Энергозатраты на измельчение зерна

Взаимосвязь энергозатрат на измельчение какого-либо материала и получаемого в результате продукта, состоящего из частиц определенной дисперсности, по П. А. Ребиндеру в общем виде может быть выражена как

, (6.12)

где А_у – энергозатраты на упругие и пластические деформации разрушаемого тела;

А_s – энергозатраты на образование новых поверхностей.

Коэффициент полезного действия η_i процесса измельчения может быть выражен следующим образом:

. (6.13)

Более развернуто обобщенный закон измельчения описывают так:

, (6.14)

где К – энергия, расходуемая на процессы деформации и образование продуктов износа рабочих органов измельчающей машины;

m_y – число циклов деформации частиц измельчаемого материала;

σ_р – разрушающее напряжение измельчаемого материала;

Е – модуль упругости измельчаемого материала;

V – объем разрушаемого тела;

К_R – энергия на образование 1 см² новой поверхности для данного материала;

ΔS=S_к-S_н – вновь образованная поверхность;

α=(S_к/S_н)ⁿ=iⁿ – безразмерный множитель, характеризующий для машины данной конструкции процесс образования новой поверхности; n – показатель, зависящий от условий измельчения (для тонкого n>0).

Пользуясь выражением (6.14), можно КПД процесса измельчения выразить так:

. (6.15)

Из выражения (6.15) следует, что для повышения КПД, а следовательно, для уменьшения энергозатрат следует стремиться:

- к уменьшению величины К, т.е. к уменьшению упругих деформаций материала рабочего органа измельчающей машины и повышению его износостойкости;

- уменьшению числа циклов деформаций m_y частиц разрушаемого материала;

- понижению разрушающих напряжений σ_р измельчаемого материала, что, в частности, в процессе размола зерна в муку в определенной степени достигается соответствующей ГТО зерна перед его измельчением;

- размолу материала до крупности, диктуемой технологией производства, так как переизмельчение ведет к росту ΔS и α, а следовательно, к дополнительным затратам энергии.