RU2444407C1 - Rotor mill - Google Patents

Rotor mill Download PDF

Info

Publication number
RU2444407C1
RU2444407C1 RU2010138884/13A RU2010138884A RU2444407C1 RU 2444407 C1 RU2444407 C1 RU 2444407C1 RU 2010138884/13 A RU2010138884/13 A RU 2010138884/13A RU 2010138884 A RU2010138884 A RU 2010138884A RU 2444407 C1 RU2444407 C1 RU 2444407C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
rotor
shaft
plates
housing
collapsible
Prior art date
Application number
RU2010138884/13A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Сергей Николаевич Глаголев (RU)
Сергей Николаевич Глаголев
Владимир Семенович Севостьянов (RU)
Владимир Семенович Севостьянов
Анатолий Митрофанович Гридчин (RU)
Анатолий Митрофанович Гридчин
Валерий Станиславович Лесовик (RU)
Валерий Станиславович Лесовик
Игорь Григорьевич Королев (RU)
Игорь Григорьевич Королев
Александр Евгеньевич Качаев (RU)
Александр Евгеньевич Качаев
Марина Евгеньевна Шенцева (RU)
Марина Евгеньевна Шенцева
Татьяна Николаевна Орехова (RU)
Татьяна Николаевна Орехова
Original Assignee
Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Белгородский государственный технологический университет им. В.Г. Шухова"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Белгородский государственный технологический университет им. В.Г. Шухова" filed Critical Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Белгородский государственный технологический университет им. В.Г. Шухова"
Priority to RU2010138884/13A priority Critical patent/RU2444407C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2444407C1 publication Critical patent/RU2444407C1/en

Links

Images

Landscapes

  • Crushing And Pulverization Processes (AREA)

Abstract

FIELD: process engineering.
SUBSTANCE: invention relates to devices of mechanical and pneumomechanical grinding. Proposed mill comprises housing made up of top and bottom parts, split rotor made up of several attachments fitted on the shaft, loading funnel and discharge branch pipe. Housing top part is made up of conical shell and coupled with bottom part consisting of top cover, central cylindrical shell and bottom cover. Deflector ring is arranged inside top cover. Top rotor attachment is arranged inside housing top part and made up of taper screw. Central rotor attachment is arranged inside deflector ring representing stepped cone including set of square plates fitted on the shaft and turned relative to each other in direction of rotor rotation. Stepped stator is arranged inside central cylindrical shell with tune resonators fitted on its working surface. Bottom rotor attachment is fitted on the shaft inside central cylindrical shell and coupled with inner and outer sets arranged one above the other and coupled between themselves. Bottom rotor attachment consists of square plates fitted on the shaft turned relative to each other in direction of rotor rotation. Bottom cover houses spiral-and-torus-like chamber with cutout in inner surface cross section. Impeller is fitted on the shaft inside aforesaid spiral-and-torus-like chamber while tube resonators are secured on chamber outer surface. Said chamber is communicated with discharge branch pipe.
EFFECT: higher efficiency of grinding.
5 cl, 6 dwg

Description

Изобретение относится к области промышленности строительных материалов, а именно к устройствам для механического и пневмомеханического измельчения, активации и пневмогомогенизации сухих сыпучих материалов, кроме того, может быть использовано в сельском хозяйстве, химической и других отраслях промышленности.The invention relates to the field of building materials industry, and in particular to devices for mechanical and pneumomechanical grinding, activation and pneumo-homogenization of dry bulk materials, in addition, can be used in agriculture, chemical and other industries.

Известна роторная мельница, содержащая многоступенчатый цилиндрический корпус с коническими отбойными кольцами и отбойными планками, внутри которого расположен многоступенчатый ротор с билами, каждая последующая ступень ротора по ходу движения потока материала выполнена большего размера, вал с эксцентричным расположением распределительного конуса, загрузочный и разгрузочный патрубки (авторское свидетельство СССР №1031514, МПК В02С 13/16, 1982).Known rotary mill containing a multi-stage cylindrical body with tapered baffle rings and baffle plates, inside of which there is a multi-stage rotor with bats, each subsequent stage of the rotor along the material flow is made larger, a shaft with an eccentric arrangement of the distribution cone, loading and unloading nozzles (copyright USSR certificate No. 1031514, IPC V02C 13/16, 1982).

Недостатком роторной мельницы являются узкая область использования, невозможность получения однородного гранулометрического состава измельченного материала, низкая производительность, а также невозможность пневмогомогенизации материала с различными дисперсными добавками.The disadvantage of a rotary mill is the narrow area of use, the inability to obtain a homogeneous particle size distribution of the crushed material, low productivity, and the inability to pneumogenically homogenize the material with various dispersed additives.

Известна также роторная мельница, содержащая многоступенчатый корпус с ударными элементами, в котором коаксиально размещен многоступенчатый дисковый ротор с ударными элементами и распределительным конусом, загрузочный и разгрузочный патрубки (авторское свидетельство СССР №1414451, МПК В02С 13/14, 1987).Also known is a rotor mill containing a multi-stage housing with percussion elements, in which a multi-stage disk rotor with percussion elements and a distribution cone is coaxially placed, loading and unloading nozzles (USSR copyright certificate No. 1414451, IPC V02C 13/14, 1987).

Данная мельница имеет невысокую эффективность процессов измельчения и активации материалов, а эффективная пневмогомогенизация материалов в ней и вовсе невозможна. Роторная мельница обладает низкой степенью измельчения материала, а также имеет высокие удельные энергозатраты и невысокую производительность.This mill has a low efficiency of the processes of grinding and activation of materials, and effective pneumo-homogenization of materials in it is completely impossible. The rotary mill has a low degree of grinding of the material, and also has high specific energy consumption and low productivity.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому эффекту является роторно-центробежный измельчитель, содержащий корпус из цилиндрической и торообразной частей, в цилиндрической части которого расположен ротор, выполненный в виде режущих лопастей, шнековой насадки и разгрузочной крыльчатки, а в торообразной части на валу ротора закреплена крыльчатка активаторного колеса (Патент РФ №2204437, МПК В02С 18/08, 2002 г.).The closest in technical essence and the achieved effect is a rotor-centrifugal shredder containing a housing of cylindrical and toroidal parts, in the cylindrical part of which there is a rotor made in the form of cutting blades, a screw nozzle and an unloading impeller, and an impeller is fixed in the toroidal part on the rotor shaft activator wheels (RF Patent No. 2204437, IPC V02C 18/08, 2002).

Недостатками измельчителя являются невысокая эффективность процессов измельчения и активации материалов из-за наличия недоизмельченных частиц в готовом продукте и, следовательно, невысокая тонкость помола, помимо этого, высокие энергозатраты и невысокая производительность.The disadvantages of the grinder are the low efficiency of the processes of grinding and activation of materials due to the presence of under-ground particles in the finished product and, therefore, low fineness of grinding, in addition, high energy consumption and low productivity.

Изобретение направлено на повышение эффективности процессов измельчения путем снижения удельных энергозатрат, активации и пневмогомогенизации измельчаемых материалов, а также позволяет повысить производительность мельницы, увеличить удельную поверхность измельчаемых материалов с различными физико-механическими свойствами и таким образом расширить ее технологические возможности.The invention is aimed at increasing the efficiency of grinding processes by reducing the specific energy consumption, activation and pneumo-homogenization of the crushed materials, and also allows to increase the mill productivity, increase the specific surface of the crushed materials with various physical and mechanical properties and thus expand its technological capabilities.

Поставленная задача достигается тем, что в роторной мельнице, содержащей корпус, состоящий из двух частей - верхней и нижней, установлены разборный ротор, состоящий из нескольких насадок, вертикально закрепленных на валу в верхней и нижней частях корпуса, загрузочные воронки и разгрузочный патрубок. Верхняя часть корпуса выполнена в виде конической обечайки, к большему основанию которой жестко прикреплен диск с центральным отверстием для вала и загрузочными отверстиями для загрузочных воронок. Меньшее основание конической обечайки жестко связано с нижней частью корпуса, состоящей из верхней и нижней крышек и средней цилиндрической обечайки. В полости верхней крышки размещено отбойное кольцо, жестко соединенное своим верхним основанием с центральным отверстием верхней крышки, а нижним основанием - с центральным отверстием верхнего разделительного диска, жестко закрепленного на нижней части верхней крышки. На валу разборного ротора последовательно установлены верхняя, средняя и нижняя роторные насадки. Внутри верхней части (конической обечайки) корпуса расположена верхняя роторная насадка, выполненная в виде шнека в форме усеченного конуса, малым основанием направленного по ходу продвижения материала. Средняя роторная насадка, расположенная в полости отбойного кольца, выполнена в виде усеченного ступенчатого конуса, состоящего из набора пластин квадратной формы. Размер стороны каждой последующей пластины увеличен в направлении продвижения материала на 0,15-0,3 от размера стороны предыдущей пластины, а угол наклона образующей ударных кромок пластин составляет к оси разборного ротора δ1=30-50°. Пластины по ходу вращения разборного ротора повернуты относительно друг друга на угол α=1-10° и образуют при этом четыре винтовые канавки для продвижения материала. В полости средней цилиндрической обечайки размещен ступенчатый статор, наружная цилиндрическая поверхность которого жестко соединена с внутренней цилиндрической поверхностью средней цилиндрической обечайки. Верхняя поверхность ступенчатого статора сопряжена с нижним основанием верхнего разделительного диска, а его нижняя поверхность - с верхним основанием нижнего разделительного диска, жестко закрепленного своей внешней цилиндрической поверхностью в нижней части средней цилиндрической обечайки. Рабочая поверхность каждой ступени ступенчатого статора снабжена трубными резонаторами, жестко закрепленными на ней под углом σ=15-45° в направлении, обратном направлению вращения разборного ротора. Количество трубных резонаторов на рабочей поверхности ступеней ступенчатого статора увеличивается по ходу продвижения материала. В полости ступенчатого статора на валу закреплена нижняя роторная насадка, выполненная в виде усеченного ступенчатого конуса, состоящего из пластин квадратной формы, где размер сторон пластин каждой последующей ступени увеличен в направлении продвижения материала на 0,2-0,4 от размера сторон пластин предыдущей ступени, а угол наклона образующей ударных кромок пластин ступеней составляет δ2=40-60° к оси разборного ротора. Пластины по ходу вращения разборного ротора повернуты относительно друг друга на угол β=1-10° и образуют при этом четыре винтовые канавки для продвижения материала. Также в полости ступенчатого статора на валу разборного ротора размещена внутренняя гарнитура, выполненная в виде истирающего конуса, на поверхности которого в направлении, обратном направлению вращения разборного ротора, установлены лопасти. Малое основание внутренней гарнитуры направлено по направлению продвижения измельчаемого материала, а большое ее основание соединено с основанием последней ступени нижней роторной насадки. В полости ступенчатого статора коаксиально внутренней гарнитуре установлена внешняя гарнитура с центральным отверстием, жестко закрепленная на верхнем основании нижнего разделительного диска с центральным отверстием, к которому своим большим основанием жестко прикреплен полый направляющий конус. Внешняя гарнитура образует своей внутренней конической поверхностью с внутренней гарнитурой полость для продвижения материала от ее периферии к центру. В полости нижней крышки жестко установлена спиралевидная торообразная камера, имеющая в поперечном сечении продольный вырез по ее внутренней поверхности. Спиралевидная торообразная камера охватывает закрепленную на валу крыльчатку, лопасти которой размещены в ее полости. На внешней поверхности спиралевидной торообразной камеры перпендикулярно к поверхности закреплены трубные резонаторы, которые установлены по винтовой линии в направлении, противоположном направлению вращения разборного ротора, сообщающиеся своим нижним основанием с полостью спиралевидной торообразной камеры. Полость спиралевидной торообразной камеры сообщена через полый направляющий конус с полостью, образованной наружной и внутренней гарнитурами, а торцевая часть спиралевидной торообразной камеры соединена с разгрузочным патрубком.The task is achieved by the fact that in a rotary mill containing a housing consisting of two parts - upper and lower, a collapsible rotor is installed, consisting of several nozzles vertically mounted on a shaft in the upper and lower parts of the housing, loading funnels and an unloading nozzle. The upper part of the body is made in the form of a conical shell, to the larger base of which a disk with a central hole for the shaft and loading holes for loading funnels is rigidly attached. The smaller base of the conical shell is rigidly connected to the lower part of the housing, consisting of the upper and lower covers and the middle cylindrical shell. In the cavity of the upper cover there is a fender ring rigidly connected with its upper base to the central hole of the upper cover, and the lower base with the central hole of the upper separation disk, rigidly fixed to the lower part of the upper cover. The upper, middle and lower rotor nozzles are sequentially mounted on the collapsible rotor shaft. Inside the upper part (conical shell) of the housing is located the upper rotor nozzle, made in the form of a screw in the form of a truncated cone, with a small base directed along the progress of the material. The middle rotor nozzle located in the cavity of the jack ring is made in the form of a truncated stepped cone, consisting of a set of square-shaped plates. The size of the side of each subsequent plate is increased in the direction of advancement of the material by 0.15-0.3 from the size of the side of the previous plate, and the angle of inclination of the generatrix of the shock edges of the plates is δ 1 = 30-50 ° to the axis of the collapsible rotor. The plates along the rotation of the collapsible rotor are rotated relative to each other by an angle α = 1-10 ° and form four helical grooves for moving the material. A stepped stator is placed in the cavity of the middle cylindrical shell, the outer cylindrical surface of which is rigidly connected to the inner cylindrical surface of the middle cylindrical shell. The upper surface of the stator stator is paired with the lower base of the upper separation disk, and its lower surface is associated with the upper base of the lower separation disk, rigidly fixed with its outer cylindrical surface in the lower part of the middle cylindrical shell. The working surface of each step of the stepwise stator is equipped with tube resonators rigidly fixed to it at an angle σ = 15-45 ° in the direction opposite to the direction of rotation of the collapsible rotor. The number of tube resonators on the working surface of the steps of the stepwise stator increases as the material progresses. In the cavity of the step stator, a lower rotor nozzle is mounted on the shaft, made in the form of a truncated step cone, consisting of square plates, where the size of the sides of the plates of each subsequent stage is increased in the direction of advancement of the material by 0.2-0.4 from the size of the sides of the plates of the previous stage and the angle of inclination of the generatrix of the impact edges of the step plates is δ 2 = 40-60 ° to the axis of the collapsible rotor. The plates along the rotation of the collapsible rotor are rotated relative to each other by an angle β = 1-10 ° and form four helical grooves for moving the material. Also, in the cavity of the stepped stator on the shaft of the collapsible rotor, an internal headset is placed, made in the form of an abrasive cone, on the surface of which in the direction opposite to the direction of rotation of the collapsible rotor, blades are installed. The small base of the internal headset is directed in the direction of advancement of the crushed material, and its large base is connected to the base of the last stage of the lower rotor nozzle. An external headset with a central hole is mounted in the cavity of the step stator coaxially to the internal headset, rigidly fixed to the upper base of the lower dividing disk with a central hole, to which a hollow guide cone is rigidly attached with its large base. The external headset forms a cavity with its internal conical surface with the internal headset for moving material from its periphery to the center. In the cavity of the bottom cover, a spiral-shaped toroidal chamber is rigidly mounted, having a longitudinal cut in cross section along its inner surface. A spiral toroidal chamber covers an impeller fixed to the shaft, the blades of which are placed in its cavity. Tube resonators are fixed perpendicular to the surface on the outer surface of the spiral toroidal chamber, which are mounted along a helical line in the direction opposite to the direction of rotation of the collapsible rotor, communicating with their lower base with the cavity of the spiral toroidal chamber. The cavity of the spiral toroidal chamber is communicated through the hollow guide cone with the cavity formed by the outer and inner headsets, and the end part of the spiral toroidal chamber is connected to the discharge nozzle.

Сущность изобретения заключается в том, что снабжение роторной мельницы различными сменными насадками способствует осуществлению предварительного измельчения материала и быстрому продвижению материала по всем зонам измельчения, что повышает производительность мельницы. Верхняя роторная насадка позволяет эффективно дробить крупные куски материала и быстро продвигать их в зону предварительного измельчения, средняя роторная насадка позволяет осуществить принцип ударно-сдвигового воздействия, а нижняя роторная насадка позволяет реализовать принцип ударно-истирающего воздействия с отражательным эффектом о ступенчатый статор. При этом установка на рабочей поверхности ступеней ступенчатого статора трубных резонаторов способствует осуществлению вихреакустического воздействия; а при прохождении материала между поверхностями внутренней и наружной гарнитур добиться истирающего эффекта. Данное конструктивное решение мельницы повышает эффективность процесса (тонкость помола) измельчения, расширяет ее технологические возможности и повышает производительность. Обеспечение нижней части корпуса крыльчаткой, расположенной в полости спиралевидной торообразной камеры, позволяет эффективно продвигать материал с периферии зон измельчения к центру, а затем через полый направляющий конус направлять материал на участок вихреакустического воздействия - в спиралевидную торообразную камеру - за счет разрежения, создаваемого крыльчаткой. При этом уменьшаются энергозатраты на перемещение материала в мельнице. Выполнение ротора разборным позволяет настраивать мельницу, применяя различные насадки на валу, на переработку различных материалов и на получение молотого продукта различной дисперсности. Кроме того, повышается ремонтоспособность мельницы.The essence of the invention lies in the fact that the supply of a rotary mill with various interchangeable nozzles contributes to the implementation of preliminary grinding of the material and the rapid advancement of the material in all grinding zones, which increases the productivity of the mill. The upper rotor nozzle allows you to effectively crush large pieces of material and quickly move them into the pre-grinding zone, the middle rotor nozzle allows you to implement the principle of shock-shear, and the lower rotor nozzle allows you to implement the principle of shock-abrasion with a reflective effect on the stator. In this case, the installation on the working surface of the steps of a stepwise stator of pipe resonators contributes to the implementation of vortex-acoustic effects; and when the material passes between the surfaces of the inner and outer headsets, an abrasion effect is achieved. This design solution of the mill increases the efficiency of the process (fineness of grinding) grinding, expands its technological capabilities and increases productivity. Providing the lower part of the casing with an impeller located in the cavity of a spiral toroidal chamber allows the material to be effectively promoted from the periphery of the grinding zones to the center, and then through the hollow guide cone to direct the material to the vortex-acoustic impact section - into the spiral toroidal chamber - due to the rarefaction created by the impeller. This reduces the energy consumption for moving the material in the mill. The folding rotor allows you to set up the mill, using various nozzles on the shaft, to process various materials and to obtain a ground product of different dispersion. In addition, the maintainability of the mill increases.

Роторная мельница поясняется графическими материалами.The rotor mill is illustrated with graphic materials.

На фиг.1 показан общий вид роторной мельницы.Figure 1 shows a General view of a rotary mill.

На фиг.2 показан местный разрез А-А роторной мельницы.Figure 2 shows a local section aa of a rotary mill.

На фиг.3 показан поперечный разрез Б-Б средней цилиндрической обечайки нижней части корпуса с расположением пластин нижней роторной насадки.Figure 3 shows a cross section BB of the middle cylindrical shell of the lower part of the housing with the location of the plates of the lower rotor nozzle.

На фиг.4 показан разрез В-В средней цилиндрической обечайки нижней части корпуса с внутренней гарнитурой.Figure 4 shows a section bb of the middle cylindrical shell of the lower part of the housing with an internal headset.

На фиг.5 показан разрез Г-Г средней цилиндрической обечайки нижней части корпуса с внешней гарнитурой.Figure 5 shows a section GG of the middle cylindrical shell of the lower part of the housing with an external headset.

На фиг.6 показан разрез Д-Д нижней крышки нижней части корпуса с расположением спиралевидной торообразной камеры.Figure 6 shows a section DD of the lower cover of the lower part of the housing with the location of the spiral toroidal chamber.

Роторная мельница содержит корпус, состоящий из верхней части в виде конической обечайки 1 и нижней части, состоящей, в свою очередь, из верхней крышки 2, средней цилиндрической обечайки 3 и нижней крышки 4 (фиг.1). На большем основании конической обечайки 1 посредством сварочного соединения закреплен диск 5 с центральным отверстием для вала 6, установленного в подшипниковых опорах (на рисунке не показано), и загрузочными отверстиями, к которым жестко, например при помощи фланцевого соединения, прикреплены загрузочные воронки 7, диаметрально расположенные на диске 5. Внутри конической обечайки 1 на валу 6 при помощи шлицевого соединения закреплена верхняя роторная насадка 8 в виде шнека усеченной конической формы. Меньшим основанием коническая обечайка 1, например, через фланец жестко связана с верхней крышкой 2 нижней части корпуса. В полости верхней крышки 2 на валу 6 установлен узел предварительного измельчения, выполненный в виде средней роторной насадки 9, размещенной в полости отбойного кольца 10, жестко связанного с верхней крышкой 2 и верхним разделительным диском 15. Средняя роторная насадка 9 выполнена из набора квадратных пластин 11, размещенных на валу 6, например, посредством шпоночного соединения.The rotary mill contains a housing consisting of an upper part in the form of a conical shell 1 and a lower part, which, in turn, consists of an upper cover 2, a middle cylindrical shell 3 and a lower cover 4 (Fig. 1). On the larger base of the conical shell 1, a disk 5 is fixed by means of a welding connection with a central hole for the shaft 6 installed in the bearing bearings (not shown in the figure), and loading holes, to which the loading funnels 7 are fixed rigidly, for example by means of a flange connection, diametrically located on the disk 5. Inside the conical shell 1 on the shaft 6 with the help of a spline connection, the upper rotor nozzle 8 is fixed in the form of a screw of a truncated conical shape. A smaller base conical shell 1, for example, through a flange is rigidly connected with the upper cover 2 of the lower part of the housing. In the cavity of the upper cover 2 on the shaft 6 there is a pre-grinding unit made in the form of an average rotor nozzle 9, located in the cavity of the breaker ring 10, rigidly connected with the upper cover 2 and the upper dividing disk 15. The average rotor nozzle 9 is made of a set of square plates 11 placed on the shaft 6, for example, by means of a key connection.

Размер стороны каждой последующей пластины увеличивается по ходу продвижения материала на 0,2 от размера предыдущей (значение увеличения сторон пластин было определено экспериментальным путем). Угол наклона образующей ударных кромок пластин к оси разборного ротора составляет δ1=35°. Пластины повернуты относительно друг друга на угол α=7° по ходу вращения разборного ротора, образуя тем самым четыре винтовые канавки, обеспечивающие продвижение измельчаемого материала в зону дальнейшего воздействия (величина угла поворота также выявлена экспериментально) (фиг.2). Внутри средней цилиндрической обечайки 3 нижней части корпуса размещен ступенчатый статор 12. Внутри ступенчатого статора 12 на валу 6 посредством шлицевого соединения установлена нижняя роторная насадка 13, содержащая пластины 14 квадратной формы. Размер сторон пластин каждой последующей ступени нижней роторной насадки 13 увеличен в направлении перемещения материала на 0,3 от размера сторон пластин предыдущей ступени (фиг.3). Угол наклона образующей ударных кромок пластин ступеней составляет δ2=50° к оси разборного ротора. Пластины 14 по ходу вращения ротора повернуты относительно друг друга на угол β=5°, образуя четыре винтовые канавки для продвижения материала. Узел предварительного измельчения, содержащий среднюю роторную насадку 9 и отбойное кольцо 10, отделен от средней цилиндрической обечайки 3, ступенчатого статора 12 и нижней роторной насадки 13 верхним разделительным диском 15 (фиг.1, фиг.2). Для создания акустического эффекта на рабочей поверхности ступеней ступенчатого статора 12 под углом σ=45° в направлении, обратном направлению вращения разборного ротора, закреплены трубные резонаторы 16, количество которых увеличивается по ходу продвижения материала. К нижней роторной насадке 13 прикреплена внутренняя гарнитура 17, выполненная в виде истирающего конуса с лопастями, расположенными на нем в направлении, обратном направлению вращения разборного ротора (фиг.1, фиг.4). Внутри нижней крышки 4 посредством сварочного соединения установлена спиралевидная торообразная камера 18 с продольным вырезом в поперечном сечении, выполненным по ее внутренней поверхности (фиг.1, фиг.6). Спиралевидная торообразная камера 18 отделена от ступенчатого статора 12 нижним разделительным диском 19 с центральным отверстием. В полости ступенчатого статора на верхнем основании нижнего разделительного диска 19 коаксиально размещена наружная гарнитура 20 с центральным отверстием, а в центральном отверстии разделительного диска 19 с помощью сварочного соединения консольно закреплен полый направляющий конус 21. На внешней поверхности спиралевидной торообразной камеры 20 перпендикулярно к поверхности по винтовой линии, направление которой обратно направлению вращения разборного ротора, жестко, например при помощи резьбового соединения, установлены трубные резонаторы 22, сообщающиеся своим нижним основанием с полостью спиралевидной торообразной камеры (фиг.1, фиг.6). Спиралевидная торообразная камера 18 охватывает крыльчатку 23, закрепленную на валу 6 посредством шпоночного соединения (фиг.6). Торообразная спиралевидная камера 18 связана через полый направляющий конус 21 с полостью, образованной наружной 20 и внутренней 17 гарнитурами, и соединена при помощи сварного соединения с торцом разгрузочного патрубка 24, установленным также при помощи сварного соединения внутри нижней крышки 4.The size of the side of each subsequent plate increases in the course of material advancement by 0.2 of the size of the previous one (the value of the increase in the sides of the plates was determined experimentally). The angle of inclination of the generatrix of the shock edges of the plates to the axis of the collapsible rotor is δ 1 = 35 °. The plates are rotated relative to each other by an angle α = 7 ° in the direction of rotation of the collapsible rotor, thereby forming four helical grooves, which ensure the advancement of the crushed material in the zone of further exposure (the angle of rotation was also detected experimentally) (figure 2). A stepped stator 12 is located inside the middle cylindrical shell 3 of the lower part of the housing. Inside the stepped stator 12, a lower rotor nozzle 13 containing square-shaped plates 14 is installed on the shaft 6 by means of a spline connection. The size of the sides of the plates of each subsequent stage of the lower rotor nozzle 13 is increased in the direction of movement of the material by 0.3 from the size of the sides of the plates of the previous stage (figure 3). The angle of inclination of the generatrix of the shock edges of the plates of the steps is δ 2 = 50 ° to the axis of the collapsible rotor. The plates 14 along the rotor rotation are rotated relative to each other by an angle β = 5 °, forming four helical grooves for moving the material. The preliminary grinding unit containing the middle rotor nozzle 9 and the breaker ring 10 is separated from the middle cylindrical shell 3, the stator 12 and the lower rotor nozzle 13 by the upper separation disk 15 (Fig. 1, Fig. 2). To create an acoustic effect on the working surface of the steps of the stepwise stator 12 at an angle σ = 45 ° in the direction opposite to the direction of rotation of the collapsible rotor, tube resonators 16 are fixed, the number of which increases along the progress of the material. An internal headset 17 is attached to the lower rotor nozzle 13, made in the form of an abrasive cone with blades located on it in the direction opposite to the direction of rotation of the collapsible rotor (Fig. 1, Fig. 4). Inside the bottom cover 4 by means of a welding connection, a spiral-shaped toroidal chamber 18 is installed with a longitudinal cut in cross section made on its inner surface (Fig. 1, Fig. 6). The spiral-shaped toroidal chamber 18 is separated from the stepped stator 12 by a lower dividing disk 19 with a central hole. An external headset 20 with a central hole is coaxially placed in the step stator cavity on the upper base of the lower dividing disk 19, and a hollow guide cone 21 is cantilevered in the central hole of the dividing disk 19 by means of a welding connection. pipe, the direction of which is opposite to the direction of rotation of the collapsible rotor, rigidly, for example using a threaded connection, pipe resonators ators 22, communicating with their lower base with the cavity of a spiral toroidal chamber (Fig. 1, Fig. 6). Spiral toroidal chamber 18 covers the impeller 23, mounted on the shaft 6 by means of a key connection (Fig.6). The toroidal spiral chamber 18 is connected through a hollow guide cone 21 to the cavity formed by the outer 20 and inner 17 headsets, and is connected by means of a welded joint to the end of the discharge pipe 24, also installed by means of a welded joint inside the bottom cover 4.

Предлагаемая роторная мельница работает следующим образом.The proposed rotary mill operates as follows.

Материал подается в загрузочные воронки 7 шнековым питателем (на фиг. не показан). Далее под действием силы тяжести материал поступает в полость конической обечайки 1, где дробится и транспортируется в зону предварительного измельчения при помощи верхней роторной насадки - конического шнека 8 (в случае подачи разнородных материалов осуществляется их перемешивание).The material is fed into the feed hopper 7 with a screw feeder (not shown in FIG.). Further, under the action of gravity, the material enters the cavity of the conical shell 1, where it is crushed and transported to the preliminary grinding zone using the upper rotor nozzle - the conical screw 8 (in the case of supply of dissimilar materials, they are mixed).

На стадии предварительного измельчения используют принцип ударно-сдвиговых деформаций кусков (частиц) материала, протекающего в полости, образованной верхней роторной насадкой 9 и отбойным кольцом 10 верхней крышки 2 нижней части корпуса. Далее каждая частица материала попадает в пространство между ступенчатым статором 12 и средней роторной насадкой 13, где измельчается под действием удара с истиранием средней роторной насадки 13 и ударно-отражательного эффекта о ступенчатый статор 12. Помимо этого, материал истирается благодаря вихреакустическому воздействию воздушных потоков, образованных трубными резонаторами 16, установленных на рабочей поверхности ступеней ступенчатого статора 12, а при прохождении материала между поверхностями внутренней 17 и наружной 20 гарнитур также интенсивно истирается. За счет сочетания различных принципов механического воздействия достигается эффект сверхтонкого измельчения материалов в предлагаемой мельнице.At the stage of preliminary grinding, the principle of impact-shear deformations of pieces (particles) of material flowing in the cavity formed by the upper rotor nozzle 9 and the break ring 10 of the upper cover 2 of the lower part of the body is used. Further, each particle of material falls into the space between the stepwise stator 12 and the middle rotor nozzle 13, where it is crushed by impact with abrasion of the middle rotor nozzle 13 and the shock-reflective effect on the stepwise stator 12. In addition, the material is abraded due to the vortex-acoustic effect of the air flows generated pipe resonators 16 mounted on the working surface of the steps of the stepwise stator 12, and when passing material between the surfaces of the inner 17 and the outer 20 headsets e intensively abraded. By combining various principles of mechanical action, the effect of ultrafine grinding of materials in the proposed mill is achieved.

При скоростных динамических режимах измельчения материалов возможен процесс агрегации (слипания) тонких частиц, что снижает качественные показатели всех помольных агрегатов. Во избежание данного явления в нижней части корпуса установлена спиралевидная торообразная камера 18.At high-speed dynamic modes of grinding materials, the process of aggregation (sticking) of fine particles is possible, which reduces the quality indicators of all grinding units. To avoid this phenomenon, a spiral-shaped toroidal chamber 18 is installed in the lower part of the housing.

После истирающего воздействия от верхней 17 и наружной 20 гарнитур через полый направляющий конус 21 под действием разряжения, которое создает крыльчатка 23, материал продвигается на участок вихреакустического воздействия, который образован спиралевидной торообразной камерой 18 с продольным вырезом в поперечном сечении по ее внутренней поверхности и с установленными на внешней поверхности трубными резонаторами 22.After abrasion from the upper 17 and outer 20 headsets through the hollow guide cone 21 under the action of the vacuum generated by the impeller 23, the material moves to the vortex acoustic section, which is formed by a spiral-shaped toroidal chamber 18 with a longitudinal cut in cross section along its inner surface and with installed on the outer surface of the pipe resonators 22.

Далее измельченный материал удаляется через разгрузочный патрубок 24, соединенный со спиралевидной торообразной камерой 18.Next, the crushed material is removed through the discharge pipe 24 connected to a spiral toroidal chamber 18.

При измельчении и активации материалов описанная конструкция роторной мельницы позволяет получать продукт сверхтонкого помола с высокой удельной поверхностью за счет повышенной энергонагруженности установки.When grinding and activating materials, the described design of the rotor mill allows you to get an ultrafine grinding product with a high specific surface due to the increased energy load of the installation.

При этом появляется возможность пневмогомогенизации разнородных сырьевых материалов за счет измельчения двух и более компонентов, а вследствие комплексного вихреакустического воздействия на измельчаемый материал снижаются энергозатраты на 15-20%.At the same time, it becomes possible to pneumo-homogenize dissimilar raw materials by grinding two or more components, and due to the complex eddy-acoustic effect on the material being ground, energy costs are reduced by 15-20%.

Размещение всех конструктивных элементов на одном валу позволяет применить упрощенный привод, содержащий один электродвигатель, что также позволяет сократить общее энергопотребление мельницы, повышая эффективность и эксплуатационную надежность ее работы. Кроме того, применение разборного ротора со сменными насадками позволяет увеличить производительность мельницы, настраивая ее на различную тонину помола и осуществляя измельчение материалов с различными физико-механическими свойствами, тем самым расширить ее технологические возможности.Placing all the structural elements on one shaft allows the use of a simplified drive containing one electric motor, which also reduces the overall energy consumption of the mill, increasing the efficiency and operational reliability of its operation. In addition, the use of a collapsible rotor with interchangeable nozzles allows to increase the mill productivity by tuning it to different grinding fineness and grinding materials with various physical and mechanical properties, thereby expanding its technological capabilities.

Таким образом, поставленная задача решена.Thus, the task is solved.

Claims (5)

1. Роторная мельница, содержащая корпус, состоящий из двух частей - верхней и нижней, разборный ротор, состоящий из нескольких насадок, вертикально закрепленных на валу в верхней и нижней частях корпуса, загрузочные воронки и разгрузочный патрубок, отличающаяся тем, что верхняя часть корпуса выполнена в виде конической обечайки, к большему основанию которой прикреплен диск с центральным отверстием для вала и загрузочными отверстиями с прикрепленными к ним загрузочными воронками, а меньшее ее основание жестко связано с нижней частью корпуса, состоящей из верхней и нижней крышек и средней цилиндрической обечайки, при этом в полости верхней крышки размещено отбойное кольцо, жестко соединенное верхним основанием с центральным отверстием верхней крышки, а нижним основанием - с центральным отверстием верхнего разделительного диска, жестко закрепленного на нижней части верхней крышки; в свою очередь, на валу разборного ротора последовательно установлены верхняя, средняя и нижняя роторные насадки, причем внутри верхней части корпуса расположена верхняя роторная насадка, выполненная в виде шнека в форме усеченного конуса, малое основание которого направлено по ходу продвижения материала, средняя роторная насадка расположена внутри отбойного кольца и выполнена в виде усеченного ступенчатого конуса, состоящего из набора пластин квадратной формы, закрепленных на валу и повернутых относительно друг друга в направлении вращения ротора, причем размер стороны каждой последующей пластины увеличен в направлении перемещения материала на 0,15-0,3 размера стороны предыдущей пластины; в полости средней цилиндрической обечайки размещен ступенчатый статор, на рабочей поверхности ступеней которого закреплены трубные резонаторы; при этом в полости ступенчатого статора последовательно друг под другом размещены нижняя роторная насадка, выполненная в виде усеченного ступенчатого конуса, состоящего из пластин квадратной формы, закрепленных на валу и повернутых относительно друг друга в направлении вращения ротора, причем размер сторон пластин каждой последующей ступени увеличен в направлении перемещения материала на 0,2-0,4 размера сторон пластин предыдущей ступени, а также внутренняя и наружная конусные гарнитуры с центральным отверстием, совпадающим с центральным отверстием нижнего разделительного диска, размещенного в нижней части цилиндрической обечайки, к которому своим большим основанием жестко прикреплен полый направляющий конус, при этом в полости нижней крышки установлена спиралевидная горообразная камера с продольным вырезом в поперечном сечении по ее внутренней поверхности, охватывающая закрепленную на валу крыльчатку, а на внешней поверхности спиралевидной торообразной камеры по винтовой линии в направлении, противоположном направлению вращения разборного ротора, перпендикулярно ее поверхности закреплены трубные резонаторы.1. A rotary mill, comprising a housing consisting of two parts - upper and lower, a collapsible rotor, consisting of several nozzles vertically mounted on a shaft in the upper and lower parts of the housing, loading funnels and an unloading nozzle, characterized in that the upper part of the housing in the form of a conical shell, to the larger base of which is attached a disk with a central hole for the shaft and loading holes with loading funnels attached to them, and its smaller base is rigidly connected to the lower part of the housing a, consisting of upper and lower covers and a middle cylindrical shell, while in the cavity of the upper cover there is a breaker ring rigidly connected by the upper base to the central hole of the upper cover, and the lower base with the central hole of the upper separation disk, rigidly fixed to the lower part of the upper covers; in turn, the upper, middle and lower rotor nozzles are sequentially mounted on the collapsible rotor shaft, and inside the upper part of the housing there is an upper rotor nozzle made in the form of a screw in the form of a truncated cone, the small base of which is directed along the progress of the material, the middle rotor nozzle is located inside the baffle ring and is made in the form of a truncated stepped cone, consisting of a set of square-shaped plates mounted on a shaft and rotated relative to each other in the direction rotor rotation, and the side size of each subsequent plate is increased in the direction of movement of the material by 0.15-0.3 the size of the side of the previous plate; a stepwise stator is placed in the cavity of the middle cylindrical shell, on the working surface of the steps of which pipe resonators are fixed; at the same time, in the cavity of the stepwise stator, a lower rotor nozzle is arranged successively under each other, made in the form of a truncated stepwise cone, consisting of square-shaped plates mounted on a shaft and rotated relative to each other in the direction of rotation of the rotor, and the size of the sides of the plates of each subsequent stage is increased by the direction of movement of the material by 0.2-0.4 the size of the sides of the plates of the previous stage, as well as the inner and outer conical headsets with a central hole matching the central m hole of the lower separation disk located in the lower part of the cylindrical shell, to which a hollow guide cone is rigidly attached with its large base, while in the cavity of the bottom cover there is a spiral-shaped mountain chamber with a longitudinal cut in cross section along its inner surface, covering the impeller fixed to the shaft and on the outer surface of the spiral toroidal chamber along a helix in the direction opposite to the direction of rotation of the collapsible rotor, perpendicular but the surface of the pipe resonators are fixed. 2. Роторная мельница по п.1, отличающаяся тем, что квадратные пластины роторных насадок повернуты относительно друг друга в направлении вращения разборного ротора на 1-10°.2. The rotor mill according to claim 1, characterized in that the square plates of the rotor nozzles are rotated relative to each other in the direction of rotation of the collapsible rotor by 1-10 °. 3. Роторная мельница по п.1, отличающаяся тем, что угол наклона образующей ударных кромок пластин средней роторной насадки к оси разборного ротора составляет 30-50°.3. The rotor mill according to claim 1, characterized in that the angle of inclination of the generatrix of the impact edges of the plates of the middle rotor nozzle to the axis of the collapsible rotor is 30-50 °. 4. Роторная мельница по п.1, отличающаяся тем, что угол наклона образующей ударных кромок пластин нижней роторной насадки к оси разборного ротора составляет 40-60°.4. The rotor mill according to claim 1, characterized in that the angle of inclination of the generatrix of the shock edges of the plates of the lower rotor nozzle to the axis of the collapsible rotor is 40-60 °. 5. Роторная мельница по п.1, отличающаяся тем, что трубные резонаторы закреплены на рабочей поверхности ступенчатого статора под углом 15-45° в направлении, обратном направлению вращения разборного ротора. 5. The rotary mill according to claim 1, characterized in that the tube resonators are mounted on the working surface of the stepwise stator at an angle of 15-45 ° in the direction opposite to the direction of rotation of the collapsible rotor.
RU2010138884/13A 2010-09-21 2010-09-21 Rotor mill RU2444407C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2010138884/13A RU2444407C1 (en) 2010-09-21 2010-09-21 Rotor mill

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2010138884/13A RU2444407C1 (en) 2010-09-21 2010-09-21 Rotor mill

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2444407C1 true RU2444407C1 (en) 2012-03-10

Family

ID=46029016

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2010138884/13A RU2444407C1 (en) 2010-09-21 2010-09-21 Rotor mill

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2444407C1 (en)

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103507100A (en) * 2013-09-25 2014-01-15 都江堰申都中药有限公司 Modified traditional Chinese medicine cutting device
CN104984799A (en) * 2015-06-24 2015-10-21 陆丽曼 Efficient pulverizer for ceramic production
CN107855205A (en) * 2017-10-27 2018-03-30 长沙科悦企业管理咨询有限公司 Traditional Chinese medicine powder crushing device with demulcen function
CN109043625A (en) * 2018-08-03 2018-12-21 张旭 A kind of food processing pelletizer
RU2680701C1 (en) * 2018-05-23 2019-02-25 федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Белгородский государственный технологический университет им. В.Г. Шухова" Centrifugal disk grinder
CN112827603A (en) * 2020-12-31 2021-05-25 安徽双全面粉有限公司 Milk wheat flour processing grinder

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US1977771A (en) * 1932-10-15 1934-10-23 Mcmahan Stanley Pulverizer
GB645146A (en) * 1946-12-04 1950-10-25 British Thomson Houston Co Ltd Improvements in and relating to pulverizing apparatus
SU822890A1 (en) * 1979-05-30 1981-04-23 Ярославский политехнический институт Apparatus for disintegrating materials
SU1080854A1 (en) * 1983-02-23 1984-03-23 Ивановский Ордена "Знак Почета" Энергетический Институт Им.В.И.Ленина Centrifugal mill
RU2204437C1 (en) * 2002-01-04 2003-05-20 Белгородская государственная технологическая академия строительных материалов Rotary centrifugal grinder

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US1977771A (en) * 1932-10-15 1934-10-23 Mcmahan Stanley Pulverizer
GB645146A (en) * 1946-12-04 1950-10-25 British Thomson Houston Co Ltd Improvements in and relating to pulverizing apparatus
SU822890A1 (en) * 1979-05-30 1981-04-23 Ярославский политехнический институт Apparatus for disintegrating materials
SU1080854A1 (en) * 1983-02-23 1984-03-23 Ивановский Ордена "Знак Почета" Энергетический Институт Им.В.И.Ленина Centrifugal mill
RU2204437C1 (en) * 2002-01-04 2003-05-20 Белгородская государственная технологическая академия строительных материалов Rotary centrifugal grinder

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103507100A (en) * 2013-09-25 2014-01-15 都江堰申都中药有限公司 Modified traditional Chinese medicine cutting device
CN104984799A (en) * 2015-06-24 2015-10-21 陆丽曼 Efficient pulverizer for ceramic production
CN107855205A (en) * 2017-10-27 2018-03-30 长沙科悦企业管理咨询有限公司 Traditional Chinese medicine powder crushing device with demulcen function
CN107855205B (en) * 2017-10-27 2019-07-23 武汉钧安制药有限公司 Chinese-medicinal material reducing mechanism of area demulcent function
RU2680701C1 (en) * 2018-05-23 2019-02-25 федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Белгородский государственный технологический университет им. В.Г. Шухова" Centrifugal disk grinder
CN109043625A (en) * 2018-08-03 2018-12-21 张旭 A kind of food processing pelletizer
CN112827603A (en) * 2020-12-31 2021-05-25 安徽双全面粉有限公司 Milk wheat flour processing grinder

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2444407C1 (en) Rotor mill
RU2291745C1 (en) Disintegrator
RU2658702C1 (en) Centrifugal disk grinder
RU2429913C1 (en) Disintegrator
RU2477179C1 (en) Wetted soya bean grinder
RU2637216C1 (en) Disintegrator
RU2490066C1 (en) Disintegrator
WO2011113336A1 (en) Crushing device for slurry particles
RU2551161C1 (en) Disintegrator
CN107803264B (en) A kind of equipment that disturbance enhancing crushing is modified with surface
RU2620652C1 (en) Disintegrator
JP2018083192A (en) Sludge crusher and crushing method with use of same
RU2204437C1 (en) Rotary centrifugal grinder
CN203816694U (en) Vertical type Chinese herbal medicine veterinary drug extract conical grinding device
KR102191721B1 (en) Bead Mill Having Twin Driving System
RU2615010C1 (en) Disintegrator
RU2563693C1 (en) Disintegrator
RU2565259C1 (en) Disintegrator
TW201742671A (en) Media-circulating crusher
CN109351458B (en) Vertical pulverizer with multiple classifying units
KR100977636B1 (en) Apparatus for crushing dual screen wood with rotating crush blade
RU2547714C1 (en) Disintegrator
RU2725316C1 (en) Disintegrator
RU138216U1 (en) WAVE MILL
US11266995B2 (en) Method and apparatus for rock disintegration

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20180922