在水泥行業,對于管磨機并不陌生,作為粉磨主機設備是大家關心的重要設備之一,或研究其增產,或研究其產品顆粒級配,或研究其穩定運行,今天共同討論一下不同研磨體在筒體內部的徑向分布。
從做功效率、研磨體大小與物料顆粒大小得匹配上來講,要求球徑從各倉進料端開始逐步減小,滿足物料從頭到尾逐漸變細的要求,所以研磨體直徑從倉頭到倉尾依次減小,這是研磨體在磨機內部的軸向排列,由分級襯板來完成。但在徑向上的排列則是由中心到筒體研磨體依次減小,也就是說,貼近襯板的為小球,靠近中心的為大球。
之所以能夠造成如此排列,是由不同直徑的鋼球串動阻力決定的。如同不同容重的物質在空氣當中阻力不同,一根雞毛難扔其遠,但扎緊多根雞毛可扔過墻,其實是改變了容重,體積縮小,單位質量的阻力發生了變化,就是減小了,所以就扔的遠。但對于管磨機內的鋼球來說容重是一樣的,研磨體的受力有離心力、重力、鋼球與鋼球的擠壓摩擦力、鋼球與襯板的摩擦力,但使鋼球靠近筒體的力是重力和離心力,阻止鋼球貼近筒體的力是穿過鋼球的阻力,鋼球穿過鋼球群體的阻力與其直徑的平方成正比,也就是說,直徑越大阻力越大,難怪小球總是貼著襯板就不難理解了。
不妨設大球直徑為D,小球直徑為d,大球的阻力為W,則有W=K(D/d)^2,其中K為常數。那么從式中可以看出,大球直徑與小球差別越大,大球的阻力增加越大,阻力系數增大是其比例的平方關系。之所以有如此效果,還是單位體積的鋼球質量相同,單位質量鋼球所受的地球引力相同、離心力相同,造成阻力的介質相同,但單位質量的鋼球所受阻力不同。
用穩定性來講,也是同樣效果,小球重心低,大球重心高,若按單位質量相同的力來推動鋼球,大球更容易一些,那么打球在眾多鋼球群體中,表現出來的就是更不穩定,所以漂浮在上面也就容易理解一些;那么小球穩定則,一旦貼近襯板,就容易穩定地停留在襯板上。關于阻力也不難理解,可以把兩個樹葉放入水中,一個樹葉水平放置,一個豎向放置,若用力往下按,看看哪個比較省力,一定是豎向放置的省力,因為豎向的面積小,阻力??;水平的面積大阻力大,也是同樣的道理。
結束語:不論從大小鋼球的穩定性差異來講,還是從大小鋼球在同一介質內的阻力來講,小球靠近筒壁大球靠近中心,猶如錐形效應,小球與大球相比如錐,容易下到底部,就是因為阻力偏小,有楔子效應。從實際的觀察情況看,也是大球靠近中心,小球靠近筒體,只是解釋是否正確與否而已。由于筆者水平有限,或錯誤之處,請各位專家老師批評指正。
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