Justification of the cyclone separator capacity for grain crushers | Обоснование пропускной способности циклона-сепаратора для дробилок зерна

English. Grain crushing is an extremely power-intensive process. The grain crusher modernization by installation of a separator in a cyclone may improve technical, economic and quality indicators. The purpose of research is to increase the capacity of a hammer grain crusher by the determination of optimum volume of a cyclone separator. The following problems are solved: to justify theoretically the constructional dimensions and capacity of a cyclone with a separator; to compare theoretical parameters with experimental ones. The theoretical research under the accepted assumptions provides an opportunity to establish the equations of a particle movement of "dust gas" under gravity, centrifugal force and resistance forces of the environment. The solution of the equation of a particle movement makes it possible to define a number of dependences: the change of radial speed of particles in the diametrical section of a cyclone; the change of the maximum radial speed of particles depending on the cyclone radius; the shifts in productivity of a cyclone depending on its radius and layer thickness of a stream of particles. The comparative analysis of the theoretical dependence of cyclone separator productivity on its radius and the experimental data showed that theoretical curves with various mechanical characteristics of the gas-and-dust environment are in the limits of a confidential interval of 5%. The obtained equations for speeds and productivity of separation process have independent theoretical interest as they can be applied for the calculation of other physical, mechanical and geometrical parameters.

Russian. Измельчения зерна является крайне энергоемким процессом Модернизация дробилки путем установки сепаратора в циклоне может улучшить технико-экономические и качественные показатели. Цель исследования - повышение пропускной способности молотковой дробилки зерна путем определения оптимального объема циклона-сепаратора. Решаются следующие задачи: теоретически обосновать конструктивные размеры и пропускную способность циклона с сепаратором; провести сравнение теоретических параметров с экспериментальными. Теоретические исследования при принятых допущениях позволяют вывести уравнения движения частицы "пылевого газа" под действием силы тяжести, центробежной силы и сил сопротивления среды. Решение уравнения движения частицы позволило определить ряд зависимостей: изменение радиальной скорости частиц в диаметральном сечении циклона; изменение максимальной радиальной скорости частиц в зависимости от радиуса циклона; изменение производительности циклона в зависимости от его радиуса и толщины слоя потока частиц. Сравнительный анализ теоретической зависимости производительности циклона-сепаратора от его радиуса и экспериментальных данных показал, что теоретические кривые с различными механическими характеристиками газопылевой среды находятся в пределах доверительного интервала 5%. Полученные уравнения для скоростей и производительности процесса сепарации имеют самостоятельный теоретический интерес, так как их можно использовать для вычисления других физико-механических и геометрических параметров.