<!DOCTYPE article
PUBLIC "-//NLM//DTD JATS (Z39.96) Journal Publishing DTD v1.4 20190208//EN"
       "JATS-journalpublishing1.dtd">
<article xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" xmlns:xlink="http://www.w3.org/1999/xlink" xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance" article-type="research-article" dtd-version="1.4" xml:lang="en">
 <front>
  <journal-meta>
   <journal-id journal-id-type="publisher-id">Bulletin of Belgorod State Technological University named after. V. G. Shukhov</journal-id>
   <journal-title-group>
    <journal-title xml:lang="en">Bulletin of Belgorod State Technological University named after. V. G. Shukhov</journal-title>
    <trans-title-group xml:lang="ru">
     <trans-title>Вестник Белгородского государственного технологического университета им. В.Г. Шухова</trans-title>
    </trans-title-group>
   </journal-title-group>
   <issn publication-format="print">2071-7318</issn>
  </journal-meta>
  <article-meta>
   <article-id pub-id-type="publisher-id">19277</article-id>
   <article-id pub-id-type="doi">10.12737/article_5a27cb8c4e8d85.63043917</article-id>
   <article-categories>
    <subj-group subj-group-type="toc-heading" xml:lang="ru">
     <subject>Машиностроение и машиноведение</subject>
    </subj-group>
    <subj-group subj-group-type="toc-heading" xml:lang="en">
     <subject>Machine building and mechanical engineering</subject>
    </subj-group>
    <subj-group>
     <subject>Машиностроение и машиноведение</subject>
    </subj-group>
   </article-categories>
   <title-group>
    <article-title xml:lang="en">IMPROVEMENT OF EFFICIENCY OF TECHNOLOGICAL EQUIPMENT FOR A CLOSED  CIRCULATION CYCLE</article-title>
    <trans-title-group xml:lang="ru">
     <trans-title>ПОВЫШЕНИЕ ЭФФЕКТИВНОСТИ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ОБОРУДОВАНИЯ ЗАМКНУТОГО ЦИКЛА ИЗМЕЛЬЧЕНИЯ</trans-title>
    </trans-title-group>
   </title-group>
   <contrib-group content-type="authors">
    <contrib contrib-type="author">
     <name-alternatives>
      <name xml:lang="ru">
       <surname>Уральский</surname>
       <given-names>В. И.</given-names>
      </name>
      <name xml:lang="en">
       <surname>Ural'skiy</surname>
       <given-names>Vladimir Ivanovich</given-names>
      </name>
     </name-alternatives>
     <bio xml:lang="ru">
      <p>кандидат технических наук;</p>
     </bio>
     <bio xml:lang="en">
      <p>candidate of technical sciences;</p>
     </bio>
     <xref ref-type="aff" rid="aff-1"/>
    </contrib>
    <contrib contrib-type="author">
     <name-alternatives>
      <name xml:lang="ru">
       <surname>Синица</surname>
       <given-names>Е. В.</given-names>
      </name>
      <name xml:lang="en">
       <surname>Sinica</surname>
       <given-names>E. V.</given-names>
      </name>
     </name-alternatives>
     <bio xml:lang="ru">
      <p>кандидат технических наук;</p>
     </bio>
     <bio xml:lang="en">
      <p>candidate of technical sciences;</p>
     </bio>
     <xref ref-type="aff" rid="aff-1"/>
    </contrib>
    <contrib contrib-type="author">
     <name-alternatives>
      <name xml:lang="ru">
       <surname>Уральский</surname>
       <given-names>А. В.</given-names>
      </name>
      <name xml:lang="en">
       <surname>Ural'skiy</surname>
       <given-names>A. V.</given-names>
      </name>
     </name-alternatives>
     <bio xml:lang="ru">
      <p>кандидат технических наук;</p>
     </bio>
     <bio xml:lang="en">
      <p>candidate of technical sciences;</p>
     </bio>
     <xref ref-type="aff" rid="aff-1"/>
    </contrib>
    <contrib contrib-type="author">
     <name-alternatives>
      <name xml:lang="ru">
       <surname>Cажнева</surname>
       <given-names>Екатерина Александровна</given-names>
      </name>
      <name xml:lang="en">
       <surname>Cazhneva</surname>
       <given-names>Ekaterina Aleksandrovna</given-names>
      </name>
     </name-alternatives>
     <xref ref-type="aff" rid="aff-1"/>
    </contrib>
   </contrib-group>
   <aff-alternatives id="aff-1">
    <aff>
     <institution xml:lang="ru">Белгородский государственный технологический университет им В.Г. Шухова</institution>
    </aff>
    <aff>
     <institution xml:lang="en">Belgorod State Technological University named after V.G. Shukhov</institution>
    </aff>
   </aff-alternatives>
   <volume>2</volume>
   <issue>12</issue>
   <fpage>168</fpage>
   <lpage>172</lpage>
   <self-uri xlink:href="https://naukaru.ru/en/nauka/article/19277/view">https://naukaru.ru/en/nauka/article/19277/view</self-uri>
   <abstract xml:lang="ru">
    <p>Одним из способов обеспечения высокого качества тонкодисперсного порошка является организация замкнутого цикла измельчения. В то же время возникает необходимость повыше-ния эффективности помольного оборудования, в том числе за счет совершенствования кон-струкции рабочих органов агрегатов.&#13;
В статье представлены научно-технические разработки по совершенствованию конструк-ции помольных камер центробежного измельчителя.</p>
   </abstract>
   <trans-abstract xml:lang="en">
    <p>One way to ensure the high quality of fine powder is to organize a closed grinding cycle. At the same time, there is a need to increase the efficiency of grinding equipment, including by improving the design of the working parts of the units. &#13;
The article presents scientific and technical developments on the improvement of the design of grinding chambers of a centrifugal shredder</p>
   </trans-abstract>
   <kwd-group xml:lang="ru">
    <kwd>технологический модуль</kwd>
    <kwd>измельчение</kwd>
    <kwd>замкнутый цикл</kwd>
    <kwd>диффузор</kwd>
    <kwd>конфузор</kwd>
   </kwd-group>
   <kwd-group xml:lang="en">
    <kwd>technological module</kwd>
    <kwd>grinding</kwd>
    <kwd>closed cycle</kwd>
    <kwd>diffuser</kwd>
    <kwd>confuser</kwd>
   </kwd-group>
  </article-meta>
 </front>
 <body>
  <p>Одним из способов повышения эффективности помольных агрегатов вибрационно-центробежного типа является организация процесса измельчения по замкнутому циклу [1].Разработанная схема замкнутого цикла измельчения с применением центробежного помольного агрегата (рис.1) позволяет обеспечить требуемое качество готового продукта исключить недостатки, присущие многокамерным мельницам замкнутого цикла измельчения [2–4].Технологический модуль замкнутого цикла измельчения содержит центробежный помольный агрегат с тремя камерами помола и центробежный воздушно-проходной сепаратор с двумя зонами разделения. Особенность представленной конструкции технологического модуля заключается в том, что материал проходит три стадии помола с различными режимами работы в одной мельнице с тремя камерами помола. При этом после каждой камеры помола проходит классификация в центробежном воздушно-проходном сепараторе. Это дает большую гарантию одинаковой дисперсности материала, что достигается за счет обеспечения непрерывного вывода готового продукта на различных стадиях процесса и возврата недоизмельчённого материала на дальнейшее измельчение до состояния готового продукта.  Рис. 2. Технологический модуль замкнутого цикла измельчения с центробежным помольным агрегатом:1 – центробежный помольный агрегат; 2 – бункер; 3 – центробежный воздушно-проходной сепаратор;       4 – станина; 5 – вертикальная стойка;  6 – ползун; 7 – опора вала;  8 – эксцентриковый вал; 9 – противовес;10 – рама;  11, 12, 13 – помольные камеры;  14 – ограничительная решетка;15 – классификационная решетка;16 – конфузор;  17 – диффузор;  18, 19 – газоходы;  20 – загрузочный патрубок; 21, 22 – разгрузочные патрубки; 23 – радиальные лопасти; 24 – выходной патрубок Разработанный технологический модуль, конструкция которого позволяет выводить из всех рабочих камер агрегата частицы материала с характеристиками, соответствующими готовому продукту, предотвращает его переизмельчение, а, следовательно, обеспечивает требуемое качество готового продукта и снижение энергозатрат на измельчение, тем самым повышает эффективность помола.Кроме этого, для уменьшения энергозатрат, связанных с обеспечением движения газоматериального потока в помольных камерах агрегата, необходимо установить рациональные конструктивные параметры входных и выходных патрубков помольных камер, позволяющие уменьшить сопротивление движению потока и, в то же время, создающие завихрения в камерах, необходимые для перемешивания материала. Конструктивно входные патрубки камер выполнены в виде расширяющихся усеченных конусов – диффузоров, выходные патрубки – в виде сужающихся усеченных конусов – конфузоров [5]. Применяя диффузоры и конфузорыс различными параметрами можно изменять скорость газоматериального потока, тем самым изменяя эффективность помола. Для исследования влияния конструктивных параметров патрубков использовался программный продукт SolidWorks в модуле FlowSimulation, который позволяет сделать расчет потоков газа(воздуха) в камерах помола. Для расчета была выбрана модель камеры помола в реальных размерах (рис. 2), содержащая цилиндрический корпус 1, ограничительные решетки 2, патрубки входа 3 и выхода 4газоматериального потока.Для расчетов применялись патрубки входа 3 и выхода 4 соответственно с диффузорами и конфузорами конусностьюα=20°, 30°, 45° и 90°.  Рис. 2. Схема камеры помола Результатами расчётов являются изменение скорости потоков воздуха на входе и выходе камеры помола, представленные в таблице и на графиках (рис. 3). Для моделирования более реальной картины движения потока были добавлены мелющие тела в хаотическом порядке, как при помоле в верхней камере центробежного помольного агрегата.Таблица 1Потери скоростив % при различных             параметрах патрубков Конфузор,° Диффузор,° 203045902071413493051214604591518319022253160 Программный продукт SolidWorksFlowSimulation позволяет теоретически ознакомиться с процессами, происходящими в камере помола в статическом состоянии, при продувании ее потоком воздуха. Кроме этого, возможно определение изменения скоростей по всей длине камеры, а также минимальных потерь скоростей и установление рациональных значений углов диффузора и конфузора. В результате проведенных расчетов определена минимальная потеря скоростей в камерах при значениях углов в диффузоре и конфузореα = 20°, 30°, 45° и 90°.Потеря скорости обуславливается множественными завихрениями при прохождении диффузора и сопротивлением при прохождении конфузора. На рис. 4,5,6,7 можно визуально сравнить результаты, полученные в SolidWorksFlowSimulation.  Рис. 3. Экспоненциальная зависимость потерь скоростей в зависимости от величин углов диффузора и конфузора   Рис. 4. Визуальное представление траекторий потока при диффузоре и конфузоре с углами  20° (цветовая гамма- изменение скорости)  Рис. 5. Визуальное представление траекторий потока при диффузоре и конфузоре с углами  30° (цветовая гамма- изменение скорости) Рис. 6. Визуальное представление траекторий потока при диффузоре и конфузоре с углами  45° (цветовая гамма- изменение скорости) Рис. 7. Визуальное представление расчета траекторий потока при диффузоре и конфузоре с углами 90° (цветовая гамма- изменение скорости)  Из рис. 4 видно, как газ (воздух) входит в камеру помола через диффузор конусностью 20°, проходит сквозь ограничительную решетку, после которой начинаются незначительные завихрения. Так же проходит через мелющие тела, сквозь ограничительную решетку и плавно проходит через конфузор на выход.На рис. 7 видно, что после прохождения воздуха через диффузор конусностью 90˚ наблюдается потеря скорости и обратное течение, появляется множество завихрений. В данном случае завихрения играют значительную роль при классификации материала. При уменьшении скорости поток захватывает самые мелкие частицы. А при закручивании потока крупные частицы откидываются к стенке с помощью центробежных сил и домалываются дальше. Это дополнительная нагрузка на измельчаемый материал позволяет повысить эффективность измельчения. Проведенные расчеты и позволяют существенно упростить определение конструктивных параметров помольных камер, обеспечивающих необходимый режим измельчения материала в центробежном агрегате по замкнутому циклу измельчения.</p>
 </body>
 <back>
  <ref-list>
   <ref id="B1">
    <label>1.</label>
    <citation-alternatives>
     <mixed-citation xml:lang="ru">Дешко Ю.И., Креймер М.Б., Крытхин Г.С. Измельчение материалов в цементной промышленности. М.: Стройиздат, 1966. 275с.</mixed-citation>
     <mixed-citation xml:lang="en">Deshko Yu.I., Kreymer M.B., Krythin G.S. Izmel'chenie materialov v cementnoy promyshlennosti. M.: Stroyizdat, 1966. 275s.</mixed-citation>
    </citation-alternatives>
   </ref>
   <ref id="B2">
    <label>2.</label>
    <citation-alternatives>
     <mixed-citation xml:lang="ru">Заявка 2017118016 Российская Феде-рация, Технологический модуль и способ за-мкнутого цикла измельчения / Уральский В.И., Севостьянов В.С., Синица Е.В., Ураль-ский А.В., Сажнева  Е.А., Фарафонов А.А., заявитель ФГБОУ БГТУ им. В.Г. Шухова; приоритет 23.05.2017.</mixed-citation>
     <mixed-citation xml:lang="en">Zayavka 2017118016 Rossiyskaya Fede-raciya, Tehnologicheskiy modul' i sposob za-mknutogo cikla izmel'cheniya / Ural'skiy V.I., Sevost'yanov V.S., Sinica E.V., Ural'-skiy A.V., Sazhneva  E.A., Farafonov A.A., zayavitel' FGBOU BGTU im. V.G. Shuhova; prioritet 23.05.2017.</mixed-citation>
    </citation-alternatives>
   </ref>
   <ref id="B3">
    <label>3.</label>
    <citation-alternatives>
     <mixed-citation xml:lang="ru">Пат. 2277973 Российская Федерация, В 02С 17/08. Помольно-смесительный агрегат / Гридчин А.М., Севостьянов В.С., Лесовик В.С., Уральский В.И., Синица Е.В.; заявитель и патентообладатель ООО «ТК РЕЦИКЛ»; опубл. 20.06.06, Бюл. №17.</mixed-citation>
     <mixed-citation xml:lang="en">Pat. 2277973 Rossiyskaya Federaciya, V 02S 17/08. Pomol'no-smesitel'nyy agregat / Gridchin A.M., Sevost'yanov V.S., Lesovik V.S., Ural'skiy V.I., Sinica E.V.; zayavitel' i patentoobladatel' OOO «TK RECIKL»; opubl. 20.06.06, Byul. №17.</mixed-citation>
    </citation-alternatives>
   </ref>
   <ref id="B4">
    <label>4.</label>
    <citation-alternatives>
     <mixed-citation xml:lang="ru">Уральский В.И., Синица Е.В., Ураль-ский А.В., Сажнева Е.А.  Технологический модуль замкнутого цикла измельчения // Вестник БГТУ им. В.Г. Шухова. 2017. №10. С. 144-148.</mixed-citation>
     <mixed-citation xml:lang="en">Ural'skiy V.I., Sinica E.V., Ural'-skiy A.V., Sazhneva E.A.  Tehnologicheskiy modul' zamknutogo cikla izmel'cheniya // Vestnik BGTU im. V.G. Shuhova. 2017. №10. S. 144-148.</mixed-citation>
    </citation-alternatives>
   </ref>
   <ref id="B5">
    <label>5.</label>
    <citation-alternatives>
     <mixed-citation xml:lang="ru">Идельчик И.Е., Штейнберга М.О. Справочник по гидравлическим сопротивле-ниям // Машиностроение. 1992. №3. 672 с</mixed-citation>
     <mixed-citation xml:lang="en">Idel'chik I.E., Shteynberga M.O. Spravochnik po gidravlicheskim soprotivle-niyam // Mashinostroenie. 1992. №3. 672 s</mixed-citation>
    </citation-alternatives>
   </ref>
  </ref-list>
 </back>
</article>
