Тонкость размола пыли

По рассеву порции полученного порошка на ситах определяют тонкость размола пыли (рис. 3.7). Отобранную порцию пыли просеивают через 4…5 сит с постепенно убывающим размером ячеек сита. Рассев производят на вибрационной машине. Сита нумеруют по размеру отверстия в свету х, выраженному в микрометрах.

Рис.3.7. Производство ситового анализа пыли на комплекте из пяти сит: а - комплект сит с рассевом пыли; б - вид решетки сита; 1…5 - сита с размерами ячейки соответственно 1000, 500, 200, 90, 50 мкм; 6 - поддон; х - размер ячейки сита.

По принятой методике ситового анализа пыли за суммарный остаток на сите заданного размера принимают общее количество частиц с размером больше, чем размер ячейки сита х, мкм, и выражают его в процентах первоначальной массы. Этот остаток обозначают через R_х. Так, R₁₀₀₀ (см. рис. 3.7) представляет долю остатка на сите 1000 мкм, выраженную в процентах от начальной порции пыли, a R₂₀₀ будет составлять общую долю от суммы остатков на ситах 200, 500 и 1000 мкм. Поэтому суммарные остатки на ситах Rх называются интегральными.

По данным рассева строят зерновую характеристику, т.е. зависимость остатков R_х от размера частиц х (рис. 3.8, а), чем круче зерновая характеристика, тем в пыли больше мелких частиц,

Рис. 3.8 Зерновые характеристики угольной пыли: а - интегральная характеристика при размоле топлива в разных мельницах; б - дифференциальная характеристика при разных коэффициентах полидисперсности пыли.

легко сгорающих в топках котлов, и меньше крупных частиц (размером более 200 мкм), ведущих к недогоранию топлива. Вместе с тем на получение тонкой пыли затрачивается больше энергии в процессе размола. Анализ зерновых характеристик размола различных видов топлива показал, что все кривые могут быть описаны уравнением Розина-Раммлера, характеризующим распределение частиц по фракциям

(3.16)

где b и n - постоянные коэффициенты, характеризующие соответственно тонкость измельчения и дисперсность зернового состава; е - основание натуральных логарифмов.

Значение коэффициента b изменяется в пределах 0,0025…0,1; чем тоньше пыль, тем меньше коэффициент b. Коэффициент n характеризует структуру пыли, распределение частиц по размерам и может быть больше или меньше единицы. Значения коэффициентов b и n для данного топлива и системы пылеприготовления зависит от типа сепаратора и мельницы, его определяют путем рассева порции полученной пыли на двух ситах, чаще всего размером ячейки 90 и 200 мкм, т.е. получают два опытных значения R_X.

Структуру пыли по фракциям можно проанализировать, если продифференцировать уравнение (3.16) по х

(3.17)

Тогда ордината у, %/мкм (на графике рис. 3.8, б), характеризует процентное содержание пылинок размером х. При n> 1 кривая имеет максимум в зоне х = 15…25 мкм и пыль характеризуется как более грубая. При n = 1 и n < 1, наоборот, наибольшее количество фракций пыли приходится на очень мелкие фракции. Это пыль более тонкая по размолу.

В эксплуатации для оперативной оценки качества угольной пыли пользуются ситом 90 мкм, дающим четкое представление о характере пыли (тонкая или грубая), т.е. интегральным остатком R₉₀. При известных для данной пылесистемы значениях b и n по полученному R₉₀ можно рассчитать полную зерновую характеристику, а также оценить качество пыли: при значениях R₉₀ < 15% пыль относится к тонкой, при R₉₀ > 40% пыль является грубой, в диапазоне R₉₀ = 15 ё 40% пыль считается среднего размола.

Для каждого сорта топлива, типа пылеприготовительного и топочного устройства имеется наивыгоднейшая, так называемая экономическая, оптимальная тонкость размола R^ОПТ₉₀, соответствующая минимуму суммарных затрат на размол топлива и тепловых потерь при сжигании. Экономическую тонкость размола устанавливают испытаниями в процессе эксплуатации.

Основным фактором, влияющим на экономическую тонкость размола, является выход летучих V^Г_Л: чем выход летучих больше, тем меньше коксовый остаток, легче горит топливо, тем грубее может быть размол. Так, для антрацита R^ОПТ₉₀ = 7…8%, для пыли каменных углей 20…30%, пыли бурых углей 40…55%.

В зависимости от выхода летучих и фракционного состава пыли экономически оправданную тонкость размола можно оценить по формуле

(3.13)