С помощь^о которой
S®
lit .
Жпжет йыть проведено сопоставление мельниц разного типа в ot-
*пшенни изменения их предельной производительности. Из примера,
„„«веденного на рис. 2.20, видно, что в результате реконструкции
vnnnvca ММ 1660/2004/730 в связи с заменой шахтного сепаратора
• «итообежным абсолютный уровень сопротивления собственно мель-
шшы при неизменной мощности электродвигателя 250 кВт вырос
’ "нерачительно —с 26 до 37 кгс/м2. Казалось бы, подтверждается
инвоко распространенное мнение о необходимости ограничения про-
йзиюдительности мельницы достижением определенной мощности.
Л1
ЖЯЖЖ
Т Vj./X C.’ :s •• z.
40
30
7 20
' 10
----40
20
О
-20
-40
10 12 1<t 1B 18 T)4
2.20. Изменение сопротивления молотковой мельницы
0
Рис.
1600/2004/730 и интенсивности роста этого сопротивления в зависимо-
сти от производительности установки.
/ — открытый корпус, шахтный сепаратор; 2— закрытый корпус, центробеж-
ный сепаратор; О ~ мощность мельницы в этой точке характеристики состав-
ляет 250 кВт.
Однако данные об изменении интенсивности роста сопротивления
говорят об обратном: этот параметр уменьшился с 25 до 5 кгс/м2
при изменении производительности на 1 т/ч, что говорит о воз-
можности более существенного нагружения мельницы с закрытым
корпусом.
Неуклонное нарастание мощности и аэродинамического сопро-
тивления мельницы по мере увеличения ее производительности сверх
определенного значения имеет место и у М-В. Здесь, однако, поло-
жение усугубляется сокращением расхода сушильно-вентилирующего
агента, а также снижением температуры сушильного агента за се-
паратором.
Для СМ в случае обеспечения постоянства расхода воздуха
и температуры за установкой пределом дальнейшего роста произ-
водительности является резкое увеличение количества провала и
содержания угля в провале либо необходимость резкого увеличения
расхода воздуха для сохранения количества провала неизменным.
3* 35
34
Ш
Помимо изложенного производительность мельницы может огра,
ничиваться и другими факторами: ухудшением зерновой структуры;
пыли, пульсирующим характером работы установки.
Ухудшение показателей работы мельницы по мере роста ее,
производительности требует определения номинальной и предельно
допустимой в эксплуатации производительности установки. Однако,
как нетрудно видеть из изложенного, ни один из перечисленных
показателей не может быть, как правило, принят в качестве един-
ственного критерия при определении этих производительностей. Оче-
видным является необходимость выявления предельно допустимой
и номинальной производительности по сумме приведенных затрат
в расчете на 1 т размолотого топлива. В общем случае для опре-
деления суммарных приведенных затрат (коп/т) требуется выявить
изменение в зависимости от производительности мельницы следую-
щих величин:
затрат электроэнергии на размол топлива и пневмотранспорт;
затрат на приобретение и смену быстроизнашивающихся эле-
ментов;
затрат на топливо в связи со снижением к. п. д. котла вследст-
вие роста провала топлива в СМ, ухудшения качества готовой пыли,
увеличения неравномерности выдачи пыли в топку.
Для вновь проектируемой установки указанные данные следует
дополнить приведенными (в коп/т производительности) амортиза-
ционными отчислениями на оборудование и строительную часть,
если последняя может претерпеть изменения в случае применения
мельницы другого типоразмера.
2.6. Характеристики сепараторов
К числу основных характеристик сепараторов в первую очередь
следует' отнести зависимости качества готовой пыли —/?до, /?аоол
/?woo, п, а также аэродинамического сопротивления от положения
регулирующих органов, расхода сушильно-вентилирующего агента
и производительности мельницы (рис. 2.7, 2.11 и 2.16).
Для характеристики качества готовой пыли в зависимости, на-
пример, от положения створок сепаратора целесообразно использо-
вать логарифмическую сетку, приведенную в приложении 4. Это
позволяет наглядно представить изменение всех характеризующих
качество пылн показателей (рис. 2.8) и сопоставить их с изменением
других показателей мельницы.
Зависимости, изображенные на рис. 2.8, позволили, в частности,
выявить, что прикрытие сгворок центробежного сепаратора ниже
40% приводит к уменьшению количества возврата, поступающего
в .мельницу. Об этом свидетельствует то, что угрубление пыли со-
провождается снижением потребляемой мельницей мощности и
уменьшением ее аэродинамического сопротивления. Объяснение
причин угрубления пыли при сильном прикрытии створок дано
в [Л. 10].
Более подробное исследование сепараторов ММ и СМ, а также
МВ, как правило, весьма затруднено из-за отсутствия подходящих
участков для отбора представительных проб мельничного продукта
и возврата, а также для определения количества этих продуктов.
Тем не менее, учитывая актуальность таких исследований, в част-
ности для выявления причин неудовлетворительного качества гото-
36
<1
^ой пылй, представляется целесообразным рассмотреть основные
методы оценки эффективности работы сепараторов.
Изучение показателей работы сепараторов, как правило, начи-
нают с рассмотрения характеристики полных и частных остатков
мельничного продукта, возврата и готовой пыли (рис. 2.2 и 2.5).
При этом одним из критериев оценки совершенства работы сепара-
тора является степень увеличения показателя равномерности струк-
туры пыли в результате действия сепаратора [Л. 10] —чем больше
показатель равномерности структуры (коэффициент п) готовой пыли
отличается от показателя равномерности структуры (от коэф-
фициента п) мельничного продукта, тем совершеннее работает
сепаратор.
Обычно совершенство работы сепаратора оценивают по фрак-
ционным к. п. д., представляющим собой отношение выхода в гото-
вую пыль частиц данного интервала размеров (данной фракции)
к количеству тех же частиц, поступивших в сепаратор. В пылераз-
делителях с одной ступенью сепарации к. п., д. (%) для каждой
фракции определяется по формуле
G3№3ti 1 &R3J
~ GjAR, . •100~Кц 4R г •100>
А * > I X > &
(2.17)
где Gi, G2 и G3 — соответственно количество мельничного продукта
возврата из сепаратора и готовой пыли, т/ч; ARv, ARsj, AR3ji—
содержание соответственно в мельничном продукте, возврате и гото-,
вой пыли частиц определенного (t-го) интервала размеров, %; Кц —
кратность
циркуляции материала в контуре мельница — сепаратор
3
3
К. п. д. сепаратора может быть подсчитан и в тех случаях,
когда не производится определение количества мельничного про-
дукта (или возврата) и готовой пыли. Для этого иа основе урав-
нения материального баланса необходимо определить кратность цир-
куляции некоей фракции пыли
G1A/?bix=(G1^-G3)A7?2(i4-G3AJ?3,i. (2.19)
Разделив все члены уравнения (2.19) на G3 и проведя необхо-
димые преобразования, можно получить кратность циркуляции
^2,1
С учетом формул (2.17) и (2.20) получаем*.
* = OR2>/-4RM) ' 100‘
(2.20)
(2.21)
* Значения Кц, подсчитанные для всех интервалов размеров
частиц (всех фракций), должны совпадать. При наличии отклонений
полученных результатов необходимо проверить методику отбора и
рассевки проб пыли. Кроме того, необходимо проверить возмож-
ность увязки всех трех фракционных составов с тем, чтобы Кц, по-
лученные для всех интервалов размеров частиц, совпадали.
37
-'i
' J
На основании формул (2.17) или (2.21) могут быть определён^
йе только фракционные .значения к. п. д. т)<(%)> 110 и средневзве-;3
шейное значение по установке J
Таким образом, можно заключить, что для определения к. и. дд|
сепаратора необходимо выявить либо два расхода пыли из трех и^
фракционные составы двух любых продуктов, либо только фракци-
онные составы всех трех продуктов.
Как явствует из изложенного, для всесторонней оценки каче-
ства работы сепаратора необходимо на основе характеристики пыли у
в логарифмических координатах определить частные остатки для б— у
8 интервалов размеров частиц и по ним построить ступенчатые 1
графики изменения к. п. д. улавливания в зависимости от размера у
частиц пыли, поступившей в сепаратор. <
В центробежных пылеотделителях с двумя ступенями сепарации 7
к. п. д. каждой ступени может быть определен на основе предва- :
рительного определения доли возврата из внутреннего конуса по
отношению ко всему возврату 1 Л4г- ?
нли
/>в.к
КцД/?, , — (КЦ -- 1)
(2.23);
(Кц — 1) (Д/?!Ц — Д/?‘Ц)
(2.24)
где ДУ?!’/ и Д^2 ; — частные остатки в конкретном интервале разме-
ров сит в возврате из внутреннего и наружного конусов сепаратора;
G%’K и G"K — количество возврата из внутреннего и наружного ко-
нусов.
После определения и увязки величин 7И,- для всех принятых ин-
тервалов размеров сит2 можно определить к. п. д. (%) каждой сту-
пени сепаратора:
1М£> + (\ -Mt) G,J (Д7?,д4- Д/?|Д
•100;
(2.25)
С,Д/?3 ;
•пв-к —------------------------—____________________100
‘ G^Ri'i — (1— М) (G,— Gs) Д/?"’1/
*
Таким образом, если известна Кц для всего сепаратора,
(2.26)
то для
определения к. п. д. внутреннего и наружного конусов достаточно
1 Уравнение выведено инженером ОРГРЭС Ф. М. Векслером.
2 Значения полученные для разных размеров частиц, не
должны отличаться от среднего значения более чем на 10—15%
(относительных).
определить фракционные составы всех четырех продуктов — мель-
ничного, двух возвратов и готовой пыли.
Средневзвешенные значения к. п. д. каждой ступени определя-
ются па основе уравнений, аналогичных (2.22), а к. п. д. всего сепа-
ратора можно рассчитать на основании уравнения (2.17).
F При оценке работы двухступенчатых сепараторов более удобно
вместо к. п. д. использовать коэффициент улавливания, представляю-
щий собой отношение количества пыли определенного интервала раз-
меров, уловленной в данной ступени и в сепараторе в целом, по
отношению к количеству тех же фракций (%), подведенных к се-
паратору, т. е.:
(^)^100™^:к ; (2.27)
— 100 Д 60 *
В этом случае коэффициент улавливания всего сепаратора опре-
деляется как сумма коэффициентов (%) улавливания внутреннего и
наружного койусов
i
—sXr100-
(2.29)
При использовании коэффициен-
те тов улавливания представляется воз-
можность с большей наглядностью
у учитывать роль каждой ступени в
. формировании- показателей всего се-
паратора (рис. 2.21).
Характеристика совершенства ра*
боты сепаратора по к. п. д. для раз-
личных фракций используется для
суждения о полноте выделения мел-
ких фракций мельничного продукта
в готовую пыль — чем выше к. п. д.,
тем меньше готовой пыли попадет
в возврат. В то же вре® сепаратор
должен выделять в возврат макси-
мальное количество крупных фрак-
ций. Для этих фракций, поступление
которых в топку котла нежелатель-
; но, величина к. п. д. должна быть
минимальна. Таким образом, идеаль-
ной характеристикой сепаратора сле-
довало бы считать следующую:
Рис. 2.21. Коэффициент
улавливания разных
фракций мельничного про-
дукта в центробежном сепа-
раторе.
/ _ наружного конуса; 2 — вну-
треннего конуса: 3— сепара-
тора.
о а
для фракций меньше некоего граничного размера хГр ! к. п. д.
сепаратора максимально приближается к 100% (коэффициент улав-
ливания близок нулю);
для фракций больше хГр к. п. д. сепаратора приближается к ну-
лю, а коэффициент улавливания к 100%;
переход фракционного к. п. д. от максимального (100%) к ми-
нимальному (0%) в районе хгр должен быть как можно более рез-
ким, где %гР — верхний предел размера частиц, при превышении ко- ;
торого степень выжига (100—#4) начинает быстро сокращаться.
Приведенные выше критерии для оценки эффективности работы
сепараторов пылн в большинстве встречающихся на практике слу-
чаев достаточны. Дополнительные способы оценки работы сепара-
тора могут "быть при необходимости заимствованы из [Л. 11, 12, 13].
3. ИЗУЧЕНИЕ ИНТЕНСИВНОСТИ СУШКИ ТОПЛИВА
ПРИ ИСПЫТАНИИ ПЫЛЕПРИГОТОВИТЕЛЬНЫХ
УСТАНОВОК
При испытании пылеприготовительных установок требуется вы-
явление не только размольных характеристик, но и характеристик
сушки топлива. Особенно важно выявление последних для тех уста-
новок, где производительность ограничивается недостатком тепла
сушильного агента, т. е. сушильная производительность мельницы
меньше ее размольной производительности.
3.1. Интенсивность подсушки топлива
в предвключенном сушильном устройстве
Предварительная подсушка топлива до его поступления в мель-
ницу обыйно применяется при использовании в качестве теплоноси-
теля топочных газов для снижения их температуры перед входом
в мельницу, а также облегчения размола предварительно подсушен-
ного топлива. При испытании этих установок представляет интерес
выявление температуры сушильного агента непосредственно на вхо-
де в мельницу для обеспечения ее надежной работы и для суждения
о интенсивности подсушки топлива. Влажность топлива перед вхо-
дом в мельницу можно определить из теплового баланса сушки
(подраздел 9.2).
Достаточно полно может характеризовать интенсивность под-
сушки топлива в предвключенном сушильном устройстве график
(рис. 3.1) изменения температуры по ходу движения газов от топки
до мельницы. Для построения этого графика необходимо опреде-
ление температур в нескольких сечениях по ходу газов, в том числе
непосредственно после мест смешения воздуха с газами н топлива
с газами. Последнее измерение может с известным приближением
характеризовать величину присосов холодного воздуха через пита-
тель.
1 Обычно при рассмотрении характеристики сепараторов гранич-
ным размером частиц принято называть размер, при котором к. п. д.
сепаратора равен 50%, т. е. частицы этого размера с равной вероят-
ностью могут попасть в готовую пыль и в возврат. Наше определе-
ние хгр принципиально иное.
40
If;; ’
Л •••••• ••
X '
Tsxx v! •
i >%: •••: ••
Самостоятельный интерес при изучении характеристик работы
б цредвключенного сушильного устройства имеет выявление равномер-
- ности поля температур в различных сечениях опускной шахты, осо-
бенно для установок с ММ, у которых вследствие температурных
перекосов может происходить недопустимо высокий односторонний
1 нагрев корпуса.
Для контроля за равномерностью перемешивания топлива и
сушильного агента в опускной шахте может быть использован и
визуальный метод — благодаря светимости нагретых золовых и топ-
ливных частиц можно через лючки наблюдать за движением газов
< и топлива по всей длине сушильной шахты вплоть до мельницы.
*•.
J Рис. 3.1. Изменение температуры сушильного агента по тракту пыле-
| системы.
j / — изменение температуры в результате неплотности шибера на воздуховоде
j горячего воздуха; 2— то же в результате присосов холодного воздуха через
| течку топлива; 3 и 4 — температура на входе в мельницу и на выходе из нее.
j Результаты описанных измерений и наблюдений, проведенные
| при разных производительностях мельницы и расходах сушильного
| агента, используются для решения вопроса об установке в опускной
I шахте разного рода направляющих устройств (листов, уголков
I и др.) для рассредоточения топлива по всему сечению шахты, а так-
t же упорядочения перемешивания топлива с газами.
£
s
! 3.2. Параметры сушки на выходе из мельницы
£
j При испытании пылеприготовительных установок могут ветре-
[ титься принципиально отличающиеся случаи протекания процесса
! сушки, при которых время пребывания топлива в мельнице и сепа-
[ раторе достаточно или недостаточно для завершения сушки. Во
| втором случае процесс сушки продолжается в пылегазовоздухопро-
воде от сепаратора к горелке. В связи с этим при анализе процесса
сушки топлива необходимо в первую очередь выявить изменение
температуры сушильного агента на участке от сепаратора к горелке.
Если на этом участке наблюдается существенное снижение темпе-
ратуры, значительно превышающее возможное вследствие потерь
j в окружающую среду, то для уточнения полученных данных может
| представить интерес зависимость разности температур иа указанном
41
О! 02 03 04 OS OS 07 08 Off fO Kfirtr
7 > f 1 . ) ) t 7 » '
Рис. 3.2. Взаимосвязь параметров сушильного агента и влажности
пыли с концентрацией топлива в сушильном агенте.
42
участке от производительности мельницы, расхода сушильного аген-
та, тонкости пыли.
Поскольку конечная влажность определяется достижением рав-
новесия между давлением водяных паров на поверхности частиц
топлива и парциальным давлением водяных паров в сушильном
агенте, влажность пыли оказывается жестко связанной с относитель-
ной влажностью и температурой сушильного агента.
При выявлений состояния сушильного агента и пыли за мель-
ницей необходимо экспериментально определить влажность пыли и
температуру сушильного агента. Относительную влажность сушиль-
ного агента можно определить по графику (раздел 8, рис. 8.26), под-
Рис. 3.3. Взаимосвязь влажности пыли и температуры пылевоздуш-
ной смеси за мельницей — обобщенные результаты испытаний молот-
ковых мельниц при размоле подмосковного, челябинского и канско-
ачинских бурых углей.
считав количество испаренной влаги. Однако при проведении спе-
циальных испытаний может представить интерес экспериментальное
определение и относительной влажности сушильного агента. Это зна-
чительно повышает достоверность результатов испытаний, поскольку
погрешности баланса сушки могут значительно исказить величину
относительной влажности при определении ее косвенным методом.
Обрабатывать результаты испытаний рекомендуется с помощью
зависимостей, изображенных на рис. 3.2.
Использование в качестве независимого переменного отношения
производительности мельницы (по пыли) В' к расходу сухого су-
шильного агента Q, т. е. концентрации пыли ц, позволяет заменить
две изменяющиеся величины (В' и Q) одной, физически более пол-
но отражающей существо изучаемого процесса.
На графиках типа рис. 3.2 может наблюдаться разброс точек
вследствие разного времени пребывания топлива в мельнице (при
разных Q) или разной тонкости пыли. Отсутствие разброса точек
из-за перечисленных факторов указывает на то, что время на сушку
топлива не лимитируется.
Для сопоставления данных по влажности пыли, полученной
в промышленной установке, с результатами лабораторных опреде-
43
лений равновесной влажности топлива [Л. 14], а также рекоменда^
циями Норм [Л. 7] наиболее целесообразна обработка результатов
испытаний в координатах 1^ПЛ=/'(ГМ) при (p^const
Как показывают данные ряда испытаний, интенсивность под-
сушки пыли может характеризоваться с достаточной для практиче-
ских целей точностью температурой сушильного агента в конце
сушки. На рис. 3.3 в качестве примера приведена зависимость влаж-
ности пыли от температуры пылевоздушной смеси (fK), по-
лученная при сушке воздухом на ряде топлив [Л. 8].
Использование при обработке результатов испытаний зависимо-
стей типа изображенных на рис. 3.3 не исключает возможности,
а в ряде случаев и необходимости, иного подхода к анализу полу-
ченных материалов. Так, в установках, где время сушки было не-
достаточно для завершения процесса, наблюдалась четкая зависи-
мость влажности пыли от глубины ее размола. Для подобных усло-
вий необходима обработка результатов также и в зависимости от
тонкости пыли.
3*3. Определение присосов холодного воздуха
Определение присосов холодного воздуха имеет наибольшее
практическое значение для установок с газовой сушкой, работающих
под разрежением. В этих установках присосы холодного воздуха
определяются, как правило, с помощью газоанализаторов. Методика
проведения этой работы не отличается от применяемой при испыта-
нии котельных агрегатов [Л. 1]. Отбор проб газов на анализ реко-
мендуется проводить в начале газозаборной шахты, затем за местом
врезки организованно подводимого воздуха (на достаточном из.усло-
вий перемешивания расстоянии от него), за местом ввода топлива
(также иа достаточном расстоянии от него), перед входом в мель-
ницу и за сепаратором. Определение количества присосанного воз-
духа производится на основании формул подраздела 9.3.
При воздушной сушке топлива в установках, работающих под
разрежением, присосы холодного воздуха могут быть определены
лишь путем измерения расхода воздуха, подводимого к мельнице,
и расхода воздуха в конце участка, находящегося под разрежением
(на участке, находящемся под давлением). Необходимость опреде-
ления присосов воздуха в таких ситуациях наиболее часто имеет
место в пылесистемах со СМ, в которых вследствие повышенных
присосов часто ограничивается производительность установки.
Измерение расхода воздуха за мельницей (перед мельничным
вентилятором) и определение количества присосанного воздуха реко-
мендуется проводить на неработающей пылесистеме, искусственно
создавая в ней разрежение, близкое к эксплуатационному. Однако
поскольку сохранить при работе без топлива близкие к эксплуата-
ционным значения разрежений во всех элементах пылесистемы прак-
тически нельзя, то в первую очередь следует обратить внимание на
выдерживание разрежений в тех местах, где имеют место макси-
мальные присосы холодного воздуха.
44
4. ИЗУЧЕНИЕ ИЗНОСА МЕЛЮЩИХ ОРГАНОВ И ВЛИЯНИЯ
ИЗНОСА НА ПОКАЗАТЕЛИ РАБОТЫ ПЫЛЕСИСТЕМ
4Л. Постановка задачи
Выявление интенсивности износа мелющих органов и связанной
, этим показателем продолжительности непрерывной кампании ра-
боты пылесистемы является одной из наиболее актуальных задач,
стоящих при испытании пылеприготовительных установок. В свою
очередь для решения указанной задачи необходимо выявление влия-
ния износа на показатели пылеприготовительной установки, посколь-
ку в ряде случаев по этой причине приходится ограничивать кам-
панию работы мельницы и сменять мелющие органы.
Задачами рассматриваемых испытаний являются: определение
допустимого износа мелющих органов и кампании непрерывной их
работы; выявление рациональных материалов, а также формы мелю-
щих органов; выявление рациональной частоты вращения ММ, числа
бил в ряду и т. п.
При испытании ММ наибольшую актуальность имеют зависи-
мости, связанные с износом бил, а при испытании М-В — рабочих
лопаток, поскольку износ брони лимитирует кампанию непрерывной
работы мельницы в значительно меньшей степени. Однако в ряде
случаев, когда интенсивность износа брони значительна, особенно
языковой брони М-В, представляет интерес выявление закономерно-
стей износа н этого элемента. Для СМ в равной степени актуально
изучение износа бандажей валков и брони стола.
При проведении испытаний мельницы, оборудованной мелющи-
ми органами постоянной формы, выполненными из одного материа-
ла, основными пунктами программы развернутых испытаний следует
считать следующие,
1. Выявление интенсивности и равномерности износа мелющих
органов по времени, а также изменения потребляе1Мой мощности,
качества пыли, аэродинамического сопротивления мельницы и сепа-
ратора при неизменной (среднеэксплуатационной) производительно-
сти установки, постоянном (среднеэксплуатационном) расходе су-
шильно-вентилирующего агента и неизменном положении шиберов
или створок сепаратора, обеспечивающем получение пыли требуе-
мого качества при новых (среднеизношенных) мелющих органах.
Помимо этого, по времени или в зависимости от износа мелю-
щих органов для СМ выявляется изменение количества и качества
провала, а для М-В изменение расхода и температуры сушильно-
венгилирующего агента.
2. Выявление изменений в протекании характеристик мельницы
(зависимости от производительности потребляемой мощности, каче-
ства пыли, аэродинамического сопротивления и др.) по мере износа
мелющих органов.
Помимо этого, в зависимости от износа мелющих органов для
СМ выявляется влияние производительности мельницы иа количе-
ство и качество провала, а для М-В — влияние производительности
на расход сушильно-вентилирующего агента.
Износ мелющих органов принято выражать в следующих вели-
чинах:
G-—износ мелющих органов (одной единицы или всего ком-
плекта), кг;
45
- ЖЯжй
g — износ мелющих органов, г/т топлива, г/ч или
г/кВт-ч электроэнергии, затраченной непосредственно на размол /3]
топлива (метод определения последней приведен ниже); ||
и — удельный расход металла мелющих органов в тех же раз-
мерностях, что и удельный износ. При определении удельного рас-
хода учитывается расход всего первоначально установленного ме-
талла/а не только изношенного;
h — абсолютное уменьшение размеров (длины или толщины) Д
мелющих органов — бил, рабочих лопаток, валков и брони стола, мм; :
А/т; А/Лразм — удельное уменьшение размеров мелющих орга- у/
нов, мм/ч и мм/кВт-ч. |
Затраченная непосредственно на размол топлива энергия, кВт*ч,
для молотковых мельниц
Лразм=Лэ.счNx.xT, (4.1) J
где Лэ.сч — полное количество энергии (измеренное электрическим
счетчиком), затраченной за период работы комплекта т, кВт-ч;
й/х.х —” мощность, затрачиваемая иа привод мельницы без топлива т
при расходе воздуха, равном среднеэксплуатационному, кВт; S
для среднеходных мельниц
Лр,аэм“Ла.СЧ’—IV х.хТ—N вентТ, (4.2)
где /УВент—затраты мощности на привод вентилятора (для уста- у
новок, где мельничный вентилятор приводится во вращение двига- у
телем мельницы) при среднеэксплуатационном расходе сушильно-
вентилирующего агента, кВт. Затраты мощности на привод венти- ч
лятора определяются на основе испытаний вентилятора, а также /
уравнения (10.1). При невозможности определения й/х.х два послед- /
них члена могут быть объединены; /
для мельннц-вентиляторов - у
? :АЛ *§<
*
^разм:!=^4э, сч—(4.3^ ||
Й|
4.2. Молотковые мельницы
Для характеристики износа бил ММ наибольший интерес пред- /
ставляют следующие зависимости и показатели:
1) графики, показывающие равномерность уменьшения длины у
бил на всех рядах ротора по мере работы мельницы (рис. 4.1). Для ;
построения этих графиков необходимо 5—6 раз за кампанию изме- J
рить длину минимум двух бил каждого кругового ряда. Каждый 1
* раз следует измерять длину одних и тех же бил, для чего необхо- |||
димо сделать на роторе соответствующие заметки. Наиболее целесо- -
образно измерять длину по тыльной стороне била, принимая для А
последующей обработки среднее значение по его ширине;
2) зависимость среднего по комплекту укорочения бил и уко- /
рочеиия в максимально изнашиваемом ряду от продолжительности
работы комплекта т (рис. 4.2). В тех случаях, когда не удается на
протяжении всей кампании обеспечить постоянство режима, зависи-
мость целесообразно построить в функции энергии, затраченной на i
размол, Лраэм;
3) . зависимость удельного укорочения от т, мм/ч, или Дразм>
MM/кВт-ч (рис. 4.3);
46- I
4) общий износ Q, %, комплекта бил в конце кампании й доля
износа металла бил по отношению к‘первоначальной массе в макси-
мально изношенном ряду и в среднем по комплекту. Для опреде-
ления этих величин необходимо взвесить полностью изношенные била
Рис. 4.2. Зависимость абсолютного со-
кращения длины бил от времени их
работы.
/ — сокращение длины бил в среднем по
комплекту; 2 — то же в максимально
изношенном пяду.
Рис. 4.1. Характер износа бил по длине ротора молотковой мельни-
цы через разные промежутки времени с начала работы комплекта.
№ — номера рядов бил.
в каждом ряду отдельно (достаточно взвесить те же два била каж-
дого ряда, обмер которых производился ранее и распространить
полученную массу иа все била данного ряда);
5) удельный износ металла бил (всего комплекта), г/т топлива
или г/ч, г/кВт ‘ч;
6) удельный расход ме-
талла бил в тех же размер-
ностях, что и удельный
износ.
Графики типов изобра-
женных на рнс. 4.1 исполь-
зуются при наладке мель-
ницы. Неравномерность из<
носа бил по длине ротора
указывает не только иа не-
равномерность раздачи топ-
лива и возврата по длине
ротора, ио и иа неравно-
мерность подвода воздуха.
Это связано с происходящей
в мельнице циркуляцией пы-
левоздушного потока без
выноса в сепаратор некото-
рого количества мельнично-
го продукта. Этот материал
47
Рис. 4.3. Изменение интенсивно-
сти износа бил (удельное со-
кращение длины бил) по мере
их работы.
концентрируется в тех рядах ро-
тора, где мал расход транзитного
воздуха, благодаря транспорти-
рующему действию которого в
значительной мере выносится из
полости размола мельничный про-
дукт. Последнее имеет наиболь-
шее значение для ММ с закры-
тым корпусом типа, изображен-
ного на рис. 4.4,а, где выбросу
мельничного продукта из полости
размола благодаря кинетической
энергии, сообщенной ему рото-
ром, препятствует поворот потока
на 90° в районе пылевыдающего
патрубка [Л. 15].
При проведении работ в целях обеспечения равномерного износа
бил по длине ротора необходимо провести специальные опыты, целью
которых является, в частности, выявление причин неравномерного
износа. В качестве одного из возможных путей можно рекомендо-
вать установку в рядах с пониженным износом укороченных (изно-
шенных) бил, в то время как во всех других рядах следует устано-
вить новые била. Если зона максимального износа переместится и
Рис. 4.4. Различные формы корпуса молотковых мельниц.
а с поворотом потока пылевоздушной смеси на 90* при входе в пылевыдаю-
щий патрубок; б — без поворота.
сосредоточится в районе установки укороченных бил, обладающих
относительно меньшей вентилирующей способностью, причиной не-
равномерного износа, очевидно, является неудовлетворительный вы-
вод мельничного продукта из мельницы. ‘
Опыты по обеспечению равномерного износа бил по длине ро-
тора мельницы целесообразно вести на билах, выполненных из мяг-
кой стали. Это значительно сократит, продолжительность наладки.
48
Зависимость укорочения бил по времени (рис. 4.2) или в функ-
ции затраченной на размол энергии используется для определения
возможной кампании работы комплекта бил. Предельное укорочение
устанавливается по максимально изношенному ряду, если препятст-
вием дли продолжения кампании является возможность поломки
бдл, или по среднему износу комплекта бил, если продолжению кам-
пании препятствуют снижение производительности мельницы, увели-
чение потребляемой мощности и аэродинамического сопротивления,
ухудшение качества пыли. Способы выявления связи указанных по-
казателей с износом бил будут.рассмотрены ниже.
Зависимость удельного укорочения
бил от продолжительности работы комп-
лекта (рис. 4.3) или количества за-
траченной на размол электроэнергии
используется для суждения о характере
изменения интенсивности износа во
времени. Эта зависимость наиболее пол-
но вскрывает существо различий при
сопоставлении интенсивности износа
бил разной формы; при разной частоте
их вращения; выполненных из разных
материалов; при разном их числе на
роторе; при разных режимах мельницы.
Выявление изменения показателей
работы мельницы по мере износа бил
является непременным для каждого
испытания. При этом могут быть при-
менены два способа, две методики:
1) выявление изменений по мере
износа бил (по времени) потребляемой
мощности, аэродинамического сопротив-
Рис. 4.5. Зависимость
стоимости измельчения
1 т экибастузского угля
в мельнице ММА
1660/2004/730 от допу-
стимого укорочения бил.
дения, качества пыли и других параме-
тров при неизменном режиме работы установки, т. е. при постоян-
ных производительности, расходе сушильно-вентилирующего агента,
положении створок сепаратора;
2) выявление изменения по мере износа бил характеристик мель-
ницы: .V^yB), (13), ^?эо=“/(В) при Q const и cpcen^^const.
Первый способ значительно проще, однако его результаты не
позволяют вскрыть сущность происходящих по мере износа бил
изменений в характеристиках мельниц и, следовательно, сокращают
возможность распространения этих результатов на другие установ-
ки. Однако вследствие большой трудоемкости второго способа нм
обычно не пользуются.
Для нахождения при первом способе допустимой степени изно-
са бил (если она меньше допустимой по условиям прочности) необ-
ходимо суммировать все составляющие, которые определяют себе-
стоимость измельчения 1 т топлива. Далее, по минимуму этой вели-
чины можно найти искомые показатели — допустимое укорочение
бил и продолжительность кампании работы комплекта.
На рис. 4.5 для примера приведены результаты определения
себестоимости измельчения 1 т топлива в зависимости от допускае-
мой степени износа С-образных бил на мельнице ММА 1660/2004/730
при размоле экибастузского угля. Поскольку в указанных испыта-
ниях не было замечено существенных изменений в аэродинамиче-
ском сопротивлении установки и качестве пыли, себестоимость из-
4—901
49
мёльчения 1 т топлива определена по трем показателям: затратам-;/
электроэнергии на размол, затратам, связанным с приобретением
бил, затратам на замену бнл. ?
Описанные методы изучения интенсивности износа бил и влия-
ния износа на- показатели работы мельницы могут быть применений
для выявления рациональных конструкций мельниц и бил, а также
рациональных материалов при условии постоянства абразивных
свойств топлива. Для контроля этих свойств требуется изучение/
абразивных свойств топлив в лабораторных мельницах или парад* Й
дельные испытания еще одной, принятой за эталон мельницы (жела- Л
тельно того же котла), в целях выявления стабильности износа бил.
При проведении испытаний бил разной формы для выявления
наиболее износоустойчивой формы или бил, выполненных из разных |
материалов, может быть рекомендован упрощенный метод, примени-1
мый для качественного сравнения. Метод заключается в одиовре- /
менной установке на роторе мельницы бил двух или нескольких кои* |
струкций н выявления различий в интенсивности их износа. Для
выявления различий следует воспользоваться графиками, аиалогич- J
ными изображенным на рнс. 4.1. Необходимым условием дляисполь-
зования этого метода является достаточная равномерность износа ?
на испытываемой мельнице бил одной формы.
Испытания с помощью рассматриваемого метода не следует про-
водить на мельницах, форма корпуса которых (например, рис. 4.4,а)
усугубляет неравномерность износа вследствие концентрации цирку-
лирующего в мельнице материала в зоне наиболее изношенных бил. i
Испытание бил разной формы (из разного материала) согласно а?
описанному методу производится следующим образом: <
на роторе мельницы, состоящем, к примеру, нз 18 круговых ря- (
дов бил, в рядах № 4, 5, 6, 7, 12, 13, 14 и 15 устанавливаются била <
новой формы, а в остальных 10 рядах била — принятые за эталон; ;
наблюдают за интенсивностью износа бил до полного износа
одного цз типов в максимально изнашиваемом ряду (крайние била,
обычно в расчет не принимаются: в случае износа крайних бил зна-
чительно раньше остальных целесообразно заменить -на частично из-
ношенные);
прн проведении повторного опыта целесообразно поменять ме- .
стами новые и эталонные била. Сходимость результатов по абсолют- /
иому и относительному укорочениям бил явится до*/
статочным основанием для определения наиболее износостойкой ?
формы или материала бнл. , ;
Для окончательного суждения о наиболее предпочтительной фор-
ме бил необходимо провести более подробные испытания и выявить
изменение показателен мельниц по мере износа бил разной формы. :;
В некоторых случаях это можно сделать, подобрав из числа изно-
шенных бил несколько комплектов разной длины. Можно, наконец,.
подготовить несколько комплектов обрезанных на разную величину
бил н приступить к выявлению характеристики мельницы после того,
как рабочая их поверхность примет форму, свойственную билам из-
ношенным.
* Д/2 н A/j — соответственно укорочение нового и эталонно*
го бил.
50
В отличие от изложенного, совершенно неприемлем метод одно-
временной установки бил разной формы или из разного материала
/одном круговом ряду ротора, так как при этом происходит прак-
тически полное сглаживание различий в интенсивности износа раз-
ных по форме или материалу бил.
4.3. Мельницы-вентиляторы
Изучая износ лопаток и брони улитки мельниц-вентиляторов,
необходимо выявить следующие характеристики и величины:
изменение износа лопаток по времени (рис. 4.6);
изменение износа брони улитки по времени в местах наиболь-
шего износа (языковая броня);
характер износа брони в'разных местах улитки (рис. 4.7);
общий износ комплекта лопаток и брони (7бР в конце кам-
пании и долю износа по отношению к первоначальной массе для
различных элементов лопаток, а также различных участков брони;
удельный износ металла лопаток н брони, г/т топлива или г/ч,
г/кВт-ч;
680
О
Рис. 4.6. Характер (равномерность) износа рабочих^ лопаток мель-
ницы— вентилятора.
а и в — соответственно поперечные сечения изношенных брусков рабочих ло-
паток со стороны входа топлива на лопаткн и выхода его; б “ вид изношен-
ной лопатки в плане.
4*
51
удельный расход металла лопаток и брони в тех же размерно-
стях, что и удельный износ. Л:
Зависимости по типу изображенных на рис. 4.6 используются.'^:
при решении вопросов, связанных с организацией более равномер<Е
ного поступления топлива на ротор мельницы, а также при опре'де-й
леиии необходимого профиля лопаток; на основании зависимостей^
по типу рис. 4.7 можно установить зону, где следует применять бро-
Номер бруска
Рис. 4.7. Характер уменьшения толщины брони мельницы-вентилято-7'
ра в разных местах улитки к моменту максимального износа броии^
в районе языка улитки. д
левые бруски из более износостойкого материала или бруски боль- ,
шей толщины; данные о доле износа различных элементов лопаток J
используются для суждения о целесообразной форме лопаток и т. д.7
Порядок проведения испытаний в целях выявления изменений?.'
характеристики мельниц по мере износа рабочих лопаток и брони;
улитки изложен в подразделе 2.3. .
• • г
4.4. Среднеходные мельницы
Для мельниц этого типа наибольшее значение имеет выявление 7
изменений в основных показателях [Gnp=f(B); ay=f(B); f($);
/ДЭ0—;(В); ц=ДВ); ДЯм— ?(В) и др.] по мере износа бандажейЛ
валков и брони размольного стола, поскольку допустимый износ
мелющих органов и продолжительность кампании мельницы опреде-Д
ляюгся только этими показателями. При этом решающее значение,
имеют количество провала и содержание топлива в нем. 7
Износные характеристики среднеходных мельниц аналогичны ха-7
рактеристикам мельниц-вентиляторов — это графики динамики изно-1
са валков и брони (рис. 4.8); данные по общему износу валков и!
брони в конце кампании, доле изношенного металла, удельному из-!
носу и расходу металла валков и брони. Кроме этих характеристик!
может представлять интерес зависимость среднего или максимальна
ного зазора между валками и размольным столом от продолжи-!
тельности работы мельницы или израсходованной на размол элек-71
троэнергии Лразм. 7||
52 Я
Ряд экспериментаторов при выявлении наиболее эффективных
материалов для мелющих органов, стремясь сократить продолжи-
тельность испытаний, устанавливают одновременно на одной и той
>ке мельнице часть бандажей и броневых плит из одних материа-
лов, а часть —из других. Такой метод следует признать ошибочным,
так как в результате повышенного нагружения наименее износив-
шихся элементов значительно сглаживается различие в абсолютном
рис. 4.8. Характер износа бандажей и брони стола среднеходных
мельниц.
—-------износ к концу кампании; 0—0—Q — то же в середине кампании.
ч:.
износе мелющих органов, выполненных из разных материалов. В та-
ких случаях следует проводить испытания на двух мельницах, под-
держивая на них одинаковый режим.
Изучение размольных характеристик СМ по мере износа мелю-
щих органов производится аналогично описанному для ММ. Осо-
бого внимания требует выявление зависимостей, характеризующих
изменение количества и качества провала от производительности
мельницы при разной степени износа мелющих органов.
5. ХАРАКТЕРИСТИКИ РАСПРЕДЕЛИТЕЛЕЙ ПЫЛИ
И ПЫЛЕКОНЦЕНТРАТОРОВ
5.1. Распределители пыли
>
При испытаний пылеприготовительных установок или котельных
агрегатов весьма актуальной задачей является обеспечение равно-
' мерного распределения пыли и сушнльио-вентилирующего агента по
всем пылепроводам данной пылесистемы (всех пылесистем котла).
Весьма часто, однако, можно наблюдать стремление обеспечить лишь
равномерное распределение сушильного агента на неработающей
пылесистеме. При таком подходе имеется в виду, что благодаря
постоянству концентрации пыли в вентилирующем агенте автома-
тычески обеспечивается ее равномерное распределение. Между тем
опыт показывает, что неравномерность распределения пыли вызы-
вается главным образом другой причиной — непостоянством концен-
трации пыли перед делителем. В связи с этим задача выявления
степени равномерности распределения по пылепроводам пыли и
сушильно-вентилирующего агента и выравнивания распределения
требует следующих этапов работы.
53
v. •
1. Выявление равномерности распределения вентилирующего^
агента по пылепроводам неработающей пылесистемы. Для этого при!
полностью открытых заслонках на пылепроводах и при исправно^||
состоянии горелок к мельнице .подводится близкое к обычно встр^И
чающемуся в эксплуатации „количество вентилирующего агента (прв|
веденное к температуре за сепаратором), и с помощью пневмометр||||
ческих трубок измеряется расход вентилирующего агента в каждой
пылепроводе. Сумма измеренных величин при отсутствии присосов
или утечек должна совпадать с расходом вентилирующего агента
перед мельницей. Учитывая вероятность повторных измерений рас-
хода по пылепроводам, целесообразно измерение расхода венти-
лирующего агента совместить с тарировкой каких-либо измерщ
тельных устройств — лучше всего упрощенных пневмо метриче-
ских трубок. Это позволит в дальнейшем обеспечить контроль &а
расходом.
2. Выравнивание при необходимости расхода вентилирующего
агента с помощью заслонок на пылепроводах.
3. Выявление равномерности распределения пыли по пылепро-
водам при среднеэксплуатационном режиме работы установки. •
Количество пыли обычно определяется с помощью пылезаборных
трубок (раздел 8). Учитывая то, что в горизонтальном пылепроводе
происходит выпадение пыли в нижнюю его часть, рекомендуется
проводить измерения иа вертикальных участках. Суммарное количе-
ство пыли, отобранной за определенное время из всех пылепровс-
дов, должно совпадать с подсчитанным на основе имеющихся дан-
ных о производительности мельницы. Отборы проб пыли из пыле-
проводов должны быть продублированы.
Помимо измерения расхода пыли необходимо в каждом пыле-
проводе измерить расход вентилирующего агента, поскольку подача
пыли могла повлиять на равномерность его распределения. Нерав-
номерность в распределении вентилирующего агента может возник-
нуть также в результате различного сопротивления или различного
эжектирующего действия горелок.
Измерить расход вентилирующего агента по пылепроводам мож-
но протарированными на чистом воздухе измерительными устрой-
ствами (п. 1). Поскольку измерительные устройства типа упрощен-
ных пневмометрических трубок неизбежно будут забиваться, реко-
мендуется предусмотреть возможность их продувки сжатым воз-
духом.
Для выявления степени равномерности распределения пыли пс
пылепроводам может найти применение метод, основанный на изме-
рении "аэродинамического сопротивления трубы Вентури (рис. 5.1)
в зависимости от концентрации пыли в потоке при одновременном
измерении перепада на диафрагме, который от концентрации пыли
не зависит (раздел 8).. Диафрагмы при отсутствии достаточной дли-
ны прямого вертикального участка могут быть установлены и на
горизонтальном участке.
Вместо тру бью Вентури могут быть использованы одинаково вы-
полненные местные сопротивления, имеющие равные коэффициенты
сопротивления на чистом воздухе. К числу их относятся повороты
вместе с примыкающими участками. Очевидно, что если сопротив-
ление поворотов при равном расходе первичного воздуха одинаково
и при работе на чистом воздухе (газе), и при работе с пылью, это
свидетельствует о достаточно равномерном распределении пыли по
пылепроводам.
54
Ори использовании для оценки равномерности распределения
пыли сопротивления горелок необходимо учитывать, что на аэро-
динамическое сопротивление канала первичного воздуха горелки
влияет эжектирующее действие вторичного воздуха (раздел 9.4).
4. Если в результате работ по п. 3 будет выявлена небольшая
: веравномерность распределения пыли, можно ее скорректировать
Рис. 5.1. Схема установки трубы Вентури и дроссельной диафрагмы
в пылепроводах после распределителя пыли для контроля за равно-
мерностью распределения пыли и воздуха.
1 — пылепровод; 2 — дроссельная шайба; 3 — труба Вентури.
с путем сокращения с помощью заслонок расхода вентилирующего
у агента на те пылепроводы, куда идет больше пыли. Определяя пре-
I делы применимости такого метода выравнивания количества пыли,
у следует учитывать необходимость обеспечения приемлемых скоростей
д в пылепроводах, а также обеспечения возможно меньших отклоне-
В . 55
в
ний от рекомендуемых значений в избытке воздуха, Поступающей
в топку через горелки данной'пылесистемы. >-
Значительная "неравномерность в распределении пыли требует:
изменения конструкции распределителя. /
5.2. Пылеконцентраторы (ПК)
(степеи
ж
-
Испытание пылеконцентратора (рис. 5.2) представляет соб
сложную самостоятельную задачу [Л. 54]. Основными параметрам
ПК, которые необходимо выявить
Ются:
о
в результате испытании, явл
t-a цикл
опроса
Анализ слова $кон
i-1-го цикла опроса
хотя бы одна. „7”
$ §кон1ы ? .
Анализ п-го раз-
ряба
L Доля пыли, поступи
щей в основной отвод
отделения пыли)
^осн
*
2. Доля газа, поступают
го в основной отвод (степенз
разделения сушильного агент
осн
(5.4)
со-
ха
г
Ж
•yjXX
Ох
//х--
if
I
3. Глубина разделения га-
зового потока
осн осн
Jo Qoch
3Sod информационного сло-
ва с п-го УТМи перепись ДРМЗ
Опрос служебного модулялред-\Ч.
поженил и формирование S^pi
Операция конъюнкции со
Конец программы
Рис. 5.2. Схема пылекоицентра-
тора. *
1 -- корпус; 2 — завихритель; 3 — основ-
ной отвод; 4 — сбросной отвод.
56
В уравнениях (5Л)-н(5.3Я
6, Q и р — количество пыл
(кг/ч), количество сушильног
агента (м3/ч) и концентрация
пыли во влажном сушильном
агенте (кг/кг) в сечениях на
входе в пылеконцентратор и:
в отводе к основным горелкам/
4. Фракционный состав,
также влажность пыли, посту-
пающей в основной и сброс
ный отводы.
5. Состав газа, поступают
щего в основные и сбросные
горелки (содержание кислоро-
да и водяных паров).
6. Аэродинамическое
противлеиие (кгс/м2) ПК,
рактеризуемое:
сопротивлением ПК
тракту основного и сбросного
отводов:
А//ос н™ (//д) о-(^п) Ь
Д//сбр“(Ям)о—(W п)г>
к
Ху •
>: ОСНОВНОЙ
х
’
L
Г
JOCH
г/лосЬсЬициентами аэродинамического сопротивления по трактам
и сбг' сного отводов:
(5-4 5 6)
сбр
j/n и Яд — полное и динамическое давление в разных сечениях.
ГД В^бшем случае при испытании пылеконцентратора необходимо
выявить изменения перечисленных параметров в зависимости от
: недующих факторов:
* %) изменения угла установки лопаток, их числа, степени пере-
крытия сечения ПК лопатками и других конструктивных факторов
япи неизменных значениях количества пыли и сушильного агента
‘й3 входе в ПК;
б) изменения количества пыли (производительности мельницы)
при найденном в соответствии с п. «а», оптимальном конструктив-
ном выполнении ПК и неизменном расходе сушильного агента;
в) изменения расхода сушильного агента при неизменной произ-
водительности мельницы и оптимальном конструктивном выполие-
НИИ ПК. ....
Проведение испытании в соответствии с изложенной программой
требует наличия некоторого запаса давления мельницы-вентилятора,
а также установки дроссельного шибера на стороне всасывания МВ
с тем, чтобы сохранить стабильное значение расхода сушильного
агента при проведении опытов по пп. «а» и «б» и соответственно
изменять расход сушильного агента в желаемых (и ощутимых) пре-
делах в опытах по п. «в».
Для выявления указанных характеристик необходимо в пыле-
проводах перед ПК, а также в пылепроводах к основным и сброс-
ным горелкам организовать:
отбор проб пыли пылеотборными трубами для определения ко-
личества пыли и фракционного ее состава;
отбор проб пыли с помощью щелевых трубок для определения
влажности;
измерение расхода сушильио-веитилнрующего агента с помощью
стандартных пневмометрическнх или заранее протарироваиных упро-
щенных трубок;
измерение температуры сушильного агента.
Помимо изложенного, в пылепроводе к сбросным горелкам сле-
дует организовать отбор проб газа (лучше одновременно с отбором
пыли) для определения содержания в нем водяных паров (относи-
тельной влажности) и воздуха (кислорода).
Методы проведения указанных измерений изложены в разде-
ле 8. Учитывая их трудоемкость, необходима тщательная подготов-
ка установки к испытаниям. В частности, требуется обеспечить ста-
билизацию подачи топлива и сушильного агента в мельницу-венти-
лятор н, что наиболее трудно, поступление топлива примерно по-
стоянного качества. Если последнее условие не удовлетворяется,
о чем можно судить по колебаниям температуры сушильного агента
перед пылекоицентратором, а также по показаниям регистраторов
мощности мельницы и расходу сушильно-вентилирующего агента,
необходимо ориентироваться на проведение серии дублирующих
опытов .для усреднения полученных результатов.
57
’:’
..,..v
......
::
" '2
:?S
Ж
И
ж
6, ПРОВЕДЕНИЕ ИСПЫТАНИЙ
6.1 • Ознакомление с эксплуатационными показател
работы пылеприготовительной установки
Перед проведением испытаний необходимо познакомиться с у
плуатациоиными показателями работы пылесистемы и котельш
агрегата: значением удельного расхода электроэнергии на раз
средней производительностью мельницы и пределами ее измене.,
числом работающих мельииц при изменении нагрузки котла от
минальной до минимальной; положением створок (шиберов) села
тора или скоростью аэросмеси в шахте молотковой мельницы в
внсимости от нагрузки мельницы или котла; количеством суш
ного агента и скоростью пылевоздушной смеси в пылепровод;
- мощностью холостого хода мельницы и допустимыми по услови
устойчивой работы пределами изменения загрузки электродвига
мельницы; имеющимися данными о качестве выдаваемой мельииш
пыли в зависимости от режимов ее работы; содержанием горюч
в уносе и шлаке и потерями тепла от механического недожога.
На основании этих данных определяются пределы измене
производительности мельницы, выясняется целесообразность выпо,
нения отбора проб пыли для рассевки (при проведении эксплуат
ционных испытаний), находятся возможные пределы изменения зз
грузки электродвигателя мельницы, инерционность мельницы и т.
Кроме того, необходимо познакомиться с данными о сроке слу«
бы мелющих органов в зависимости от их материала и других фаз
торов.
На основании эксплуатационных данных о сроке службы бь
ММ или лопаток М-В выясняется возможная продолжительност
работы установки без смены во время испытаний быстроизнашива
щихся элементов для обеспечения более или менее постоянных уела
вий (радиального зазора между билами и броней) при проведен
опытов. При небольшом сроке службы мелющих органов может бы
поставлен вопрос о более частой их смене или работе мельни
только во время проведения опытов.
При осмотре пылеприготовительной установки следует обратить;
внимание на:
характер и степень износа мелющих органов — равномерное»^
износа бил ММ по рядам, число и схему размещения бил на рото*
ре, радиальный зазор между новыми билами н броней мельницы^
характер износа брони мельницы; характер износа рабочих лопаток
мельницы-вентилятора или бандажей среднеходных мельниц (СМ);
состояние уплотнений установки- питателя, мигалок, мест про*
хода вала мельницы через корпус, фланцевых и сварных соединен
кий сепаратора, воздуховодов и др..;
# правильность установки, легкость хода, плотность, возможность
полного открытия и наличие указателей открытия шиберов подачи
сушильного агента в мельницу, а также устройств, регулирующих;
тонкость пыли;
отсутствие дополнительных или излишних местных сопротивле
ний в воздуховодах, газоходах и пылёпроводах;
состояние измерительных устройств и приборов и т. п.
Все необоснованные отступления от проекта или недостатки, вы* ,
явленные в процессе осмотра мельницы и связанного с ней оборудо-
вания, должны быть перед началом испытаний устраненьу.
* *
St
...
.
A.2. Составление программы испытаний мельницы
В таблице даны характеристики, которые следует выявить в про-
приемочных, эксплуатационных или исследовательских испы-
2 мельниц. Приведенный в таблице материал включает в себя
лЧыпе характеристик, чем это требуется по ОСТ [Л. 16], в част-
' 'ТИ, для приемочных (типовых) испытаний освоенных новых типо-
; Омеров мельниц. Тем ие менее получение всех указанных в таблице
' Характеристик крайне важно для того, чтобы провести достаточно
; щшый анализ показателей работы мельниц, найти оптимальные
тпкимы их эксплуатации,'обеспечить единство методики обработки
’ опытного материала и возможность сопоставления результатов испы-
..пиШй, выполненных различными организациями на различных мель-
нядах и разных топливах.
Ниже для примера даются пояснения к составлению рабочей
программы наиболее подробных исследовательских испытаний ММ
с центробежным сепаратором при размоле экибастузского угля. При
проведении более простых испытаний, например эксплуатационных,
часть пунктов рассматриваемой программы не выполняется.
1. Указанный в п. 1 таблицы объем фактического материала по-
: яснений ие требует. Важно выдержать во время испытаний посто-
янство температуры воздуха за установкой. Последнее легко осуще-
ствить при испытании мельницы на остановленном котле. Верхний
предел вентиляции должен быть не меньше максимального значения
в опытах с топливом (см. ниже). Один опыт должен быть проведен
; при нулевом расходе воздуха, т. е. при полностью закрытых шибе-
рах по всему тракту пылесистемы. Значения вентиляции в осталь-
ных четырех опытах выбираются так, чтобы интервал между ними
был примерно одинаков. Для этого заранее, перед началом опы-
тов, выявляется потребное значение перепада на измерительном
устройстве.
2. Приступая к проведению опытов с топливом, необходимо
определить те значения вентиляции установки, при которых следует
снять характеристики мельницы. Для этого целесообразно принять
следующие величины долей вентиляции от рекомендуемых Нормами
или указанных в проекте—1,2; 1,0; 0,8 и 0,6. При этом исходят из
необходимости возможно большего диапазона изменений вентиляции.
В соответствии с задачами опытов по п. 2 таблицы при каждом
значении вентиляции проводятся 6—8 опытов с разным положением
створок сепаратора. Начинать испытания по данному пункту следу-
ет при рекомендуемом Нормами значении вентиляции, меняя в опы-
тах положение створок — от полного их открытия до положения,
отличающегося от полного закрытия на 5—10°. Прежде чем прово-
дить опыты при других величинах вентиляции для центробежных
сепараторов, следует выявить оптимальное положение телескопиче-
ской трубы, оказывающей влияние на проскок в готовую пыль круп-
ных фракций и на попадание в возврат готовой пыли. Для этой
цели проводится несколько опытов с различным положением телеско-
пической трубы при неизменных прочих условиях и положении ство-
рок, отвечающем для экибастузского угля Если при из-
менении положения трубы произошло значительное изменение (бо-
лее чем на 2—3%), то необходимо найти новое положение створок,
с тем чтобы сравнить структуру готовой пыли при примерно равном
значении Т?90.
Ха ракпге рис тики мель ниц
№ Сокрйщеаное написа- 4 Указания к проведению испытаний
п/п. озшдскмис 1Ь нае зависимости f
•к приемочных эксплуатационных | исследовательских
Потрeбляемой мощно-
сти, создаваемого давле-
ния (аэродинамического
сопротивления) и сопро-
тивления сепаратора от
расхода вентилирующего
агента при работе мель-
ницы без топлива и не-
изменных температуре за
мельницей, положении
устройств, регулирую-
щих тонкость пыли, из-
носе мелющих органов
(рис. 2.6)
Качества
требляемой
удельного расхода элек-
троэнергии на размол,
аэродинамического со-
противления мельницы и
сепаратора от положе-
ния устройств, регули-
рующих качество пыли
при неизменных произво
пыли, по-
мощности,
Мол
Д//Сеп — f
При В ™0; /ZZM^=
— const, ^=-const
= f (ср);
^юо» — f (f)j И —
Д//м — / (ср);
А//сеп " f (т)
при В — const,
Q'X const
- 1 * ' ' Л ' 1
лющих органов (рис. 2.7, |
2.8)
Потребляемой мощно-
сти , удельного расхода
электроэнергии на раз-
мол, качества пыли, аэ-
родинамического сопро-
тивления м.ельницы и се-
паратора (давления, соз-
даваемого мельницей) от
производительности мель-
ницы при
вентиляции,
устройств,
щих тонкость пыли, из-
носе мелющих органов
(iyc. 2.11)
Производительности
мельницы от тонкости
пыли при неизхменных за-
грузке электродвигателя,
вентиляции, износе ме-
лющих органов (рис. 2.13)
отковые мельницы
Определяется одна точка характеристики
при проектной (среднеэксплуатационной)
вентиляции на' новых, среднеизношенных
и полностью изношенных билах
Зависимости (6—
8 опытов) снимают-
ся на новых билах,
при проектной вен-
тиляции и номиналь-
ной производительно-
сти мельницы
Зависимости (6—
8 опытов) снимают-
ся на новых билах
при средней венти-
ляции и средн еэкс-
плуатациониой про-
изводительности
Зависимости сни-
маются на новых,
среднеизношенных в
полностью изношен-
ных билах. В каждой
серии опытов прово-
дятся измерения
4—5 значениях
тиляции
при
вен-
сии-
Зависимости
маются на новых би-
лах, при номинальной
производительности
мельницы и 3—4 зна-
ч е н иях вен тиляции.
Количество опытов от
18 до 32 (От 3X6 до
4X6)
рас-
не-
неизменных
положении
регулирую-
ДЯМ =
В — f (R^) при
N = const, QZZM=
-=const
пыли
режиме
* Мини-
количество
от 54 до 96
/ (В); Rsa=f(B)
#200 = f (В)',
-НВ);
-ИВ);
^^сеп — f (В) ПрИ
QZZM — const, ср =
= const
%
Зависимости сни-
маются на новых,
среднеизношенных и
полностью изношен-
н ых бил ах при про -
ектной вентиляции и
одном положении ши-
бера сепаратора
(устройств регули-
рующих тонкость пы-
ли) , соответствую-
щем проектному зна-
чению /?90 при но-
вых билах и номи-
н альной производи-
тельности мельницы.
Минималь но е коли-
чество опытов с раз-
ной производитель-
ностью 18(6X3)
Объем нспыт аний
определяется их за-
дачами. В ряде уста-
новок наибольший
интерес представля-
ет выявление
сматриваемых зави-
симостей лри
скольких положениях
устройств,
рующих
пыли, для
регули-
тонкость
других
установок — при не-
скольких значениях
вентиляции. Опыты
целесообразно прово-
дить иа новых билах
В исследователь-
ских испытаниях с
широкими задачами?
зависимости снимают-
ся при 3—4 значе-
ниях вентиляции и
3 — 4 положениях
устройств, регулирую-
щих тонкость
на каждом
вентиляции,
мальное
опытов
(от зхзх6 Д° 4Х4Х
Х6). Кроме того, при
одном значении <р и
одном режиме венти-
ляции зависимости
снимаются при 2—
3 степенях износа
бил, Для чего тре-
буется проведение
минимум еще 12—-18
(6X2 или 6X3) опы-
тов
Зависимости могут
быть построены на
основе данных опытов
по п. 3. Для этого
следует поддерживать
такие значения прсиз-
Продолжение табл^
Зависимость
Потребляемой мощно-
сти и удельного расхода
электроэнергии на раз-
мол от производительно-
сти мельницы -при неиз-
менных вентиляции, тон-
кости пыли, износе ме-
лющих органов (рис. 2.9)
Оптимальной произво-
дительности мельницы,
удельного расхода элек-
троэнергии на размол при
этой
сти,
структуры пыли и аэро-
динамического сопротив-
ления мельницы и сепа-
ратора (создаваемого
Сокращенное написа-
ние зависимости
f(B); Э
= / (В) при
QrrM ~ const,
Ran ~ const
приемочных
Указания к проведению испытаний
эксплуатационных исследовательских
водительности мель-
ницы, при которых
можно было бы сгруп-
пировать опыты при
нескольких значениях;
загрузи и э л ек тродв и-
гателя
производительно-
равномерности
Х'ОЦТ / м
Лопт = / (Т'м);
Q f (fi f f \»
‘“'ОПТ —V* M/>
n = f (Q''M);
f (Q^M);
дрсеп = } (Q%)
при /?90 = const,
const
выявления
целесооб-
вентиляции
может быть доста-
точным проведение
наиболее
ными значениями
вентиляции при од-
ной наиболее часто
тонкости пыли, темпе-
ратуре за сепаратором
и износе мелющих орга-
нов
Амплитуда колебания
мощности мельницы от
ее среднего значения
(рис. 2.14)
Потребляемой мощно-
сти , у дель ного расхода
электроэнергии иа раз-
мол, качества пыли и
аэродинамического со-
противления мельницы
от степени подсушки топ-
лива (температура су-
шильного агента) при не-
изменных: производи-
тельности мельницы,
вентиляции, положении
N = f (^' ' м),
Э f (1ггы)}
о £ // г г \ » и _
Кэо — I v мЬ п—
— / (г мъ wпл —
= f
= Ж'м) при
В = const, Q/fM—
..- CD "•"."*
= const, =
= const
рок (шиберов) сепа-
ратора в целях со-
хранения неизменной
тонкости пыли до-
полнительно при
каждом значении вен-
тиляции проводится
около 3 опытов с раз-
ными значениями у>.
Всего 12—16 опытов
зависимости строят-
ся на основе дан-
ных полученных
п. 4 при несколь-
ких значениях при
Q''M^ const и не-
скольких значениях
Q''M при /?90 — const
Зависимости могут
быть построены на
основании характери-
стик, полученных по
Зависимость может
быть получена по ре-
зультатам опытов по
п. 3 на основании по-
казаний малоинер-
ционного самопишу-
щего ваттметра
Зависимости сни-
маются при одном
состоянии бил, при
одном (среднем) зна-
чении вентиляции и
одном положении
створок сепаратора.
Количество опытов
определяется возмож-
ным диапазоном из-
менения степени под-
сушки топлива
/7родолжение табл*
«f
Зависимость
Сокращенное написа-
ние зависимости
Указания к проведению испытаний
приемочных
экс плуатационны х
и с еле довательски х
устройств, регулирую-
щих тонкость пыли, из-
носе мелющих органов,
начальной влажности
топлива
N = f (Д/, -f*;
сти, удельного расхода
электроэнергии на раз-
мол, качества пыли, аэ-
родинамического сопро-
тивления мельницы и се-
паратора (создаваемого
мельницей давления) от
органов (среднего укоро-
чения бил, числа часов
работы и т. п.) при не-
изменных производитель-
ности мельницы венти-
ляции и положении уст-
ройств, . р егул ирующи х
тонкость пыли
Общего и удельного
укорочений бил и равно-
мерности износа бил по
/\90 —
7?1ООЬ
"":: - j
И ТА*Ма*
м
сен
В = const,
м = const,
- const
д/
, (А7
Зависимость снимается при номинальной (среднеэксплуата-
ционной) производительности мельницы, проектном (среднеэкс-
плуатационном) значении вентиляции и неизменном положении ре-
гулирующих створок сепаратора, обеспечивающем при новых
билах рекомендуемую для данного топлива тонкость пыли. При
проведении этой серии испытаний необходимо стабилизировать
производительность и расход воздуха, а также обеспечить реги-
страцию потребляемой мельницей мощности, расхода воздуха и
температуры сушильного агента за установкой. В процессе испы-
тания около 5 раз отбирают пробы пыли и измеряют степень из-
носа бил. В особо ответственных испытаниях данная серия опы-
тов дублируется
Зависимости строятся на основании данных, полученных при
проведении опытов по п, 8
А/
ср
изно-
длине
плекта (количества из-
расходованной на раз-
мол электроэнергии, ко-
личества размолотого
топлива) при неизменных
производительности
мельницы, вентиляции и
положении устройств,
регулирующих тонкость
Г рафик и
са бил по
ротора при В
™ const,
= const,
= const
10
Полного и статическо-
го давлений, сопротив-
ления сепаратора, по-
требляемой вентилято-
ром мощности и к. п. д.
от расхода вентилирую-
щего агента при работе
мельницы без топлива
прн неизменных темпе-
ратуре за установкой,
положении шиберов се-
паратора, степени изно-
са лопаток и брони улит-
1 * ст —
сеп *
/V = f :
В = 0, /"—const,
ср = const
Зависимости снимаются при новых ло-
патках и новой броне при одном положе-
нии шиберов сепаратора, обеспечивающем
получение пыли проектного качества. Все-
го около 6 опытов
Зависимости сни-
маются при несколь-
ких по износу состоя-
ниях мелющих элемен-
тов (лопаток и брони
улитки), в том числе
при новых и полно-
стью изношенных эле-
ментах. Остальные
условия аналогичны
условиям приемочных
и эксплуат ациониы х
испытаний. Всего 18—
24 опыта
Изменения показате-
лей мельниц-вентилято-
ров при работе без топ-
лива по мере износа ра-
бочих лопаток и брони
улитки
= const, tffы
= const
Зависимости строят-
ся иа основании
результатов испы-
таний, проведенных
по п. ю, с разной
степенью износа ло-
паток и брони улитки
Продолжение табл
& %
1
Зависимость
Качества пыли, по-
требляемой мощности,
I удельного расхода элек-
троэнергии, развиваемо-
го мельницей-вентилято-
ром давления и сопро-
тивления сепаратора от
положения шиберов се-
паратора при неизмен-
ных производительности,
расходе сушильного аген-
та (если имеется воз-
можность), износе рабо-
чих лопаток и брони
улитки (рис, 2.16)
Потребляемой мощно-
сти, удельного расхода
электроэнергии, ка че ст-
ва пыли, развиваемого
давления, расхода су-
шильно-вентилирующего
агента, температуры за
сепаратором, сопротив-
ления сепаратора и дру-
гих элементов тракта
ДРЭ.Т от производитель-
ности мельницы-вентиля-
ложенни шиберов сепа-
ратора и, если возмож-
но , неизменных расходе
сушильного агента и тем-
пературе за сепаратором
качест-
Потребляемой мощно-
сти, удельного расхода
электроэнергии,
ва пыли, температуры
за сепаратором, разви-
ваемого давления, со-
противления сепаратора
от расхода сушильного
агента при неизменных
производительности
мельницы и крупности
Потребляемой мощно-
сти, удельного расхода
электроэнергии, качест-
ва пыли, развиваемого
давления, сопротивления
сепаратора и других эле-
ментов тракта от степе-
ни подсушки топлива
(температуры сушильно-
го агента) при неизмен-
ных производительности,
расходе сушильного
агента, положении ши-
беров сепаратора, изно-
се рабочих лопаток и
Сокращенное написа-
ние зависимости
*\90
1000
сеп
Указания к проведению испытаний
эксплуатационных
исс лед овате льски х
= const,
= const
f(B)'
const
ieeo
м —“
1000 --
Д/^сеп '
При /?90 (/?хооо
= const
90 ---
1000 "
мм
А^сеп — f 0ЛЛм)»
= f (б'м)
23 const।
~const, <p=const,
IFP == const
i
Зависимости снимаются при новых ло- Зависимости целе-
патках и броне улитки, одной наиболее | сообразно снять при
часто встречающейся в эксплуатации произ-
водительности и одном расходе сушильно-
го агента, обеспечивающем проектные зна-
чения влажности пыли и температуры пы-
легазовой смеси за мельиицей-веитилято-
ром, Всего 6—8 опытов
Зависимости снимаются при новых, пол-
ностью изношенных и среднеизношенных
лопатках и соответствующем износе брони
при одном (если это возможно) расходе су-
шильного агента (таком же, как в п. 12)
^?ос^оянно^ (если это возможно) темпе-
за установкой.
ратуре пылегазовой смеси
Всего 18 опытов (6X3)
<4
$
3 значениях расходов
сушильного агента в
целях выявления на
каждом из них поло-
жения шиберов сепа-
ратора, обеспечиваю-
щего получение пыли
одинаковой
к проектной
требуемой)
сти. Всего
20 опытов
(близкой
или к
крупно-
Дополнительно к
объему приемочных
и эксплуатационных
испытаний характери-
стики снимаются еше
при двух
расхода
агента и
на
тов
положениях
значениях
сушильного
измененных
основе
опытов
результа
'30 опытов (О X 3
Зависимости строят-
ся на основании
опытов с разны-
ми расходами су-
шильного агента по
Зависимости могут
быть сняты на уста-
новке, где имеется
достаточный резерв
по сушильной произ-
водительности, а так-
же имеется возмож-
ность замещения го-
рячего теплоносителя
менее нагретым. Вы-
бирать производитель-
ность и расход су-
шильного агента сле-
дует с учетом обес-
печения максимально-
Продолжение табл.
№
п/пг
3 ависимость
Ч^И*ЛЙЙП****Я^*Й*И**^^^^^ЧИИИН*Н|***^*М«**#Й****ЙЙ*й#1йИ**иМи*
Сокращенное написа-
ние зависимости
приемочных
Указания к проведению испытаний
эксплуатационных
исследовательски х
17
18
брони , начальной влаж-
ности топлива
Показателей мельни-
цы от срока службы
(степени износа) рабо-
чих лопаток н брони
улитки при неизменных
производительности, по -
ложении шиберов сепа-
ратора и, там, где это
возможно, при неизмен-
ных расходе сушильного
агента и температуре за
сепаратором
Износа рабочих лопа-
ток и брони улитки, а
также равномерности цз-
:0т-;
продол жител ьности ра-
боты (количества израс-
ходованной на размол
энергии, количества раз-
молотого топлива) при
неизменных производи-
тельности установки,
расходе сушильного
агента, положении уст-
ройств, регулирующих
тонкость пыли (рис. 4.6,
4.7)
Полного и статическо-
го давлений, потребляе-
мой мощности и к. п. д.
вентилятора от расхода
вентилирующего агента
(рис, 2.15)
Присосов холодного
воздуха в пылеснстему
от разрежения в корпусе
мельницы
const,
const,
~ const,
= const
го изменения степени?
подсушки топлива..
В то же время произ-
водительность уста-
новки должна обеспе-
чивать достаточно
удаленную от режима
холостого хода за-
грузку электродвига-
тел я мельницы. В се -
J го 3—5 опытов
Зависимости снимаются при одной (среднеэксплуатацноннон)-
производительности, проектном (среднеэксплуатационном) расходе
сушильного агента и одном положении шиберов сепаратора, обес-
печивающем при новых рабочих лопатках получение пыли проект-
ного (желаемого) качества. При проведении этой серии испытаний
необходимо стабилизировать производительность, и, если это воз-
можно, расход сушильного агента, а также обеспечить регистра-
цию потребляемой мощности, расхода сушильного агента и тем-
пературы перед и за установкой. В процессе проведения испыта-
ния (около 5 раз) отбирают'пробы пылн н измеряют степень,
износа рабочих лопаток и брони улитки. В особо ответственных
испытаниях опыты дублируются
Зависимости строятся на основании данных, полученных при
проведении опытов по п. 16
Средн входные мельницы
== f(Q);
/7СТ ~ / (Q), =
Зависимость сни-
мается после мон-
тажа мельницы и в
конце гарантирован-
ной заводом кампа-
нии работы без ре-
монта. Всего 8 опы-
тов (4X2)
Зависимости снимаются при новых н
полностью изношенных лопатках вентиля-
тора
Зависимость сни-
мается перед нача-
лом испытаний мель-
ницы. Кроме того,
целесообразно снять
эту зависимость до
и после капитально-
го ремонта. В каж-
дом случае прово-
дится 3—4 опыта
Зависимость сни-
мается перед нача-
лом испытаний мель-
ницы. Всего 4 опыта
19
a
П родолжение табл.
№
п/п.
Зависимость
Количества провала,
качества провала (доли
угля в провале, крупно-
сти провала, коэффи-
циента размолоспособио-
сти, теплоты сгорания,
химического состава),
потребляемой мощности,
удельного расхода элек-
троэнергии, качества
пыли от степени натяга
пружин мельницы при
производи-
веитнляции,
Сокращенное написа-
ние зависимости
N
90
Указания к проведению испытаний
эксплуатационных
и селе довательских
(Рпруж) >
нруж) >
— f (рпруж) J
пруж
Зависимости сни-
маются , если на
этом настаивает за-
вод-изготовитель .
В этом случае испы-
тания желательно
провести в том же
объеме, что и иссле-
довательские
Зависимости сни-
маются при среднем
износе размольных
органов при средне-
эк силу атацио нны х
производительности
и вентиляции, одном
положении
сепаратора,
чивающем получение
желаемой тонкости
пылн. Всего 3—
4 опыта
Зависимости сни-
маются при ио вы хг
полностью изношен-
ных и
f (Рпруж)
г
створок
обеспе
неизменных:
тельности,
положении створок се-
паратора,
установочном
между валками
лом, качестве
= const, Q"M=-
const. 4—const
минимальном
и сто-
топлива
качества провала, по-
требляемой мощности,
удельного расхода элек-
троэнергии, качества пы-
ли от высоты подпорно-
го кольца при неизмен-
ных производительности,
вентиляции, положении
створок сепаратора, на-
тяге пружин, минималь-
ном установочном зазо -
ре, качестве топлива
221
среднеизно-
размольных
при номи-
ПрОИЗВОДИ-
, средне-
органах
калькой
тельности,
эксплуатационной или*
проектной вентиля-
ции, одном положе-
нии створок сепара-
тора , " обеспечиваю-
щем получение реко-
мендуемого для дан-
ного топлива качества
пыли. Для
го состояния
щих органов
дятся 3 — 4
Опыты каждой серии
желательно продуб-
лировать для исклю-
чения случайно сте й
вызванных непостоян
ством качества
каждо-
мелю-
прово-
опыта.
90
же
ис-
условиях, что и опы- \ условиях и в том же
ты по п. 20 | объеме, что и опыты
const,
const, ср =
const; Рдруж =
== const; h~=const
♦зависимости сни-|
маются, если на этом ]
настаивает завод.
В этом случае испы-
тания желательно
провести в том
объеме, что и
следовательские
Качества готрвой пы-
ли, аэродинамического
сопротивления мельницы,
лопаточного аппарата и
сепаратора, потребляе-
мой мощности от необ-
ходимой вентиляции (ско-
рости воздуха в лопа-
точном аппарате), ис-
ключающей полностью
или почти полностью на-
личие топлива в прова-
ле, а также резко со-
кращающей количество
провала породных вклю-
чений при неизменных
производительности, по-
ложении створок сепа-
ратора, температуре су-
= const; Н =
const
Зависимости снимаются при номинальной или среднеэксплуа-
тационной производительности, найденных в результате опытов
по пп. 20, 21, оптимальных иатяге пружин и высоте подпорного
кольца, а также положении створок сепаратора, обеспечивающем
получение пыли требуемого (проектного) качества. Зависимости
желательно снять при полностью изношенных и среднеизиошен-
иых медющих органах. Всего 10—15 опытов по 3—5 в каждой
серии
1Ю
Продолженае табл
«
№
П/п.
Зависимость
Сокращенное написа-
ние зависимости
Указания к проведению испытаний
|<........................................................................-.............”..................................
приемочных эксплуатационных исследовательских
________,_..........................._._.........._
шильного агента за се-
паратором, натяге пру-
жин, высоте подпорного
кольца, качестве топ-
лива
Количества и качест-
ва провала, потребляе-
мой мощности, удельно-
го расхода электроэнер-
гии, качества пылн,
аэродинамического со-
противления мельницы,
лопаточного аппарата и
сепаратора от положе-
ния створок сепаратора
при неизменных произ-
водительности, вентиля-
ции, натяге пружин, вы-
соте подпорного кольца
Количества и качест-
ва провала, потребляе-
мой мощности, удель-
ного расхода электро-
энергии, качества пыли
н аэродинамического со-
противления мельницы,
лопаточного аппарата н
iwiH [ I.' -it.
сепаратора от произво-
дительности мельницы
при неизменных венти-
ляции, положении ство-
рок сепаратора, натяге
пружин, высоте подпор-
ного кольца, температу-
ре сушильного опыта за
установкой (если это
возможно) (рис. 2.17)
Производительности
мельницы от тонкости
пыли при неизменных за-
грузке электродвигателя
и вентиляции
Потребляемой мощно-
сти и удельного расхода
электроэнергии от произ-
водительности мельницы
при неизменных венти-
ляции и тонкости пыли
а
пр — I ктсеп/)
= f(?cen); N
f (<Рсел);
200
ДЯМ
сеп
= const, ц
= const, р
— const, Н
— const
м
Х9в —
200 =
м “ f (&);
сеп ~ f (fy
д//
при Q"M — const,
Усеп ™ const,
/?пруж — Const,
Н ~const
— const
м
N = const
= const
при
F __
М“
м
= f (£$) При
"м 1= const,
90 ™ const
Зависимости снимаются при номинальной или среднеэксплуа-
тационной производительности, проектной или найденной иа осно-
вании опытов по и. 22 вентиляции, найденных
тов по пп. 20
кольца. Всего
и 21 величине натяга пружин и
около 6 опытов
снимаются при новых, сред-
Зависимости
неизношеиных и полностью изношенных ме-
лющих органах (для эксплуатационных ис-
пытаний можно ограничиться опытами при
среднем износе) и при одном положении
створок сепаратора, обеспечивающем при
номинальной (среднеэксплуатационной) про-
изводительности получение требуемой
тонкости пыли при оптимальных вентиля-
ции, натяге пружин и высоте подпорного
кольца. Температура сушильного агента за
сепаратором регулируется присадкой холод-
ного (слабоподогретого) воздуха. В каждой
серии проводятся 5—8 опытов
Л
на основании опы-
высоте подпорного
Зависимости сни-
маются на новых или
среднеизношенных
мелющих органах
и з—4 положениях
створок сепаратора
для последующего
выявления взаимосвя-
1Й11Г Т|1№ИЙУ|11|Г.1 i/-Ч1ЙГ1 hi iti
производительно -
зи
сти с тонкостью пы-
ли (пп. 25 и 26).
Всего около 42 опы-
Зависимости строят-
ся на основании
результатов опы-
тов по п. 24. Для
этого при проведении
последних следует
поддерживать такие
значения производи-
тельностей, чтобы
можно было сгруппи-
ровать опыты при не-
скольких значениях
загрузки электродви-
гателя
Зависимости строят-
ся на основе дан-
ных, полученных по
и. 25 при несколь-
ких значениях тон-
кости пыли
>
Продолжение табл..
№•*
п/п.
Зависимость
Сокращенное написа-
ние зависимости
Указания гк проведению испытаний
Оптимальной произво-
дительности, оптималь-
•^ОПТ -- f
*
приемочных
эксплуатационных
исследовательских
двигателя и удельного const
расхода электроэнергии
от тонкости пыли при
неизменной вентиляции
&
г
мощности и
Количества и качест-
ва провала, возможной
предельной производи-
тельности мельницы, ка-
чества пыли, потреб-
ляемой
удельного расхода элек-
троэнергии на размол от
крупности исходного топ-
лива при неизменных
вентиляции, положении
створок сепаратора и
производительности
мельницы
-- f (^б)э Э ~
== f (/?5) при
QZZM — const,
Фееп = Const,
В = const
9
Зависимости
строятся на основа-
нии характеристик,
полученных по п. 25а?
Зависимость сни-
мается при одном со-
стоянии мелющих ор-
ганов и производи-
тельности мел ьиицы,
близкой к предельной
при проектной круп-
ности топлива
Количества и качества
провала, потребляв мой
мощности, удельного
расхода электроэнергии,
качества пыли, а эр о ди-
ЛР
пр ~
^90 --
:j?SS5S8St»
Зависимости сни-
маются при одном со-
стоянии мелющих ор
ганов. Производитель-
ность выбирают с
имя установки от степе-
ни подсушки топлива
(температуры сушильио-
М
ных производительности,
положении створок сепа-
ратора, начальной влаж-
ности топлива, в ло-
паточном аппарате
Количества и качест-
ва провала, потребляе-
мой мощности, удельно-
го расхода электроэнер-
гии, качества пыли, аэро-
динамического сопротив-
ления установки, а так-
же максимального и сред-
него износа бандажей
валков й брони стола от
времени работы мелю-
щих органов при неиз-
менных производительно-
сти, вентиляции, положе-
нии створок сепаратора
Д/7сеп
f f W 1 Hi ml
4 м -
— const, const,
Wn = const
пр
СС<“*тч
N
200
1 1 М — I ,
/1 *.. т I •Tl *
сеп — / Vv >
(т);
А&баяд = f (т) г
В = const, Qzzb
= const, сеп
™ const
мак сима льн ого изме -
нения степени под-
сушки топлива. В то
же время эта произ-
водительность долж-
на обеспечивать за-
грузку электродвига-
теля, достаточно
удаленную от холо-
стого хода
Желательно опре-
делить потребное
значение рда2 в опыте
с максимальной tffM
(провести предвари-
тельное испытание по
п. 22). Всего 4—
5 опытов
Зависимости снимаются при номинальной (среднеэксплуата-
ционной) производительности, оптимальных значениях вентиля-
ции, иатяга пружин, высоты подпорного кольца, неизменном на-
ложении створок сепаратора, обеспечивающем при новых мелющих
органах проектное (желаемое) значение топкости пыли. Необхо-
димо стабилизировать производительность и расход воздуха
и обеспечить регистрацию потребляемой мощности и температуры
сушильного агента за установкой. При испытании 5—8 раз отби-
рают пробы возврата и готовой пыли и измеряют степень износа
мелющих органов
им
•:мо
•«8
ш
Ж
:-ЭД®
Ж
:Я1
1®
f|
,:Wj5
После проведения указанных проверок количество опытов при
других значениях вентиляции может быть уменьшено примерно д0 И
6, если это позволяет выявить характер протекания зависимостей ?
3. При выявлении влияния производительности на показатели
работы мельницы (п. 3 таблицы) необходимо на основании опытов
по п. 2 выявить для каждого значения вентиляции нужный диапа- <
зон изменения положения створок сепаратора в целях получения
характеристик мельиицы в желаемом диапазоне изменений тонкости
пыли. Последний определяем исходя из того» что оптимальное зна- 4
чение /?оо для экибастузского угля составляет около 15%. В соот-
ветствии с этим при проведении опытов желательно, чтобы значения ; ;;
Т?90 составляли около 8, 15 и 25%, тогда различие в изменении пока-
зателей мельиицы при переходе с одной тонкости пыли на другую ;
будет достаточно значительным. Следуя расчетным формулам Норм,
производительность мельницы при указанном изменении при
прочих равных условиях будет отличаться на ±15% от среднего.
После определения значений вентиляций и положений створок
сепаратора при каждом значении вентиляции необходимо наметить
значения производительностей, которые следует поддерживать
в опытах. Однако более целесообразно принять в качестве опреде-
ляющего параметра не производительность, а потребляемую элек-
тродвигателем мельницы мощность, имея в виду возможность более
простой настройки режима опыта, а также необходимость в после-
дующем построения зависимостей по п. 4 таблицы. При выборе ве-
личин мощностей в опытах исходят из следующего:
при режимах минимальной и максимальной вентиляции прово-
дятся определения предельно возможной загрузки электродвигателя
(производительности мельницы). Последняя может лимитироваться
мощностью электродвигателя (необходимо исчерпать в этом отно-
шении все возможные резервы) или сокращением расхода воздуха,
несмотря на полную загрузку дутьевых вентиляторов, максимально
возможное дросселирование давления воздуха перед остальными
параллельно работающими мельницами и т. п. Ограничения по про-
изводительности питателей топлива должны быть устранены;
зная предельно допустимые значения загрузки электродвигателя
и мощность холостого хода мельницы (при средней вентиляции),
находят промежуточные значения мощности, исходя из получения
на каждой кривой шести точек при примерно одинаковом интерва-
ле мощности в соседних опытах.
Важным условием при проведении рассматриваемых опытов
является поддержание постоянной температуры пылевоздушной сме-
си за сепаратором, что при малых значениях вентиляции и боль-
ших производительностях часто бывает затруднено. Для обеспече-
ния этого условия в возможно большем числе опытов целесообраз-
но температуру за сепаратором заранее снизить. Для экибастузского
угля может быть принята температура примерно 100°С. При этом
согласно рис. 3.3 влажность пыли составляет около 1%.
Для предотвращения роста температуры за сепаратором в опы-
тах с малыми производительностями должно быть при необходи-
мости увеличено сечение воздуховода холодного воздуха.
4. Опыты по выявлению зависимости показателей работы уста-
новки от температуры сушильного агента (п. 7 таблицы) могут
быть проведены лишь на установке, где имеются достаточный резерв
в сушильной производительности мельницы, а также возможность
замещения горячего теплоносителя менее нагретым. Выбор произ-
76
4
..
I
J ,
¥«•, ’
'
$A
водительности мельницы и расхода сушильного агента должен про-
изводиться с учетом обеспечения максимального диапазона измене-
ния степени подсушки топлива. В то же время производительность
мельницы должна обеспечивать загрузку электродвигателя, доста-
точно удаленную от режима холостого хода.
*
6.3. Порядок выполнения подготовительных работ
к испытанию мельницы
После ознакомления с эксплуатационными показателями работы
мельницы, осмотра ее, устранения обнаруженных недостатков и со-
гласования задач испытаний необходимо выполнение всего ком-
плекса подготовительных работ, после завершения которых произ-
водится составление рабочей программы испытаний.
В подготовительные работы к испытаниям (в порядке их вы-
полнения) входят:
1) выбор мест и способов измерений;
2) составление перечня подготовительных работ для включения
автоматических регуляторов. Обеспечение индивидуального управле-
ния производительностью питателя топлива (установка индивиду-
ального реостата и др.); .
3) составление перечня необходимых для испытаний приборов,
приспособлений и материалов (пример перечня для испытаний мо-
лотковой мельницы дан в приложении 1);
4) изготовление и монтаж приспособлений; подбор, проверка и
установка приборов и устройств;
5) тарировка воздуховодов и газоходов по скорости и темпе-
ратуре;
6) составление журналов наблюдений;
7) расстановка и обучение наблюдателей;
8) проведение прнкидочных опытов в целях:
а) окончательного обучения наблюдателей,
б) выявления минимальной и максимальной производительности
питателя топлива,
в) выявления максимально возможной подачи сушильного аген-
та в мельницу,
г) определения присосов воздуха,
д) выявления возможности обеспечения постоянной температу-
ры сушильного агента при различных производительностях мельни-
цы и расходах сушильного агента,
е)' сведения теплового баланса сушки топлива в мельнице для
проверки правильности измерений.
При расстановке приборов следует стремиться к тому, чтобы
большинство их было сконцентрировано в одном месте. Желательно
эти приборы располагать у щита котла для удобства пользования
ими при настройке режима опыта. В ряде случаев, особенно при
большом удалении мельницы от щита, целесообразно сконцентриро-
вать все измерения в районе мельницы, вынести туда управление
шиберами подачи воздуха на нее и управление устройствами, ре-
гулирующими частоту вращения питателя топлива.
Не следует перегружать наблюдателей записью показаний боль-
шого числа приборов, так как это быстро их утомляет и снижает
точность отсчета показаний приборов.
77
agjiM
Периодичность записи показаний приборов, которыми - измеря^^М
давления, расход сушильного агента, частоту вращения Щитя^^^М
топлива, токовую загрузку электродвигателя мельницы, температ^^^М
сушильного агента и топлива, должна составлять 5—10 мин в..
висимости от продолжительности опыта, с тем чтобы количегт^^И
отсчетов за опыт было не меньше 6—8. Запись показаний вя^^^М
метров должна производиться через каждые 2—3 мин. .
я|™
1ИЯ
|М||
МяМ
iiiM
ДМ
йй|||Я
|i|i
SiHIil
яви
Mjjlj
aMII
wi|S
яИИ
Й1И1
6.4. Продолжительность опыта
При испытании молотковых и среднеходных мельниц, а также;
мельниц-вентиляторов, *в которых измельчение топлива завершается!
в течение нескольких минут, продолжительность опыта после ста-
билизации основных параметров (потребляемой мощности и тем-
пературы за сепаратором при неизменных производительности и
расходе сушильно-вентилируемого агента) может, быть ограничена;
30 мин. Однако по условиям продолжительности отбора проб пыли
продолжительность опыта приходится увеличивать.
При использовании для определения производительности мель-
ницы установок с периодическим взвешиванием отдельных порций
топлива (раздел 8) продолжительность опыта в ряде случаев тре-
буется также увеличить для уменьшения процента ошибки вслед-
ствие возможных погрешностей в определении массы порции или
в отсчете начального и конечного уровней топлива в промежуточ-
ной емкости.
&
®s-
в
в
ж
ц
Ц
и
В
йВ
S&
ц
й
®s&
о
1?
i
ж
л/т/*2 Ah
75
50
25
о
70
Рис. 6.2. График для определения расхо-
да воздуха до и после мельницы по пере-
паду Д/г на измерительном устройстве,
установленном в воздуховоде перед
мельницей.
/ — да=/(QZZM) для слабоподогретого воздуха;
2 — то же для горячего воздуха.
□——
О 5 ft /S ZO 25 JO JS^dU^
iff Йо частоте Вращения
Заектродвигателя и вы-
jepre слоя топлива при
(Среднем значении насып-
рой массы топлива
«(рис. 6.1);
график для опре-
деления расхода венти-
лирующего агента в за-
висимости от перепада
• яа измерительном устрой
даве. Этот график целе-
сообразно построить та-
ким образом, чтобы по-
лучать искомый расхоп
сушильного агента за
,мельницей при наиболее'
часто встречающихся
(желаемых) значениях
его температуры перед
(рис.6П2)Г МеЛЬНВДы
₽ас-
S
В.
ж
&
1
ж
ж
В
i
»Ж:
и
IJ
и
ж
ж
№1
:: >Ж-
1Я
и
в
Ж':
i
1
•Ж
№-вЖ
й-'Жж
Р’®ж
pit
й|Я
йИ®
<SJ5 .Г. '• •ЙЖ
Ж
&
ж
ж
I®
&йй\:
®к.
в
ЖЖ
Ж®
Л
у5Ж
ж
II
1
§
й
1
«Hl
MWl
И
ми!
М|И|
ВИ
и
if
1
<>
«
И®
gM
«ж
и
В
IB
fllll
яДи
вЗИж
ж
Ж
fc
j
6.5, Настройка и поддержание режима опыта
Для облегчения настройки режима опыта желательно в качест-
ве определяющих параметров принимать такие, которые легко уста-
навливать. Например, не представляет труда настройка режима
опыта в том случае, если определяющими параметрами является
положение створок (шиберов) сепаратора, расход сушильно-венти-
лирующего агента и потребляемая мельницей мощность, а искомыми
параметрами — производительность и качество пыли. В этом случае
за 8 ч при хорошей организации^ работы удается провести 5—6
опытов продолжитель-
. костью в 4 ч. Если же,
к примеру, в качестве
одного из определяющих
параметров принять
то на проведение одного
опыта может не хватить
и всего рабочего дня.
Дли облегчения на-
стройки опытов целесо-
образно подготовить спе-
циальные графики или
номограммы. В их числе
должны быть следую-
щие:
1) график для опре-
деления (на основе отно-
шений раздела 8) про-
изводительности питате-
Рис. 6.1. График для определения произ-
водительности питателя по частоте вра-
щения электродвигателя и высоте слоя
топлива.
а®
|ж
0Ж
ж
в
в§&.
в
шкЬй
I
&
01
миДм
-тнняннычр
/,*
и
f.O
а
09
1
4
35Г
^170 °С
Рнс. 6.3. Номограмма для определения поправок иа температуру су-
шильного агента до и после мельницы к величине перепада, найден-
ного по графику рис. 6.2.
лгл
1
’iO
МЯ1
и
Ж&йЖ’
Mwi
1
I
Мв I
I
Р
1И
м
Ий
И
и
IHi
1И®
ЯЯ8
Ж:
I
I
I
1
»
Мр
Мии!
tilr
им
ин
I
шжВжш I
OWOIit i
Швжв I
•TrcrS W* *уЭТ/ЯР’
78
' <
•' >
И
4) графики (номограммы) для определения (на основе формул
раздела 9) поправок к значениям перепадов, найденным по пп. 2 и
3, на изменение температуры сушильного агента перед и после мель-,
ницы (рис. 6.3);
5) график для примерного (на основе данных рнс. 3.3) опреде, -"'
ления объема водяных паров в зависимости от температуры сушиль-
ного агента за сепаратором и производительности мельницы
(рис. 6.4). <
Непременным условием при проведении опыта является стаби-
лизация производительности питателя и расхода сушильио-вентили-
рующего агента, поступающего в мельницу. Кроме того, необходимо
изыскать возможность подачи в мельницу топлива, примерно оди-
накового качества по крайней мере в течение всех опытов серии.
При обнаружении признаков перебоев в поступлении топлива >
из бункера в питатель (периодическое снижение потребляемой элек- . ,:;
тродвигателямн мельиицы и пита* Л
теля токовой нагрузки, резкие ко* Л
лебаиия температуры сушильного
агента за сепаратором, сиижеиие !3
производительности котла и др.)
необходимо изучить характери-
стики питателя топлива и бунке-
ра (подраздел 10.6).
Контроль за стабильностью
режима опыта лучше всего вести
по показаниям самопишущих при-
боров, измеряющих мощность мель-
ницы, расход сушильно-вентилиру- л
ющего агента, его температуру пе- Л
П/АП TYt ITTtftVA& /ГГЛТЧАТГ Л1 Г Л
i
150
125
100
75
50
25
Рис. 6.4. График для определе-
ния объема водяных паров.
50 75 100. 125 150
/л
- -V
Й
й
Л
Л
'Л
ред мельницей (перед местом сме-
щения с топливом) и за сепара-
тором. Эти же измерения позволя-
ют выявить момент стабилизации
при настройке опыта и прн необ-
ходимости могут быть использо-
ваны для документального под- '
тверждения стабильности режима
и завершенности переходных про-
цессов, предшествовавших опыту. Л
Настройка режима опыта и по- Л
%
&
Л
£
£
у
следующая его стабилизация очень
Стационарных автоматических ре-
облегчаются при использовании -
гуляторов. Вновь проектируемые крупные установки должны [Л. 17]
снабжаться авторегуляторами расхода первичного воздуха и темпе-
ратуры пылевоздушной смеси за сепаратором. Поэтому в объем
подготовительных работ должна входить наладка (настройка) этих
регуляторов. При этом следует учитывать трудности, связанные
с определением расхода первичного воздуха с переменной темпера-
турой при измерении количества смеси горячего и холодного возду-
ха, либо с определением суммарного расхода первичного воздуха
при раздельном измерении каждого потока. Несмотря на это, внед-
рение автоматических регуляторов при испытании пылеприготови-
тельных установок значительно повышает культуру эксперимента и
снижает затраты труда квалифицированных специалистов.
%-
'Л
-Л
'
80
6.6. Особенности испытаний пылеприготовительных
установок на топливе резко переменного качества
(фрезерном торфе)
При испытании пылеприготовительных установок могут стоять
частные задачи определения влияния качества топлива на показа-
тели мельницы, равномерность выдачи пылн в топку и др. При испы-
тании мельниц на фрезерном торфе весьма частым затруднением
является, непостоянство его насыпной массы (степени разложения),
следствием чего, особенно при отсутствии взвешивания всего по-
ступающего в мельницу топлива, является неопределенность или
непостоянство производительности установки. Последнее практиче-
ски лишает экспериментатора возможности вести опыты.
Для устранения указанных затруднений может быть рекомен-
дован контроль за количеством поступающего в мельницу топлива,
основанный иа изменении аэродинамического сопротивления пыле-
проводов за сепаратором (раздел 8) при условии сохранения не-
изменного расхода сушильного агента.
Организация измерения концентрации материала в сушильно-
вентилирующем агенте за сепаратором при постоянстве расхода это-
го агента позволяет корректировать подачу питателя, поддерживая
тем самым постоянство производительности пылесистемы. Кроме
того, проводя одновременно с регистрацией указанного параметра
регистрацию расхода сушильного агента, потребляемой мельницей
мощности и температуры сушильного агента, возможно изучать
влияние стабильности качества топлива на показатели как пыле-
[ приготовительной установки, так и всего котельного агента.
При испытании пылесистем на топливах с сильно меняющейся
влажностью (фрезерный торф, лигииты) могут стоять задачи либо
г стабилизации температуры сушильно-вентилирующего агента за се-
паратором, либо регистрации изменения вместе с этой температурой
других параметров мельницы. В первом случае стабилизация тем-
пературы за сепаратором должна производиться автоматическим
v регулятором, воздействующим на присадку к горячим дымовым га-
зам «холодного» теплоносителя. Регистрация изменения количества
последнего весьма важна для характеристики изменения влажности
топлива во времени, поскольку прямое измерение колебаний влаж-
ности топлива сопряжено с большими трудностями. Полученные та-
у ким образом данные о изменении влажности топлива и размера
присадки «холодных» газов представляют большой интерес при со-
ставленни режимной карты котельного агрегата.
7. ОСОБЕННОСТИ ИСПЫТАНИЙ ШАРОВЫХ
БАРАБАННЫХ МЕЛЬНИЦ1 И ПЫЛЕСИСТЕМ С БУНКЕРОМ
ПЫЛИ
7.1. Особенности испытания пылесистем
с бункером пыли
Пылесистемы с бункером пыли с молотковыми и среднеходиыми
мельницами имеют небольшое распространение, поскольку мельницы
этих типов, обладая малой инерционностью (малым накоплением
1 Рассматриваются лишь испытания вентилируемых ШБ1М, по-
, скольку невеитилнруемые мельиицы этого типа имеют крайне огра-
ниченное применение.
6—901
л
в
В
топлива, находящегося в процессе измельчения), наиболее ор
но вписываются в схемы пылеприготовления прямого вдувания.
мельницы применяются в схемах с промбуикером лишь при?
называемом размыкании схемы подготовки топлива к сжигания
направлении забалластированного водяными парами сушильио^
тилирующего агента, прошедшего пылеуловитель, в камеру охл|
деиия топочных газов или газоход за котлом, в то время как с\п
пыль, уловленная в пылеуловителе, направляется через промер
точную емкость (промбункер) в высокофорсированную топоча
камеру с жидким шлакоудалением.
В отличие от ММ и СМ шаровые барабанные мельницы (IIIRQ
характеризующиеся большой инерционностью, применяются, какш
вило, в схемах пылеприготовления с промбуикером, так как ni
менеиие для ШБМ схем прямого вдувания приводит к значите*»
иому увеличению затрат электроэнергии на размол при частички
Производительностях мельиицы и к росту потерь тепла от механик
ского недожога вследствие угрублеиия пыли при единственно имев
щейся возможности форсировки выдачи пыли в топку за счет V»
личения вентиляции.
Испытания мельниц, установленных в пылесистемах с промС
кером существенно проще, чем в пылесистемах прямого вдуваг
поскольку значительно облегчается отбор проб пыли. Кроме т<
благодаря отсутствию прямой связи с топкой упрощается само п
ведение опытов.
Отбор проб готовой пыла в схемах с промбуикером обы
производится из течки под циклоном с помощью пылеотбор
одна из конструкций которого изображена на рис. 7.1. Особеищ
отбора пыли в течке под циклоном заключается в том, что благо
ря разности давлений в бункере и циклоне, по течке возможно
i
hjg
Рис. 7.1. Эскиз приспособления для отбора проб пыли из течки под
циклоном:
I течка пыли; 2 отборный совок; 3 — наружный корпус отборника; 4 — на
копитель проб пыли.
82
; й воздуха, могущее внести искажение в состав пыли, отоОран-
в пылеотбориик. Для того чтобы свести к минимуму погреш-
связанные с отбором пробы пыли, пылеотборник помещается
к- двумя обычно устанавливаемыми на течке мигалками. В свою
ййь”мигалки регулируются таким образом, чтобы моменты их
£ ^ытия были максимально сдвинуты по времени.
5 — Отбор проб пыли в опыте производится через равные интервалы
А времени. При этом возможно накопление общей за^ опыт пробы
Соответствующей емкости (рис. 71) либо раздельный отбор проб
Л каждый нериод опыта с последующей раздельной рассевкои каж-
единичной пробы. Последний метод применяется, в частности,
проведении опытов, связанных с определением предельной про-
Ходительности ШБМ (подраздел 7.3).
** Данные, полученные в результате рассевки проб пыли, отобраи-
Впод циклоном, корректируются, с тем чтобы учесть различия
д. циклона в разных областях размеров частиц. Для этого
Обходимо определить суммарный (общий) к. п. д. пылеуловителя,
1пакционный состав пыли, поступающей из циклона в бункер, и
«али, не уловленной в циклоне. Методы отбора проб пыли из по-
тоКа(за циклоном) изложены в подразделе 8.2. Особенность дан»
ш>го случая заключается в необходимости применения всех указан-
ия в подразделе 8.2 мер для исключения уноса пыли из пылеуло-
вителя пылеотборной установки.
Определение фракционных к. п. д. производится согласно [Л. 18]
ро формуле
ш
А'
JB
*W**f&E
•>;V:
-ч; :-
'•А
- л.
J Ч Г “^3,1 \1 Ч/
Гм 7' ’
а искомого качества пыли (%)
Д/?5 д = (7,2}
Для определения общего к. п. д. циклона требуются данные по
производительности мельийцы, количеству испаренной влаги и коли-
честву пыли, уловлеииой в единицу времени из пылепровода за
циклоном через пылеотборную, трубку.
Количество пыли кг/ч за единицу времени в пылепроводе за
циклоном определяется по формуле
где g— количество пыли, уловленной из
марное время т; k — отношение сечеиий
и наконечника пылеотбориой трубки.
К. п. д. циклона
всех точек сечения за сум-
трубопровода за циклоном
(7.4)
&й
V = G, = *~ G, В(1—ДЮ ’
При проведении эксплуатационных испытаний, особенно при
ПЫЛИ С /?90<Ю%> можно условно принять, что уиос из циклона со-
стоит лишь из фракций мельче 90 мкм, т. е. с размером фрак-
ции >90 мки равно нулю. При таком допущении a Адм3
<Т| или (AsoJ^cen—(Лэо) подцик лЦ<
С*
83
...а
7.2. Характеристики шаровых барабанных мельниц < |
......
i-.:
tf-.C
4
/
Особенностью ШБМ является зависимость потребляемой им*
мощности от количества загруженных шаров. Подача топлива
в мельницы этого типа, как правило, мало сказывается на потреб/
ляемой мощности, согласно [Л. 3] потребляемая мельницей в рабо«
чих условиях мощность в долях от мощности холостого хода - '
ставляет при размоле АШ 0,95—0,97, тощего угля 1,01—1,03, под/
московного бурого угля 1,05—1,07, газовых каменных углей око
1,2. По данным [Л. 7] отношение определяется помим
свойств топлив величиной шаровой загрузки.
К основным параметрам, характеризующим работу ШБМ,
носятся предельная производительность Впр, расход сушильно-вец/
тилирующего агента Q или производительность мельничного венти-
лятора Км.в и показатели качества пыли Но, Ноо, н. Часто в... качй?
стве переменного параметра при испытании мельницы принима
также шаровая загрузка б?ш.
Под предельной производительностью ШБМ в стационарно
режиме понимают верхний предел производительности, прн кото
еще имеет место соответствие между подачей питателя топлива
выходом готовой пыли из сепаратора. При подаче питателя, :
вышающей предельную производительность, количество топл
находящегося в мельнице, возрастает настолько, что происходит с
жение интенсивности его измельчения, вследствие чего уменьшает-
ся выход готовой пыли. Последнее в свою очередь вызывает рост?
количества топлива, находящегося в контуре мельница — сепаратор,
дополнительное снижение интенсивности измельчения и т. д. /
При проведении испытаний ШБМ наибольшие трудности связал?
ны с определением предельной производительности Впр, соответст
вующей заданным значениям Ум.в, Но и Трудности эти вы-
званы сложностью получения объективной информации о прнближей'
иии производительности ШБМ к предельной.
Метод определения предельной производительности ШБМ из
ложен в подразделе 7.3. Данное ниже изложение основных харак-
теристик ШБМ предполагает отсутствие ограничений в увеличений
производительности установки, вызванных: пылением (просыпанием
пыли) через уплотнения патрубков мельницы; нехваткой распола-
гаемого давления мельничного вентилятора для сохранения при уве-
личении подаМи питателя неизменного расхода сушильно-вентилируК
ющего агента; наличием резерва в повышении температуры суВ
шильного агента перед мельницей в целях обеспечения необходимой?
для изучения размола условия Вразм.
7.2.1. Зависимость предельной производительности мельницы от/
тонкости пыли при неизменных значениях вентиляции и шаровой/
загрузки (рис/7.2) обычно снимается при четырех значениях тон-
кости пыли в диапазоне, представляющем интерес для даииого топ*/;
лива. Обработку результатов испытаний рекомендуется проводиш/х
t 100 \ Z
в логарифмических координатах 1g В и lg I In -5—) по аналогии
\ ^90 /
с рис. 2.13. Это позволяет определить показатель степени т в урав*
нении 2.10, т. е. найти связь Впр и Ис-
требуемые для проведения указанных опытов положения ство*/|
рок сепаратора определяются на основе предварительного изучений !
характеристики сепаратора прн одной производительности, близко^/#
84
к предельной по наибо-
лее тонкой пыли. Подоб-
ные характеристики се-
паратора приведены на
рис. 2.7 и 2.8.
Одновременно с за-
висимостью Bnp“f
следует выявить законо-
мерность изменения зер-
новой структуры пыли,
а также построить гра-
фики, характеризующие
аэродинамическое сопро-
тивление отдельных эле-
ментов системы пыле-
приготовления.
Зависимость Впр-:-
^(Лсо) позволяет по-
строить производные ха-
рактеристики мельни-
цы— зависимость удель-
ного расхода электро-
энергии на размол Эр, на
пневмотранспорт и
ИХ СУММЫ Эобщ от тон-
, кости пыли !(рис. 7.2).
В тех установках,
где помимо основного
электродвигателя мель-
ницы имеются дополни-
тельные электродвигатели
ля, вентилятора охлаждения и др.), должны включаться указанные
дополнительные затраты электроэнергии.
7.2.2. Зависимости производительности и других показателей
мельницы от вентиляции при неизменных значениях тонкости пыли
и шаровой загрузки (рис. 7.3) могут быть построены графически
при нескольких постоянных значениях тонкости пыли на основе ха-
рактеристики по п. 7.2.1., полученных при нескольких значениях
вентиляции. Однако для оценки влияния вентиляции достаточно по-
строить указанные зависимости при одном значении тонкости пыли,
рекомендуемом для рассматриваемого топлива. Поэтому представ-
ляется целесообразным вначале провести при одном значении про-
изводительности прикидочные опыты для выявления при каждом
принятом значении вентиляции положения створок сепаратора, обес-
печивающего получение заданной тонкости пыли, а затем при най-
денных положениях створок найти предельную производительность
для каждого значения вентиляции. Если тонкость пыли, полученная
при Лпр, будет несколько отличаться от желаемого значения (при
некотором навыке эти изменения можно предвидеть и внести в по-
ложение створок сепаратора соответствующие изменения), то полу-
ченное значение Впр может быть скорректировано по уравнению
(2.10). Показатель степени т, используемый в этом уравнении, мо-
. „ 100 \
жет быть определен на основании зависимости
найденной иа основании опытов по п. 7.2.1.
Рис. 7.2. Изменение показателей шаровой
барабанной мельницы в зависимости от
тонкости пыли.
вспомогательных механизмов (возбудите-
90
ЯП
44
40
J5
23
60
50
Ообщ i. ' ••
Эр Олт
Опр
1,5 2,0
U
60
80
^00
Рис. 7.3. Изменение показателей, ша-
ровой барабанной мельницы в зависи-
мости от интенсивности ее вентиля-
ции.
&
О
;••• %
и
Значения вентиляции
при которых проводятся опь
ты данной серии находя
исходя из того» чтобы оп
делить
изводительность
кого вентилятора,
мум определяется
ни му му общего
электроэнергии на
приготовление Эобщ,
скольку с ростом вентиля*
ции Эр уменьшается, а ЭИЖ
возрастает. Для ориентир
ки в диапазоне измене
вентиляции можно воспо
зоваться рекомендациями
приведенными в [Л.
(уравнение 4.9). При это
желательно, чтобы интер
изменения вентиляции был?
достаточно ощутимым —
около 0,2 оптимального з
чения, рекомендуемого ।
{Л. 7], а абсолютные знД
чения вентиляции распола-
гались по обе стороны
рекомендуемого. Обработ
результатов данной '
рии опытов, следуя реко
мендациям
от отношения
оптимальную п
мельни
Он
по
расх
пы
при вынужденной остановке одной или нескольких пылесйстем;
минимального числа пусков и остановов пылесйстем с учетом
суточного графика нагрузки и емкости бункеров пыли;
7 минимальных (в разрезе суток) затрат электроэнергии иа раз-
иол и пневмотранспорт, включая затраты на привод мельничных
вентиляторов остановленных
пылесйстем (в схемах с транс-
портированием пыли в топку
запыленным воздухом).
При приемочных испытани-
ях опыты в соответствии с
[Л. 16] должны проводиться
при загрузке мельницы шарами
равной 100 и 80% номиналь-
ной. При исследовательских
испытаниях желательно прове-
дение опытов при трех-четырех
степенях заполнения бараба-
на шарами, в число которых
согласно [Л. 7] следует вклю-
чить оптимальное и макси-
мальное значения.
Выше рассматривались
установок, харак-
теризующихся отсутствием ог-
раничений в увеличении про-
изводительности мельницы,
кроме ограничения, обуслов-
ленного достижением предель-
ной производительности по раз-
молу. Однако при проведении
эксплуатационных испытаний,
а в ряде случаев и приемочных,
могут встретиться ограничения,
мого давления мельничнЪго вентилятора. В этом случае опыты
с разными значениями и Gm приходится проводить при пол-
ном открытии шибера на всасывающей стороне мельничного вен-
тилятора. Однако полученные в этих опытах показатели мельницы
следует рассматривать лишь как показатели, отражающие сово-
купное влияние двух факторов (/?90 и или 6Ш и Им.»), и
распространять их за пределами конкретной установки или элек-
тростанции, очевидно, нельзя.
испытания
f 40
40
36
• 46
т/ч
56
26
50
0.20
~93~
ЦК
7Г
0}25
сообразно провести в зависимости
Однако при этом известную неопределенность привносит разн
уровень присосов воздуха в пылесистему. В связи с этим пре
чтение следует отдать обработке в зависимости от условной ск
рости (м/с) сушильного агента в барабане мельницы
^М.В.ОПТ-
“’б - 3 QQQFб (! _ фб). .
где Кнрис — доля присосанного воздуха по отношению к количест
ву сушильного агента перед мельницей; F&— внутреннее сечение;?
барабана мельницы, м2; фб “ степень заполнения барабана шат-
рами. - . ?
7.2.3. Для выявления зависимости производительности мельни-
цы и других показателей от шаровой загрузки при неизменной тон-S
кости пыли и оптимальной для каждой загрузки вентиляций
(рис. 7.4) требуется проведение опытов по п. 7.2.2 при каждой из??;
выбранных шаровых загрузок.
Для эксплуатационных испытаний выбор шаровых загрузо
должен основываться на конкретных потребностях котельного агре- ?
гата. При определении потребной производительности необходимой?
исходить из: ;
обеспечения достаточного запаса производительности парал-
лельно работающих (с учетом связей между котлами) пылесйстем?
для сохранения требуемой производительности котельных агрега*
86
Рис. 7.4.
шаровой
Г зависимости
Изменение показателей
барабанной мельницы
от шаровой за-
грузки.
вызванные нехваткой располагае-
,7.3. Испытание шаровой барабанной мельницы.
Определение предельной производительности
и программа опытов
. ’ - ** X
Подготавливая пылеприготовительную установку с ШБМ
испытаниям, необходимо особо обратить внимание на:
плотность установки и величину присосов холодного воздуха
с выявлением основных мест присосов, разработку и осуществление
мероприятий по максимальному сокращению присосов;
величину разрежения во входном патрубке мельницы; разра-
ботку и осуществление мероприятий по устранению повышенного
разрежения;
те
87
Ж.
' 'Ж1
: ж
диапазон возможного изменения производительности мельнщц I
ного вентилятора; скорость пылегазовоздушнон смеси и аэродина* |
мическое сопротивление отдельных элементов пылесистемы в срав- Г
пенни с рекомендациями [Л. 7]; разработку и осуществление 1
мероприятий по обеспечению верхних значений вентиляции мель* 1
ницы в опытах с максимальной производительностью при макси*
мальиой шаровой загрузке;
диапазон возможного изменения температуры сушильио-венти- 1
лирующего агента, разработку и осуществление мероприятий
обеспечению во всем диапазоне значений производительностей ц
вентиляций условия Всуш^Вразм;
включение в работу регулятора температуры за мельницей;
отсутствие просыпания пыли через уплотнения входной и вы* <
ходной горловин мельницы, которое может помешать достижению <
предельной производительности;
состояние брони, зафиксировав ее профиль в нескольких ха*
рактерных местах. J
Перед испытаниями мельница должна быть, как правило, осво* Л
бождена от шаров, а шары пройти сортировку в целях удаления •••••«
мелочи; обычно это шары, имеющие диаметр меньше <15 мм. Далее, л
заполняя мельницу взвешенными порциями шаров, определяют
зависимость мощности холостого хода мельницы от величины ша-
ровой загрузки. При загрузке шаров путем отбора представитель ;
ных проб и последующего разделения шаров на группы по размь /
рам определяется массовая доля шаров разных размеров.
Испытания, кроме специальных, следует проводить при средне- -
эксплуатационном сортаменте находящихся в мельнице шаров. Для
этого путем отбора проб необходимо определить сортамент шаров
в намеченной к испытаниям или аналогичной мельнице при оче-
редной» принятой в соответствии с действующей практикой сорти- л
ровке. Среднеэксплуатацнонный сортамент шаров может быть
определен как среднее значение (имеется в виду средняя массовая ?
доля шаров каждого принятого интервала размеров) между про- ;
шедшими (см. выше) и не прошедшими сортировку партиями ши- ;
ров. Основываясь на полученных данных, следует произвести до- /
сыпку в мельницу новых шаров или мелочи до желаемой общей s
шаровой загрузки, /
Степень заполнения барабана шарамн определяется по фор- J
муле
С4
"о v7 •
пн.насv б
где рш.нас — насыпная масса шаровой загрузки, т/м3; Кб — внут-
ренний объем барабана мельницы, м3.
Степень заполнения барабана шарамн в эксплуатационных
испытаниях может быть определена по диаграмме рис. 7.5 путем
измерения на остановленной мельнице длины хорды х по уровню,
шаров в нескольких местах по длине мельницы. Вместо длины хор-
ды можно измерить расстояние В от уровня шаров до брони по
вертикальной оси барабана.
Одним из существенных факторов, определяющих показателя
мельницы, являются форма и степень износа брони. Эксплуата-
ционные испытания мельницы желательно провести при двух край-
них состояниях брони — перед сменой брони, отработавшей приня-
тое на данной электростанции время, и после установки новой
Ж
крайних состояниях
брони. Такой подход позволяет не только получить усредненные
характеристики мельницы, но и определить допустимую кампанию
брони исходя из минимума эксплуатационных затрат 1. При отсут-
ствии возможности испытания мельницы при ......... ~
брони следует хотя бы изыскать возможность проведения испыта-
ний при среднеизношенной броне.
Требование ОСТ [Л. 16] о
с новыми мелющими элементами,
распространять лишь на типовые
испытаний мельниц
проведении
по мнению автора, имеет смысл
приемочные испытания, а также
^следовательские испытания, объем которых намеренно ограни-
чен лишь новыми мелющими органами.
перед входной и за вы-
Рис. 7.5. Вспомогательный график для определения степени запол-
нения барабана шарами.
Большинство приспособлений, необходимых для испытаний
шаровой мельницы, рассмотрено в разделе 8. Измерение расхода
сушильно-вентнлирующего агента перед мельницей производится
обычно с помощью диафрагм или труб Вентури. Аналогичные изме-
рительные устройства устанавливаются на пылепроводе перед мель-
ничным вентилятором.
Штуцера для измерения сопротивлений отдельных элементов
тракта следует размещать в местах, обеспечивающих сопостави-
мость в отношении граничных сечений расчетных и фактических
значений. Для более четкого выявления сопротивления мельницы
штуцера устанавливаются непосредственно
ходной цапфами, а также перед входным и за выходным коленом.
Помимо этих мест измеряют давление в конце входной цапфы и
t в начале выходной с помощью изогнутых трубок, приемные отвер-
стия которых расположены аналогично отверстиям для измерения
статических давлений у пиевмометрических трубок (рис. 8.17),
Испытаниям мельиицы должно предшествовать испытание се-
паратора в целях получения зависимостей, характеризующих со-
вершенство разделения пыли, а также достаточность диапазона
1 Пример определения рациональной степени износа мелющих
органов исходя из минимума эксплуатационных затрат дан в раз-
деле 10.
89
регулирования ее качества. Подход к этим испытаниям изложен
в подразделе 2.6. Производительность установки во время испы-г
таний сепаратора должна быть неизменной, желательно близкой?
*к предельной при наиболее тонкой пыли. Испытание сепаратора
желательно провести хотя бы при двух крайних значениях расхода
сушильно-вентилирующего агента, намеченных для проведения опы
тов. Это облегчит настройку режима последующих опытов
получения пыли необходимого качества.
При определении предельной производительности ВПр пут<
последовательного увеличения подачи питателя, как это предписы-У
вается [Л. 16], и сохранении неизменного расхода сушильно-вен;?-
тилирующего агента за мельницей необходимо исходить из того
что благодаря увеличению концентрации топлива происходит уве<2
личение сопротивлений мельницы, пылепровода мельница — сепара-
тор, сепаратора и трубопровода сепаратор — циклон. При произвол
дительностях, меньших предельной, указанные сопротивления при
очередном увеличении (набросе) подачи питателя через некоторо
время стабилизируются на новом уровне. При превышении пр
дельной производительности сопротивление мельницы, пылепровода
мельница — сепаратор и сепаратора неуклонно увеличивается//
а пылепровода сепаратор — циклон — уменьшается. О приближена
к предельной производительности можно также судить по потре
ляемой мельницей мощности, которая в зависимости от свой
топлива (см. выше) уменьшается или увеличивается.
Объем использования самопишущих приборов определяет
измерением:
расхода сушильно-вентилирующего агента на всасывающей--?
стороне мельничного вентилятора; ?
температуры сушильно-вентилирующего агента после мельнищ
сопротивления пылепровода между мельницей и сепаратором-
или сопротивления мельницы;
сопротивления пылепровода между сепаратором и циклоном;;
мощности, потребляемой электродвигателем-мельницы.
Настройка и проведение опытов по определению предельно
производительности включают в себя следующие этапы:
установку заданных значений вентиляции и температуры
мельницей и их стабилизацию (по возможности с помощью регуляу
торов) при всех последующих изменениях подачи питателя;
установку требуемой степени открытия створок сепаратора;
установку подачи питателя на величину, составляющую (:
оценке) примерно 0,9Впр, путем соответствующего изменения в
соты слоя топлива или частоты вращения электродвигателя;
выдержку режима в течение времени, необходимого для ста//'
билизации перечисленных выше параметров. После стабилизации/
режим сохраняется неизменным в течение по крайней мере 0,5 ч/
для исключения - погрешностей, вызванных большой инерцион-
ностью ШБМ;
измерения величин, не выведенных на самопишущие прибор
расхода и температуры сушильного агента перед мельницей, мош?
ности, потребляемой мельничным вентилятором, сопротивления всех
элементов тракта; отбор проб топлива, отбор (через равные интеру?
валы времени, желательно через каждые 5—10 мин) и рассевюг
проб пыли;
ступенчатое увеличение подачи питателя (каждый раз на оди
и ту же величину примерно 0,05ВПр) с регистрацией всех показу
90
телей и выдержкой времени не
менее 0,5 ч на стабилизированном
режиме. Нахождение подачи пита-
теля, соответствующей неуклонно-
му росту сопротивления тракта
до сепаратора включительно и
снижению сопротивления тракта
после сепаратора (рис. 7.6).
Точность определения пре-
дельной производительности (т/ч)
определяется принятым значением
наброса подачи питателя ДВПит
Впр~(^пит)п—1-|-(0-т~ДВпит)f (7.7)
где (^иит)п-]—подача питателя,
которая имела место в предпо-
следнем режиме.
Для уточнения и проверки
правильности определения ВПр
рекомендуется после некоторого выхолащивания мельницы (оста-
новки питателя на время Дт) вновь установить подачу питателя,
равную (Впит) п-i и, дождавшись стабилизации сопротивлений
тракта и произведя необходимые измерения, вновь увеличить по-
дачу питателя на ДВпит, меньшую прежних набросов в 2—3 раза.
Дальнейший ход эксперимента повторяет изложенное выше
Длится
Рис. 7.6. Изменение показате-
лей шаровой барабанной мель-
ницы при определении предель-
ной производительности.
Ат =
-пр
где тп ~ продолжительность последнего режима, мин.
Найденная описанным образом предельная производительность
й соответствующие ей режимные параметры, характеристики топ-
лива и пыли, а также данные по аэродинамическому сопротивле-
нию отдельных элементов тракта заносятся в сводную таблицу
результатов испытаний (аналогичную приведенной в приложе-
нии 2).
Однако для обоснования правильности нахождения Впр к от-
чету должны быть приложены графики ;(рис, 7.6), характеризую-
щие изменение во времени всех показателей пылеприготовительной
установки при проведении каждого опыта.
Как видно из изложенного, на каждый опыт требуется по
? крайней мере 4 ч, считая режимы с Впит, равными 0,9; 0,95; 1,0 —
1,05 от ВПр, и принимая, что на каждом режиме требуется вести
наблюдения в течение 1 ч (примерно 0,5 ч на каждом режиме бу-
дет происходить стабилизация параметров).
Если же учесть время, потребное на уточнение Впр, то потре-
буется еще примерно 2—3 ч.
Таким образом, большая трудоемкость проведения каждого
опыта требует тщательного составления программы испытаний и
максимального сокращения числа опытов. Необходимыми для
приемочных или эксплуатационных испытаний опытами следует
в общем случае считать следующие:
а) предварительные — по выявлению характеристики сепара-
тора при нескольких значениях вентиляции и одной неизменной
шаровой загрузке мельницы. При других шаровых загрузках на-
ходится лишь положение створок сепаратора, обеспечивающее
заданное значение
91
б) по определению влияния тонкости пыли на Впр и дру^
показатели установки при const и Им.const — 4 опыта;
в) по определению влияния вентиляции на Впр и другие
казатели мельницы при Gm=const и foo^const — 3—4 опыта;
г) по определению влияния шаровой загрузки на Впр и
гне показатели мельницы при J?9o==const и оптимальной для kJ
дой загрузки вентиляции. Для этого дополнительно на двух ш
вых загрузках дублируются опыты (по пункту «в»)-—6—8 опыт?
Помимо перечисленных, в исследовательских испытаниях
ставиться опыты по выявлению оптимальной частоты враще
барабана мельницы для каждой шаровой загрузки, выявлен
влияния на показатели мельницы сортамента шаров, степени
носа шаров и брони и т. д.
При изучении закономерностей измельчения топлива в
ницах большое внимание уделяется выявлению влияния режим
(/?9о, w6, //7м) н конструктивных (4*6, н/^кр) характеристик
ницы, а также характеристик топлива (№₽, Лр, £ло) на
количество материала, находящегося в процессе размола в
системе ВЦ-Ввозвр или Bkly при соответствующей данным услов)
предельной производительности установки. Кроме того, значите
ный интерес представляют данные о изменении в зависимости
режима установки количества готовой пыли (обычно это сокраад
ние остатка на сите 90 мкм—получаемой за один про
материала через мельницу, а также о эффективности работы
ратора (подраздел 2.6).
Для выявления &возвР и /гц требуется определение количест
возврата путем периодического взвешивания проб, отобран
с помощью перекидного шибера через дополнительные течки в ст
циальные емкости, либо определение количества мельничного п
дукта путем отбора проб из потока в пылепроводе перед сепар
тором.
Для .определения прироста готовой пыли за один проход т<
лива через мельницу требуются помимо выявления Ввозвр от
и анализ проб возврата и мельничного продукта.
Методы организации указанных измерений изложены в pas
деле 8. Здесь следует обратить внимание на необходимость про
дения^ указанных измерений лишь после того, как будет пол
полная, убежденность в том, что мельница выведена на режим' пре-
дельной производительности.
Необходимо отметить, что вопросами упрощения и уточнен
нахождения Впр шаровых барабанных мельниц занимались мно
исследователи [Л. 19—23]. Тем не менее достаточно отработан
и более простой методики, чем изложенная выше, пока предлож!
нельзя.
Свидетельством сложности задачи является также отсутств
достаточно надежно действующих автоматических регул ятод
загрузки ШБМ, что мешает сближению удельных расходов элек-
троэнергии на пылеприготовление, полученных при испытаниях
в эксплуатации.
Из числа используемых методов для контроля за режимом р
боты пылесистем следует упомянуть измерение с помощью пыле&
ров (рис. 8.3) стабильности н потока пыли в течках от сепарато
к мельнице и из циклона в буикер пыли. Эти измерения, буду
выведенными на самопишущие приборы,, позволяют значитель
повысить точность и представительность определения предельно
в;-.
'.поизводитёльйостя мельницы, а также помочь изучению влияния
°я закономерности процесса размола режимных факторов.
н Помимо изложенного выше, при проведении испытаний ШБМ
'большой интерес1 представляет, использование в качестве инднка-
!рров изменения концентрации пыли в пылегазовоздушиом потоке
^Тройств, описанных в пункте 8.1.6.
7.4. Изучение износа шаров
Изученне износа шаров проводится в целях создания обосно-
ванных норм их расхода, а также выявления влияния материала
' щаров или термообработки на их долговечность. Трудность вы-
полнения рассматриваемых испытаний обусловливается следующи-
ми обстоятельствами:
относительно большим сроком службы шаровой загрузки
мельницы, определяемым временем, в течение которого для обеспе-
чения неизменной мощности мельницы в нее досыпается общее
количество шаров, равное первоначальной загрузке. В зависимости
от абразивных свойств, размолоспособности и тонкости пылн этот
:;срок изменяется от 4000 до 10 000 ч;
отклонением в эксплуатации производительности мельницы от
предельной; непостоянством величины отклонения и соответственно
разной интенсивностью износа шаров;
непостоянством износостойких свойств шаров;
шаров от относительной частоты
шаровой загрузки, тонкости пыли,
учетом массы удаляемой мелочи)
на 4 т измельченного топлива, 1
ч работы мельницы
шаров рекомендуется
ьраще-
венти-
зависимостью износа
ния барабана мельницы,
ляции.
Износ и расход (с
/оцениваются в расчете
электроэнергии, затраченной на размол, j
[Л. 3]. Однако для нормирования расхода
вести расчеты на 1 т измельченного топлива
Сдоб-10»
g==__
шаров
кВт-ч
и
G-доб — расход шаров,
где g удельный износ шаров, г/т топлива;
пошедших на возмещение изношенного металла за период испы-
таний т, т; В — средняя производительность мельницы, т/ч.
С учетом сказанного выше для проведения испытаний в целях
создания обоснованных норм расхода шаров может быть рекомен-
дована методика, основывающаяся на следующих положениях.
4. При изучении износа шаров мельница должна работать при
номинальной шаровой загрузке и частоте вращения, регламенти-
Вруемых для данного топлива тонкости «пыли, вентиляции и темпе-
ратуре сушильного агента за мельницей и производительности, со-
ставляющей не менее 0,95 предельной. Производительность мель-
ницы должна поддерживаться на заданном уровне с помощью
автоматического регулятора. Все основные режимные показатели
должны регистрироваться.
2. Наиболее представительные результаты могут быть
чены при продолжительности испытания, равной периоду
сортировками шаров. Однако, учитывая длительность этого перио-
да, продолжительность испытания может быть сокращена време-
полу-
между
време-
:.-v.'.=s4!A<
(г/т) определ
допускать сии
мельнице в
............. • ;?<?Ш®
СёС../ ёё..?'.'ё
йем потребным иа ставилйзаЦйю рЙсКОДа Шаров, Йлй по к
мере временем, потребным для того, чтобы расход шаров в
чете на 1000 ч увеличивался не более чем на 10%, В пос
случае для определения среднего износа шаров за период
сортировками требуется экстраполяция кривой g=f(x) при
— (1-ьО,95)ВПр до значения т, соответствующего принятой -
дичности сортировки шаров.
В качестве нормативного принимается средний (интегрг
износ шаров за период между сортировками.
Нормативный удельный расход шаров
и
Mix 0.8
Вх *
где Ом — количество мелочи, накопившейся в
между сортировками, т,
3, Прн проведении испытания необходимо
потребляемой мельницей мощности на достаточно ощутимую
чину (около 5%}, после чего
воДить досыпку шаров до пер§
чального уровня мощности,
зволит судить о ходе завися
gs=f(x) и более обоснованно опр
лить продолжительность нсш
4. Первоначальное заполн|
мельницы шарами и досыпка шГ
должны производиться из одной
тии, качество отдельных шаров в|
торой сравнительно однородно (<
шеиие твердости и глубина за:
отличаются не более чем иа
от среднего значения),
5. Для проверки влияния
риала шаров и качества их терм^
работки целесообразна (с соб
нием специальных правил
безопасности) закладка в мель|
шаров* меченных радиоактнвн|
изотопами. Обнаружение того,:
какого материала выполнен дан
<шёченый> шар, Производится п
Л
Рнс. 7.7. Способ закладки
кусочка проволоки с радио-
активным изотопом Со®0
в мельничный шар,
/' жусочек ? проволоки^. за*-'
прессованный? / : - алюминиевый?
стержень^ болт,..-.у ё.;
определения твердости его поверхности по лыске. Способ зан
радиоактивного изотопа ясен из рис. 7.7
Ж
W
Л.
8. СПОСОБЫ ИЗМЕРЕНИИ И ИЗМЕРИТЕЛЬНЫЕ ПРИБОР
8.1, Измерение производительности мельницы
и количества возврата из сепаратора
Определение производительности мельннц осложняется тем
в большинстве случаев они не оборудуются стационарными вёсд|
мн. В связи с этим для определения производительности мелы
приходится / пользоваться мювеннымш методами или уетанавлив
на период испытаний специальные весы.
94 ОЖ./.Г'
(
о
s'. .
/О: < .... ч. ... " ' *
К1 числу косвенных методов определения йроизводйтеЛьностй г
дадует отнести:
'Д../ объемный;:
Ш периодического взвешивания топлива, поступающего в мель-
11 тарировки питателя;
обратного баланса котельного агрегата;
""В метод, основанный на изменении аэродинамического сопротнв-
Йеаий пылепровода за сепаратором в зависимости от концентрации
к! Л И ; '
8.1.1. Для взвешивания топлива, поступающего в мельницу,
т быть использованы как индивидуальные весы (обычно лен-
точные), устанавливаемые непосредственно перед каждой мельии*
Шй, так и ленточные или платформенные весы топливоподачи,
> помощью которых учитывается все топливо, поступающее в бущ
^ры котельной; В последнем случае для обеспечения требуемой
точности измерений производительности необходимо перед нача-
7м опыта (после того, когда режим опыта уже установлен) про-
и срабатывание топлива из бункера испытуемой мельницы
ие допускаяГ перерывов в поступлении топлива на питатель,
;йодать в бункер порцию топлива, взвешенного на весах топливо*
ййрдачи; Размер; этой порции определяется намечаемой продолжи-
тельностью опыта и ожидаемой производительностью мельницы.
ЙЙри этом необходимо поставить тщательные наблюдения за тем,
дабы в бункер испытуемой мельницы попало все взвешенное топ-
ливо и не попало топливо, предназначенное для других мельниц.
jHa время испытания мельницы желательно выделение отдельной
Йштки топливоподачи с установленными на ней весами для подачи
топлива в бункер испытуемой мельницы.
Н Для взвешивания топлива, поступающего в мельницу, могут
Квыть установлены платформенные циферблатные1 или сотенные
•йвесы по схеме, изображенной на рис. 8 Л. При этом требуется
^установка после; весов промежуточного бункера емкостью на 3—б
; Свешиваний для обеспечения непрерывного поступления топлива
в мельницу.
При непосредственном взвешивании поступающего в мельницу
:Й<шлив4 ;с стационарных или специально установленным
Свесов необходима их тщательная проверка до начала и после окощ
чания испытаний f в соответствии с инструкцией Госстандартов;
8J.fi. Объемный метод определения производительности при-
меняется в случае установки закрытых питателей*
На 5 остановленном питателе измеряют ширину слоя топлива,
^высоту от стола; питателя до отсекающего шибера в зависимости
рот положений последнего, изменение ширины слоя топлива в за-
виси мости* 'с^т'пб^ шибера. Кроме того, под-
Й:-считывают объем, занимаемый скребками в движущемся слое топ-
;.лйва 1 мцепи, определяют, диаметр ведущей звездочки и пере-
в-даточное;отиощейие редуктора. <
jt Определение производительности мельницы (т/ч^ производит-;
jfcH по формуле; ; J ; . " ' s ;
It... - - '
|<3’’,
Я| j
5Я|''
И.-- , '
ЯШ' .
I
И
(8J);
i’.jiL.iiiiiiji.J.ii.!li’|iil!.! ...
Весы такой» типа изготовляет-Амавнрс^
ай за»од<':'.......................... .."s ' -
где 4 —диаметр звездочки, м; л --частота вращения электроду
гателя, об/мин; i— передаточное отношение редуктора; b—
иа слоя топлива, м; Л—высота слоя топлива, м; k — поправочной!
коэффициент на изменение ширины слоя топлива при изменений
положения отсекающего шибера (находится на основе пров^дД
ных измерений в каждом конкретном случае); Г — объем, занимай
мый скребками на 4 м движущегося слоя топлива, м3;
насыпная плотность топлива, т/м3. ’
В процессе испытания периодически измеряют частоту враш^
ния электродвигателя питателя и определяют насыпную плотнрш|
топлива. Положение отсекающего шибера во время проведай?
ki
......... ................—-.....................г.Г"'-----------!—г—m^L 1/
$
ж
ill
ПНЯМЩ
Рис. 8-1. Пример выполнения установки для взвешивания топлива,/
поступающего, в мельницу.
/—бункер топлива соседней мельницы; 2 — бункер топлива испытываемой
мельницы; 3 плоский затвор; 4—основной питатель топлива; 5— патрубок
для удаления топлива, оставшегося после разделки проб; 6 — дополнительный
питатель топлива; 7 — промежуточный бункер вместимостью 6 т угля; 3
бункер для взвешивания вместимостью 2 т угля с рычажным приводом дзйГ
открытия люков; £ —весы платформенные циферблатные (ВПЦ-2М); 10 — сШЙ
торный затвор.
11
1
Ш &
ийда
®й
I
§й
I
й
1
1
£
i |
Ц
I
i
цпытй обычно не изменяется. График для определения на основе
уравнения 8.1 производительности питателя приведен на рис. 6.1.
* 8.1.3. В случае установки открытых ленточных питателей про-
изводительность мельницы чаще всего определяют путем периоди-
ческого (2—4 раза в опыт) взвешивания топлива. -
I
веского (2—4 раза в опыт)
ц определенной длины ленты.
Производительность мель-
ницы (т/ч) подсчитывается по
формуле
60ndtniG
“/ •1000“ *
отобранного
t
диаметр приводного
барабана, м; G— масса топли-
ва, отобранного с ленты пита-
теля, кг; I — длина участка,
которого отобрано топли-
U
Рис. 8.2. Схема перекидного шибе-
ра, устанавливаемого в течке от
питателя к мельнице для направле-
ния части топлива на весы.
/ — перекидной лоток: 2 — поток топли-
в тарировочный ящик; 3 — то же
в мельницу; 4 — привод.
ва
Периодическое взвешива-
ние топлива можно произво-
дить также, отбирая его из
топливной течки после питате-
ля. Для этой цели в течке
устанавливаются перекидной
шибер (рис. 8.2), а вне ее спе-
циальный рукав для спуска
топлива на весы.
Время, в течение которого
производится отбор топлива для
взвешивания, должно быть ма-
ксимально возможным (жела-
тельно не менее 60 с). Для небольших мельииц (В—6-4-12 т/ч) это
время может быть увеличено до нескольких минут. Отбор проб топ-
лива для взвешивания в течение длительного времени (более 30—60 с)
во избежание нарушений режима работы мельницы должен прово-
диться лишь до начала и по окончании опыта с принятием необ-
ходимых мер (подача воды) для предотвращения загорания или
взрыва пыли в мельнице вследствие повышения температуры.
8.(1.4. При определении производительности мельницы методом
тарировки питателя на остановленной мельнице взвешивают топ-
ливо, подаваемое питателем, в зависимости от положения отсекаю-
щего шибера и частоты вращения питателя.
Отбор топлива может осуществляться или описанным выше
способом или путем установки над ротором мельницы специаль-
ного лотка и ссыпания топлива через открытые дверки мельницы
на весы. Этот метод исключает нарушение режима работы топки
и мельницы, возможное при пользовании предыдущим методом,
однако точность его значительно ниже.
8.15. Метод обратного баланса котельного агрегата не может
обеспечить значительной точности определения производительности
и в то же время сложнее предыдущих.
Для определения расхода топлива, потребляемого котельным
агрегатом, необходимо измерение следующих величии:
паропроизводительности котельного агрегата;
97
: л >>ЛА1
V . >!
температуры перегретого пара и питательной воды; t
температуры уходящих газов; I
содержания в уходящих газах СО2 и продуктов химической ;
неполноты сгорания; '
содержания горючих в уносе и шлаке.
Кроме того, необходимо определение теплоты сгорания тоц-
лива, а также его зольности и влажности.
Распределение общего расхода топлива (т/ч) между мелыщ»
цами производится в соответствии с высотой слоя и частотой вра*
щения их питателей по формуле
h, п
pt ~~~ Q ----—: -------------- /а п.
к hxnx 4~ h2n2 + ... + hnnn *
где Вк —общий расход топлива на котел, т/ч; /и, йз, Аз— высота
слоя топлива на питателях, мм; н2, пз— частота вращения пю
тателей, об/мин.
Практически этот метод определения производительности мель-
ницы может быть применен лишь при одновременном испытании
мельницы и котельного агрегата.
Сочетание этого метода с одним из описанных выше и соот-
ветствующий анализ полученных результатов могут в значителю
ной мере снизить погрешность испытаний котельного агрегата и
мельницы.
8.1.6. Метод определения производительности на основе изме-
рения аэродинамического сопротивления пылепровода основан на
том [Л. 24—27], что перепад давлений на дроссельном устройстве,
типа трубы Вентури или на каком-либо местном сопротивлении
пылепровода за мельницей (например, колене) прямо пропорцио-
нален концентрации пыли в потоке пылевоздушной (пылегазовой)
смеси
(8Л)
где Арв — перепад давления, создаваемого воздухом без пыли,
кгс/м2; Арп=Арпв—Арв — перепад давления, создаваемого пылью,
кгс/м2; Арпв “ перепад давления, создаваемого пылевоздушной
смесью, кгс/м2; k — коэффициент пропорциональности; p=B/GB —
концентрация пыли в воздухе, кг/кг; G&=k'a КApBp»; а— коэф’
фициент расхода дроссельного устройства и рв — плотность возду-
ха, кг/м3.
На основании уравнения (8.4) после подстановки в него вели-
чин, составляющих ц, получаем:
Дрв
пропорциональна скорости воз-
для определения относительного изменения
мельницы достаточно измерить на чистом и
сопротивление трубы Вентури или какого-либо
поскольку величина
духа в трубопроводе.
Таким образом,
производительности
запыленном воздухе
существенного и постоянного местного сопротивления (лучше всего
поворота). Поскольку совместить эти два измерения по времени
^возможно, целесообразно для определения Лрв или wB исполь-
зовать перепад на специально установленной для этой цели в пьь
Лепроводе дроссельной диафрагме (рис. 5.1), показания которой,
*по-данным [Л. 26], не зависят от концентрации пыли в потоке.
Определить коэффициент a/k" или kfff можно, измерив в не-
скольких опытах производительность мельницы (одним из рассмот-
ренных выше способов) и Арп.
Рассматриваемый метод целесообразно использовать для ре-
гистрации текущей производительности мельницы. Для этого долж-
ны быть применены датчики с электрическим выходом для измере-
ния перепадов на трубе Вентури (местном сопротивлении) и дрос-
сельной диафрагме, с последующим их включением в схему
неуравновешенного моста [Л. 24]. Для этих же целей могут быть
применены измерительные блоки И-IV [Л. 28].
Метод может найти наиболее широкое применение при иссле-
дованиях, связанных с необходимостью определения относительного
изменения производительности мельницы, например при изучении
динамических характеристик установки либо при определении пре-
Рис. 8.3. Пылемер ВТИ, усовершенствованный СО ОРГРЭС.
/ _ лоток; 2 — наклонная полка; 3 — корпус расходомера; 4 — люк; 5— пру-
жина; 6 — шток; 7 — датчик перемещений.
7*
99
дельной производительности ШБМ. В этих случаях применим так-
же метод, основанный на изменении в зависимости от концентра-
ции пыли статического заряда изолированного электрода, введен-
ного в пылепровод [Л, 29]. До промышленного внедрения этот
метод, однако, ие доведен [Л. 28—33].
Представляет интерес метод, основанный на измерении кон-
центрации пыли с использованием радиоактивных изотопов [Л. 31].
8.1.7. Для пылесистем с молотковыми
а • а
Рис. 8.4. Схема массо-
мера для определения
расхода сыпучих ма-
териалов,
/ — съемная крышка;
2 — входное отверстие;
3 — центробежное коле-
со; 4 — внутренний кор-
пус; 5 — наружный кор-
пус; 6 — коробка скоро-
стей; 7 — электродвига-
тель; 8 — выходное от-
верстие.
и среднеходными мельницами, мельницами-
вентиляторами определение количества воз-
врата чрезвычайно затруднено из-за малой
длины течек либо, как например, в СМ и
ММ с шахтным сепаратором, вследствие
выпадения недостаточно измельченных ча-
стиц возврата обратно в мельницу в зоне,
непосредственно примыкающей к размоль-
ным элементам. Однако в некоторых слу-
чаях, когда сепаратор территориально уда-
лей от мельницы, появляется возможность
измерения количества возврата.
На рис. 8.3 приведена конструкция рас-
ходомера сыпучих материалов, разработан-
ная ВТИ [Л. 34] и усовершенствованная
СО ОРГРЭС [Л. 30]. Показания расходо-
мера прямо пропорциональны количеству
проходящего по течке материала, для опре-
деления абсолютного количества которого
требуется тарировка устройства. В каче-
стве датчика применяется стандартный ин-
дукционный датчик перемещений, который
позволяет организовать регистрацию изме-
нения количества возврата во времени. По-
следнее особенно важно при изучении ди-
намических характеристик мельницы.
Прибор, принцип работы которого бли-
зок рассматриваемому выше, описан в
[Л. 35]. Там же дано описание массомера
(рис. 8.4), принцип действия которого осно-
ван па связи вращающего момента, при-
кладываемого к центробежному колесу, с количеством проходящего
через прибор материала.
8.2, Отбор проб пыли для рассевки и определения
влажности
8.2.1. Отбор проб пыли из потока пылегазовоздушной смеси
при испытании пылеприготовительных установок прямого вдувания
является наиболее трудоемкой операцией вследствие необходимости
максимального приближения скорости потока иа входе в пыле-
отборную трубку (по величине и направлению) к скорости пыле-
газового потока в данной точке сечения. Последнее вызвано необ-
ходимостью избежать искажения в траектории движения частиц
пыли разных размеров, вносимого собственно пылеотборной труб-
100
gon: при скорости отсоса, меньшей скорости потока, часть мелких
фракций увлекается струями потока, огибающими наконечник труб-
ки, вследствие чего отобранная проба обогащается крупными части-
цами, а при скорости отсоса, большей скорости потока, — мелкими
фракциями пыли. Влияние скорости отсоса на представительность
отобранной пробы пыли может характеризовать рис. 8.5. Из гра-
фика видно, что ошибка в определении запыленности и соответст-
венно тонкости пыли меньше в том случае, когда скорость отсоса
несколько превышает ско-
рость потока, чем в проти-
воположном случае.
Из-за сложности опре-
деления направления векто-
ра скорости запыленного по-
тока обычно ограничивают-
ся отбором проб пылн в се-
чениях, достаточно далеко
(по крайней мере на два
калибра) отстоящих от
местных сопротивлений, при-
водящих к значительным
отклонениям направления
потока в трубопроводе от
направления его осевой ли-
нии. В ряде установок, на-
пример, при отборе проб
пыли в пылепроводах после
центробежных сепараторов,
устанавливаются успокоите-
ли (крестовины) для устра-
нения вращательного дви-
жения потока.
Уравнивание скорости на
Рис. 8.5. Влияние относительной ско-
рости отсоса пылевоздушиой смеси на
относительную запыленность отобран-
ной пробы.
А — отношение полученной запыленности
к действительной; Б — отношение скорости
потока к скорости отсоса.
входе в трубку со скоростью в по-
токе производится двумя методами:
путем иепосредствеииого измерения полного или динамиче-
ского давления в данной точке сечения и выдерживания соответ-
ствующего этому давлению расхода газа, отбираемого из этой
точки пылеотборной трубкой;
путем уравнивания статического давления в пылеотборной труб-
ке пли ее наконечнике (головке) со статическим давлением в пыле-
проводе (данной точке пылепровода), Этот метод основан па том,
что при отсутствии потерь давления между двумя сечениями дви-
жущегося потока равенство статических давлений в соответствии
с уравнением Вернули свидетельствует о равенстве динамических
напоров, т. е. о равенстве скоростей.
Первый метод более точен, но и более трудоемок.
Схема наиболее часто применяемой установки для отбора проб
ныли с использованием второго метода уравнивания скоростей
представлена на рис. 8.6. Под действием разрежения, создаваемого
эжектором, аэросмесь через пылеотборную трубку и соединитель-
ные шланги попадает в циклон, где происходит отделение пыли
от аэросмеси. Пыль накапливается в нижней части циклона и’затем
периодически отбирается путем отвинчивания стакана циклона.
Очищенный от пыли сушильный агент (насыщенный водяными па-
рами) через соединительные шланги н трубопровод попадает
101
М эжектор1 и затей выбрасывается в атмосферу. Регулирований
скорости отсоса производится, с помощью вентиля на основании до*-
казания тягомера, присоединенного к импульсным трубкам пыле-
заборной трубки.
Конструкции пылеотборной трубки, воздушного эжектора, ре-
гулировочного вентиля и циклона приведены в приложении 3.'
При использовании воздушного эжектора имеется возможность
выбрасывать очищенные от пыли газы вместе с эжектнрующим воз*
духом в помещение котельной, что упрощает схему отбора пыли*
Кроме того, в этом случае легче организовать установку индиви-
дуального эжектора к каждой пылеотборной трубке. Установка
в этом случае регулировочного вентиля непосредственно на линии
сжатого воздуха обеспечивает более плавную регулировку требуе-
мой скорости отсоса пылевоздушной смеси. * * .
Рис. 8.6. Схема установки для отбора проб пыли с помощью пыле-
отборной трубки и парового эжектора:
/ — пылеотборная трубка; 2 — шланг резиновый диаметром 1/2"; 3 — циклон;
4 — трубка резиновая диаметром 8.НО мм; 5—вентиль газовый диаметром
V/z; б — отсосный трубопровод диаметром 3"; 7 — тягомер с наклонной шка-
лой; 8 — паровой вентиль 20 мм; 9 — паровой эжектор.
Диаметр входного отверстия пылеотборной трубки, а также
диаметр отсосной трубы и соединительных шлангов должен подби-
раться для каждого конкретного случая, с тем чтобы в течение
желаемого времени получить достаточно представительную массу
пробы и, кроме того, обеспечить во избежание выпадения пыли
необходимую скорость (15—20 м/с) потока в отсосной трубе и
соединительных шлангах.
1 При небольшой (5—10 мин) продолжительности отбора пробы
пыли вместо эжектора может быть использован бытовой пылесос.
102
В случаях, когда пылеотборную трубку приходится часто из-
влекать из находящейся под давлением элемента пылесистемы, для
устранения пыления может быть рекомендована трубка с саль-
ником (рис. 8.7), конструкция которой рекомендована польскими
нормами по испытанию мельниц. Ее особенностью является возмож-
ность перекрытия отверстия «сальника» на время установки или
извлечения трубки с помощью заслонки, которая при отвернутом
стопорном винте может свободно перемещаться. Устранение пыле-
ния через зазор между трубкой и корпусом «сальника» обеспечи-
вается установкой матерчатой манжеты, которая прижимается
к пылеотборной трубке резиновым кольцом. Как видно из рис. 8.7,а,
Стеклянная ранка
Рис. 8.7. Конструкция пылеотборной трубки и сальника, устраняю-
щая пыление при установке трубки.
а — схема установки; 1 — трубка; 2 — брезентовый рукав; 3 — опорная втулка;
4 — втулка с заслонкой; 5 - приварное кольцо; б — трубка с опорной втулкой
(один конец брезентового рукава крепится к втулке, а второй — к пылеотбор-
1 ной трубке); в — втулка с заслонкой; г—циклон.
и
«
и
lie
|1ж
?
V.
эд
iRf
Ж
•I
в
ваш®
V.
И
ЭД.ЭДй:
•Y?
требуемая скорость отсоса устанавливается путем уравниваний
статических давлений в пылепроводе и трубке. При этом, однако
следует учитывать, что сопротивление пылеотборной трубки иа*
участке от входа пылегазовой смеси до штуцера для измерения
статического давления может значительно изменяться в зависи-
мости от скорости потока и концентрации пыли. Очевидно, что для
устранения погрешностей, вызванных непостоянством сопротивле-
ния указанного участка, требуется проведение специальных тари-
ровок. Тем не менее при производстве массовых отборов проб
пыли, например для контроля показателей работы мельниц в эке* !-Ч
плуатации, организация отборов проб пыли с помощью данной 'J
конструкции пылеотборной трубки, включая тарировку, представ-
ляется целесообразной. у
Отделение пыли в циклоне происходит как за счет центробеж-
ных сил, так и за счет сил тяжести. Для улавливания мелких
фракций пыли в циклоне устанавливается матерчатый фильтр (сук-
но, фланель). Разъем циклона уплотняется резиновой прокладкой.
Для предотвращения выпадения влаги на стенках циклона и
шлангов и налипания пыли циклон, а также шланги _________________
должны изолироваться. Если это мероприятие не устраняет выпаде-
ния влаги (при низкой температуре аэросмеси), то циклон следует
обогревать направлением на него горячего воздуха. Возможно так-
же применение электроподогрева (см. ниже). Циклон следует
устанавливать по возможности ближе к пылеотборной трубке для
уменьшения длины соединительных шлангов.
Несмотря на то что вертикальная составляющая скорости газа
(воздуха) перед фильтром циклопа составляет примерно 0/1 м/с,
ее достаточно для выноса частиц диаметром менее 60 мкм. Если
одновременно учесть, что значительная часть мелких фракций пыли
не улавливается матерчатым фильтром (об этом можно судить по
скоплениям пыли, прошедшим сквозь фильтр, на ..его верхней по-
верхности'), представляется целесообразным вообще отказаться от
применения фильтров и вводить поправки к остаткам на ситах на
основании заранее определенных пофракционных к. п. д. циклона.
Порядок определения этих величин дан в подразделе 7.1.
К- п. д. циклона можно определить в специальных опытах
путем установки за циклоном многослойного матерчатого фильтра
и взвешивания пыли, уловленной в циклоне.и фильтре.
Отказ от применения фильтра значительно упрощает процесс
отбора проб пыли и, в частности, устраняет ограничения в дав-
лении эжектора.
Воздушный эжектор создает разрежение до 2000 кгс/м2. При
затруднениях с использованием воздушного эжектора (непостоян-
ство давления воздуха в линии) может быть использован паровой
эжектор [Л. 1].
Представленная на рис. 8.6 установка для отбора проб пыли
из потока имеет существенный недостаток — уравнивание статиче-
ского давления в начале пылеотборной трубки со статическим дав-
лением в потоке не гарантирует равенства скоростей отсоса и по-
тока [Л. 36]. Кроме того, выравнивание статических давлений за-
труднено из-за больших пульсаций. В связи с этим более предста-
вителен отбор проб пыли с применением мерного участка (рис. 8.8),
который устанавливается между циклоном и эжектором.
Мерный участок позволяет судить о количестве отсасываемой
пылевоздушной смеси и, следовательно, о скорости аэросмеси во
104
А
....:эдэд
'"-'ЭД?
. .эд?;??
тщательноэд?Ж
--'с
:эд
.-'-ЭД-.ЭД
3..„
......
ЭД'ЭД
.ГЭД
'. -'ЭД -ЭД
••••-ЭДЭД
?:???
?;.?эд
.'.'ЭД?
........л.
••••• Г'ЭД
?ЭДЭДЭД-
n:
н
Ж»
’эд
эд
liil
.эд
ЭДЯ1я
..J
эдЙШй
ЭД-йЖ
эд
ЭД
эд
эд
s#
ЭД
ЭД
' '
ж
9Л
Ш
?ЭД|
::ЭДЭДЭД-:Ф'
|||1
:-;:ЭДЭДЭДЭД:
ЭДйИ
fci
эд
&
1
входном отверстии пылезаборной трубки. Перед началом испыта-
ний сечение отбора пыли должно тарироваться с помощью пневмо-
метрических трубок по скорости чистого воздуха (динамическому
напору) желательно при той же температуре, что и при работе
с топливом. Измерение динамического напора следует производить
в тех же точках сечения, в которых будут отбирать пробы пыли.
Тарировка выполняется при расходах сушильного агента, которые
намечены для проведения опытов с отбором проб пыли.
5;
эд
I
ж
эд
уэд
ЭД
I
:
S
i
L
X,
Рис. 8.8. Конструкция мерного участка для измерения количества
отсасываемой через пылеотборную трубку пылегазовой смеси.
/, 2 — труба диаметром 2"; 3 — переходный, конус; 4 — присоединительные
штуцера диаметром 7г или 7/3 5 — измерительная диафрагма: б — фланцы;
7 ~~ импульсные штуцера диафрагмы диаметром 8 мм; 8 — штуцер для изме-
рения давлений диаметром 8 мм; 9 — гильза диаметром 12 мм; 10 — про-
кладка.
При отборе пыли с использованием мерного участка соответ-
ствующий данной точке сечения и данному расходу сушильного
агента перепад на измерительной диафрагме устанавливается иа
основании заранее составленной таблицы. При этом должно быть
учтено различие в удельном объеме сушильного агента в сечении
отбора и у диафрагмы мерного участка. Для этого целесообразно
составить вспомогательную зависимость поправки к перепаду от
разности температур и давлений на указанном тракте /<==/( А/, Ар).
Принцип построения подобных вспомогательных зависимостей,
учитывающих изменение температуры, см. в подразделе 9.1. Анало-
гично —- по изменению удельного объема газа — может быть учтено
влияние разности давлений.
При использовании мерного участка должна быть исключена
конденсация водяных паров до места измерения объема сушиль-
ного агента. Для этого при отборе проб пыли влажных топлив цик-
лон и мерный участок целесообразно разместить в электрообогре-
ваемом шкафу, поддерживая в нем температуру 100—Ф10°С. Точно
также может быть рекомендован электроподогрев пылеотборной
трубки и в некоторых случаях соединительного шланга от пыле-
отборной трубки к циклону.
При использовании мерного участка необходимо исключить
присосы воздуха в установку. Достигнуть этого нетрудно, посколь-
ку о наличии присосов легко судить по мерному участку. Для
этого достаточно закрыть доступ газа в пылеотборную трубку
ладонью и создать достаточное разрежение в системе.
Диаметр отверстия диафрагмы мерного участка определяется
в соответствии с рекомендациями [Л. 37] или [Л. 4]. При значи-
105
тельных изменениях в расходах сушильного агента, особенно если
учесть неравномерность поля скоростей, может оказаться целесооб.
разным изготовление нескольких диафрагм с разными диаметрами
отверстий.
8.2.2. Для отбора проб пыли в круглом трубопроводе его сече-
ние разбивается на кольца равновеликой площади. Отбор проб
производится на окружностях, делящих эти площади на две равно-
великие части по двум взаимно перпендикулярным диаметрам
Количество колец выбирается в зависимости от диаметра пыл^
провода и равномерности полей концентрации, скоростей и крущ
пости частиц пыли в сечении отбора. При равномерном поле для
пылепроводов диаметром 500 мм и меньше можно разбить сечение
на 4—5 колец, для пылепроводов диаметром 500—800 —иа 5—6 ко-
лец и пылепроводов большего диаметра — на 6—8 колец< Расстоя-
ние гп (мм) точек отбора пыли от центра трубопровода опреде-
ляется по формуле
« / 2и — 1
гу 2^ * (816)
где Д — радиус трубопровода, мм; и —порядковый номер кольца,
считая от центра; т —число колец, на которое разбито сечеиие.
При отборе проб пыли в круглых трубопроводах значительные
погрешности^ вызываются повышенной концентрацией пыли в при-
стенной области. Это особенно ощутимо при отборе пыли после
центробежных сепараторов, в которых создается, а далее сохра-
няется вращательное движение потока. Для устранения погрешно-
стей, вызванных указанным явлением, в пылепровода за сепарато-
ром устанавливается стабилизатор, представляющий собой кресто-
вину («восьмерику») высотой, равной диаметру, выполненную из
стальных листов толщиной 3—5 мм. Помимо этого перед местом,
отбора пыли иа расстоянии (l,5-:-2)D устанавливается диафрагма
или сопло с отношением d/П=0,8ч-0,9 для отжатия пыли от стен-
ки. Последнее, помимо изложенных соображений, часто .бывает
необходимо вследствие трудностей с отбором пыли в ближайшем
к стенке кольце.
Отбор средней по величине пробы пыли рекомендуется про-
водить одновременно двумя пылеотборными трубками, перемещае-
мыми по двум диаметрам. Для удобства, рядом с трубками парал-
лельно им следует укрепить рейки с отметками, с помощью кото-
рых трубки последовательно устанавливаются в разных точках
сечения. Продолжительность отбора пыли в каждой точке ие сле-
дует принимать менее 30—60 с, поскольку с этой величиной стано-
вится соизмеримым время, потребное на установление требуемой
интенсивности отсоса (в течение которого отбор пыли производится
с меньшей или большей скоростью, чем иужио). Таким образом
определяется минимальная продолжительность отбора пыли из
всех точек одного диаметра, что позволяет определить диаметр
наконечника пылеотборной трубки. Для пояснения приведем при-
мер.
Сечение пылепровода диаметром 4000 мм разбито иа 7 колец.
При продолжительности отбора в каждой точке, включая настрой-
ку требуемой скорости, 60 с общая продолжительность отбора про-
бы пыли составит 14 мин. При средней производительности мель-
ницы 25 т/ч, количестве испаренной влаги ATF— 0,2 кг/кг и массе ..
106
Ж
дроби пыли 2 кг диаметр наконечника пылеотборной трубки опре-
деляется иа основании соотношения
д составляет 20,7 мм.
Диаметр пылеоТводящей трубки определяется на основе со-
отношения скоростей в потоке и собствеиио в трубке. При ско-
рости в потоке более Го м/с диаметр трубки следует принимать
равным диаметру наконечника (входного отверстия). При мень-
ших скоростях диаметр отсосной трубки следует сокращать, одна-
ко принимать его меньше 15 мм, особенно при отборе проб круп-
ной пыли, нецелесообразно. В этом случае имеет смысл увели-
чить диаметр наконечника и соответствен ио размер отбираемой
пробы пыли.
Пробы пыли, отобранные из всех точек каждого диаметра,
ссыпаются в соответствующие банки и взвешиваются. Для кон-
троля отбор проб пыли повторяется. Если масса проб первого и
второго отборов совпадает, то на этом операции, связанные с от-
бором пыли в текущем опыте, заканчиваются. Пробы пыли, ото-
бранные в двух диаметрах каждого отбора, объединяются, квар-
туются (см. ниже) и передаются иа ситовой анализ, т. е. в каж-
дом опыте производится рассевка двух самостоятельно отобранных
проб, характеризующих в каждом случае качество пыли, выдавае-
мой установкой в течение двух отрезков времени.
Сходимость масс и рассевок по двум отборам не гарантирует
правильности используемой методики. Гарантами этого являются
совпадение фактической производительности мельницы с рассчи-
танной иа основании уравнения (8.7) по массе проб пыли, отобран-
ных из двух диаметров, а также достаточная равномерность полей
концентраций и крупности частиц в сечении отбора. Проверка сов-
падения производительности мельницы, определенной различными
методами, значительно повышает точность всего эксперимента.
Сравнение следует производить графически. При хорошем совпа-
дении масс проб пыли, отобранных в первом отборе, с ожидаемым
по графику второй отбор пыли может при проведении эксплуата-
ционных испытаний, особенно когда не ожидается изменений в ка-
честве пыли, не производиться.
Для суждения о равномерности поля концентрации и круп-
ности пыли требуется отбор самостоятельных проб пыли из каж-
дой точки сечения. При этом масса проб из каждой точки не долж-
на быть меньше 200—-300 г. Несмотря на известную трудоемкость
описанной операции, ее необходимо проводить хотя бы 1 раз перед
началом испытаний.
При недостаточно равномерных полях концентраций и круп-
ности пыли (отклонения от среднего превышают ±50% относитель-
ных) проверка представительности методики может быть произве-
дена путем параллельного отбора проб в другом сечении. При
этом направления (диаметры) отбора проб целесообразно сместить
относительно первого сечения на 45°.
Отбор проб пыли в круглых трубопроводах рекомендуется
проводить на вертикальных или ела бона клон ных участках. Попо ль-
107
'' "Ж
..- ?Ж®
зованне горизонтальных участков из-за повышенной концентрации о о
пыли в нижней части трубопровода может допускаться только-,®
в случае проведения специальных измерений, позволяющих судить -?
о правомерности отбора пыли в этих условиях. ;
8.2.3. Особенность отбора проб пыли в прямоугольном трубо-
проводе заключается лишь в способе разбивки сечения. Сечение . / ’
трубопровода разбивается в этом случае на равные прямоуголь-
ники
этих
(лучше на квадраты), а пробы ныли отбираются в центрах
прямоугольников. Количество точек по глубине и ширине се- ?
Т Т Z4 ТТ t? у-г ’*** УТТТ Тт Ч *• Л ZS ***♦ rt у-г *** Л ♦» t * z’4 *•% * Т г*ч *4 *"• У-% Л » » л »» _ .. '
Д
Рис. 8.9.ч Конструк-
ция наконечника
пылеотборной
трубки Альиера.
чения принимается примерно в 2 раза меньшим
по сравнению с круглым трубопроводом ана- /
логичного размера. При наличии поворотов 9
перед местом отбора, вызывающих неравно-
мерное распределение пыли в одной из пло* С
скостен, количество точек отбора проб пыли Д
в этой плоскости должно быть увеличено при- ;
мерно в 1,5—2 рйза. у
8.2.4. Отбор проб пыли в молотковых . '
мельницах с шахтным сепаратором имеет свои
особенности. В большинстве шахтных мельниц
отделение из готовой пыли крупных частиц : :
под действием сил тяжести заканчивается
лишь после поворота потока к амбразуре, где
окончательной сепарации, помимо поворота,
способствует увеличение сечения. Поэтому от-
бор проб пылн должен проводиться из ам- ;
бразуры в сечении, по возможности ближай-
шем к топке,, Отбор проб пыли в рассматри- <
ваемом случае целесообразно проводить пыле-
отборной трубкой с наконечником Альнера
(рнс. 8.9).
При отборе проб пыли из амбразуры мо-
гут представиться несколько различных кон-
структивных решений (А, Б и В рис. 8.10).
Для отбора проб пыли из амбразуры по
варианту А изготавливается несколько пыле-
отборных трубок с разным радиусом гиба (в изображенном на в
рис. 8.10 случае необходимо две трубки). Радиус гиба выбирается
таким образом, чтобы минимальным числом трубок отобрать пыль Г
из большего числа точек сечения.
Для установки пылеотборных трубок во фронтовой стене шах-
ты мельницы против амбразуры вырезаются прямоугольные отвер-
стия, а в шахте к стене привариваются упоры для предупрежде-
ния провисания трубок. Ось трубок должна быть перпендикулярна
сечению отбора проб и проходить через точки Oi и О> (см. схему,
размещения точек отбора на рис, 8.10). Отбор проб желательно
проводить одновременно двумя трубками. Для этого в одно из
отверстий устанавливается трубка с меньшим радиусом гиба»
а в другое отверстие — с большим. С помощью специальных зажи-
мов и указателей головки пылеотборных трубок последовательно
устанавливаются в разные точки сечения. Например, вначале труб-
кой с меньшим радиусом гиба отбирают пробы пыли из точек 8',
9, < Д 2 и 7, а с помощью трубки с большим радиусом гиба —
из точек 11, 15, 10 и 6. Затем трубки меняют местами и отбирают ,
пробы пыли из остальных точек сечения. Можно применить трубки J
108
у*
ill
®1Й
И®
жж
г-ЖЖ-Ж
ШжШ
Ж
Л
i
t
ш
с двумя расположенными на разных радиусах наконечниками и
самостоятельными отсосами и импульсными трубками.
Для предупреждения присосов и пыления отверстия в стенке
шахты закрываются задвигающимися крышками.
Для отбора проб пыли из амбразуры по варианту Д в боко-
вой стенке амбразуры вырезаются круглые отверстия и привива-
ются кольца с пробками для установки пылеотборных трубок.
Путем одновременного перемещения всех трубок производится по-
следовательный отбор проб пыли из всех точек по ширине сечения.
Рис. 8.10. Различные варианты (Л, Б, В) отбора проб пылевоздуш-
ной смеси из амбразур шахтных мельннц.
г — размещение точек отбо&я проб пыли при варианте 4.
Для установки трубки в заданных точках сечения на ней наносят-
ся соответствующие риски, а для предупреждения ее поворота на
нее одевается зажимной хомут с упором.
Отбор проб пыли из амбразуры по варианту В производится
трубками, устанавливаемыми на потолке шахты таким ^образом,
чтобы трубки перемещались в наиболее узком сечении. С учетом
этого, а также поворота аэросмеси перед сечением отбора проб
пылеотборные трубки желательно устанавливать наклонно, направ-
ляя головки трубок параллельно наиболее вероятному направле-
нию движения аэросмесн. С помощью соответствующих рисок и
зажимных хомутов пылезаборные трубки устанавливаются в соот-
ветствующих точках по высоте сечения.
В связи с тем что изменение по сечению амбразуры тонкости
пыли, скоростей аэросмеси и концентрации происходит в основном
по вертикали, наиболее желательным является отбор проб пыли
109
Рис. 8.11. Схема отбора проб пы-
левоздушной смеси в эжекторной
горелке.
по варианту В. При этом обеспечивается отбор проб пыли из боль
шего количества точек по высоте сечеиия при относительно боле»
простом по сравнению с вариантом А способе отбора ,(небольшой
количество пылеотбориых трубок, возможность их одновременной
передвижения по сечению, более простая и надежная конструкпиа
пылеотборных трубок). Однако этот вариант не всегда примени!?
так как в большинстве случа’
ев^ пространство над амбразур
рои занято коробом вторичного
воздуха. '
В том случае, когда не
удается выполнить отбор проб
пыли по варианту В, применя-
ется вариант Л, или Б. Пер-
вый из них более представи-
телен, но и более трудоемок.
Применение варианта Б воз-
можно лишь при испытании
крайних мельниц при их уста-
н овке на ф ренте котельного
агрегата.
На рис. 8.11 приведен при-
мер отбора проб пыли в ка-
налах эжекторной горелки по-
еле смешения пылегазовоздуш-
ной смеси с вторичным возду-
хом, Отбор проб пыли в ука-
занном сечении был вызван ие
только отсутствием приемле-
мого участка до входа пы- 1
стремлением упростить методи-
ку отбора. Последнее обеспечивалось тем, что благодаря высокой ’
температуре смеси (около |150°С) исключалась необходимость обо-
грева циклона и пылеотборной трубки для устранения конденсации
водяных паров. Кроме того, благодаря значительным скоростям
пылегазовоздушной смеси в начальном участке горелки (около
20 м/с) значительно упрощалось уравнивание скоростей отсоса и
потока. В рассмотренном примере было выявлено, что уравнивание -
скоростей отсоса и потока с помощью наконечника трубки Альиера *
дает недостаточно удовлетворительные результаты — при неизмен-
ной производительности мельницы масса общей пробы пыли, ото-
бранной из всех точек сечения, уменьшалась по мере увеличения
расхода газов.
4*
легазовои смеси в эжектор, но и
8.2.6. При динамических испытаниях пылесистемы представляет
интерес выявление изменений по времени количества и качества
пыли, поступающей из мельницы в топку при тех или иных изме-
нениях режима. Для этого может быть рекомендован циклон, осна-
щенный по типу револьвера магазином банок, помещенным в уплот-
ненный кожух. Вращение магазина для смеиы баиок осуществля-
ется снаружи с помощью маховика.
Описанное устройство позволяет отбирать
пыли из одной, наиболее представительной,
с частотой 40—20 с.
раздельные пробы
точки пылепровода
8.2.6. Пробы пыли, отобранные согласно описанной методике,
могут быть в некоторых случаях использованы и для определения
ПО
Рис. 8.12. Конструкция щеле-
вой трубки для отбора проб
пыли иа влажность.
влажности. Это возможно тогда, когда в установке отсутствуют
существенные потери тепла, а также при поддержании (в том чис-
ле с использованием авторегулятора) температуры пылегазовой
смеси за циклоном, равной температуре в месте отбора пыли, пу-
тем подогрева циклона, пылеотборной трубки и т. п. В случаях,
когда велики потери тепла или присосы воздуха, проба пыли, ото-
бранная 'из-под циклона, будет
иметь повышенную влажность. При
этом невозможно определить по-
грешность. В целях исключения
этого пробы пыли для определения
влажности целесообразно отби- •
рать устройствами, в которых от-
сутствует возможность увлажне-
ния пыли и в то же время сохра-
няется достаточная представитель-
ность пробы по крупности частиц.
В большинстве случаев для
отбора проб пыли иа влажность
может быть применена щелевая
трубка (рис. 8.12), которую лучше
всего устанавливать вертикально
на горизонтальном участке пыле-
провода. Одиако и на вертикаль-
ных пылепроводах удается ото-
брать достаточно .представитель- -
ную пробу пыли.
В процессе иаладки измере-
ний необходимо сопоставить каче-
ство пыли, отобранной с помощью
пылеотборной с наконечником и
щелевой трубок» Кроме того, це-
лесообразно сравнить влажность .
проб пыли отобранных разными
методами.
Пробы пыли на влажность не-
обходимо непосредственно вслед
за отбором поместить в байку
объемом около 200 см3 с притер-
той или резиновой пробкой. Бан-
ка должна быть полностью запол-
нена пылью.
8.2.7. Сито для рассева пыли
ский цилиндр диаметром 200 мм и высотой 50—80 мм. Б иижнеи
части сита укрепляется металлическая сетка. При просевке сито
закрывается крышкой.
Металлическая сетка для сит изготовляется в соответствии
[Л. 38]. В табл. 8.1 приведена номенклатура выпускаемых про-
мышленностью СССР контрольных сеток, применяемых при дроб-
лении, помоле и обогащении различных материалов. Номер сетки
соответствует размеру стороны ячейки в свету в миллиметрах.
Сетки изготовляются из латуни (№ 2,5-0,071) и фосфористой
бронзы (№ 0125-004). Сетка для сит не должна иметь механических
повреждений, порванных проволок и зеленых коррозионных пятен.
Методы проверки сеток определены ГОСТ 3584-73. Во избежание
представляет собой мёталличе-
— —- —.
111
Номенклатура сеток, применяемых для контроля размера
частиц, получающихся при дроблении, помоле и обогащении
различных мате риалов (ГОСТ 3584-73)
09
08
07
068
05
0355
0315
0224
018
016
014
0125
0112
01
009
008
0071
0063
0056
0045
№
сетки
Размер стороны ячейки в свету
Номиналь- ный, мм Допускаемые отклоне- ния от среднеарифме- тического, %
для всех измеренных ячеек для отдель- ных ячеек
Номиналь-
ный
диаметр
проволоки,
мм
2,00
1,60
1,00
0,900
0,800
0,700
0,250
+12
V
О)
0,180
0,160
0,100
0,090
0,071
0,050
+ 15
+40
й
’.В
4W
40
49
16
0,35
0,35
0,14
0,13
0,13
0,055
0,035
0,03
74
80
91
99
114
139
323
800
910
1040
1180
1250
1430
34,6
54,9
64
130
160
-331
1040
1480
1890
2130
2630
3460
3900
5476
6400
8270
13900
15000
70,0
64,0
60,8
55,0
51,3
л
112
Рис. 8.13. Определение размера отверстий сит
мической сетки РРБ.
О для снт н ^К200: ф - для сит
с помощью лога риф-
ошибок сетка перед испытанием должна быть протарироваиа. При
наличии контрольных сит эта тарировка может быть выполнена
следующим образом:
две навески пыли, отобранные из тщательно перемешанной
пробы \ просеиваются на комплекте контрольных сит (состоящим
не менее чем из двух сит) и параллельно на рабочих ситах (одном
или нескольких). Определение точного размера сит осуществляется
с помощью логарифмической сетки характеристики пыли. Пример
подобного определения размера отверстий рабочих снт приведен
на рис. 8.13.
При рассевке одной и той же пробы пыли (после тщательного
перемешивания) на контрольных Т?к9о и /?к2оо и рабочих R'x и R"x
ситах получены следующие результаты:
^к9ог=50%; j?k2ooS=2O%; ^"х===23,0%.
Откладывая на логарифмической сетке остатки пыли на кон-
трольных ситах /?к88 и /?к2оо и соединяя нх прямой линией, полу-
1 Для тарировки сит следует взять пробу пыли с остатками на
ситах, близкими средним значениям, имеющим место при испыта-
ниях данной установки. Желательно протарировать < сита также и
при крайних значениях остатков на них.
8—901 113
чаем график характеристики пыли. Затем иа эту линию откладу.
ваем остатки на рабочих ситах и иа оси абсцисс находим соответ-
ствующий этим остаткам размер отверстий сит. Ситу № 1 соот-
ветствует размер отверстий 80 мкм, а ситу № 2—180 мкм.
Подобным же методом при обработке результатов испытаний
остатки иа нестандартных ситах приводятся к ситам с размером
отверстий 90 и 200 мкм.
8.2.8. Отбор средней пробы пыли для рассевки из первичных
проб производится следующим образом.
1. Банка с первичной пробой медленно переворачивается
5-6 раз и затем оставляется в покое на 5—10 мии; после этого
осторожно снимается крышка банки и пыль высыпается на метал-
лический противень, где разравнивается слоем толщиной не более
10—15 мм.
2. Производится разделка слоя первичной пробы путем его
квартования (см. методику отбора средних проб топлива), и от-
бирается навеска средней пробы в количестве 25 г. Аналогичным
образом отбирается навеска для контрольной рассевки. Ввзвеши-
вание производится на технических весах с точностью до 10 мг.
Рассевка пыли осуществляется вручную или на специальных
просевочных машинах в соответствии с инструкциями. Ручной рас-
сев производится следующим образом.
1. Помещают навеску в сито с наименьшим размером ячеек
(например, 90 мкм), закрывают крышкой и просеивают ее над
противнем, перебрасывая сита из одной руки в другую. Для луч-
шего использования поверхности сита его 3—4 раза в минуту
поворачивают вокруг вертикальной оси на 90° и ударяют ладонью
по обечайке. Через каждые 2—3 мии сито очищают снизу мягкой
щеточкой. Если заранее не определено время рассева на данном
сите, то окончание рассева контролируется по интенсивности высева
над листом белой бумаги. Если на листе лишь изредка появляются
отдельные пылинки, то рассевку можно считать законченной.
По окончании рассевки обстукивают сито и остаток пыли со-
бирают на край сита и затем высыпают на чашку весов. Сито
после рассевки очищают щеточкой.
2. После взвешивания остаток на тонком сите высыпается иа
более грубое сито (например, 2Q0 мкм) и просеивается с сохране-
нием тех же правил.
Результаты рассевки записываются в специальный журнал.
Контрольный просев на одних и тех же ситах одним и тем же
просевщиком ие должен давать отклонений, больших 3% (относи-
тельных).
В тех случаях, когда отобранная для рассевки пыль обладает
большой влажностью, может происходить замазывание сит. Это
приводит к удлинению времени рассевки и может исказить ее ре-
зультаты. Некоторое искажение результатов рассевки может про-
исходить также в результате подсушки пыли во время ее просева.
Для предупреждения указанных явлений проба пыли, отобранная
для рассевки, должна предварительно высушиваться до воздушно-
сухого или близкого к нему состояния. Сушат пыль в сушильном
шкафу при 7(FC.
В последнее время широкое распространение получили пневма-
тические просевочные машины (рис. 8.14). Принцип их действия
заключается в том, что поток воздуха, выходя из сопла вращающе-
гося короба, проходит сквозь сетку в полость сита и как бы ожи-
114
жает и перемещает слой пыли. В результате этого и происходит
отсеивание мелких фракций. Процессу отсеивания способствует то,
что, попав в полость сита, воздух, далее двигаясь вниз, вновь про-
ходит сквозь сетку в том же направлении, что и мелкие фракции.
В первоначальной конструкции машины воздушный короб вра-
щался в результате реакции струи, вытекавшей из соответственно
размещенных отверстий. Эта конструкция давала недостаточно
стабильные результаты, так как при больших меняющихся во вре-
мени частотах вращения сопла пыль прижималась к обечайке сита
и процесс просеивания затягивался. В конструкции, изображенной
на рис. 8-114,а, вращение сопла с частотой 8—J2 об/мпи произво-
дится электродвигателем.
Рис. 8.14. Пневматическая рассевочная машина.
а- схема; б — построение графика для определения продолжительности рас
севки пыли; 1 - съемная часть корпуса; 2 — воздушное сопло; 3 ~~ вращаю-
щийся короб; 4 окна для входа воздуха в короб; 5 — корпус; б — крышка
из оргстекла; 7 — прокладка; 8 — сито с обечайкой; 9 — электродвигатель;
10 щель для входа воздуха в машину.
Разрежение в корпусе мельницы около 300 кгс/м3 создается
эжектором, пылесосом или вентилятором.
Для рассевки данным способом берется проба подсушенной до
воздушио-сухого состояния пыли массой 50 г. Время рассевки зави-
сит от свойств топлива и номера сетки. Для этого снимается зави-
симость остатка на сите от времени просеивания (рис. 8.14,6), ко-
торая сопоставляется с результатами ручной рассевки, периодически
проводимой для контроля.
8.3. Отбор проб топлива. Определение
гранулометрического состава, насыпной массы
и размолоспособности топлива
8.3.1. При испытании мельниц практически приемлемым сле-
дует считать отбор проб угля, сланца и фрезерного торфа с ча-
стотой отбора отдельных порций ие чаще чем через 3—5 мии.
Минимальная масса первичной пробы должна составлять для угля
и сланца не менее 60 кг, а для фрезерного торфа — 30 кг [Л. 39].
8* 115
порций при отборе проб угля
)•—50 0—75 0—100 0—150
•Ж
ж'
S:
'С
'Й
•X
' 1*'
„нь
н
га
фрезерного торфа должна быть
Минимальная масса отдельных
и сланца следующая:
Размер кусков, мм .... О—25
Масса порций, кг .... . 1
Масса порций при отборе проб
не менее 1 кг.
Если при пользовании указанными нормами получается чрез-
мерная частота отбора отдельных порций, масса порций может
быть увеличена.
Отбор проб может быть произведен на участке от бункеров
до мельницы или подсушивающего устройства. В случае установку;
открытых ленточных питателей пробы отбирают непосредственно,
с ленты. При установке закрытого скребкового питателя отбирать
пробы можно из топливных течек до или после питателя. При
отборе проб из течки после питателя следует считаться с возмож-
ностью пыления в месте отбора проб.
« , * /Ш
0 Ж
470
хжхзс
420
'ШИТ
№
f
' а
-1
’’’Ж
ft
?"
,м
' ,.:я
-S
}vXt
'.ft
:1
- ta?
•Т
' Л
$
• •«
Рис. 8.15. Приспособление для отбора проб топлива из течки после
питателя топлива, находящейся под давлением (применительно к теч-
ке диаметром 400 мм).
/ __ стенка течки топлива; 2 — приварной патрубок; 3 — совок; 4 корпус с пе-
реходом для присоединения бака; 5 — резиновая лента с зажимом для уплот-
нения места соединения; б — бак для набора пробы топлива; 7 стопорный ft
винт; 8 — рукоятка для поступательного перемещения и поворота совка.
116
ж
.X
1
7ё /•
- .«
.;.Ч
'.- ft
- "i
’' я
'
'1
Одна нз возможных конструкций приспособления для отбора
проб топлива в этом случае показана на рис. 8.15.
Для набора порций топлива изготавливаются специальные сов-
ки, размеры которых должны обеспечить при неполном их заполне-
нии получение порций необходимой массы. Так, недопустимо на-
бирать порцию в 1 кг 2 раза совком емкостью в 0,5 кг. Помимо
этого, для получения представительной пробы размеры приемного
отверстия пробоотборника должны в 4 раза превосходить макси-
мальные размеры кусков угля, встречающихся в опробуемом топ-
ливе, т. е. при крупности угля до 25 мм ширина совка должна
быть не менее 100 мм, а размеры отбирающего отверстия не менее
100X400 мм.
Отбор проб с ленточного питателя производится таким обра-
зом, чтобы пересечь весь поток движущегося по ленте топлива.
Основным требованием, предъявляемым к процессу разделки
первичной пробы, является неизменность представительности пробы
во всех стадиях этого процесса и по всем показателям. Для вы-
полнения этого требования необходимо, чтобы:
первичная проба до ее разделки хранилась в иеобогреваемом
или слабо обогреваемом помещении в плотных, закрывающихся
ящиках или байках;
период хранения первичной пробы был возможно коротким;
процесс разделки пробы организован так, чтобы потеря влаги
была по возможности минимальной.
Процесс разделки пробы топлива обычно включает в себя
четыре этапа: измельчение, перемешивание, сокращение и отбор
лабораторной пробы. Наиболее желательной является разделка
пробы топлива механизированным способом. При этом всю пробу
топлива (угля или сланца) пропускают через дробилку и измель-
чают до размера кусочков 3 мм. После измельчения пробу сокра-
щают в порционере для получения необходимого количества лабо-
раторных проб массой не менее 0,5 кг каждая. При отсутствии
порционера сократить пробу можно методом квартования (см.
ниже).
Если механизированное дробление почему-либо невозможно,
пробу угля или сланца приходится измельчать вручную. Во избе-
жание потери влаги измельчение должно производиться по воз-
можности быстро. При этом не рекомендуется применять контроль-
ные просевки через сита для определения максимальной крупности
кусков, так как при этом имеет место подсушка топлива. Крупность
кусков в этих случаях следует устанавливать на глаз, что при на-
выке можно производить весьма точно.
Согласно существующим нормам топливо должно пройти пред-
варительное дробление на тракте топливоподачи до максимального
размера кусков 15—25 мм. Если это условие выполняется, то сле-
дует, не производя контрольных просевок, приступить к перемеши-
ванию и сокращению пробы.
Перемешивание пробы производится по способу конуса, заклю-
чающемуся в постепенном насыпании набираемых из пробы порций
топлива в коническую кучу. При применении этого способа необ-
ходимо стремиться к тому, чтобы каждая последующая порция
топлива попадала на вершину конуса с разных сторон. После того
как вся проба насыпана в коническую кучу ее повторно переме-
шивают. Для этого обходят вокруг уже имеющейся кучи, забирают
из ее нижней периферийной части порции топлива н насыпают
117
новую коническую кучу. После двукратного перемешивания присту-
пают к сокращению пробы, При этом минимальная масса пробы
должна соответствовать следующим данным:
Максимальный размер кусков, мм .. 25 13 3 1
Минимальная масса пробы, кг .... 60 15 3,75 0,75 (лаборатор-
ная проба)
Сокращают пробу методом квартования. Для этого коническую
кучу топлива сплющивают каким-либо плоским предметом (листом
железа); при этом не допускается смещать ось конуса. Образовав-
шийся круг должен иметь одинаковую толщину во всех частях.
Разравнивание круга путем переноса топлива из одной части в дру-'
гую не допускается. Полученный круг делится двумя взаимно пер-
пендикулярными диагоналями (желательно с помощью специальной
крестовины) на четыре равных сектора. Два противоположных сек-
тора удаляют, а оставшиеся подвергают дальнейшему перемешива-
нию на конус и квартованию до получения остатка массой, не ме-
нее указанной выше.
Топливо с максимальным размером кусков до 25 мм (минимум
60 кг) просеивается на сите 13X13 мм. Остаток на этом сите дро-
бится до прохода через это сито. Затем аналогично изложенному
выше перемешивается и сокращается проба (минимум до 15 кг).
По окончании последнего сокращения пробы с максимальным
размером кусков до 3 мм отбирают пробу для анализа на влаж-
ность методом выборки. Для этого делят пробу, предварительно
расположенную тонким слоем в виде прямоугольника, рядом вза-
имно перпендикулярных линий на равные квадраты с размером
стороны около 10 см. Из середины квадратов равномерно, напри-
мер в шахматном порядке, из всей глубины слоя набирают пло-
ским совочком две пробы по 2 кг каждая. Пробы высыпают
в герметически закрывающиеся железные или стеклянные банки.
Уплотнение крышки железной банки может быть выполнено с по-
мощью" электроизоляционной ленты. На каждую банку с пробой
наклеивают (вкладывают) этикетку с указанием даты и номера
опыта, места отбора пробы, требующегося анализа. Одна проба
направляется непосредственно после разделки в химическую лабо-
раторию на анализ, а другая, контрольная, хранится до получения
результатов анализа.
При необходимости одновременного, отбора проб для анализа
на зольность, теплоту сгорания и т. д. оставшееся после отбора
проб на влажность топливо подвергается дроблению до полного
прохода через сито 3 мм. После этого топливо перемешивают и
сокращают до получения остатка 2—4 кг, из которого методом вы-
борки отбирают две пробы не менее 0,5 кг каждая.
Разделка проб фрезерного торфа, прошедшего предварительное
дробление, производится только путем перемешивания и сокра-
щения.
Для отбора н ручной разделки проб топлива необходим сле-
дующий инвентарь:
а) металлическая плита размером 2X1,5 м с плотно прилегаю-
щими со всех сторон бортами для дробления, квартования и со-
кращения пробы;
б) трамбовка;
в) совковые лопаты;
г) деревянные ящики или металлические банки для накопления
топлива. Ящики должны быть обиты внутри оцинкованным сталь-
118
ным листом с пропаянными швами, борта ящиков и крышек для
герметичности обиваются войлоком пли резиной. Металлические
банки должны иметь плотно прилегающие крышки;
д) металлические или стеклянные герметически закрываемые
банки вместимостью не менее 2,5 кг при отборе пробы на влаж-
ность крупностью 0—(13 мм. При отборе лабораторных проб круп-
ностью 0—3 мм банки должны вмещать не менее 0,75 кг топлива;
е) совки и другие приспособления для отбора проб топлива;
ж) сита проволочные с квадратными отверстиями для просев-
ки угля.с размерами отверстий 25X25, 43x13, 3X3 мм;
з) металлические крестовины для квартования проб.
8.3.2. Для определения гранулометрического состава топлива
используется первичная проба, отобранная для определения влаж-
ности топлива. В случае, когда размер максимальных кусков не
превышает 25 мм, для ситового анализа может быть использован
остаток первого квартования пробы. Масса пробы для ситового
анализа должна быть не менее 30 кг. При крупности топлива более
25 мм и необходимости проведения ситового анализа первичная
проба должна быть соответственно увеличена не менее чем на
30 кг путем увеличения числа порций или их массы. Пробу для
ситового анализа в этом случае отбирают путем предварительного
квартования первичной пробы.
Согласно [Л. 40] рассев топлива с размерами кусков более
25 мм производится на штампованных ситах с круглыми отверстия-
ми диаметрами 150, 100 и 50 мм. Дальнейшая просевка осуществля-
ется иа проволочных ситах с квадратными отверстиями размерами
25X25, 13X13, 6x6, 3x3 и 1X1 мм. В связи с тем что до размола
в мельницах топливо должно пройти предварительное дробление
до минимального размера кусков <15—25 мм, для испытания мель-'
ниц достаточно изготовить лишь снта с размером 25x25 мм и ни-
же. Для удобства просева сита выполняют в виде грохотов, для
чего сетку закрепляют на деревянные рамы размерами 0,7x0,5 м
с бортами высотой не менее 100 мм и с четырьмя ручками.
Перед началом рассева всю отобранную для этого пробу топ-
лива взвешивают. Рассев начинают на ситах с большими разме-
рами отверстий, переходя последовательно к ситам с меньшими
размерами. При рассевке часть пробы рассыпают лопатой' по по-
верхности сита и просеивают движением грохота в одну и другую
сторону до прекращения заметного выделения подрешетного про-
дукта. Оставшееся на сите «топливо собирают и складывают в от-
дельном месте до окончания рассева всей пробы.
Прошедшее через сито топливо тщательно собирают и просеи-
вают указанным выше способом на сите со следующим меньшим
размером отверстий до рассева всей пробы на полном наборе сит
(25X25, 13X13, 6X6, 3X3 и 1X1).
Если в процессе рассева потери составят более 2% массы про-
бы, то устанавливают причины этих потерь и в необходимых слу-
чаях ситовой анализ повторяют. При подсчете результатов рассева
величину потерь добавляют к классам 0—1 мм и 1—3 мм пропор-
ционально их выходам.
Полученные при просеве топлива фракции взвешивают, после
чего вычисляют выход каждой фракции (частные остатки) в про-
центах к массе всей пробы, а также суммарный выход (полные
остатки), для чего к остатку на сите данного размера прибавля-
ются остатки на ситах больших размеров. На основании этих дан-
119
W1
ii
ill
ши
ив
Результаты определения относят к единица
насыпной массы предварительно дробленного
топлива можно применять ящик размерами . Ш
.j ад
насыпной массы может быть использована
И®
жад
«я
'Ж
" адД-f
> . 'Д
йых производится построение характеристики гранулометрическом'? -I
состава топлива в логарифмической сетке РРБ или КФЖ.
8.3.3. При определении производительности мельницы объем-
ным методом необходимо знание насыпной массы топлива — массы
единицы объема топлива в насыпном виде с включением в объем Л
пор, а также промежутков между отдельными зернами или куска- '
ми топлива. Для определения насыпной массы наполняют топливом
какую-либо емкость определенного объема и взвешивают загружен-
ное в нее топливо,
объема -— 1 м3.
При определении
до класса 0—25 мм
0,3X0,3хо,3 м.
Для определения
часть первичной пробы, идущей для определения гранулометриче-
ского состава топлива.
8.3.4. Для возможности сравнения отдельных опытов или испы-
таний различных мельниц на разных топливах требуется опреде-
ление коэффициента размолоспособиости топлива. Определение
коэффициента размолоспособиости топлива обычно проводится
в лабораторных условиях и может быть осуществлено различными
методами [Л. 41, 42]. При испытании мельииц может быть при-
менен разработанный ВТИ метод определения относительной раз-
молоспособиости топлива [Л. 43], который легко осуществить
непосредственно на электростанции. При исследовательских и при-
емочных испытаниях необходимо производить контрольное опреде- {
ление коэффициента размолоспособиости нескольких проб топлива
по стандартному методу ВТИ.
В приборе ОР ВТИ для определения относительной размоле- /
способности топлива (рис. 8.16) масса размольного стержня с до-
полнительным грузом равна 3 кг. В собранном виде без топлива
верхний обрез направляющей трубки должен находиться на уровне ад
нулевого деления шкалы. При этом размольный стержень нижним
концом опирается о дно размольной камеры. Стержень должен
свободно перемещаться в направляющей трубке, но без излишнего
зазора, так как это может привести к* удару стержня о размолы ?
ную камеру, а не о топливо.
Отбор пробы для определения относительного коэффициента.
размолоспособиости топлива производится аналогично отбору про- J
бы для определения влажности. Размер фракций топлива 0—43 мм.
Методика определения размолоспособиости иа приборе ОР
следующая [Л. 43]. ад
1. Проба угля подвергается просеву на сите 3,3 мм, а остаток |
на сите дробится до полного прохода через указанное сито. За j
тем проба просеивается на сите 2,3 мм и из остатка на указанном J
сите отбирается проба весом 100 г (фракции 2,3—3,3 мм), которая 5
подсушивается до воздушно-сухого состояния [Л. 43]. Доведен- >
ную до этого состояния пробу вторично просеивают на сите 2,3 мм ;
для удаления мелочи, которая могла образоваться в процессе сунь
ки и пересыпания пробы. . \
2. Из всей пробы отбираются три навески по 5 г каждая, ко-
торые взвешиваются с точностью до 0,01 г. J
’3. Навеска 5 г высыпается в размольную камеру прибора и
разравнивается путем встряхивания камеры. Размольная камера I
ставится иа подставку, и вставляется до отказа направляющая |
робы отбираются три навески по 5 г каждая, ко-
тся с точностью до 0,01 г.
трубка. В последнюю сверху вводится размольный стержень вместе
с грузом до деления 150 мм. Затем стержень сбрасывается на на-
веску топлива и записывается пройденный им путь (450 мм минус
деление шкалы, совпадающее с верхним обрезом направляющей
трубки).
4. После первого удара стержень поднимается, снимается на-
правляющая трубка и навеска в размольной камере перемешивает-
ся (острием узкого ножа) и разравнивается. Производится второй
удар стержнем с той же высоты —150 мм. Записывается путь,
пройденный стержнем. Затем с такой же последовательностью опе-
раций производится третий удар.
/I
780
7П
ж
Ф 160
Рис, 8.16. Конструкция
прибора ВТИ для опре-
деления относительной
размолоспособиости,
/ — подставка; 2 — размоль-
ная камера; 3 — направляю-
щая трубка; 4 — размольный
стержень; 5 « дополнитель-
ный груз; 6 — металлическая
линейка.
о
ю
го
50
40
50^
60
80
Ж
ИО
по
/50
/40
ISO
160
zoo
...
продукт на сите 90 .мкм.
с точностью до 0,01 г) и
5. После трех ударов просеивают
Остаток иа сите взвешивается |(также
загружается в размольную камеру для продолжения размола.
Всего по каждой навеске производятся 12 ударов, 4 рассевки
и взвешивания. Результаты определения наносятся иа график за-
висимости прохода через сито 90 мкм в граммах от затраченной
работы Л, кгс-м. При правильности определений указанная зави-
симость должна представлять плавную кривую.
6. В описанном порядке осуществляется размол трех навесок.
Для оценки размолоспособиости принимается среднее значение
коэффициента размолоспособиости, полученное при размоле трех
120
' >
......\#-
навесок. Расхождение между отдельными значениями коэффициент 4
та размолоспособности не должно превышать 3%.
Подсчет относительного коэффициента размолоспособности Кл 0
для каждой навески производится по формуле
?
1
о 90
л.о — & Л
л
Wi
где Z)9o -проход через сито 90 мкм. Принимается проход после
12 ударов; А — затраченная работа, кгс-м, подсчитываемая из вы-
ражения /U-32/ц в котором 3 — масса размольного стержня с до
полиительным грузом; Sft —суммарный путь, пройденный стерж
нем за 12 ударов, м.
Коэффициент размолоспособности пробы топлива подсчитыва-
ется как среднеарифметическое из коэффициентов размолоспособ
ности трех навесок.
;
Ш
И
ЛЩО:
лЛА
у
at
ж
И
и
А'---
Я
Результаты определения размолоспособности на приборе
ОР ВТ И (образец записи)
.л,Л-.ГГ.ГПТ.-Г!.!-.;:-.... .-..
Первая навеска1
Номер удара Л, м Л, кгс-м Яао» г Дю» г
Номер
удара
0,134
0,134
0,135
0,135
0,136
0,136
1,210
2,430
4,620
4,190
н;,,, п ни
0,380
I
0,810
10
11
12
1 Так же записывают результаты для каждой из последующих навесок.
•:-г. •пт'/
В табл. 8.2 в качестве примера приведены результаты опреде- Я
ления коэффициента размолоспособности’для канского угля на при- ?
боре ОР ВТИ (для краткости даны лишь результаты размола >
одной навески). ;
Подсчет коэффициента размолоспособности производится по о
формуле (8.8) .
1,850
Хл.о=3< 4,926 = 11130,
. . ......
При заготовке пробы на определение коэффициента размоле*
способности взамен сеток 2,3 и 3,3 мм могут быть применены сетки
размерами от 1,2 до 4 мм с разницей в размерах ячеек выбранных
сит не менее 1 мм.
8.4. Определение расхода сушильного агента
В большинстве котельных установок с молотковыми и средне^
ходными мельницами сушка и вентиляция мельниц производятся
горячим воздухом. При сжигании высоковлажных углей н уставов*
- •“
ке мельниц-вентиляторов топливо сушат смесью топочных газов и
горячего воздуха, а в разомкнутых схемах пылеприготовления —-
уходящими газами соответствующей температуры. При сушке га-
зами или их смесью с воздухом непосредственная тарировка изме-
рительных (дроссельных) устройств пневмометрическнмн трубками
часто бывает затруднена из-за высокой температуры газов или
большого содержания золовых частиц. Для этой дели можно при-
бегнуть к косвенным методам определения расхода газа:
1) тарировке соответствующего участка газохода на воздухе;
2) определению расхода газа по тепловому балансу смешения
его с воздухом с измерением количества последнего;
3) определению расхода газа по разбавлению его воздухом
(по значению избытка воздуха) с измерением количества послед-
него.
Из перечисленных косвенных методов определения расхода
сушильного агента наиболее целесообразен первый метод, который
к тому же почти во всех установках можно осуществить.
8.4.1. Измерение расхода воздуха осуществляется либо с по-
мощью нормальных дроссельных устройств, либо помощью упро-
щенных измерительных устройств (мультипликаторов, упрощенных
пиевмометрических трубок и т. п.), препарированных стандартными
пневмометрическими трубками (рис. 8.17).
При измерении расхода воздуха нормальными дроссельными
устройствами (круглыми или прямоугольными диафрагмами) необ-
ходимо выполнение требований к нх расчету, изготовлению и уста-
новке [Л. 36]. Выполнение таких требований иногда оказывается
затруднительным из-за отсутствия прямого участка достаточной
длины. В этих случаях приходится тарировать дроссельные устрой-
ства с помощью пиевмометрических трубок.
При определении размеров дроссельного устройства следует
исходить из того, чтобы перепад давления на нем при минимальных
эксплуатационных расходах воздуха был не менее 20 кге/м2 для
использования дроссельного устройства при автоматизации процесса
горения.
При больших скоростях в воздуховоде перед мельницей взамен
дроссельного устройства может быть установлена -упрощенная пиев-
мометрическая трубка (рис. 8.17,6), в которой для получения боль-
шего значения намеряемой величины минусовая трубка направлена
в сторону, противоположную направлению движения воздуха. Бла-
годаря этому достигается увеличение перепада примерно в 1,4 раза.
Увеличение перепада может быть дополнительно достигнуто за счет
местных сопротивлений при установке плюсовой трубки в начале
воздуховода (после шибера), а минусовой — в конце воздуховода.’
В тех случаях, когда перепад давлений, измеренный пневмомет-
рической трубкой, по каким-либо причинам недостаточен, взамен
этой трубки может быть установлена трубка микровентури, чаще
называемая .мультипликатор (рис. 848), позволяющая получить
видимый по вторичному прибору перепад, примерно в 3 раза боль-
ший динамического давления в воздуховоде. Недостатками ’мульти-
пликаторов являются пульсирующий характер показаний и измене-
ние показаний вследствие заноса узкого сечения мультипликатора
золой.
Когда отсутствует уверенность в сохранении примерно постоян-
ного поля скоростей по сечению при изменении расхода воздуха,
пользоваться мультипликаторами или упрощенными чшевмометриче-
123
•/y
..III"
'to:
сйми трубками нельзя. Обеспечить достаточно представительной
измерение расхода воздуха* в таких случаях можно с помощью
осродняющих насадков (рис. 8.19). Эти насадки изготавливаются
длиной, равной диаметру или ширине (глубине) воздуховода с
размещением приемников полного давления на таком удалении друг
от друга, чтобы можно было измерить давление в серединах рав-
новеликих площадок, иа которые разбивается сечение .(см. ниже).
Рис. 8.18. Конструкции трубок микровентури для измерения расхода
воздуха одинарного (а) и двойного (б) типов.
/ — насадок; 2 импульсные трубки; 3—насадок внутренний; 4 — штуцер;
5 _ переходная трубка; б — установочный пруток,
WMWKgMMftJKMWd
Рис. 8.17. Конструкции пневмометрических трубок.
а - трубка Прандтля: / — насадок; 2 — крышка насадка; 3 — наконечник; 4--
трубка (футляр) диаметром 16x1,5(16X1) мм; 5 — внутренняя плюсовая трубка
диаметром 6X1 мм; £ —внутренняя минусовая трубка диаметром 6X1 мм,
7 — корпус сальника (разрезной); 8 — приварное кольцо; 9 — зажимное коль*
цо; 10— сальниковая набивка.
б — трубка ВТИ: / — насадок; 2 — импульсные трубки диаметром 6X1 мм;
3 — трубка (футляр) диаметром Vs". v
в — упрощенная трубка, требующая тарировки; (в — глубина воздуховода),
г — трубка ЦК.ТИ для запыленного потока: / — насадок; 2 — кожух; 3 —винт
Мб; 4, 5 — трубки диаметром 6X1 мм; £ —трубка защитная диаметром
16X1 мм; 7 — наконечник; 8 — винт М3; 9— ребро жесткости.
124
</>1
:b
Ы.".
й
100(250)
0,5 Ъ+30
О
ъ
и,ц..
0,5 b
L — Ъп ~4J0
| Рис. 8.19. Конструкция осредняющей пневмометрической трубки.
jj I — штуцер под резиновую трубку; 2, 5 — донышко; 3 — трубка газовая диа*
$ * метром 3Д"', 4 насадок.
I 125
ИМ;
*
%
И
Статическое давление измеряется с помощью штуцеров, йривар^уш
. ных к стенке воздуховода.
Тарировка указанных выше устройств производится с помощью
пневмометрических трубок. Наиболее распространены трубки Правд?*
ля (рис. 8.18,а). Однако более предпочтительна п невмометрическая
трубка ВТИ (рис. 8,18,6), которая дает в 2 раза больший перепад-
менее чувствительна к отклонению оси отверстий от направления
потока, не так быстро забивается пылью, имеет более простой и
удобный сальник. При выборе места для установки пневмометрнче<
ских трубок следует стремиться к обеспечению наибольшей длины
прямого участка перед ними. Измерения для повышения точности
следует проводить по возможности на участке воздуховода с мень-
шим сечением (если сечение меняется), где динамический перепад
имеет большее значение.
Если воздуховод имеет круглое сечение диаметром до 1 м,
пневмо метрические трубки устанавливаются по двум взаимно пер-
пендикулярным диаметрам. Для воздуховодов большего диаметра
устанавливаются три трубки под углом 120° друг к другу. При
прямоугольном сечении воздуховода пневмометрические трубки сле-
дует по возможности устанавливать на меньшей стороне прямо-
угольника. Благодаря этому можно уменьшить количество трубок
или тем же количеством трубок измерить динамическое давление
в большем числе точек сечения. Одновременно следует стремиться
к тому, чтобы трубки при тарировке перемещались в направле-
нии возможного изменения скоростей воздуха вследствие влияния j
местных сопротивлений на участке перед местом измерения или <
после него.
При определении расхода воздуха п невмометрическим и трубка*
ми необходимо снять поле динамических давлений и определить <
средние по сечению динамическое давление и скорость. С этой
целью сечение разбивается на ряд равновеликих площадок, в центре ?
которых измеряются динамические давления. J
Круглое сечение воздуховода разбивается на ряд равновеликих
по площади колец. Динамическое давление измеряется на окруж- i
костях, делящих площадь кольца на две равновеликие части в че-
тырех (две трубки) или шести (три трубки) точках. Расстояние •
точек, в которых производятся измерения от центра воздуховода, !
определяется по соотношению (8.7).
Ориентировочно число колец выбирается так:
Диаметр воздуховода, мм . 350 400 500 600 700 800
Число колец . .
Прямоугольное сечение воздуховода разбивается
угольники. Количество прямоугольников по глубине и ширине'сече- тельном устройстве или пневмометрической трубке должны согла-
ния принимается примерно в 2 раза меньшим, чем число колец J созываться на основе следующей формулы:
в круглом трубопроводе. Тарировку рекомендуется производить |
одновременно всеми трубками, число которых должно быть равно | h. -я о\
числу прямоугольников в тарируемом сечении по ширине воздухе* | 2 1 рс.а ’ (° од
Намерение давлений в каждой точке сечения независимо от его | виях, ^гсЛм^Оп^^ воздухе и в рабочих уело-
формы производится дважды —при прямом и обратном ходе 3 ного агента в рабочих условиях кЛ^ЯУХЙ П₽И таРяРовке и сушиль-
"рру'(5ки JViWdH/iA, txl / М »
При тарировке дроссельного или упрощенного устройства тре* j полученная о^2^ЧТ'ЬВаеТСЯ иа Ра^очие условия
буется измерение температуры и влагосодержания воздуха, статичен | у^ойктв^р^ пеРетада на верительном
126 ii '
7 ?'
900 1000 J
15 16
ша «а
10 12 14
на прямо-
в
ского давления в месте измерения расхода и барометрического
давления.
В качестве вторичного прибора при использовании пневмометри-
ческих трубок или дроссельных устройств наиболее желательно при-
менение микроманометров с возможностью изменения угла наклона
шкалы. Щитовые тягомеры с наклонной шкалой (тягомеры Креля)
для этих целей менее удобны и менее точны. Тарировка дроссель-
ного или упрощенного устройства производится при двух-трех
расходах воздуха. Пределы изменений расходов воздуха должны
быть выбраны таким образом, чтобы при последующих испытаниях
расходы воздуха укладывались в эти пределы.
Осредняющие насадки (рис. 8.19) при отсутствии очень больших
неравномерностей в скорости потока по сечению (о чем можно
судить по конфигурации воздуховода) не требуют тарировки с по-
мощью пневмометрических трубок. В ряде случаев — при очень
больших размерах сечений воздуховодов, при отсутствии площадок
вблизи воздуховода и т. д. — применение этих насадок может зна-
чительно упростить измерение расхода воздуха.
По данным [Л. 44] благодаряi конической или сферической
раззенковке приемных отверстий насадки нечувствительны к скосу
потока в пределах ±20°. Насадок (в зависимости от конфигурации
поля) дает усреднение полного давления с ошибкой не более
±2н-8% при отношении ЛМИн/Лмако до 0,5.
8.4.2. В схемах пылеприготовлеиия с мельницами-вентиляторами
и газовой сушкой топлива требуется определение расхода газа.
Однако применение дроссельных устройств, как правило, затрудне-
но— в газоходе перед вводом топлива чрезвычайно высокая темпе-
ратура, после ввода топлива намерению мешает само топливо,
а после сепаратора — большая концентрация пыли. Однако в уста-
новках, где имеется избыток давления в пылепроводе за сепарато-
ром, могут применяться дроссельные диафрагмы, поскольку на их
показания не влияет присутствие пыли [Л. 26],
В тех случаях, когда избыток давления мельничного вентиля-
тора отсутствует, в качестве импульса Для измерения расхода газов
может быть использовано сопротивление участка газохода от топки
до места ввода топлива. Если входное окно и собственно газоход
не шлакуются, то в качестве одного из импульсов (начального им-
пульса) может быть использовано разрежение в топке на уровне
газозаборных амбразур. При наличии шлакования разрежение в
начале участка берется за зоной шлакования.
Описанный выше измерительный участок тарируется на чистом
воздухе с помощью трубок Прандтля. Для достижения одинаковых
_ . . и расхода
сушильного агента при испытании мельницы перепады на из мер и-
ЛПО ТГТ- ГЧТЬЖ л У5ЛЛЧ.Л —> л —-- -* **
пределов изменения расхода воздуха при тарирорке
AlHTTTtrYtt ттг<«^ — .......
' ' ' I
' .-'..vl,.-'
к
к
'НИС
. JS
itos
йййй
ж»
ж«и
ЖЙ
1Ш
aw
ЙйН
№
йш
ж»
Slit
жж
Плотность дымовых газов, необходимая для расчетов по
муле (8.9), определяется на основе отношений, приведенных в
разделе 9.1, и анализа дымовых газов на содержание RO2.
Определение расхода дымовых газов по тепловому бала»су < Ж
их смешения либо разбавлению измеренным количеством воздуха .
рассмотрено в подразделе 9.3. ' Ж Ж|
й . ж
8.5. Измерение температуры сушильного агента, I
пылегазовоздушной смеси и топлива
Измерение температуры сушильного агента перед мельницей l-B
обычно производится с помощью термопар. В качестве вторичногой <1
прибора желательно использовать переносные потенциометры.
Для получения поправочного коэффициента к показанию
трольной термопары требуется тарировка сечения, в котором изме- -?й|
ряется температура сушильного агента. Такая тарировка сечеиия чо
температуре производится аналогично тарировке сечения по тороЖжЖ
стям. Контрольная термопара обычно устанавливается в центре
сечения. Ж '.
Термопары для измерения температуры сушильного агента / |
должны устанавливаться в том участке воздуховода или газохода, |
где поле температур наиболее равномерно. Так, при измерении
температуры сушильного агента, состоящего из смеси топочных 3|
газов и горячего воздуха, необходимо место измерения температуры
смеси располагать на наибольшем удалении от места их смешения.
При этом желательно устанавливать термопары после нескольких
местных сопротивлений, благодаря которым обеспечивается переме-
шивание сушильного агента.
Измерение температуры пылегазовоздушной смеси за мельни-
цей производится с помощью ртутных термометров или термопар
с открытым спаем. Применение последних, особенно выполненных из
проволоки малого диаметра (0,5 мм и менее), обеспечивает неболь-
шое запаздывание в измерении температуры. Последнее условие
крайне необходимо для суждения о стабильности режима работы
мельницы. Для этой же цели целесообразно применение в качестве
вторичного прибора самопишущего потенциометра.
При выборе места установки приборов по измерению темпера?* :
туры за мельницей следует считаться с .тем, что сушка топлива в
процессе размола, хотя и происходит очень интенсивно, одиако |
имеет конечную скорость. Поэтому для выявления влияния времени |
контакта пыли с сушильным агентом и а температуру пылегазовоз-
душной смеси можно измерять температуру по длине пылепроводов.
При испытании ШМ следует считаться с тем, что температурд''й'’;;|
аэросмеси может быть неравномерна по сечению шахты, поэтому
необходимо измерить температуру с нескольких сторон сепарационж
ной шахты.
Для измерения температуры топлива порция (1,5—Q аог насыпает-
ся в банку примерно такой же емкости, а затем в топливо погру-
жается до отсчитываемого деления термометр. Измерение темпера-
туры топлива производится периодически через каждые 15—30 мин ..
(каждый раз отбирается новая порция топлива).
:
8.6. Измерение статических давлений и разрежений
............................................................... •;
Измерение статических давлений и разрежений при испытании
мельниц обычно производится с помощью U-образных тягомеров. i
*
lif
шя
«и
яад
"Ж
л
Однако при малой, разнице давлений в соседних сечениях менее
30—50 кгс/м2 целесообразна установка микромаиометров.
Для отбора импульсов давления или разрежения в стейке воз-
духовода (газохода, пылепровода) вырезается отверстие диамет-
ром 12—14 мм. Затем в отверстие на глубину 1—3 мм внутрь
трубопровода вставляется штуцер и приваривается к стенке. Шту-
цер представляет собой стальную трубку длиной 100—200 мм
(в зависимости от температуры измеряемой среды) и наружным
диаметром 10—12 мм. Конец штуцера, вставляемый в воздуховод,
должен быть обрезан перпендикулярно оси трубки и не иметь за-
усенцев. Второй конец штуцера запиливается под резиновую труб-
ку. Ось штуцера должна быть перпендикулярна стенке воздуховода.
Рис. 8.20. Конструкция штуцера для измерения давления пылегазо-
воздушной смеси.
/ — стенка пылегазовоздухопровода; 2 — штуцер; 3 — крышка для возможно-
сти очистки штуцера от отложений пыли.
При измерении давлений запыленного сушильного агента реко-
мендуется применение штуцеров, изображенных на рис. 8.20.
Места установки штуцеров для измерения давления выбираются
исходя из стоящих при испытании задач. Однако во всех случаях
необходимо стремиться к выявлению сопротивления всех основных
элементов пылесистемы. В общем случае требуется выявление со-
противления следующих элементов:
регулирующего шибера на газовоздуховоде перед мельницей;
подводящих газовоздуховодо® ’(опускной шахты М-В до и пос-
ле места врезки течки топлива);
мельницы, а также ее элементов (входных воздуховодов, лопа-
точного аппарата);
пылевыдающего патрубка (пылегазовоздухопровода, соединяю-
щего мельницу с сепаратором);
сепаратора;
распределителя пыли;
пылепроводов до и после распределителя;
горелок;
пылеконцентратора по линии основных и сбросных горелок.
Штуцера необходимо приваривать, как правило, в тех же сече-
иияЯ, которые фигурируют в аэродинамическом расчете пылесистемы
оoni 129
у •. •
Я»
лллж
Ля!№
: Л; У-?;:
л;?Ш
•:••••.• .
при определении сопротивлений отдельных элементов, т. е. за сена-? I
ратором — вблизи фланца, перед горелкой— в непосредственной |
близости к ней и т. й. Это позволяет легко сравнивать н анализа- '
ровать расчетные и фактические данные.
Представляет интерес также определение давлений в отдельных
характерных точках установки питателе, месте ввода течкн топ-
лива и возврата в размольную часть молотковой мельниДы, до и
после мигалки на течке возврата из сепаратора М-В. Эти измерения
при правильном выборе места могут значительно помочь анализу
показателей установки.
•г
.4
/4-
р
Л1
8.7. Измерение загрузки электродвигателя мельницы
Измерение потребляемой электродвигателем мельницы электро-
энергии осуществляется с помощью электросчетчиков нли с по-
мощью ваттметров. Счетчики и ваттметры перед испытанием должны
пройти проверку. Переводной коэффициент счетчика должен быть
небольшим, что в значительной степени повышает точность измере-
ния расхода электроэнергии. Показания счетчика записываются
в начале и конце опыта. При этом должно быть точно отмечено
время снятия его показания. При настройке режима опыта, в кото-
ром одним из определяющих параметров является загрузка элек-
тродвигателя мельницы, примерное определение последней может
быть произведено путем подсчета количества оборотов якоря счет-
чика за определенный промежуток времени.
Для настройки опыта, контроля за стабильностью режима,
а также определения динамических характеристик мельницы целе-
сообразна установка самопишущего ваттметра. Для этой цели мо-
жет быть использован электронный потенциометр с соответствующим
датчиком, записывающий на ленте пером. Для предупреждения на-
ложения при записи отдельных колебаний загрузки электродвигате-
ля должна быть подобрана соответствующая скорость движения
ленты.
Достаточно точное определение мощности по схеме двух ватт-
метров, а тем более по эксплуатационным .счетчикам, как правило,
обеспечить невозможно в связи с перегрузкой стационарных транг-
* форматоров тока (ТТ) и напряжения (TH), а также значительным
отличием номинальных значений тока ТТ от реально имеющих место
при работе мельницы. Особенно велики ошибки в измерении мощ*
ности при малых загрузках мельниц, близких к мощности холостого
хода.
На рис. 8.21 приведена рекомендуемая принципиальная схема
измерения мощности1 применительно к асинхронному электродви-
гателю ДАЗО-1910-10 1600 кВт, 6000 В молотковой мельницы
ММТ 2600/2550/690. Эта схема позволяет:
с достаточной, точностью определить потребляемую мощность
в диапазоне (0,14-щ1,1) JVHum электродвигателя в любой момент
времени с помощью двух однофазных ваттметров при небольших
относительных загрузках электродвигателя или одного трехфазного
ваттметра при значительных загрузках;
с минимальной погрешностью учесть с помощью счетчика за-
траченную во время опыта электроэнергию;
/ -
1/7
Стаи,и,она.рныи.
ГН €000/100
?00/з
ИГ.
:'Ш
ли
$
&
/'W,
д
Wh
б)
ил
Цепь бклюьения в
Цель оглклюуения 8
3
/ООО кв/
6,0 кв
лг
Рис. 8.21. Принципиальная схема измерения мощности электродвига-
теля мельницы (обозначения см. на с. 132).
а-первичная (силовая) цепь электродвигателя (В “ Л™Вна'-
рнчные токовые цепи с измерительными приборами; ® ~ "^" (отключения)
пояження с измерительными приборами, £ цепь вк
и электродвигателя.
.......д.
• .• • ". .
''МёЛ;
к.-лик.
аж
у:-ЙИ):
BW:
&
':
Ж
1 Схема разработана инженером ОРГРЭС И. Н. Финкель
штейном.
130
••I'
да!
ж
в 81 \О
\Д*
5J-
да
шш.
131
регистрировать мощность по времени в целях выявления дщщ.
мических характеристик установки с помощью датчика мощности
и малоинерционного самопишущего потенциометра.
Ниже приводится перечень аппаратуры для измерения мощности
по схеме рис. 8.21:
жж
its
***
:t®St
ждд
-чв
яд
1в»
ж
ж
№
VV
Трансформатор тока (ГТТ, 2ТТ) ТПЛ-10-Р/Р 200/5, кл. 0,5 . . .
Трансформатор напряжения (Тр) И-50, кл. 0,2, завод „Точэлек-
троприбор“ (г. Киев) ................................
Ваттметр (1FJ 3-фазный Д 582/4, £.7 4 00; 125; 250; 375 В;
/=2,5; 5 А; кл. 0,5, завод „Точэлеюроприбор“................
Ваттметр (F2, №s) Д 542/3, £/=30; 75; 150; 300 В; /—2,5; 5 А;
кл. 0,5, завод „Точэлектроприбор* ..............
Счетчик (Wh) 3-фазиый САЗУ, U=380; £/=100; 220; 380 В;
/—5 А; кл. 0,5, изготовит ель—Ленин гр ад скин электромехани-
ческий завод . ............, . . .......................; ,
Датчик мощности (Д№) СВПА-2, £/ = 100 В; / — 5А, завод
„Электропультй (г. Ленинград) ................................
Амперметр (Л) Э-378, шкала 200 А, который включается через
трансформатор тока 200/5, Устанавливается иа щите блока . »
Электронный потенциометр ЭП (на схеме не показан) КСПЧ, мо-
дификация 41.140.50.040. Предел измерений 0—100 мВ, к нему
подсоединяются вторичные цепи датчика мощности................
Переключатель малогабаритный (В/, В2) ПМОФ 45-222222 . . .
Переключатель малогабаритный (ВЗ) ПМОВ-222222. Устанавли-
вается на щите блока..........................................
Выключатель автоматический В5 трехполюсиый АП-50 .....
Кнопка Кн с самовозвратом для аварийного отключения мель-
ницы . ......................................... ........
Вторичные приборы “ваттметры, счетчики и потенциометр —
устанавливаются на специально созданном для испытаний пульте
управления мельницей, который желательно разместить вблизи нее.
Останов »и пуск электродвигателя и контроль за его относительной
загрузкой по показаниям амперметра производятся со щита управ-
ления мельницей
В схеме предусмотрена блокировка от 'повреждения измеритель-,
ных приборов пусковым током электродвигателя ’{рис. 8.21,6 и г):
пуск электродвигателя требует 'включения переключателя В1, кото-
рым шунтируются приборы. После пуска и необходимости включе-
ния приборов переключатель ставится в положение «отключено».
Однофазные ваттметры, необходимость в использовании которых
при больших загрузках электродвигателя отпадает, могут быть за-
шунтированы переключателем В2.
Для обеспечения правильных показаний электроизмерительных
приборов сопротивление соединительных проводов от каждого
трансформатора тока ITT до измерительных приборов не должно
превышать 0,20 Ом. Для этой же цели вследствие большой загрузки
трансформатора напряжения Тр типа И-50 (иа него включены три
прибора) цепи напряжения датчика мощности должны подключаться
к стационарному трансформатору напряжения 6000/100.
Привязка ((тарировка) показаний потенциометра к конкретным
значениям потребляемой мощности производится с помощью ватт-
метров или счетчика.
Жй
.
;1;
V
.Y<:
••:K
• '• .• ...,::
IB
f'Xv;
Ж'й
8ЖВ
ЙЖ
ш
Схема предусматривает изменение диапазона шкалы потенцио-
метра и смещение начала отсчета с помощью обычно используемых
для этой цели устройств — делителя напряжения и др.’
Определение потребляемой мельницей мощности обычно произ-
водится без учета к. п.д. электродвигателя. Такой подход вносит
известные искажения в характеристики мельниц, поскольку в обла-
сти малых производительностей и тем более при работе на холостом
ходу к. п.д. электродвигателя значительно отличается от номиналь-
ного значения. В связи с этим рекомендуется приводить значение
потребляемой из сети мощности к наиболее часто встречающемуся
к.п.д. электродвигателя — 92%. Сделать это можно на основании
характеристики электродвигателя.
, (8.11}
6иас — вла-
тем пер а туре
8.8. Определение влагосодержания воздуха
и сушильного агента
Для определения влагосодержания сушильного агента могут
быть рекомендованы психрометрический, конденсационный и хими-
ческий методы [Л. 45 и 46].
8.8.1. Психрометрический метод основан иа измерении различий
в показаниях сухого и.мокрого термометров в зависимости от отно-
сительной влажности газа. Эти различия определяются следующими
уравнениями:
<? = -/—.100^—— 100; (8.10)
“нас /'нас
/?Вл А (/сух ^вл) (В ± Рпс) + Агаз)
р = (В + А,с)
где d — содержание влаги в анализируемом газе, кг/кг;
госодержаиие насыщенного водяным паром газа при
сухого термометра (при <p=400%), кг/кг; р— парциальное давле-
ние водяного пара в анализируемом газе, равное парциальному
давлению насыщенного водяного пара при температуре точки росы,
мм рт. ст.; рнас, рвл—парциальное давление насыщенного водяного
пара при температуре газа (температуре сухого термометра) и
насыщенного водяного пара у поверхности жидкости при темпе-
ратуре жидкости (температуре мокрого термометра), мм рт. ст.
Зиачеиия рнас и рВл определяются по таблицам водяного пара
(давление насыщения при соответствующей температуре); /сух,
/пл — показания сухого и мокрого термометров, °C; В — барометри-
ческое давление, мм рт. стд рпс, ргаз — давление или разрежение
(по отношению к барометрическому) соответственно в психрометре
и анализируемого газа, мм рт. ст.; А—психрометрический коэффи-
циент, величина которого определяется прежде всего коэффициентом
теплоотдачи от газа к воде. Последний в свою очередь зависит от
скорости газа, омывающего термометры. Коэффициент А, если
не указан в паспорте прибора, рекомендуется определять по следу-
ющей эмпирической формуле:
А = 0,00001 (бб-)--//-) , (8.12)
у' \ Г
где v — скорость газа, м/с.
133
жа
ЯЯ
При определении относительной влажности атмосферного в '
духа давления ргаз и рас, -очевидно, одинаковы. Соответствии' ’
упрощается и уравнение (8.11). . енчо.
Относительная влажность воздуха может определяться как » 1
уравнениям (8.10) и (8.11), так и по психрометрическим таблицей
или графикам (<рйс. 8.22). Психрометрические таблицы н -график г'
рис. 8.22 рассчитаны из условия, что скорость движения воздухе
' около «мокрого» термометра, имеющего шаровидный neaennv»»-'-
Л=а0007947Т 8 Д° 12 ММ’ С°СТаВЛЯеТ °’8 М/С> а коэФФициент
ж
в
я
Ж
ш
11
11
ж
И
Ж
Для измерения влажности сушильно-вентилирующего агента
(воздуха или дымовых газов) за мельницей применяются психро-
метры закрытого типа (рис. 8.23), через которые эжекторам обеспе-
чивается проток газа с определенной скоростью. Схема установки
включает в себя газоотборную трубку, циклонный пылеуловитель,
матерчатый фильтр, фильтровальный патрон со стеклянной ватой,
психрометр, реометр или измерительный участок, эжектор, тягомег-
ры для измерения давления (разрежения) у шокрого^ термометра
и в пылегазовоздухопроводе. Для исключения конденсации водяных
о
30
10
о
ш
в
Ж-
Ж
Ж
ж
I
ш
AV<
А
,||'Л
' %А
^7
•г.
>б'
Cl'Y
•!'Н
;й
Рис. 8.23. Схема психрометра закрытого типа для определения
влагосодержания газа.
/ — стеклянный корпус; 2 и <3 ~ термометры; 4 — резиновые трубки; 5 — на-
порный сосуд с запасом воды.
,',?А
' ''i
'Л,;
4
''Й
10 20
График относительной влажности воздуха в зависимости
от показаний сухого и мокрого термометров.
$
Для определения относительной влажности наружного воздуха
наиболее употребительны психрометр без принудительной циркуля-
ции воздуха н экранной защиты от излучения окружающих предме-
тов и аспирационный психрометр, в котором имеется двойная
экранная защита от излучения, а просос воздуха со скоростью
2—2,5 м/с обеспечивается с помощью небольшого вентилятора с
пружинным приводом. Коэффициент А для аспирационного психро-
метра принимается равным 0,000662.
. :;л
•,-й
>1
$
.,Sii|
• rf
'?Я
паров и а участке до психрометра, особенно при анализе газов, близ-
ких к насыщению водяным паром, необходимо максимально сокра-
тить длину соединительных линий и тщательно их изолировать,
а также применить электрический обогрев пылеотборной трубки и
пылеуловителей. Сам психрометр необходимо поместить в хорошо
изолированный ящик. Вместо электроподогрева циклона может быть
применен подогрев его горячим воздухом.
Скорость газа, омывающего мокрый термометр, должна быть
на-уровне 3—5 м/б с тем, чтобы уменьшить погрешности измерения,
свойственные малым скоростям [формула (8.12)], и в то же время
не допустить осложнений, вызванных быстрым загрязнением психро-
метра при больших скоростях. Для снижения погрешностей измере-
ния поток газа не должен омывать поверхность воды, а длина
135
-
. » '"Л*
^фитиля» не должна быть излишне большой, поскольку это может :
затруднить достаточное смачивание мокрого термометра. •
Вместо ртутных термометров в приборе, изображенном да
рис. 8.23, могут быть установлены батареи из последовательно со»
единенных термопар (гипертермопары)* Рекомендуется рабочие
концы ।(горячий спай) одной батареи установить на месте сухого
термометра, а свободные (холодный спай)—в термостате.
Второй батареей термопар целесообразно непосредственно из-
мерять психрометрическую разность температур, т. е. ее рабочие
концы поместить на месте сухого термометра, а свободные — на .
месте ^мокрого». Применение термопар позволяет вести регистрацию
по времени влажности сушильного агента, что в ряде случаев,
например на топливах с резко меняющейся влажностью, может
иметь самостоятельный интерес.
•Й
шл
1в
hi#f
эд»
i®
Уровень pmtjmu
•Ж'-й
Ш
Рис. 8.24. Схема прибора для определения температуры точки росы
конденсационным методом.
1 — термометры; 2, 5 — вход и выход газа; 3 — тонкостенные стеклянные или
металлические трубки; 4 — щнток для крепления трубок; 6 — резиновые проб-
ки; 7 — стеклянные краники для спуска сконденсировавшейся воды.
Определение относительной влажности при использовании пси-
хрометра закрытого типа производится по формулам (8.11) и (8.12)
с учетом того, что давление в психрометре вследствие значитель-
ного сопротивления пылеуловителей и отсоса газа эжектором может
быть намного меньше давления в пылегазовоздухопроводе.
8.8.2. Конденсационный метод определения влагосодержания
газа основан на том, что интенсивность снижения температуры
влажного, но не насыщенного парами воды (при <р<?100%) газа
по длине охлаждаемой трубки значительно уменьшается с момента
начала конденсации пара на стенах трубки, т. е, с момента дости*
жения -точки росы»
136
Прибор, основанный на указанном принципе [Л. 45], состоит
из зигзагообразной стеклянной или металлической трубки (рис. 8.24),
в верхние колена которой через резиновые пробки вставлены тер-
мометры требуемой длины и цены деления 0,2°€, а в нижние — стек-
лянные краники. Через трубку эжектором отсасывается газ с по-
стоянной скоростью, что контролируется реометром.
Одновременный отсчет показаний шести термометров, располо-
женных на равном расстоянии по длине трубки, позволяет построить
кривые охлаждения (рис. 8.25), точка перелома которых будет со-
ответствовать точке росы.
Необходимая скорость отсоса устанавливается при наладке
прибора. При этом следует учитывать целесообразность применения
повышенных скоростей [Л. 45] для обеспечения достаточной тепло-
передачи между газом и термометром. В то же время необходимо
Рис. 8.25. Пример построения кривых охлаждения газа в приборе,
показанном на рис. 8.24.
стремиться к тому, чтобы начало конденсации воды приходилось
ближе к середине зигзагообразной трубки. Последнее можно регу-
лировать с помощью настольного вентилятора, изменяя интенсив*
ность теплоотдачи от трубки к окружающему воздуху. Установка
прибора для определения точки росы осуществляется аналогично
установке закрытого психрометра.
Определение относительной влажности газа (%) иа основа
экспериментально полученной температуры точки росы производится
исходя из следующего отношения:
’’йУ’ м>
где рнйс—-парциальное давление насыщенного водяного пара, соот-
ветствующее температуре анализируемого газа (температура из-
меряется непосредственно в участке пылесистемы рядом с местом
отбора пробы газа), мм рт. ст.
значения р и рНас определяются по таблицам насыщенного
водяного пара.
8.8.3. Из химических методов определения влагосодержания
может быть рекомендован метод полного поглощения всей влаги
из определенного количества газа химическими реактивами. Коли-
чество газа измеряется при этом реометром или счетчиком расхода
газа. Содержание влаги d (кг/кг) определяется по изменению массы
трубок с реактивами по отношению к массе пропущенного через них
газа
G V9
(8.14)
где Ag— изменение массы трубок с реактивами за время опыта, кг;
G и у — масса и объем пропущенного через трубки за то же время
газа, кг или м3; р — плотность газа, кг/м3.
В качестве химических реактивов могут быть использованы
пемза, пропитанная серной кислотой, хлористый кальций или фос-
форный ангидрид.
8.8.4. Для определения относительной влажности сушильного
агента расчетным путем исходя из уравнения (8.10) требуется опре-
деление d и duac. Значение dHac (кг/кг) может быть подсчитано по
уравнению
( Ро.в.п Риас
нас — Л Р м _
(8.15)
где ро.в.п=0,804 кг/м3— плотность водяного пара при 0°С и
760 мм рт. ст.; ро.с.г — плотность сухого сушильного агента, кг/м*,
при тех же нормальных физических условиях.
При сушке воздухом уравнение (8.15) приобретает следующий
вид:
_ Рнас______ п ______Рнас
нас- 1,293В+Ргаз~Атс ’ *
(8.16)
Значение парциального давления насыщенного водяного пара у
при дайной температуре рНас определяется по таблицам насыщен-
ного водяного пара.
138
| Влагосодержаиие анализируемого газа (кг/кг) определяется иа
||снов-е следующего уравнения; 1
d4“ Д 1^7 ц+AcxzZ в , (8,17)
dr — начальное влагосодержаиие сушильного агента.» кг/кг;
IW _ Д7пл
. , .. Г)..(.....—।—n—’ruiuf-“tv t_гтг„-л '7 'Г'С ж .Ж
~ 100 ----- 1ГПЛ доля
испаренной влаги топлива, jx—концентра-
0 10 20 30 30 50 60 00 80 90 г/кг
Рис. 8.26. Взаимосвязь абсолютной н относительной влажности воз-
I духд при барометрическом давления 745 мм рт. ст.
II
I
I ция сырого топлива по отношению к сухому сушильному агенту,
кг/кг; Да — присосы воздуха в пылеснстеме; — влагосодержаиие
? воздуха в котельном цехе, кг/кг.
J В случае сушки воздухом = определяется эта величина
J по данным графика (ряс. 8.26) на основе определения относятель-
ной влажности воздуха психрометрическим методом.
I - ' ' 139
’ ’"%
' /J
В' и
случае сушки дымовыми газами их влагосодержание или юы. 1
госодержание их смеси с воздухом определяется по уравнениям^
я
O,Ol(9HP+flZP) + <xLodB
сГ —аг — ч—;— „ тту
••Y'
Lo = 0,115 (CP + 0,375S%) 4- 0,342№ ~ 0,043QP,
(8.19)
./де /Vi — загрузка электродвигателя при работе мельницы на хо-
лодном воздухе, кВт; рг — плотность сушильного агента в рабочих
условиях при температуре аэросмеси за мельницей, кг/м3; pi — плот-
ность воздуха при работе мельницы на холостом ходу, кг/м3.
Методы расчетов, связанных с определением качества пыли и
влажности сушильного агента, приводятся в подразделах 8.2 и 8.8.
I
11
в
11
Рис. 8.27. Влагосодержание
продуктов сгорания некоторых
'влажных топлив в зависимости
от избытка воздуха.
1—5, 7 — соответственно челябин-
ский. назаретский, подмосковный,
реггиховский, башкирский, украин-
ский бурые угли; 6 — фрезерный
торф.
где Ср, Нр, Op, 5рл — содержание 4
в рабочем топливе углерода, вс- у
дорода, кислорода и серы, %.
При определении этих величин ись *
пользуются табличные значения по
содержанию перечисленных эле-
ментов в горючей массе топлива,
которые пересчитываются на рабо*
чее топливо по данным анализов жена в [Л. 36].
на IF? и Ар; а_____коэффициент ’ Подсчеты, связанные с определением расхода сушильного аген-
избытка воздуха в газах Опреде- Vй с оомоихью трубок Праидтля, основаны на следующих отноше-
ляется иа основе газового аиалщ ниях:
за
по уравнению
21
а = :'2П~б;
Влагосодержание продуктов
сгорания некоторых влажных топ-
лив в зависимости от избытка воз-
духа приведено на рис. 8.27.
9. ПОДСЧЕТЫ И ОБРАБОТКА РЕЗУЛЬТАТОВ ИСПЫТАНИЙ
9Л. Расход и плотность сушильного агента
Ниже рассматривается методика подсчетов при определении
расхода сушильного агента с помощью дроссельных устройств, муль-
типликаторов или упрощенных трубок, предварительно протари-
|рованных с помощью пневмометрических трубок. Методика подсче-
тов при использовании нормальных дроссельных устройств изло-
откуда
шср = —
Y-
5
рш2г-
Kp
= wcpF. 3600 = 15 950F у у
(9.7)
i * /zcp — Zi (к -f- v v fin) •
Д .17
Предварительную обработку результатов испытаний с составлю < Определение расхода сушильного агента (м3/ч) производится
нием сводной таолнцы (приложение 2) и построением необходимых по формуле
графиков должны проводить вслед за опытом, а еще лучше — во ч 1- У
время опыта. Для этого при испытании ММ, СМ и М-В, обладаю- 1
щих малой инерцией, имеются все возможности. Отсутствует, разве
что, возможность выявления во время опыта тонкости пыли.
Методы подсчетов, связанных с определением производительно- 5
стн мельницы, просты н указаны в разделе 8. Также просты и '? В формулах (9.3)—(9.7): ht и /гер — значение динамического
методы подсчетов, связанных с определением загрузки электрэдви- давления в какой-либо точке сечения и среднего по сечению, кгс/м2;
кителя мельницы (с помощью счетчиков или ваттметров). н wep— скорость потока в какой-либо точке сечения и средняя
Удельный расход электроэнергии (кВт*ч/т) на размол опреде- по сечению, м/с; п — число точек сечення, в которых измеряется
ляется как отношение забираемой из сети мощности к производи- :динамическое давление трубкой Прандтля: р — плотность сушильно-
тельности мельницы Г{) агента, кг/м3; Qe.a — расход сушильного агента, кг/м2; F — сече-
ние газохода (воздуховода), м2.
Тарировка дроссельных устройств заключается в искусственном
/пропуске через газоход различных (3—4 значения) расходов су-
При снятии характеристики холостого хода мельницы, пересчет ^шильного агента и определении при каждом значении расхода пере-
загрузки электродвигателя (кВт) на рабочие условия производится пада давлений на дроссельном устройстве Лд.у и среднего по сече-
по формуле . .‘нию динамического давления на пневмометрической трубке.
J Результаты тарировки обрабатываются ’в виде графика /гд.у =
(9.2) р) в целях определения коэффициента К по уравнению
Ая.у — К^ср- (9.8)
141
140
f.',
Лд.у—K/lcp-
•'.Г
::?И |
С: - .41
'
:
ИЙ
H|F
•Y-
-
!^®!ЙЙ
c;
р
:
. г
I
''л ;
- i
• . ? I
1ИЙ№
1йЦШ:
ill
1WW
:
, ।
1
%
йй» *
' V
<1111
I"
Шй|
' . ! :?
1 ; '.У
'<17
и
1 :
.......
'.е
..Y.4
1
0.
к
где Лал» (Ч'м)а.б и ((/'м)а,б — перепад на измерительном устройст-
ве, расход газа перед и за мельницей при определенных значениях
температур перед мельницей (/'м)а и за мельницей (Z/ZM)6; hx>y и
(Q"m)x,v —перепад иа измерительном устройстве и расход газа за
Далее обработка проводится в следующей последовательности:....'/
иа основании уравнений (9.16) и (9Л7) или (9.18) определяется ?
и ость сушильного агента при наиболее часто встречающихся 2.
; мельницей при текущих значениях температур перед мельницей
ч (/'м)х н за мельницей (/"м)у.
у Используя уравнения (9.12) и (9.13), можно найти значения
у поправок на изменение температур перед и за мельницей для раз-
ф личных случаев. -
ю 1. Определение поправки к перепаду на, дроссельном устройстве
плотность сушильного агента
значениях температуры и давления;
задаваясь несколькими значениями расхода сушильного агента
Qc.a, находят на основе уравнения (9.7) соо'гзетствующне значе*
ния АсрР
на основании уравнения (9.8) находят искомые значения Ад.г--
строят график, связывающий значения /ж.у и Qc.a' (рис. 6.2)*
Поскольку при испытании мельииц определяющим параметром 7
обычно принимается расход сушильного агента (м3/ч) не перед, а за £ ИСХ0Дй из сохранения неизменного расхода за мельницей пронзво-
мельницей (вернее, за сепаратором), то на графике по типу рис. 6.2
дается вторая шкала, которая определяет связь (С2с.а)"м н (QCa)Qt
Н:
.И
, ..
?w
; :<
- дится путем приравнивания (Q
i получаем:
к
Гк . * * - ь
В результате
' ' С;
ЦЫ
Ж/
ЗК
ip;':
.У?
:
.i
с • '9а.
Для мельниц с шахтным сепаратором вместо шкалы (Qc.a)"M
дается шкала усредненной скорости в шахте £ош (м/с), -определяе-
мой из уравнения
м
м
/
а, о
а
^ЧбЛп (9.14)
д-
с.
ш
м
(9,10)
В уравнениях (9.9) и (9.10) приведены величины, не учитыва-
ющие объем испаренной в мельнице влаги. Для учета этой величие
ны при настройке режима мельницы строится график зависимости
объема испаренной влаги ( "
W и влажности пыли У7ПЛ.
Ц7Р — Ц7пл
Qs.n “10бДТ>пл
(м3/т) от влажности исходного топлива
Для этого используется уравнение
м
1000.
0 2. Определение поправки к ~
р сохранении неизменного перепада
производится путем приравнивания А
лучаем:
%
расходу газов за мельницей при
на измерительном устройстве
и Аа,б. В результате по-
• • I
5
и
'
-
йВЙ
Qrt
й
'„г
'1
.. Н
Ч
I
|
(9.14а)
Уравнение (9.14) используется при настройке режима опыта,
а уравнение (9.14а) — при обработке его результатов.
На основе уравнения (9.14) строится искомый вспомогательный
график, требующийся для настройки режима опыта. Приведенный
на рис. 6.3 в качестве примера график построен исходя из того, что
(/'м)а = 300°С, а (Гм)б==130°С.
График по типу рис. 6.3 может быть использован и при обра-
ботке результатов испытаний, когда по известным величинам (/'м)х,
(^"м)у и Ах}1/ требуется определить расход сушильного агента за
• ? мельницей. Для этого по графику типа рис. 6.3 определяется зна-
। находится
искомый расход сушильного агента.
Выше рассматривались соотношения применительно к нспыта-
-г
•1
г
:1
I
1
i
ч
я
При построении рассматриваемого графика (рис. 6.4) знача- ;
наем 1ГПЛ следует задаться. Для этого могут быть использованы /
результаты предварительных опытов или данные рис. 3,3, где при-..
©едена примерная связь влажности пыли с температурой за мельии- у чеиие и далее по графику типа рис/6.2 по Ax//Ki
цен для воздушной сушки топлива. ’ * у —-—и
Графики рис. 6.2 строятся для определенных значений темпе-
ратур до мельницы и за ней (Гм-и /ZQQ. Поскольку в „опытах эти Зиням установок, где иа основании измерения расхода сушильного
температуры будут отличаться от принятых, для оыстрои настройки агента перед мельницей поддерживается заданный расход за сепа-
режнма, а также для облегчения обработки результатов опытШ-. g ратором (за мельницей). Однако при испытаниях пылеприготови-
требуется построить вспомогательные графики, учитывающие эти > тельных установок бывает необходимо определить расход сушнльно-
изменения. Основой для построения указанных графиков являются ;; го агента в том же сечении, где установлено л воссел иное устпойст-
следующие уравнения:
мн
. '
а
аг о
(9.12)
го агента в том же сечении, где установлено дроссельное устройст-
в во. Тогда для введения поправки и а температуру сушильного агента
следует использовать следующие соотношения:
| для определения поправки к перепаду иа дроссельном устройст-
не, соответствующему определенному значению расхода
* , . ^3 + /а
h., = h
(9.15)
। где Аа— перепад на измерительном устройстве прн заданном рас-
Т ходе газов н температуре /а;
<В?
:П
/
Л :
: '.''Ж
142
14Я
= 1
i -1!
%
&
г
ilslltl
Для определения Поправки к расходу газов при постоянстве
перепада на измерительном устройстве
a
. (915а)
где Qa — расход при температуре /а при заданном перепаде ча
измерительном устройстве.
В установках, где к мельнице подводится несколько теплоноси-
телей, например горячий и слабоподогретый воздух, и расход каж-
дого теплоносителя измеряется самостоятельными дроссельными
устройствами, вспомогательные графики типа изображенных на
рис. 6.2 и 6.3 должны быть построены для каждого теплоносителе
В расчетах по определению расхода сушильного агента требует-
ся определение его плотности. Плотность влажных дымовых газов
(кг/м3) определяется по следующему уравнению:
%
Рвл.г ---
15)
влагосодер-
^0,804 ' рос#г у
где р, t и d—~давление, мм рт. ст.; температура, °C и
жание, кг/кг, дымовых газов. Влагосодержание определяется на
основании соотношений, приведенных ib подразделе 8.8; ро с.?*-
плотность сухих дымовых газов при нормальных физических усло-
виях i(0°C и 760 мм рт.. ст.), кг/м3.
Плотность сухих дымовых газов -(кг/м3) при нормальных физи-
ческих условиях определяется по уравнению
ро с.г=0,01(1,9Г7С02+а,429 02+11,251 N2), (9.17)
где СО2, О2 и N2—содержание в дымовых газах углекислого газа.,
кислорода и азота, %•
Уравнение (9.16) для влажного воздуха приобретает следую-
щий вид:
.4
у
- „
Рвл.в— 3,461 (273 4-1) (d+ 0,622) •
•.
При <2=0,01 кг/кг, что обычно при отсутствии специальных из-
мерений и принимается, р0 вл.в = 1,285 кг/нм3.
Для определения плотности влажных дымовых газов при нор*
мальных. условиях может быть применена
ла [Л. 7]
упрощенная форму- <
Рог =
(9.19)
.V’
где и7л — 1Fp/Qph, 1000 кг- %/ккал — приведенная влажность топлива;
b и К — коэффициенты, зависящие от рода топлива:
Ь
Уголь:
тощий » .
каменный
бурый .
Торф . . .
1,36
О,0070
О,0070
0,0051
0,0060
я
a
Й.2. Тепловой баланс сушки топлива в мельнице
Тепловой баланс сушки составляется на 1 кг сырого топлива
(ккал/кг). Граничными сечениями для составления теплового ба-
ланса принимаются: начальное по топливу — питатель сырого топ-
лива, начальное по сушильному агенту — сечение трубопровода
перед мельницей (перед смешением сушильного агента с топливом);
конечное — за сепаратором. Начальное значение снабжается индек-
сом 1, конечное — 2.
Приходные - статьи:
1. ) физическое тепло сушильного агента
^c.a=gl^c.a/b (9.20)
где g\—количество влажного сушильного агента, кг/кг; сс.а —
теплоемкость сушильного агента перед мельницей, ккал/(кг-°С);
2) тепло, выделяющееся в результате работы мелющих органов,
<7мех = 0,86 Кмех^разм; (9.21)
где /Смех—коэффициент, учитывающий долю энергии, переходящую
в процессе размола в тепло. Для ММ и М-В он принимается рав-
ным 0,8 для ШБМ — 0,7, а для СМ—0,6; Эразм — удельный расход
электроэнергии на размол, кВт-ч/т;
3) физическое тепло присосанного холодного воздуха
^прис (9.22)
где Кпри<с — коэффициент, учитывающий величину присоса в пыле-
систему, холодного воздуха в долях от массового количества су-
шильного агента. Порядок его определения дай в подразделе 3.3;
Сх.в — теплоемкость присасываемого воздуха, ккал/кг-°С, опреде-
ляется по рис. 9.1.
Расходные статьи:
1) тепло, затрачиваемое на испарение влаги,
<7исд=ДГ)(595+р,47 /2—/?л), (9.23)
температура сырого топлива, °C; ДИ7— доля влаги, ис*
где
паренной из 1 кг топлива,
flpp — Ц7пл
A1F = jqq_______ц7пл ;
2) тепло, уносимое из уста нсивки уходящим сушильным агентом
(без водяных паров испаренной влаги),
<72= (1 +Кприс)^1С222, (9.25)
где с% — теплоемкость сушильного агента, покидающего установку
(без водяных паров испаренной влаги), ккал/(кг-°C);
3) тепло, затрачиваемое на подогрев топлива,
ЮО— W / Гпл \
<7тл — ( стл.с + юо___1^пл ) ^тл) > (9.26)
Стл.с — теплоемкость сухой массы топлива, ккал/(кг-°C) (опре-
где
деляется по данным табл. 9Л); при определении стл,с Для подсчета
принимается среднее значение температуры топлива +
10—901 145
Теплоемкость сухой массы топлив. ккал/(кг**С)
Температура, °C
в
I
*
: се:..":.:/.;'-;':- ;.-7
;1Ж
Топливо
..........
Уголь:
тощий
каменный
Сланцы
Фрезерный торф
0,31
100
0,23
0,26
0,30
0,36
200
0,30
0,35 .
0,31
0,43
0
4) потеря тепла в окружающую среду
Qs
4s ” 100® ’
окружающую среду, ккал/ч. Определяется
где Qs — потеря тепла в
по данным табл. 9.2.
Уравнение теплового
баланса
(9.28)
*
Потеря тепла в окружающую среду Q6 (10* ккал/ч)
пылеприготовительными установками с ММ, М-В и СМ (МВС)
Мелышцы
Q#
Мельницы
<2.
..я..' 1
ММ А’
1000/350/980
1000/470/980
1000/710/980
1300/950/735
1500/1190/735
1500/1670/735
1660/2030/735
ММАТ:
1500/1550/735
1600/2390/740
2000/3230/740
ММТ:
1000/470/980
1000/710/980
1000/950/980
1300/1310/735
1300/2030/735
1500/1910/735
10
13
17
20
17
13
17
18
ММТ:
1500/2510/735
1500/3230/735
2000/2200/735
2000/2600/590
2600/3360/590
М-В
900/250/1470
1050/270/1470
1050/400/1470
1600/400/980
1600/600/980
2100/800/735
2700/850/590
МВС:
90
105
140
31
40
14
18
13
15
19
23
*<HllW»lll*lll|-*ll Гн
9
146
Количество влажногсГсушильного агента
(Qc. а)Т мРвл. г
=-------рГ •
(9.29)
Теплоемкость сушильного агента перед мельницей [ккал/(кг*°C)]
определяется на основе уравнений:
^с.а~ (Сс.г ~Ь ^вп) ' 1 » (9.30)
сс г — 0,01 (cROiCO2 + + cNaN2). (9.31)
Теплоемкости СО2, О2 и N2, а также водяных паров и воздуха
(сухого и влажного) определяются по данным рис. 9Л.
7> л///гул77гЛ//А'2 ? С
Рис. 9.1. Средние массовые теплоемкости газов.
1Q* И7
н
Л'
В расходных статьях уравнения (9.28), поскольку оно каеаетгЖФ
только теплового баланса сушки топлива в мельнице, не учитыва
ся затраты тепла, связанные с происходящими в процессе супжи ’Ш
размола химическими преобразованиями в минералах, составляющих
золу топлива. Между тем в проведенных автором исследовашях^
пылесистем с ММ неоднократно наблюдалось существенное превы-
шение приходных статей баланса над расходными. При размолефт\,
сушке черемховского угля этот небаланс составлял около
канского-— 5%, экиоастузского — 20—25%- Эти расхождения, видя*-'. 1
мо, во многом обязаны процессу дегитратации воды, содержащейся ? 1
в минеральной части угля, при механическом разрушении, нагреве^ !
и сушке топлива. Для выявления взаимосвязи между количеством
и составом минералов, содержащих гидратную воду, с одной CT0pa* 2;f
ны, и условиями, приводящими к потере минералами этой воды, сI
другой — требуется проведение специальных исследований. ’
Составление теплового баланса сушки топлива требуется для2 I
того, чтобы при проведении опытов, а также при обработке резуль-^it
татов испытаний мельниц убедиться в отсутствии несистематических. |
ошибок1 в измерениях производительности мельницы, расход а 1
и температуры сушильного агента, влажности топлива и пыли. Об I
отсутствии несистематических ошибок при размоле и сушке топлм^4.=с|.
постоянного минерального состава и при примерно одинаковых |
условиях должна свидетельствовать примерно постоянная величина |
невязки баланса в расчете на 1 кг топлива (1 кг минеральной части Й
топлива).’ |
...
9.3. Балансы смешения дымовых газов с воздухом
Балансы смешения (тепловой и химический) составляются при
необходимости определения расхода дымовых газов на основе из-
мерения расхода смешиваемого с ними воздуха.
Определение количества дымовых газов /(кг/ч; м3/ч) по тепло-1*:'
вому балансу смешения их с воздухом производится по следующим
формулам:
_ с ^СМ^еМ • ^ВОЗ^ВОЗ
газ — ^воз / г ________/ р
* газ0газ *см°см
-Таз
.....
Рог
г *газ
273
$
где Gra.% О3оз — массовый расход газов и воздуха, кг/ч; /газ,
/см — температура газов, воздуха • и смеси, °C; сГаз, Своз,
массовая теплоемкость газов, воздуха и смеси, ккал/кг-°C;
плотность газов при нормальных физических условиях
ззтажш
(9.32) ’
(9.зз) ;
/воз, ;
рО г “*
(о°а
1 Выявить систематические ошибки в измерениях в
с отсутствием соотношений, позволяющих учесть затраты тепла свя-
П Л ¥!Г УЧГТГ т- л л ~ Л ' - - •—ь ...
связи
занные с потерей минералами части или всей гидратной водьц с пср
мощью теплового баланса сушки нельзя.
14§
•s?
760 мм рт. ст.), кг/м3 (порядок ее определения дан в подразде-
ле 9.1).
Тепловые балансы смешения используются и при чисто воздуш-
ной сушке. С помощью отношения (9.32) может быть определен,
к примеру, расход слабоподогретого (холодного) воздуха при извест-
ном количестве горячего или наоборот — расход горячего на основе,
измерения слабоподогретого (холодного) воздуха.
При проведении приемочных или исследовательских испытаний
обычно проводится прямое измерение расходов всех теплоносителей.
Однако и в этих случаях проверка правильности выполненных из-
мерений на основе теплового баланса смешения представляется не-
обходимой.
Определение количества сухих дымовых газов (м3/ч) на основе
анализа газов до и после их смешения с измеренным количеством
воздуха может быть выполнено с помощью следующих уравнений:
Фгаз (Э^) газ 4" Qbo3* 21 — Югаз 4" %оз) (Эг)см» (9*35)
П /О (^^2) см zq
Чгаз" Чвоз /Л \ __(А \ » (у«ои)
Р72/см IV2/ra3
/
и?
где (Оз)газ1 (Оз)см — объемное содержание кислорода в дымовых
газах и в их смеси с воздухом, определенное на основе газового
анализа, %.,
Для того чтобы определить объем дымовых газов с учетом
объема содержащихся в них. водяных паров, можно воспользоваться
нормативным методом расчета [Л. 47], где приведены объемы сухих
продуктов сгорания и водяных паров для различных топлив СССР. *
Расчеты выполняются по уравнению
(9.37)
где V°c.r и Унго — соответственно объемы сухих дымовых газов и
водяных паров при сгорании 1 кг топлива при нормальных физиче-
ских условиях, м3/кг; Vo — теоретически необходимое количество
воздуха для сгорания i кг топлива при тех же условиях, м3/кг;
а —избыток воздуха в интересующем нас сечении, определяемый
при отсутствии продуктов неполного горения,
21
~~ 21—04 *
(9.38)
Благо-содержание дымовых газов нетиповых топлив либо топ-
лив с отличным от табличных значений составом может быть опре-
делено на основе уравнения (8.19).
Определение количества присосанного воздуха производится по
уравнениям, аналогичным (9.35) и (9.36):
Ф\азЭ% 4" Фприс* “ 024аз.4~ Оггрис) (9.39)
Qrf ___Qf
= о 1 О л (9.40)
149
s'. '
%
где О'газ — количество газов до того участка, где определяют при-
сосы; Qhphc —количество присосанного воздуха, м3/ч; О'% и О"2 —
содержание О2 в газах в начале и конце участка, %.
X,
Сопротивления вследствие присутствия пыли с концентрацией g. Для
пылепроводов Ki принимается равным 2,5;
9.4. Обработка результатов испытаний
по аэродинамическому сопротивлению
элементов пылесистемы
1
J
Определение аэродинамического сопротивления отдельных
ментов пылесистемы (подводящих газоходов или воздуховодов, ре-
гулирующих шиберов, мельницы, сепаратора, пылеразделителя,
пылепроводов) и горелок и сопоставление полученных результатов
с проектными или нормативными значениями обязательно при каж-
дом испытании. При таких сопоставлениях, однако, необходимо
сравнивать не только абсолютные значения сопротивлений, ио и ко-
эффициенты, входящие в уравнения для определения этих сопро-
тивлений.
Согласно [Л. 7] сопротивление (кгс/м2) каждого
пылесистемы определяется по следующим уравнениям:
эле-
•;*
элемента
$
Д// = ЕД//тпН
м.с
под
сам
^^трн —
(9.41)
(9.42)
ЙУ2О
AM _______ ?f -—- ♦
м.с — s 9гт >
^^под —
am .
апразг“~ & »
273
ср
(9.43)
(9.44)
(9.45)
(9.46)
смеси
где \ЯТрн ~ сопротивление на трение пылегазовоздушиой
о стенки трубопровода; ДЯМ.с — местные сопротивления (повороты
расширения и сужения сечения, шиберы, отдельные элементы обо-
рудования и т. д.); АЯпод — потери давления на подъем топлива
на высоту /i; АЯразг — потери давления на разгон топлива (в су-
шильной шахте); АНСам —• самотяга участка пылесистемы [учиты-
вается при сушке дымовыми газами, когда плотность горячих ды-
/ 273 \
мовых газов, равная р01 97ъ т..т— ), значительно отличается от
•:н
7
-I
*
..
плотности окружающего воздуха 1,2 кг/м2 при /=20°С и
= 760 мм рт. ст.];
У
Г = М1 + #Ф) (9.47)
— коэффициент трения; X — коэффициент трения при движении чис-
того газа или воздуха; Ki—коэффициент, учитывающий увеличение
; y/’-'S
ill
^(1+Л2Н) , . (9.48)
— коэффициент местного сопротивления; £ — коэффициент местного
сопротивления при движении чистого газа или воздуха; К2 — коэф-
фициент, аналогичный Ki> Согласно [Л. 7] для пылепроводов #2
принимается равным 2,5, для оборудования 0,8; — эквивалентный
диаметр.
Анализируя результаты испытаний, следует в первую очередь
определить правильность принятых при проектировании £ и К2, по-
скольку сопротивление всех элементов пылесистемы, как правило,
определяется &НМ.С. Для этого, зная сопротивление какого-либо
участка, следует вычесть из него расчетные сопротивления А/7тря,
АЯцод и др. и далее определить и Кг. Значение £ определяется
при работе пылесистемы без топлива по следующей формуле:
г _ ^п-^п = (Н'СТ + Н'Я)-(Н"СГ+Н''В)
* — г/ // 9
где Яп, Яст и Яд — полное, статическое и динамическое давление
в сечениях перед (один штрих) и за (два штриха) местным, сопро-
тивлением.
Значение Яд = рку2/2^ подсчитывается в том сечении (до или
после мест^го сопротивления), по отношению к которому принято
считать X данного местного сопротивления.
Для пылепроводов, где Ki и К% по Нормам совпадают, а потери
давления АЯПОд, АЯра3г, АЯСам отсутствуют, Ki —Кз = К могут
быть определены на основании зависимости
(Д//пп)ф
акт
2g
ш2р
= (1 + Кр<)
I
(9.49a)
построенной при разных значениях ц. При ц=0 эта зависимость
пересекает ось ординат в точке, соответствующей Х(//йэ~Н). Коэф-
фициент-**# находится непосредственно из графика. Анализ ряда
испытаний показывает, что коэффициент К колеблется в больших
пределах, достигая 5—7. Последнее неоднократно являлось причи-
ной нехватки развиваемых вентиляторами давлений для преодоле-
ния сопротивления пылеприготовительиой установки. Наблюдаю-
щиеся большие колебания в степени влияния р на сопротивление
пылепроводов разных установок [Л. 27] указывают на наличие
неучтенных потерь давления на разгон пыли (АЯразг), выпадающей s
из потока вследствие резких поворотов потока и других местных
сопротивлений, а также на "возможное наличие более сложных от-
ношений между количеством транспортируемой по пылепроводу
пыли и его сопротивлением.
Более сложны, чем указано в [Л. 7], и отношения для опреде-
ления аэродинамического сопротивления СМ и ММ, а также сепа-
раторов М-В. Согласно [Л. 7] сопротивление этих мельииц вместе
с сепаратором определяется, как и для других элементов оборудо-
вания, по уравнению
Д// = ?(1 4.0,8р.)
ри>2
(9.50)
151
Рис. 9.2. Пьезометрические графики давлений в различных элементах
пылеприготовительной установки.
/ г- да реконструкции, когда имело место ограничение расхода сушильио-веи-
тилирующего агента н соответственно производительности установки; 2 —
после реконструкцни распределителя пылн, пылепроводов и вентиляторов го-
рячего дутья (ВГД), а также увеличения подпора на всасывающей стороне
ВГД, когда указанные ограничения были сняты.
в. в. — отводы вторичного воздуха; (<ST)V гразрежение в топке на уровне
горелок;
152
При этом скорость принимается в выходном патрубке сепара-
тора, а концентрация — до сепаратора. При определении ц для
ММ, СМ и М-В в [Л. 7] кратность циркуляции Кц для каменных
углей принимается равной 7, для бурых углей, сланца и фрезерного
торфа 4. Такой подход весьма условен, поскольку сопротивление
мельницы и сепаратора зависит от размеров мельницы, тонкости
пыли, сопротивляемости топлива размолу, степени приближения
производительности мельницы к предельной и т. п. В связи с из-
ложенным рекомендуется определять сопротивления мельницы и се-
паратора (отдельно мельницы и отдельно сепаратора) на основе
уравнений (9.51) —(9.54) при разных положениях створок сепара-
тора:
100 \ "11
д//м — д//
м Д//М| х.х — f (/V АГХ.Х);
х.х И ^Х.Х — f (QZ/m);
сеп / (р*г Гсеп)»
(9.51)
(9.52)
(9.53)
J
(9.54)
где АЯМ и ДЯМ, х.х — сопротивление мельницы при работе с топ-
ливом и в режиме холостого хода. Эти значения могут быть по-
ложительными (СМ и сильно загруженные ММ) или отрицатель-
ными (М-В и слабо загруженные ММ), кгс/м2; W hJVx.x — мощность,
потребляемая мельницей при работе с топливом и в режиме холо-
стого хода, кВт; т — показатель степени в уравнении (2.9), связы-
вающем производительность мельницы с тонкостью пыли. Согласно
[Л. 7] этот показатель для СМ и М-В составляет 0,5, а для ММ
с центробежным и инерционным сепаратором 0,6; w — скорость
сушильного агента в выходном патрубке сепаратора, м/с.
При определении аэродинамического сопротивления пылеуголь-
ных горелок .(по пылегазовоздушиой смеси) необходимо учитывать
зависимость этого сопротивления от эжектирующего или дроссели-
рующего действия потока вторичного воздуха. В общем случае
аэродинамическое сопротивление горелки по пылегазовой смеси
целесообразно снять не только при разных расходах сушильного
агента и концентрации пыли в нем, но и при разных расходах вто-
ричного воздуха через горелку.
При анализе аэродинамического сопротивления пылеснстемы
целесообразно строить пьезометрические графики (рис. 9.2), с по-
мощью которых можно наглядно изобразить роль каждого элемента
в общем сопротивлении пылеснстемы и одновременно показать раз-
личия в сопротивлении этих элементов по расчету и по данным
испытаний.
9.5. Использование имеющихся обобщений
и данных аналогичных испытаний при обработке
результатов
Ценность испытания мельницы, так же, как и любой другой
установки, во многом снижается, если руководитель работы при
анализе полученных - результатов не провел сопоставлений с дан-
11 9Q1 153
ними аналогичных испытаний или, что более важно, данными имею*
щихся обобщений. При этом имеются в виду сопоставления резуль-
татов испытаний не обязательно одних и тех же типоразмеров
мельниц, проведенных на топливе одной марки; такие испытания -
как правило, редки. Имеется в виду сопоставление в более общем-
плане с использованием для пересчетов отношений Норм [Л. 7] или
других обобщений. Поясним изложенное примером. На рис. 9.3 а
нанесены опытные точки, полученные при испытании, ММ. Опыты
проведены при неизменном положении створок сепаратора и неиз-
менной вентиляции.
Наиболее упрощенной обработкой опытных данных является по-
строение кривой N = непосредственно по опытным точкам
(белые кружки), что и сдела-
но на рис. 9.3,а.
Более правильно для об-
работки результатов испытаний
а)
поступить следующим образом.
1. Привести на основе от-
ношений Норм1 (рис. 9.4) про-
изводительность мельницы в
каждом опыте к одному сред-
нему значению /?90 и нанести
эти данные на график — зали-
Рис. 9.3. Пример обработки экспе-
риментальных данных.
а — построение графиков непосредствен-
но по опытным точкам (цифры у точек
указывают значение в данном опы-
те); б — обработка с использованием
известных соотношений.
тые точки на рис. 9.3,6. По-
скольку отклонение в опы-
тах от среднего значения не-
велико (±3% среднего значе-
ния), то использование при
этом приведении степени 0,6
в формуле (2.9) без уточнений,
отражающих конкретные усло-
вия, вполне правомерно.
2. Определить по данным
Норм мощность холостого хо-
да мельниц с учетом того, что
в случае применения закрытого
корпуса jVx.x при обычных зна-
чениях ^вен снижается пример-
но в 2 раза' [Л. 6] *. Нанести
точку NXiX (крестик) на оси
ординат на рис. 9.3,6.
3. Определить положение
точки, характеризующей опти-
мальную производительность
мельницы. Это легче всего
можно сделать, проведя из
начала координат касательную к кривой (рис. 9.3,6).
Взаимное положение кривой и касательной уточняется на основе,
главным образом, положения точек, наиболее далеко отстоящих от
Войт (с одной стороны это точка при В=0, т. е. JVx.x).
1 Здесь намеренно
полно—без выявления
приняты испытания, проведенные наименее
характеристики холостого хода.
4. Уточнить ход кривой N = на
зывающего в/в
онт и N/NОПТ [Л. 48].
основании отношения, сйя-
+ 1 (9.55)
или графика рис. 9.5.
Приведенный пример может быть распространен на М-В и СМ.
В частности, при испытании последних, к сожалению, стала прави-
лом обработка результатов испытаний без приведения опытных дан-
Рис. 9.4. Вспомогательный график для введения поправок на тон-
кость пыли к производительности мельницы.
ных к одной тонкости пыли, а также без учета мощности холостого
хода при проведении характеристики N = Все это приводит
к искажению характеристик мельницы.
Значительную пользу при обработке результатов испытаний и
их анализе могут оказать номограммы, основанные на соотношениях
Норм^ графически показывающих влияние различных факторов на
11* 155
UZM 06 08 fo f£ U f6 fo ZU ZZ ZU Zb Zfi 60 6Z6U 6fi 68UQ U2
) t ) j> > / f ) > j > > >/?;>) г
Рис. 9.5. Взаимосвязь относительной производительности молотковой
мельницы с относительной загрузкой электродвигателя (обобщен-
ная зависимость).
производительность мельницы [Л. 49, 50]. При обработке большого
экспериментального материала известный интерес могут представить '
номограммы, приведенные в [Л. 51]. . <
н
10. ОПТИМИЗАЦИЯ РЕЖИМА РАБОТЫ
ПЫЛЕПРИГОТОВИТЕЛЬНОГО И ТОПОЧНОГО
ОБОРУДОВАНИЯ
10.1. Постановка задачи
rt
При испытаниях пылеприготовительпых установок, а также при
их эксплуатации неизбежно возникает вопрос о соответствии пыле- ;
приготовительного оборудования данному котельному агрегату.
Кроме того, требуется выявить мероприятия, осуществление которых
могло бы приблизить показатели пылеприготовительного о бор удов а* ;
ния к оптимальным для данных условий, а также достигнутым иа ;
других установках. <
В связи с тем что большинство показателей пылеприготовитель- /
ного оборудования связано между собой и с показателями котель-
ного агрегата в целом, чаще всего требуется выявление многих из
перечисленных ниже. затрат и определение их доли в суммарных :-
эксплуатационных расходах по данному оборудованию:
затраты электроэнергии иа размол и пневмотранспорт;
затраты иа приобретение быстроизиашнвающихся элементов;
заработная, плата (включая начисления) на смену быстроизиа- ?
шнвающихся элементов; .
156
Дополнительные затраты тепла топлива, вызванные отключением
части мельниц и горелок на смену быстроизиашнвающихся эле-
ментов; <
дополнительные затраты тепла топлива вследствие неудовлетво-
рительного (отличного от проектного) качества пыли;
затраты тепла топлива с провалом в СМ.
Эти затраты отражают лишь эксплуатационные расходы. В ря-
де случаев, например при сопоставлении показателей пылесйстем
с разными типоразмерами или типами мельниц, требуется учесть
амортизационные отчисления.
Сравнение затрат целесообразно вести в рублях (копейках)
в расчете на 1 т размолотого топлива. Ниже для примера приведе-
ны составляющие эксплуатационных расходов на размол подмосков-
ного угля в молотковых мельницах ММТ 1500/2510/730 блока мощ-
ностью 200 МВт:
Удельный расход электроэнергии на размол, кВт-ч/т , . . . . 6,5
Удельный расход электроэнергии на пневмотранспорт, кВт-ч/т 1,0
Продолжительность кампании работы мелющих органов, ч . . 150
Удельный расход металла быстроизиашнвающихся элементов,
г/т ,.................... ........ 270
В том числе бил............. ......... ...... 210
Продолжительность замены бил, ч .............
Затраты рабочей силы на смену быстроизиашнвающихся эле-
ментов в расчете иа кампанию бил, чел-ч ......... 8
Относительная продолжительность работы котельного агрегата
с неполным числом мельниц в связи со сменой на них изно-
шенных элементов, % . 10
Снижение к. п. д. котла вследствие работы с неполным чис-
лом мельииц, % ........... 0,4
Снижение к. п. д. котла вследствие неудовлетворительного
(отличного от проектного) качества пылн, % ...... • —
Абсолютные затраты в расчете на 1 т топлива, коп/т .... 20,7
В том числе:
на размол и пневмотранспорт .............. 7,2
на приобретение быстроизиашнвающихся элементов . . . .11,7
на замену быстроизнашйвающихся элементов ......... 0,3
в связи с выводом мельниц в ремонт на замену быстро-
изнашивающихся элементов . ............. 0,3
Относительные затраты в расчете на 1 т топлива, %:
иа размол и пневмотранспорт .............. 36,8
на приобретение быстроизиашнвающихся элементов . . . 60,0
иа замену быстроизнашивающикся элементов ...... 1,6
в связи с выводом мельниц в ремонт .......... 1,6
Помимо задач широкого плана, целью которых является опти-
мизация пылеприготовительного оборудования или режима его ра-
боты, могут стоять и частные, но не менее важные задачи. К ним
следует причислить выявление обеспеченности котла пылью при
различном числе работающих мельииц и разном качестве топлива,
а также обеспечение требуемого качества пыли.
157
10.2. Затраты электроэнергии на размол
и пневмотранспорт
Получив в результате испытаний основные характеристики мель-
ницы: N=f(B), Э=/(В), AHw = f(B) и ДЯСеп = /(В) лри определен-
ных значениях других определяющих величин, необходимо провести
анализ этих характеристик для выявления среднеэксплуатационных
затрат электроэнергии на размол и пневмотранспорт. Определяя
расход электроэнергии на пневмотранспорт (для ММ и СМ), необ-
ходимо учитывать дишь ту долю создаваемого вентиляторами дав-
1а
16'
6)
Рис. 10.1. Варианты схем воздушного тракта котельных агрегатов,
оборудованных пылесистемами прямого вдувания.
а — схема с высоконапорным дутьевым вентилятором и дроссельным шибе-
ром на воздуховоде вторичного воздуха; б — схема с низконапорным дутьевым
вентилятором и дополнительным вентилятором на воздуховоде первичного
воздуха; в — схема с разделенными трактами первичного и вторичного возду-
ха и соответственно дутьевыми вентиляторами разного давления; / — дутьевой
вентилятор первичного (а) и вторичного (б) воздуха; — воздухоподогрева-
тель первичного (п) и вторичного (б) воздуха; 3 — мельница; 4 — дроссельный
шибер на воздуховоде вторичного воздуха; 5 — дополнительный вентилятор иа
воздуховоде первичного воздуха; б — шибер иа перепускном воздуховоде;
7 — топка котла.
ления, которая расходуется на преодоление сопротивления мельиицы
и сепаратора. В общем виде это значение определяется из формулы
у1Т
QZM (Д//м + Д//сеп)
^вент^эл.дв*
102-3600
(10.1)
5
с
•а
(10.2)
где г]вент и т]эл.дв —* к. п. д. вентилятора и электродвигателя.
В некоторых установках ;(рис. 10Л,а), где сопротивление тракта
первичного воздуха ниже сопротивления тракта вторичного, затра-
ты электроэнергии на пневмотранспорт учитывать не следует. Это
определяется тем, что в этих установках даже при нулевом или
отрицательном сопротивлении мельницы й сепаратора (а такое для
158
ММ является реальным) затраты электроэнергии иа привод венти-
ляторов не изменятся, так как избыток давления будет дроссели-
роваться шиберами первичного воздуха.
Для многих установок, где давление, создаваемое вентилятора-
ми, определяется сопротивлением тракта первичного воздуха, при
проведении расчетов в целях оптимизации режимов работы пыле-
приготовительного оборудования необходимо в формулах (10.1) и
(10.2) вместо производительности мельницы В подставить расход
топлива на котел и вместо Q'M—полный расход воздуха, подавае-
мого вентилятором в топку.
В последующем анализе характеристик мельниц мы ориенти-
руемся на формулу (10.2), имея в виду, что схема воздушного
тракта котла выполнена оптимальным образом (рис.. 10.1,6 или,
в крайнем случае, рис. 10.1,б), т. е. сопротивление обеих парал-
лельных ветвей воздушного тракта преодолевается независимыми
вентиляторами.
В схемах пылеприготовления с М-В затраты электроэнергии иа
пневмотранспорт в явном виде отсутствуют. Однако эта составляю-
щая без особых трудностей может быть выделена из полного рас-
хода электроэнергии на привод М-В, Для этого можно воспользо-
ваться формулой i( 10.-2), приняв значение цВент на основании резуль-
татов испытаний установки без топлива (рис. 2.15).
В отличие от пылесистем с ММ и СМ, в которых затраты на
преодоление сопротивления . пылепроводов и горелок считаются
частью затрат электроэнергии на дутье, в рассматриваемых уста-
новках этот порядок учета затрат обычно' не используют. Здесь
в уравнение (10.2) подставляют полное -значение сопротивления пы-
лесистемы, т. е. сопротивление сушильной шахты, сепаратора, пыле-
проводов, пылекоицентратора, измерительных приборов и. шиберов/
а также горелок.
При определении среднеэксплуатационных затрат электроэнер-
гии на размол и пневмотранспорт необходимо учитывать изменение
этих величин вследствие износа мелющих органов, а также изме-
нения нагрузки котла и числа работающих мельниц.
10.3. Учет потерь тепла топлива вследствие
неудовлетворительного качества пыли
Ряд пылеприготовительных установок не обеспечивает выдачу
пыли с проектными показателями крупности и равномерности со-
става, следствием чего являются повышенные потери топлива при
его сжигании, а в отдельных случаях снижение надежности работы
и усложнение эксплуатации котельного агрегата вследствие шлако-
вания или износа поверхностей нагрева. В связи с этим при анализе
эффективности пылеприготовительной установки необходимо учиты-
вать отрицательные последствия неудовлетворительного качества
пыли. Для этого требуется определить уровень качества пыли,
который следует считать нормальным.
Представляется, целесообразным считать нормальным качество
пыли, достигнутое на наиболее отлаженных установках данного
типа.
Поясним изложенное примерами.
1. При размоле реттиховского бурого угля в пылесистемах
с М-В вследствие большого (более 5%) содержания в готовой пыли
частиц крупнее 1000 мкм при наивыгоднейщем с этих позиций по-
159
ложении регулирующих шиберов отмечены повышенные потерн
* тепла с механическим недожогом — около 6%. На аналогичной :
установке, оснащенной более совершенным сепаратором, 7?юоо со-
ставила 0,5%, а потери с механическим недожогом 2%. Очевидно,
что повышенные потери тепла в первой установке—результат
неудовлетворительных показателей пылеприготовительного, а не то- ‘
ночного оборудования. Поэтому дополнительные потери тепла топ-
лива, вызванные указанным обстоятельством, должны учитывать- 4.
ся при анализе эффективности работы пылеприготовительного обо-
рудования. у
2. При размоле подмосковного бурого угля в ММ с инерцнон- 4
ним сепаратором при рекомендуемом Нормами значении /?9о=55% ...
вследствие низкой равномерности структуры пыли (и=0,8; '
^=9%; s/?iooo=l,5%) потери тепла с механическим недожогом соста-
вили 2%. Имеющаяся возможность снижения /?юоо до 0,2, Яэоо. до 3
и /?9о до 40% позволяет уменьшить до 1%, но одновременно
приводит к увеличению расхода электроэнергии на размол и пнев-
мотранспорт примерно на 3 кВт-ч/т и повышает интенсивность из- ;
носа бил. Очевидно, что при анализе эффективности работы пыле-
приготовительного оборудования и котельного агрегата в целом "
необходимо рассмотреть оба варианта и выбрать наилучший. J
Выше при рассмотрении влияния качества пыли на показатели
котельного агрегата шла речь о фракционном составе пыли. Посколь-
ку понятие качества пыли характеризуется еще и ее влажностью, f
следует особо остановиться на этом показателе. 4
Как показывают результаты ряда испытаний, влажность пыли
определяется лишь количеством, температурой и влажностью су-
шильного агента и от показателей работы пылеприготовительного ‘
оборудования зависит лишь в случае газовой сушки. Так, в уста-
новках с М-В часты случаи, когда в результате повышенного
сопротивления сепаратора, износа рабочих лопаток и других причин
количество сушильного агента, забираемого из топки М-В, оказы-
вается недостаточным. Следствием этих причин является повышен- .
ная влажность пыли, приводящая к снижению устойчивости и эко-
номичности процесса горения. Очевидно, что и в этом случае допол-
нительные потери тепла, вызванные повышенной влажностью пыли,
следует при анализе работы пылеприготовительного оборудования
отнести к недостаткам именно этого оборудования.
4 н-
**
10.4. Определение оптимального количества
работающих мельниц и режима их работы
при изменении нагрузки котла
Выше было показано, что при решении вопросов оптимизации » f
режима работы пылеприготовительиого оборудования и котельного |
агрегата в целом необходим анализ изменения большого числа фак- 1
торов. Рассмотрим в общем виде взаимное влияние этих факторов '
применительно к котельному агрегату с четырьмя молотковыми
мельницами ММТ 2000/2600/730, работающему на экибастузском
угле. Расход топлива на котел при номинальной нагрузке состав-
ляет 88 т/ч. Из приведенной в [Л. 15] характеристики мельницы
(рис. 10.2) замечаем, что при работе четырех мельниц удельный
расход электроэнергии иа размол п пневмотранспорт оказывается
в диапазоне нагрузок 100—70% примерно таким же, как иа трех
при размоле экибастузского угля
до J?go= 15% при 45000 м3/ч.
а; б — диапазоны изменения произво-
дительности мельницы прн изменении
нагрузки котла в пределах 100—70% и
работе соответственно четырех и трех
мельниц.
мельницах. Однако, если учесть
то, что при работе трех мель-
ииц будет иметь место более
интенсивный износ бил, ••неиз-*"'
бежны дополнительные потери
тепла топлива с механическим
недожогом из-за отключения
части горелок, а также воз-
можно некоторое снижение на-
дежности работы котельного
агрегата при уменьшении чис-
ла работающих мельниц (имея
в виду аварийный выход из
строя еще одной мельницы),
приходим к выводу о целесо-
образности работы котельного
агрегата, по крайней мере в
диапазоне нагрузок 100—70%,
на четырех мельницах.
Для более точного опреде-
ления минимальной нагрузки,
при которой еще целесообраз-
на работа на полном числе
мельниц, требуются экспери-
ментальные данные по измене-
нию потерь тепла в топке и
с уходящими газами в зависи-
мости от числа работающих
мельниц. Необходимость в ука-
занном эксперименте возникает
вследствие одновременного и
разнонаправленного действия
на к. ш д. котлах таких фак-
торов, как*.
число работающих горелок;
доля первичного воздуха;
относительная и абсолют-
ная скорость первичного и
вторичного воздуха на выходе
из горелок;
доля холодного воздухД, подаваемого в мельницы для сохране-
ния приемлемых температур сушильно-вентилирующего агента за
сепаратором.
Задача заметно упрощается в том случае, когда присадка хо-
лодного воздуха в мельницу не производится. В этом случае доля
первичного воздуха может отразиться на совершенстве организации
топочного процесса лишь через изменение относительной и абсо-
лютной скорости первичного и вторичного воздуха в горелках, по-
скольку общее количество тепла, внесенное в топку с воздухом, не
изменяется.
Для того чтобы несколько сгладить различия в относительном
значении скоростей первичного и вторичного воздуха в горелках,
при изменении числа работающих мельниц, следует рассмотреть
возможность и целесообразность сокращения по мере уменьшения
производительности мельниц интенсивности их вентиляции.
161
Очевидно, что сохранение определенной величины отношений
Q^m/B вне зависимости от В обеспечило бы постоянство отношения
скоростей первичного и вторичного воздуха в горелках, а также
температуры сушильного агента за сепаратором независимо от на-
грузки котла и числа работающих мельниц. Такому подходу, одна-
ко, препятствуют два обстоятельства: по-первых, чрезвычайно боль-
шое отклонение от оптимальных значений скорости первичного
воздуха в пылепроводах и горелках и, во-вторых, значительное
отклонение от оптимального значения тонкости пылн. В связи с этим
условие —const при эксплуатации рассматриваемой установки
принято быть не может.
Несмотря на изложенное, сокращение в ограниченных, пределах
интенсивности вентиляции мельницы по мере уменьшения ее произ-
водительности целесообразно. Помимо положительного влияния
этого мероприятия и а отмеченные выше факторы, изменение, хотя
и не пропорциональное, Qz/M при изменении В способствует улуч-
шению динамических характеристик установки.
10.5. Определение оптимальной тонкости пыли
При выявлении оптимальной тонкости пыли наибольшие мето-
дические трудности возникают при определении влияния тонкости
пыли на эксплуатационные затраты, связанные с приобретенивхМ
и сменой быстроизнапшвающихся элементов. Причина этих затруд-
нений состоит в том, что прямые экспериментальные данные о влия-
нии тонкости пыли на расход мелющих органов ММ, СМ и М-В
отсутствуют. В порядке первого приближения автором рекомен-
дуется исходить из того, что износ пропорционален количеству ма-
териала, проходящего через мельницу, т. ел
G^aBzK^c, (10.3)
G
g (10.4)
или
(10-5)
(10.6)
где G и g— абсолютный и относительный износ, г и г/т; AL и
AL/Bx— тоже, мм и мм/т; а и b — коэффициенты пропорциональ-
ности; т -время, в течение которого производится наблюдение
(кампания работы мелющих органов), ч; — кратность циркуля-
ции топлива в контуре мельница — сепаратор; z — показатель сте-
пени.
Очевидно, что показатель степени z больше единицы, поскольку
чем тоньше готовая пыль (больше Кц), тем больше балластируется
мельничный продукт трудно измельчаемыми породными включения-
ми, которые, как правило, и являются основным абразивом. В связи >
с отсутствием экспериментальных данных приходится показатель
степени z опустить, т. е. условно принять его равным единице.
В последующем при определении 07?»о)оит необходимо, однако, пом-
нить, что г>1.
162
Связь кратности циркуляции с
тонкостью пыли выражается как
In
tn
Отсюда
д' ~ ас
In
100
90
( 100
{ In ~т> ' j ,
\ *4o J
(10.7)
(10.8)
(10.9)
т
И
AL
** *--*.* l.'.ill Х)
Вх ~
где d, с н e — коэффициенты пропорциональности; m—показатель
степени. Согласно [Л. 7] этот показатель для ММ с инерционным
и центробежным сепараторами принимается равным 0,6, а для СМ
и М-В —- 0,5.
Для определения оптимальной тонкости пыли необходимо полу-
чить экспериментальные данные о сроке службы мелющих огранов
и эксплуатационных расходах при определенных условиях и далее
на основании уравнения (10.8) или (10.9) построить зависимость
этих величин от тонкости пыли при неизменных производительности
и вентиляции мельницы.
Для пояснения расчетов ниже дан пример определения опти-
мальной тонкости пыли экибастузского угля при его сжигании в
топке котла ПК-39 (два корпуса по 475 т/ч). Котел оснащен во-
семью мельницами ММТ 2000/2600/730. На мельницах установлены
автоматически наплавленные твердым сплавом Т-620 удлиненные,
била, срок службы которых при среднеэксплуатационных произво-
дительности и вентиляции и при Т?9о~ 15% составляет 1200 ч.
При цене одного наплавленного била 8 руб. и всего комплекта
(102 шт.) 816 руб., при средней производительности мельницы 20 т/ч
затраты на приобретение, бил составят Сб = 3,4 коп на 1 т размо-
лотого топлива.
Затраты на приобретение билодержателей и брони, расход кото-
рых также зависит от тонкости пыли, оцениваем на оснований
эксплуатационных данных равными 0,2 С©, т. е. C©.A=0,7 коп на 1 т
размолотого топлива.
Затраты рабочего времени на промежуточный осмотр, а затем
иа смену комплекта бил принимаем равными 24 чел-ч (2 чел. в сере-
дине кампании в течение 4 ч осматривают мельницу и затем в тече-
ние 8 ч в конце кампании подготавливают и меняют била). В де-
нежном выражении при 100% начислении к зарплате (150-2 руб/
в месяц) эти затраты составят около 0,20 коп на 1 т размолотого
топлива, а с учетом затрат на смену брони, билодержателей
затраты на рабочую силу достигнут около Ср,с=0,25 коп на 1 т
размолотого топлива.
Затраты (потери) тёпла топлива при его сжигании, вызванные
отключением части мельниц на смену бил, определяем исходя из
того, что к. п. д. котла при отключении одной из четырех мельниц
снижается на 0,3%*, т. е. при цене 4 т экибастузского угля 3 руб.
* По данным [Л.
на 74 не обнаружено.
15] влияния отключения одной из мельниц
163
и простое всех четырех мельниц из-за смены бил в течение
4«16/1200-100=5,4% рабочего времени котла* эти затраты на 1 т
размолотого топлива (коп) составят:
реж = 5^—
(10.10)
где Вк и Вм — расход топлива на котел и мельницу при средних
эксплуатационных условиях, т/ч; Ат] — изменение к. п. д. при оста-
новке одной мельницы; Ат — относительная доля рабочего времени,
в течение которого работает неполное число мельниц; Ц — цена
топлива, коп/т.
Подставляя в формулу (10.10) принятые значения В, т] и т,
получаем затраты (коп/т)
„ 80*0,003*0,054.300
Среж =-----"20“= °’2*
Расход электроэнергии на размол и пневмотранспорт при Вм===
= 20 т/ч, Яэо =15% и среднем износе бил принимаем равным
20 кВт-ч/т. При себестоимости 1 кВт-ч 0,32 коп затраты иа элек-
троэнергию составят С, = 6,4 коп на
коп/г
1 т размолотого топлива.
Общие затраты на измельче-
1 т топлива при /?90=15%
ние
на 1 т размолотого топлива.
При изменении /?эо все пере
численные составляющие изменя-
ются в соответствии с формулой
(10.7) по отношению
ч
Рис. 10.3. Пример определения
оптимальной тонкости пыли при
размоле экибастузского угля в мо-
лотковых мельницах:
--------------- Прй цене (франко-станция)
1 т натурального топлива 3 руб/,
—--------- то же 6 руб.; / и 2 — измене-
ние эксплуатационных расходов вслед-
ствие снижения (увеличения) потерь
тепла с механическим недожогом в рас-
чете на 1 т топлива; 3 и 4-то же
вследствие изменения затрат на измель-
чеине 1 т топлива, включая затраты иа
приобретение и смеиу мелющих орга-
нов; 5, 6 — суммарные затраты.
* Простой мельницы складывается из (4+8) ч, потребных иа
ремонт, а также 2*2 ч, затрачиваемых на операции, связанные
с отключением и нуском пылесистемы.
164
Изменение эксплуатационных расходов при изменении Язо по-
казано на рис. 10.3. Перевод потерь тепла с механическим недожо-
гом в указанную размерность производится по формуле
При = 15°/Ь и = 1,2°/о [Л. 15] = 0,012*300 = 3,6 коп
на 1 т размолотого топлива.
На основании суммирования эксплуатационных расходов на
измельчение топлива и связанных с механическим недожогом опти-
мальная тонкость пыли составляет около 20% (рис. 10.3).
При увеличении цены топлива до 6 руб/т (для электростанций,
расположенных на расстоянии 1000—1500 км от места добычи)
оптимальная тонкость пыли составит 15%.
10.6. Показатели работы питателей и бункеров
топлива
г
10.6.1. Равномерность выхода сырого топлива из бункера во
многом предопределяет надежность работы пылеприготовительной
установки и котельного агрегата в целом. В большинстве конструк-
ций питателей в результате того, что топливо забирается главным
образам из той части выходного отверстия бункера, где пустое по-
лотно (цепь) питателя входит в подбункерное пространство, движе-
ние топлива в некоторых частях топливной течки, а также примыка-
ющих частях бункера может отсутствовать [Л. 53]. Следствием
этого являются сводообразование, перебои в поступлении топлива
на питатель, уменьшение полезной емкости бункера. Описанное яв-
ление особенно остро проявляется на крупных установках с боль--
J
О 500 то 1500 мм
Рис. JP.4. Схема определения относительной скорости перемещения
топлива по длине выходного отверстия бункера.
1 — отверстия в стенке бункера для установки прута-индикатора прут-
индикатор; 3 — рейки-ограннчителн для установки индикатора и отсечки мо-
мента поворота иа определенный угол,
165
шими по направлению движения полотна питателя размерами вы-
ходного отверстия бункера..
Картина движения топлива в выходной течке бункера может
быть легко получена с помощью прута-индикатора, вставляемого
последовательно в отверстия, специально выполненные в боковых
стенках течки (рис. 10.4).
Заостренный прут режим движением вставляется через отвер-
стие горизонтально до оси течки. Движущимся топливом погружен-
ный конец прута увлекается вниз. Определяя с помощью секундо-
мера по выступающему концу прута продолжительность его поворо-
та на определенный угол, можно выявить относительную скорость
движения топлива в данном сечении. Аналогично проводятся измере-
ния в других сечениях выходного отверстия. Измерения эти целе-
сообразно выполнять с обеих сторон выходной тецци. Для исклю-
чения случайностей измерения рекомендуется выполнить 2—3 раза
подряд, обойдя все отверстия.
Для устранения погрешностей, вызванных нечеткой установкой
начального и конечного положений прута в разных отверстиях, целе-
сообразно выставить рейкн-ограничители.
Результаты измерений обрабатываются в виде графика, приве-
денного на рис. 10.4. Представляет интерес выявление степени рав-
номерности выхода топлива из бункера при нескольких производи-
тельностях питателя. При этом регулировка производительности
должна осуществляться как за счет изменения высоты слоя топлива
на питателе, так и за счет изменения частоты вращения электродви-
гателя питателя.
10.6/2. Характер опорожнения бункера пылеприготовительной
установки во многом определяют надежность обеспечения котель- ‘
ного агрегата топливом. Для выявления указанных показателей в
большинстве случаев бывает достаточно составить картину опорож-
нения бункера на основании визуальных наблюдений (рис. 10.5).
Для выполнения этой работы необходимо обеспечить хорошее осве-
щение бункера, например, с помощью ламп направленного действия
(автомобильных фар).
Более ролно характер сработки топлива может быть выявлен
с использованием укрепленной в верхней части бункера кинокамеры.
Используя специальные устройства для фотографирования на кино-
пленку через равные интервалы времени положения топлива, можно
получить картину опорожнения бункера с желаемой скоростью про-
смотра.
Выявление характера сработки топлива из бункера целесообраз-
но проводить в следующих условиях:
при одной наиболее часто встречающейся производительности
питателя;
после полной очистки бункера и далее, через равные интервалы
по времени (3—10 дн.) для выявления необходимой периодичности
зачистки бункеров;
при использовании и без использования устройств, побуждаю-
щих движение топлива в бункере;
после внесения изменений в конструкцию бункера и его выход-
ного отверстия, конструкцию питателя, схему включения и
конструкцию побуждающих устройств;
при изменении крупности дробления исходного топлива.
10.6.3. Стабильность подачи топлива питателем для большинства
топлив однозначно определяется высотой слоя топлива на питателе
166
после регулятора слоя. Поэтому наиболее просто выявить равно-
мерность подачи питателя измерением высоты слоя топлива с ис-
пользованием самопишущих приборов. В качестве первичного при-
бора можно рекомендовать датчики перемещений (например, от
колонок дистанционного управления шиберами), в качестве вторич-
ного— самопишущий потенциометр с записью пером.
Рис. 10.5. Карти-
на опорожнения
бункера топлива.
1 — зона движения
угля; 2 — зона само-
обрушения угля; 3 —
зона завнсання угля;
4 — поверхность за-
висшего угля.
При испытании скребковых питателей с нижней подачейсисте-
матические колебания слоя топлива, вызванные спецификой кон-
струкции питателей этого типа, из дальнейшего анализа должны
исключаться.
167
•
. '' А
•. ; J.-:.:;.-/,?;.-.-:
м
. •*. •
При испытании установок на фрезерном торфе, для которого
характерно изменение насыпной массы, измерение толщины слоя
топлива для выявления стабильности массовой производительности
питателя недостаточно. В этом случае необходимо помимо измере-
ния высоты слоя производить периодический отбор торфа на опре-
деленной (около 1 м) длине питателя. Этот способ используется
при определении подачи питателя (производительности мельницы) и
более подробно изложен в подразделе 8.1. Различие заключается
в частоте производства измерений и их количестве — при выявлении
стабильности подачи питателя или стабильности насыпной массы
торфа может потребоваться отбор столь большого числа проб, что
это дискредитирует все испытание.
В качестве приближенного метода определения подачи
может быть рекомендовано измерение
15
14
iz
в
/7
z
500
300 !?ОО об/мин
Рис. 10.6. Пример загрузки
электродвигателя питателя топ-
лива в зависимости от частоты
его вращения при разных усло-
виях.
/ — вращается только двигатель;
2 — вращаются двигатель и редук-
тор; 3 — то же и питатель без топ-
лива; 4 и 5 — то же, ио с топливом
при высоте слоя 200 и 350 мм со-
ответственно.
пидатедя
с помощью самопишущего
прибора мощности, потребляемой
электродвигателем мельницы (под-
раздел' 8.7) при постоянном, рас*
ходе сушильно-вентилирующего
агента. Необходимым условием
при этом испытании должна быть
достаточно высокая по отноше-
нию к мощности холостого хода
загрузка* мельницы. Приближен-
ность метода связана с тем, что
мощность мельницы определяется
не только количеством, ио и каче-
ством топлива. Поэтому в те пе-
риоды, когда наблюдается изме-
нение мощности мельницы, необ-
ходимо производить отбор проб
топлива для определения его ка-
чества — коэффициента размоло-
способиости, влажности, зольно-
сти, степени разложения (для фре-
зерного торфа), насыпной массы.
10.6.4. Производительность не-
которых конструкций питателей
ограничивается в ряде случаев
из-за повышенной загрузки их
. электродвигателей. Так, в скреб-
ковых питателях при работе их на
влажных топливах с примесью
глины на днищах, на прижимных
пластинах и других элементах об-
разуются уплотненные отложения,
приводящие к защемлению цепи
и повышению потребляемой меха-
низмом мощности. Для выявле-
ния причин, ограничивающих про-
изводительность питателей и вы-
зывающих повышенный их износ,
необходимо с помощью самопишу-
щего прибора или путем частых
(через 5—10 с) визуальных отсче-
тов произвести измерение мощно-
ЭЙВ
ii
И1
Ж'-
11
••'Йр.'' й-.'Г
О? W
ити (токовой загрузки) электродвигателя питателя в разных режи-
мах работы механизма.
В зависимости от поставленной задачи может представить ин-
терес проведение на скребковых и других типах питателей топлива
следующих экспериментов.
1. Выявление потребляемой электродвигателем питателя мощно-
сти в зависимости от частоты вращения только самого электродви-
гателя, электродвигателя с редуктором, электродвигателя, редуктора
и питателя без .топлива, а также электродвигателя, редуктора и
питателя с различной толщиной топлива (рис. 10.6).
•Л
Й
Рис. 10.7. Изменение токовой загрузки электродвигателя, питателя
топлива по времени при прекращении поступления топлива.
Л 2 — начало и конец закрытия штыкорого затвора; 3 — питатель полностью
опорожнился; 4, 5 — начало открытия и полное открытие штыкового затвора;
6 — вся длина питателя заполнена топливом иа полную высоту.
Опыты могут повторяться при внесении изменений в конструк-
цию или режим работы питателя. Например, для скребкового пита-
теля представляет интерес выявить изменение потребляемой элек-
тродвигателем питателя мощности при увеличении натяга цепи, при
установке прижимных пластин, установке очистителей, работе на
одной и двух течках и т. п.
2, Выявление характера изменения потребляемой электродвига-
телем питателя мощности по времени при искусственном прекраще-
нии поступления топлива на питатель путем быстрого закрытия
отсекающих шиберов. Этот эксперимент позволяет выявить причину
повышенной загрузки электродвигателя питателя. Так, если при
опорожнении питателя потребляемая электродвигателем мощность
приблизится к мощности холостого хода (рис. 10.7), это означает,
что основной причиной большого сопротивления вращению механиз-
ма является трение перемещаемого тот лива о днище и неподвиж-
ные детали питателя, зависящее от протяженности пути волочения,
толщины слоя -(силы трения) и скорости перемещения топлива.
Подтверждение этого же.вывода можно получить на основе дач-
ных по изменению загрузки электродвигателя питателя после возоб-
новления подачи топлива.
12——901
169
168
10Х Контроль за показателями
пылеприготовительного оборудования в эксплуатации
В процессе эксплуатации пылепрнготовнтельных установок пря-
мого вдувания необходимо следить за температурой сушильного
агента за мельницей,* качеством пыли, величиной и стабильностью
подачи питателей топлива, износом мелющих органов, присосами
холодного воздуха, наличием достаточного запаса давления для
поддержания требуемого расхода сушильного агента.
Способы контроля перечисленных показателей изложены выше.
Здесь лишь следует, указать на необходимость организации систе-
матического контроля за этими показателями на каждой пыле систе-
ме. Кроме того, следует указать на необходимость стабилизации
режима работы пылесистем — включение автоматических регуля-
торов расхода первичного воздуха и температуры сушильного аген-
та за сепаратором. Очевидно, что без стабилизации режима нельзя
рассчитывать на получение пыли заданного качества, а также на
взрывобезопасную работу оборудования.
В объем работ по контролю за эксплуатационными показателя-
ми пылесистем должно входить следующее:
сбор данных по числу часов работы автоматических регуля-
торов без ограничений со стороны технологического1 оборудова-
ния по поддержанию требуемых расхода и температуры сушильного
агента;
ж
1
ежедневный контроль за равенством производительностей парал-
лельно работающих питателей топлива. Оценка производительности
помимо частоты вращения электродвигателя и высоты слоя
топлива может при равенстве расходов сушильного агента прово-
диться по температуре за сепаратором, а также потребляемой
электродвигателем мельницы мощности;
отбор 1—2 раза в год проб пыли для определения крупности
при одном принятом за эталон режиме. Выявление потребностей
в изменении положения устройств, регулирующих тонкость пыли,
либо в проведении ремонта мельницы и сепаратора;
определение 1—2 раза в год присосов холодного воздуха в пы-
лесистему н ее уплотнение;
регистрация данных о степени износа мелющих органов в наи-
более характерных местах при каждой остановке мельницы.
При эксплуатации весьма важно иметь подробные технические
данные пылепрнготовнтельной установки (табл. ЮЛ, 10.2).
12*
171
Л
Таблица 10 1
Технические данные пыле приготовительной установки
с молотковой мельницей
Показатель
Марка котла
Паропронзводительность котла,
т/ч
Схема пылеприготовления
Число мельниц, установленных
на котле
Тип мельницы (способ подвода
воздуха, диаметр, длина и частота
вращения ротора)
Мощность электродвигателя, кВт
Активное сечение ротора,- м2
Число бил в крайних и средних
рядах, шт.
Радиальный зазор между новыми
билами и броней,-мм
Осевой зазор между крайними
билами и броней, мм
Угол охвата ротора броней
Место размещения ловушки ме-
талла
Форма бил
Масса одного бича, кг
Материал бнл
Способ наплавки бил, материал и
толщина наплавки
Материал брони
Толщина брони, мм
Способ изготовления брони
Тип сепаратора пыли
Характерный размер сепаратора
по [Л. 7], мм
Объем сепаратора/мельницы, м3
Диаметр и число предохрани-
тельных клапанов, мм
Тип питателя топлива
Прибор для измерения расхода
сушильно-вентилирующего агента
Использование присадки слабо-
подогретого (горячего при сушке
газами) или холодного воздуха для
регулирования темпера туры а эро -
смеси за сепаратором
Данные
я.
ПК-33-1
620
С прямым вдуванием
" 6
ММТ 1500/2510/735
-
' 4#
• • #
л
500
3,76
4-6+17*3^75
30
45—50
135°
На восходящей стороне ро-
тора
П-образная
11,9
Ст 110Г13Л
Наплавка бнл не проводится
Ст 110Г13Л
30—35
Литье
Инерционный, конструкций
ВТИ
ИЗО
20,4/6,*0
630X2
Скребковый, ПСУ-900/12600
Труба Вентури
Присадка холодного воздуха
ие используется
170
•л*
Показатель
Наличие и использование автома-
тических регуляторов расхода су-
шильно-вентилирующего агента и
температуры за сепаратором
Продолжение табл 10 J
। । w мнила im.ih.M4 »4wi । ч । *лм । > 11 ^мм ь П h , |1—, , , ,
1 1 1 •'<"**
Данные
Наименее надежные в эксплуа-
тации узлы пылесистем и мельниц
и причины снижения их надеж-
ности
Мероприятия по повышению на-
дежности работы и экономичности
пылеснстемы и мельницы, прово-
дившиеся на электростанции н их
эффективность
Используется одноимпульсный
регулятор для поддержания по-
стоянного расхода первичного
воздуха к мельнице с импуль-
сом от трубы Вентури. Регуля-
тора температуры за сепарато-
ром нет
Попадание металла и древе-
сины в питатели, заклинивание
и обрыв цепей, налипание угля
на днище питателя (в дождли-
вую погоду или снегопад), на-
липание и застревание угля в
течках. Износ брони при входе
топлива в мельницу. Износ
крайних дисков ротора, бил и
билодержателей в крайних рядах
Устранен излом воздуховода
перед мельницей, в 2 раза су-
жена течка возврата, установ-
лен дополнительный направля-
ющий козырек на выходе из се-
паратора. Перенесена ловушка
металла с нисходящей стороны
ротора на восходящую. Эти ме-
роприятия позволили повысить
’ среднюю кампанию непрерывной
I работы мельницы на 15%, улуч*
шить качество пыли (увеличить
i коэффициент п с 0,6 до 0,7),
снизить потери тепла с механи-
ческим недожогом на 0,5%,
снизить сопротивление воздухо-
водов на 20 кгс/м2
Таблица 10.2
Показатели работы пылеснстемы с молотковой мельницей
ММТ 1500/2510/730 на электростанции, сжигающей
подмосковный уголь
Показатель
Данные
проект- ные испы- таний
Среднегодо-
вые данные
эксплуата-
ции за
1975 г.
Характеристика топлива:
теплота сгорания, ккал/кг
рабочая влажность, о/о -
172
2510 2425 2425
33 30,8 30,8
*
Продолжение табл, 10.2
Показатель
рабочая зольность, %
выход летучих, %
,ВТИ
kJlO
Среднеэксплуатационная нагрузка котла,
т/ч
Расход топлива при среднеэксплуатацион-
ной нагрузке, т/ч
Число установленных на котле и работа-
ющих мельниц при среднеэксплуатационной
нагрузке, шт.
Требуемая производительность мельницы,
т/ч
Мощности, потребляемая электродвигате-
лем мельницы, кВт
Удельный расход электроэнергии на раз-
мол, кВт-ч/т
Тонкость пыли, %:
^200
П
Температура сушильно-вентилирующего
агента перед мельницей, °C
То же за сепаратором, °C
Расход сушильно-вентилирующего агента
(с учетом объема испаренной влаги) за се-
паратором, м3/ч
Сопротивление (самовентнляция) мельницы
и сепаратора (без учета сопротивления ши-
беров, установленных перед мельницей),
кге /м2
Сопротивление пылепроводов и горелок,
кгс/м2
проект" испыта-
ние НИЙ
Среднегодо-
вые данные
эксплуата-
ции за
1975 г.
173
Продолжеяие табл. 10-2
III, ,ь । 1Ч11|1|1 IMilHifci и
Показатель
'Проект- испыта-
ние ний
Среднего-
довые дан-
ные эксп-
луатации за
1975 г.
|‘Ч|FW I II Г» I И I » । 111
Доля газов, горячего, слабоподогретого и
(диодного воздуха, подводимого к мельнице
хподсчитывается по массе)
Содержание горючих, %:
в уносе
в шл ак е
Потеря тепла с механическим недожогом,
в уносе
в шлаке
суммарная
Средняя продолжительность работы комп-
лекта бил, ч
Допускаемое увеличение радиального за-
зора между билами и броней при износе
бил, мм:
среднее
в наиболее изнашиваемых рядах
Продолжительность работы билодержате-
лей, ч:
в среднем
в наиболее изнашиваемых рядах
Продолжительность рйботы пальцев, ч:
бил '
билодержателей
Продолжительность работы брони, ч:
всей
в наиболее изнашиваемых местах
Средний расход бил иа одну мельницу, шт/г
Средний расход билодержателей на одну
мельницу, шт/г.
Расход брони иа одну мельницу, т/г
Средняя продолжительность работы одной
мельницы за год, ч
Суммарный расход металла быстроизиаши-
вающихся элементов мельницы (бил, брони,
билодержателей, пальцев) на тонну топли-
ва, г/т
В том числе расход металла бил, г/т
Общая цена быстроизнашивающихся эле-
ментов мельницы, расходуемых на размол
1 т топлива, коп
Зарплата ремонтного персонала участка
пылеприготовлення, отнесенная к 1 т размо-
лотого топлива, коп
100% горя- 100%
чего воздуха горячего
воздуха
МИН***» ч 0,8 1
1 1 мм 5,0
«инмо» 0,6
0,7
0,5 1,3
150
ь 60
——WF 75
f |> »»м 2000
1000
!! 700—1400
1 । 'И 6000
X— 2000
Hi 1000
НЧ1. 1И«|1 2600
'1* шин 1 1 ни 200
«мм*
* 5100
W'lW^MIIM 270
210
--и— Я 11,7
"М 1.. 0,3
174
i £ 4 J
ПРИЛОЖЕНИЕ
Примерный перечень приборов, приспособлений и материалов для испытаний мельниц
175
Продолжсние таблицы
Измеряемая величина
Проба топлива
Проба пыли
Расход сушильного агента
Измеряемая величина
Температура сушильного
агента
Температура аэросмеси
Загрузка электродвигате-
ля мельницы
Давление (разрежение)
по тракту пылесистемы
Газовый анализ сушильно-
го агента
Относительная влажность
воздуха
Барометрическое давление
Место измерения
>9
Ленточный питатель, про-
м е жуточ иый бу икер, топ -
ливиая течка
Пылепровод за мельни-
цей
Воздуховод или
перед мельницей
Место измерения
Подготовка
Приварить штуцера для
отбора, изготовить совки,
баки для хранения топлива,
набор грохотов для рассев-
ки, трамбовку, стальную
плиту для дробления, бан-
ки для отправки проб на
анализ, противни
Изготовить пылеотбориые
трубки, приварить кольца
для их установки. Изгото-
вить циклоны, эжектор,
банки для отбора, хране-
ния и отправки пыли и а
анализ, противни, совки,
стол для разделки пыли.
Смонтировать эжектор и ли-
нии отсоса
Приборы и материалы
Весы на 40—50 кг, прибор
OP-ВТИ для предваритель-
ного определения размоло-
способности топлива, си-
та 2,3 и 3,3 мм, сито*
90 мкм, технические весы,
разновесы, сетки 3X3 и
ЮХЮ мм
Сита 90, 200 и 500 мкм,
технические весы, разнове-
сы, весы иа 5 кг, тягомеры,
сукно или фланель для фильт-
ров, резиновый шланг диа-
метром 1 2я или 3/4“, рези-
новая трубка диаметром 8—
10 мм
газоход
Воздуховод или газоход
перед мельницей
В пылепроводе за мель-
ницей.
Распределительное уст-
ройство и щнт управления
мельницей
В соответствии с указа-
ниями руководителя (испол-
нителя) работы
В соответствии с указа-
ниями руководителя (ис-
полнителя) работы
На всасывающем участ-
ке дутьевого вентилятора
На отметке машиниста
котла
Изготовить и установить
диафрагму или специальные
пиевмометрические трубки.
Приварить кольца для тру-
бок Праидтля или ВТИ
Трубки Прандтля или ВТИ
с сальниками, микромано-
метры, резиновая трубка
диаметром 8—10 мм
:: * ' ’
П родолжсние таблицы
Подготовк а
Приварить штуцера
установки термопар
для
Приварить гильзы для
ртутных термометров или
термопар
Собрать схему измерения
мощности
Приварить штуцера
Приварить штуцера для
газоотборных трубок. Изго-
товить газоотбориые трубки
Приборы н материалы
Термопары, компенсацион-
ный провод, переносный по-
тенциометр , термометр иа
100°С
Ртутные стеклянные тех-
нические термометры с дли-
ной хвостовой части 300 мм
иа 1 об— 150°С или термо-
пары со вторичным прибором
Трансформаторы тока и
напряжения, ваттметры, счет-
чик, датчик мощности, ам-
перметр, электронный потен-
циометр, переключи тели
Микроманометры, резино-
вая трубка диаметром 8—
10 мм
Аппарат типа ГХП (Орса),
колбы Дрекслера, резиновая
трубка диаметром 8—10 мм
Психрометр
Барометр
ПРИЛОЖЕН И Е 2
Результаты испытаний мельницы
По данным опытов составляют таблицу.
>•
В таблицу заносят следующие показатели.
1. Продолжительность опыта т, мин.
2. Продолжительность работы комплекта мелющих орга-
нов Тм.о, ч.
3. Предполагаемая (измеренная) степень износа мелющих
органов АЬ(АЛ), мм.
4. Производительность мельницы Вм, т/ч.
5. Мощность, потребляемая электродвигателем мельницы,
Я, кВт.
6. Удельный расход электроэнергий на размол Эр, кВт*ч/т.
7. Степень открытия створок сепаратора фс, %.
Качество топлива
8. Влажность рабочая W, %.
9. Зольность на сухую массу Ас, %.
10. Остаток на сите:
3X3 мм Кз, 7о, ,
10X10 мм /X, °/о*
11. Коэффициент размолоспособности %.
Качество пыли
12. Влажность пыли 1ГПЛ, %.
13. Остаток на сите, %:
90 мкм /?оо,
.200 мкм /?2оо,
500 мкм АХо.
14. Коэффициент полидисперсности и, %.
15. Температура горячего воздуха /г.в, °C.
16. Температура слабоподогретого воздуха Х.п.в, °C.
17. Температура пылевоздушной смеси за мельницей /ллм, °C..
18. Расход горячего воздуха1 фг.в, 103 м3/ч.
19. Расход слабоподогретого воздуха1 фсл.и.в, 103 м3/ч.
20. Прирост объема сушильного агента за счет испаренной
влаги1 Сизо, Ю3 м3/ч.
21. Расход сушильного агента за мельницей 1 Q%, 103 м3/ч.
22. Сопротивление, кгс/м2:
мельницы А//м,
сепаратора АЯСеп,
распределителя пыли \ЯР.П,
пылепроводов АЯПП,
горелок АЯгор.
23. Удельный расход электроэнергии на пневмотранспорт Эпт,
кВт-ч/т.
24. Концентрация топлива в сушильном агенте ц, кг/кг.
25. Влагосодержание сушильного агента за мельницей d, кг/кг.
26. Относительная влажность сушильного агента за мельницей ф,
27. Невязка баланса сушки А#, %.
1 Приведенный к температуре за мельницей,
178
ПРИЛОЖЕНИЕ 3
б)
fl
Приспособления, используемые для отбора проб пыли.
а — пылеотбориая трубка с наконечником ВТИ: 1 — наконечник; 2 — отсосная
трубка; 3 и 4 — импульсные трубки; 5 — чехол; 6 ~~ дно чехла; 7 — приварное
кольцо (дополнительно изготавливается пробка к нему); Я —корпус сальника;
9 — грундбукса; 10 — нажимное кольцо; // — сальниковая набивка; 12 — про-
кладка из пористой резины.
б — воздушный эжектор: / — сопло; 2— трубка подвода сжатого воздуха; 3 ™
втулка; 4, 5, 6 конусы; 7 — штуцер для присоединения шлаига от циклона;
5 — цилиндрическая часть корпуса; 9 — контргайка; /0 —труба; И — стопор-
ный виит.
179
в — циклон: /, 2 н 3 — конусы соответственно верхний, внутренний н нижний;
4 — цилиндр корпуса; 5 н 6 — верхний н нижннй фланцы; 7 — пылесбориик;
8 — переходное кольцо; 9 — нарезное кольцо; 10 — гайка пылесборника; 11
кольцо внутреннего конуса; /2— опорное кольцо фильтра; 13 — фильтр: 14 и
15 — трубки диаметром для присоединения шлангов; 16 и 17 — прокладки
из пористой резины.
►
г — вентиль с профилированным клапаном: 1 — корпус; 2 — седло; 3 — фла-
нец; 4 ~ штуцер; 5 — труба; 6 -- втулка; 7 — шток; 8 — фланец; 9— корпус
сальника; /0 — грундбукса; 11—гайка накидная (шестигранная); 12 — шпилька.
1Я1
ПРИЛОЖЕН ЙЕ 4
60
50
40
50
20
10
6
1.0
0.4
20 50
О.О1
0.01 0.1 6.2 0$ 1.0
Номограмма для определения показателя равномерности пыли по
уравнению Розина—Рамлера—Беннета (РРБ) по данным остатков .
на ситах 90 и 200 мкм.
182
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Методика испытаний котельных установок. М., «Энергия»,
1964. 287 с. Авт.: Е. Д. Фингер, Г. Г. Бойко, А А. Авдеева,
В. И. Трембовля.
2. Левит Г. Т. Методика испытания шахтных мельниц. М., Гос-
энергоиздат, 1959. 109 с.
3. Ромадин В. И. Пылеприготовление. М., Госэнергоиздат, 1953.
514 с.
4. Ыйспуу Л. М. Использование диаграммы Колмогорова —
Фай — Желева при исследовании некоторых рассевов эстонских го-
рючих сланцев. — «Труды Таллинского политехи, ин-та. Сер. А».
1965, № 226, с. 116—19.
5. Коузов П. А., Основы анализа дисперсного состава про-
мышленных пылей и измельченных материалов. Л., «Химия», 1971.
280 с.
6. Левнт Г. Т, Повышение экономичности молотковых мельниц
за счет сокращения вентиляционных потерь. — «Теплоэнергетика»,
1971, № 1, с. 22—25.
7. Нормы расчета и проектирования пылеприготовительных
установок. Под ред. М. Л. Кисельгофа, Н. В. Соколова. М.—Л.,
Госэнергоиздат, 1958. 159 с.
8. Доброхотов В. И., Левит Г. Т. Опыт эксплуатации и испы-
таний молотковых мельниц. М., Госэиергоиздат, 1963. 143 с.
9. Левит Г. Т. Схема движения и размола топлива в молотко-
вых мельницах. — «Теплоэнергетика», 4970, Я? Ш, с. 54—57.
10. Кисельгоф М. Л. Работа центробежных сепараторов пыли.—
«Электрические станции», 1956, № 2, с. 5—13.
11. Хюбнер Ф. Процессы размола в пылеприготовительных уста-
новках паровых котлов. — «Энергетика за рубежом», 1963, 34 с.
(БТИ ОРГРЭС).
12. Зверев Н. И., Ушаков С. Г. Методика оценки эффектив-
ности сепараторов пыли. — «Электрические станции», 1968, № 11,
с. 6—9.
13. Раюр Э., Прикк А. В., Ыйспуу Л. М. Об идеальном сепара-
торе и оценке работы сепараторов. — «Труды Таллинского поли-
техи, ин-та. Сер. А», 1971, № 302, с. 12—14.
14. Никитина Л. М. Таблицы равновесного удельного влаго-
содержания и. энергии связи влаги с материалами. М., Госэнерго-
издат, 1963. 176 с.
15. Опыт наладки парогенераторов с молотковыми мельницами
блоков 300 МВт на экибастузском угле.-—«Теплоэнергетика», 1972,
М 2, с. 36—40. Авт.: Г. Т. Левит, Н. И. Кузнецов, К. П. Либенко,
Л. И. Пугач, В. Е. Рапопорт, Л. П. Таланкин, Э. И. Ямашев,
А. Г. Кравец с. 36—40.
183
р
16. Мельницы для размола твердого топлива. Методы испыта-
ний. OCT 24.030.19. Введ. 1/VI «972. М„ 19712. 23 с.
17. Руководящие указания по объему оснащения тепловых элек-
- трических станций контрольно-измерительными приборами, сред-
ствами авторегулирования, технологической защиты, блокировки и
сигнализации. 1969. 66 с. (СЦНТИ ОРГРЭС).
18. Залогин Н. Г., Шухер С. М. Очистка дымовых газов. М.,
Госэнергоиздат, '1954. 224 с.
19. Штейнберг А. М. Новьш метод исследования процесса раз-
мола и рациональные режимы работы углераэмольных устройств.—
«Наладочные и экспериментальные работы ОРГРЭС», 1959, вып. 17,
с. 68—85.
20. Внуков А. К? Мадоян А. А. Регулирование загрузки шаро-
вых барабанных мельниц топливом.—-«Наладочные и эксперимен-
тальные работы ОРГРЭС», 1959, вып. 19, с. 3—7.
21. Капельсои Л.
цы, — «Наладочные и
22. Полферов К.
ности вентилируемых
гетика», 1961, № 12, с
23. Брусин М. А.,
ровой барабанной мельницы Ш-25
«Теплоэнергетика», 11969., № 11
М. Испытание конической шаровой мельин-
экспернментальные работы ОРГРЭС», 1960,
Я* Определение предельной' производнтель-
ШБМ методом концентраций. — «Теплоэнер-
Гофайзен А. Ф. Наладка и исследование ша-
с фрикционным приводом. —
, .. _ -50.
24. Шатиль А. А. Измерение расхода пыли при пневмотранс-
порте.— «Теплоэнергетика», 1957, № 8, с. 44—48.
25. Шатиль А* А. О расчете дроссельного пылерасходрмера.—
«Теплоэнергетика», 1958, № 5, с. 77—80.
26. Антнкайн П. А. Измерение расхода* пыли в запыленном по-
токе.— «Теплоэнергетика», 1956, № 12, с. 35—37.
27. Ковалев А. П., Каган Я* А. Определение расхода топлива
в пылейроводе и предельной производительности ШБМ по сопро-
тивлению пылепровода. — «Теплоэнергетика», 1964, №.5, с. 38—42.
28. Исследование некоторых видов сигнала по расходу уголь-
ной пыли. — «Теплоэнергетика», 1971, № 12, с. 13—15. Авт.:
А. В. Кондрашин, Г. П. Плетнев, Н. Н. Бабкин, В. А. Воронов,
И. К. Мальцев, В. М. Сафонов, В. В. Усанов, с. 13—15.
29. Гриффен Л. А. Измерение расхода пылн при пневмотранс-
порте с использованием явлений статической электризации. — «Изв.
вузов. Сер. Энергетика», 1966, № 6, с. 1Т7—120.
30. Пугач Л. И., Рубцова Л.
тодов контроля за дозированием
№ 11,, с. 39—41.
31. Измерение концентрации
дах при помощи радиоактивных изотопов. — «Экспресс-информация
ВИНИТИ. Сер. Теплоэнергетика», 1970, № 31, с. 24—29.
32. Чен, Дунь, Су. Электрическое измерение расхода угольной
а эр осм ес и. — «Т р уды а м ерика некого об ществ а и н ж ен еров - мех а ников.
Сер. А», 1970, № 2, с. 40—53.
33. Эткин В. Б., Ржезников Ю. В. Измерение расхода угольной
пыли электроконтактным методом. — «Теплоэнергетика», 1973, № 2,
с. 17—79.
34. Киселев П. И., Красоткии Е. Н., Шестов А. А. Прибор для
контроля подачи пыли. — «Известия ВТИ», 1949, № 5, с. 20—22.
И. Исследование различных ме-
пыли. — «Теплоэнергетика», 1969,
угольной пыли в пылепрово-
«Экспресс-информация
35. Шатиль А, А. Некоторые зарубежные измерительные прибо-
ры пылетехникн.— «Теплоэнергетика», 1957, № 2, с. 58- 60.
36. Гордон Г. М*, Пейсахов И» Л. Контроль пылеулавливающих
♦ установок. М., Металлургйздат, 1961. 306 с.
37. Правила 28—64 измерения расхода жидкостей, газов и па-
ров стандартными диафрагмами и соплами. Изд-во комитета стан-
дартов, мер н измерительных приборов, 1968. 150 с<
38. Сетки проволочные тканные с квадратными ячейками кон-
трольные и высокой точности. ГОСТ 3584—73. Введ. 1/IX 1973. М.,
1973. 9 с.
39. Угли бурые, каменные, антрацит и горючие сланцы. Ме-
тоды отбора н разделки товарных проб для лабораторных испыта-
ний. ГОСТ 6105-57. Введ. 1/IX 1957 г. М., 1956, 10 с.
40. Угли бурые, каменные, антрацит и горючие сланцы. Метод
ситового анализа. ГОСТ 2093-69. Введ. М., 1/VII 1970, 1969, 9 с.
411. Соколов Н. В. Сопротивляемость углей размолу, М., Гос-
энергоизд ат, ,4951. 30 с.
42. Угли бурые, каменные, антрацит и горючие сланцы. хМетод
определения коэффициента размолоспособности. ГОСТ 15489-70.
Введ. 1/1 1971; М„ 1970. 8 с.
43. Киселев П. И., Кондратьева Л. Н. Определение размоло-
способности углей на приборе ОР-ВТИ. — «Теплоэнергетика», 1958,
№ 4, с. 25—28.
44. Керстен И. О. Аэродинамические испытания шахтных вен-
тиляторов. М., «Недра», 1964. 163 с.
45. Кедроливанский В. Н. Метеорологические приборы. Л., Гнд-
рометеонздат, 1947. 438 с.
46. Масленников М. С. Контроль влажности топлива, дымовых
газов и точки росы. М., Госэнергоиздат, 4951, 140 с.
47. Тепловой расчет котельных агрегатов. Нормативный метод.
М., «Энергия», 1973. 295 с.
48. Левнт Г. Т. Методика расчета молотковых мельниц прн тон-
ком измельчении каменных углей. — «Теплоэнергетика», 1969, № 2,
с. 76—78,
49. Летин Л. А., Тюкавин А. И. Определение размольной про-
изводительности валковых среднеходиых мельниц. — «Энергетик»,
1970, № 12, с. 17—18.
50. Летин Л. А., Тюкавин А. И. Определение поминальной про-
изводительности молотковых мельниц. — «Теплоэнергетика», 1971,
№12, с. 87—88.
51. Пейсахов И. Л. Атлас диаграмм и номограмм по газопыле-
вой технике. М., «Металлургия», 1965. 54 с.
52. Внуков А. К. Экспериментальные работы на парогенерато-
рах. М., «Энергия», 1971. 295 с.
53. Дженнке Э. В. Складирование и выпуск сыпучих материа-
лов. М., «Мир», 1968. 164 с.
54. Процайло М. Я.» Маслов В. Е. Исследование процесса отде-
ления пылн в пылеконцентраторе. — «Теплоэнергетика», 1972, № 1,
с. 83—85,