RU2785380C1 - Центробежный дисковый измельчитель - Google Patents

Abstract

Изобретение относится к устройствам для измельчения различных материалов и может быть использовано при производстве строительных материалов, а также в других отраслях промышленности. Центробежный дисковый измельчитель содержит цилиндрический корпус 1 с загрузочным 2 и разгрузочным 3 патрубками, противоположно вращающиеся верхний 4 и нижний 5 диски. На нижней поверхности 7 верхнего наклонного диска 4 жестко закреплены радиальные ребра 8. На верхней поверхности 9 нижнего горизонтального диска 5 радиальные ребра 10 и 11 закреплены жестко и попарно. Вертикальный зазор между нижней конической поверхностью верхнего наклонного диска 4 и верхней поверхностью 9 нижнего горизонтального диска 5 равномерно уменьшается от центра дисков 4 и 5 к их периферии от (1,1...1,2)D_max до (0,1...0,5)D_max, где D_max – максимальный размер частиц измельчаемого материала. Между радиальными ребрами 8 и 10, 11 двух дисков 4 и 5 имеется технологический зазор, а их высота уменьшается к периферии пропорционально уменьшению вертикального зазора между поверхностями верхнего наклонного 4 и нижнего горизонтального 5 дисков. Между смежными боковыми поверхностями каждой пары радиальных ребер 10 и 11 на верхней поверхности 9 нижнего горизонтального диска 5 выполнена проточка 12 прямоугольного поперечного сечения, шириной, превышающей 2D_max, и глубиной, равной (0,1…0,2)D_max, перед которой в центре нижнего горизонтального диска 5 жестко закреплен прямоугольный выступ 13 с высотой радиальных ребер 10, 11 и внешним радиальным размером, равным внутреннему радиусу загрузочного патрубка 2. Измельчитель обеспечивает повышение эффективности процесса измельчения. 4 ил.

Description

Изобретение относится к устройствам для измельчения различных материалов и может быть использовано при производстве строительных материалов, а также в других отраслях промышленности.

Известна конструкция центробежного дискового измельчителя (Семикопенко И.А., Воронов В.П., Беляев Д.А., Маняхин А.С. Определение мощности, затрачиваемой на измельчение частицы между двумя коническими поверхностями // Вестник БГТУ им. В.Г. Шухова. 2018. № 5. С. 78-81; Семикопенко И.А., Фадин Ю.М., Горбань Т.Л., Трофимов И.О. Условие преодоления частицей материала радиально расположенного барьера, закрепленного на горизонтальном роторе // Вестник БГТУ им.В.Г. Шухова. 2015. № 1. С. 78-79), содержащего цилиндрический корпус, внутри которого расположены два вращающихся в противоположных направлениях верхний и нижний диски с рабочей поверхностью.

Известна конструкция центробежной ударной мельницы (Авторское свидетельство СССР на изобретение №671839, ВО2С 13/14, опубл. 05.07.1979, бюл. № 25), содержащей ступенчатый корпус, каждая последующая ступень в котором, считая по ходу перемещения материала, выполнена большего диаметра, горизонтально расположенный в корпусе ступенчатый ротор с билами, загрузочный и разгрузочный патрубок.

Технической проблемой известных конструкций является низкая эффективность процесса измельчения и низкая тонкость помола.

Наиболее близким техническим решением к предлагаемому, принятым за прототип, является центробежный дисковый измельчитель (Патент РФ на полезную модель № 145376, В02 С 13/20, опубл. 20.09.2014, бюл. № 26), содержащий цилиндрический корпус с загрузочным и разгрузочным патрубками, противоположно вращающиеся плоские верхний и нижний диски с ударными элементами, ударные элементы выполнены в виде спирали, которые на верхнем и нижнем дисках направлены в противоположные стороны.

C существенными признаками заявленного изобретения совпадает следующая совокупность признаков прототипа: цилиндрический корпус с загрузочным и разгрузочным патрубками и противоположно вращающиеся верхний и нижний диски.

Однако известное устройство характеризуется низкой эффективностью процесса измельчения. Это связано с отсутствием классификации материала по крупности при его движении от центра дисков к периферии, а также с отсутствием селективного воздействия на материал.

Изобретение направлено на повышение эффективности процесса измельчения за счет классификации материала по крупности при его движении от центра дисков к периферии, а также селективного воздействия на материал.

Это достигается тем, что центробежный дисковый измельчитель содержит цилиндрический корпус с загрузочным и разгрузочным патрубками, противоположно вращающиеся верхний и нижний диски. Согласно предложенному решению на нижней поверхности верхнего наклонного диска жестко закреплены радиальные ребра, на верхней поверхности нижнего горизонтального диска радиальные ребра закреплены жестко и попарно, вертикальный зазор между нижней конической поверхностью верхнего наклонного диска и верхней поверхностью нижнего горизонтального диска равномерно уменьшается от центра дисков к их периферии от (1,1...1,2)D_max до (0,1...0,5)D_max, где D_max – максимальный размер частиц измельчаемого материала, между радиальными ребрами двух дисков имеется технологический зазор, а их высота уменьшается к периферии пропорционально уменьшению вертикального зазора между поверхностями верхнего наклонного и нижнего горизонтального дисков, между смежными боковыми поверхностями каждой пары радиальных ребер на верхней поверхности нижнего горизонтального диска выполнена проточка прямоугольного поперечного сечения, шириной, превышающей 2D_max, и глубиной, равной (0,1...0,2) D_max, перед которой в центре нижнего горизонтального диска жестко закреплен прямоугольный выступ с высотой радиальных ребер и внешним радиальным размером, равным внутреннему радиусу загрузочного патрубка.

Сущность изобретения поясняется чертежом, где на фиг.1 изображен продольный разрез измельчителя; на фиг.2 – разрез А-А на фиг. 1 (прямоугольные выступы); на фиг. 3 – разрез Б-Б на фиг. 1 (радиальные ребра верхнего диска); на фиг. 4 – разрез В-В на фиг. 2 (проточка).

Центробежный дисковый измельчитель содержит цилиндрический корпус 1 с загрузочным 2 и разгрузочным 3 патрубками, противоположно вращающиеся верхний 4 и нижний 5 диски. Верхний диск 4 вращается от загрузочного патрубка 2, а нижний диск 5 вращается от нижнего вала 6. На нижней поверхности 7 верхнего наклонного диска 4 жестко закреплены, например сваркой, радиальные ребра 8. На верхней поверхности 9 нижнего горизонтального диска 5 радиальные ребра 10 и 11 закреплены жестко, например сваркой, и попарно. Вертикальный зазор между нижней конической поверхностью 7 верхнего наклонного диска 4 и верхней поверхностью 9 нижнего горизонтального диска 5 равномерно уменьшается от центра дисков 4 и 5 к их периферии от (1,1...1,2)D_max до (0,1...0,5)D_max, где D_max – максимальный размер частиц измельчаемого материала. Между радиальными ребрами 8 и 10, 11 двух дисков 4 и 5 имеется технологический зазор, а их высота уменьшается к периферии пропорционально уменьшению вертикального зазора между поверхностями 7 и 9 верхнего наклонного 4 и нижнего горизонтального 5 дисков. Между смежными боковыми поверхностями каждой пары радиальных ребер 10 и 11 на верхней поверхности 9 нижнего горизонтального диска 5 выполнена проточка 12 прямоугольного поперечного сечения, шириной, превышающей 2D_max, и глубиной, равной (0,1…0,2)D_max, перед которой в центре нижнего горизонтального диска 5 жестко закреплен, например сваркой, прямоугольный выступ 13 с высотой радиальных ребер 10, 11 и внешним радиальным размером, равным внутреннему радиусу загрузочного патрубка 2. В случае необходимости имеется возможность поднятия верхнего горизонтального диска 4 за счет пружинной опоры 14.

Центробежный дисковый измельчитель работает следующим образом. Измельчаемый материал, например известняк влажностью до 2%, попадает в загрузочный патрубок 2, затем в рабочий объем между верхней поверхностью 9 нижнего горизонтального диска 5 и нижней поверхностью 7 верхнего наклонного диска 4, вращающихся в противоположные стороны соответственно от нижнего вала 6 и загрузочного патрубка 2. Частицы материала направляются на верхнюю поверхность 9 нижнего горизонтального диска 5, огибают прямоугольные уступы 13, и попадают на рабочую поверхность радиальных ребер 10 данного диска. Частицы материала захватываются радиальными ребрами 10 нижнего горизонтального диска 5 и перемещаются вдоль их рабочей поверхности. При этом крупные частицы, преодолевая барьер радиальных ребер 10 нижнего горизонтального диска 5 за счет силы Кориолиса, направляются в проточки 12 прямоугольного поперечного сечения и захватываются задней боковой стенкой данной проточки 12 по направлению вращения нижнего диска 5. При этом задняя боковая стенка проточки 12 находится в одной плоскости с рабочей поверхностью следующего радиального ребра 11. Таким образом, осуществляется классификация материала по крупности при движении частиц от центра дисков 4 и 5 к их периферии. Одновременно происходит разрушение мелких частиц в вертикальном технологическом зазоре между передним радиальным ребром 10 нижнего горизонтального диска 5 и радиальным ребром 8, жестко закрепленным на нижней поверхности 7 верхнего наклонного диска 4. Разрушение крупных частиц происходит при их движении в направлении периферии дисков 4 и 5 вдоль проточки 12 прямоугольного сечения, так как крупные частицы не могут преодолеть вертикальный барьер, представляющий собой глубину проточки 12 и высоту радиального ребра 11. Разрушение крупных частиц также происходит в вертикальном технологическом зазоре между задним радиальным ребром 11 нижнего горизонтального диска 5 и радиальным ребром 8 верхнего наклонного диска 4. Разрушение мелких и крупных частиц осуществляется между противоположно вращающимися наклонным 4 и горизонтальным 5 дисками за счет нагрузок на срез, раздавливание и истирание. Так как частицы при движении от центра дисков 4 и 5 к их периферии уменьшаются в размерах соответственно, уменьшается высота радиальных ребер 8, 10 и 11. При достижении необходимого размера частицы материала направляются в сторону периферии нижнего горизонтального диска 5. Недробимые куски материала разгружаются за счет поднятия верхнего наклонного диска 4 при сжатии пружинной опоры 14. Готовый продукт выносится воздушным потоком из корпуса 1 через разгрузочный патрубок 3. Для исключения забивания материалом зазоров между попарно закрепленными радиальными ребрами 10 и 11 минимальное расстояние между ними на нижнем горизонтальном диске 5 превышает 2D_max. Для исключения попадания полидисперсного измельчаемого материала из центра нижнего горизонтального диска 5 в проточки 12 перед данными проточками на нижнем горизонтальном диске 5 жестко закреплены прямоугольные выступы 13.

Конструкция центробежного дискового измельчителя с противоположно вращающимися верхним наклонным и нижним горизонтальным дисками с радиальными ребрами, а также с проточками прямоугольного поперечного сечения на нижнем горизонтальном диске позволяет обеспечить классификацию материала по крупности при его движении от центра дисков к периферии, а также селективное воздействие на измельчаемый материал. Все вышесказанное позволит повысить эффективность процесса измельчения, тем самым увеличить производительность по готовому классу измельчаемого материала.

Claims (1)

1. Центробежный дисковый измельчитель, содержащий цилиндрический корпус с загрузочным и разгрузочным патрубками, противоположно вращающиеся верхний и нижний диски, отличающийся тем, что на нижней поверхности верхнего наклонного диска жестко закреплены радиальные ребра, на верхней поверхности нижнего горизонтального диска радиальные ребра закреплены жестко и попарно, вертикальный зазор между нижней конической поверхностью верхнего наклонного диска и верхней поверхностью нижнего горизонтального диска равномерно уменьшается от центра дисков к их периферии от (1,1...1,2)D_max до (0,1...0,5)D_max, где D_max – максимальный размер частиц измельчаемого материала, между радиальными ребрами двух дисков имеется технологический зазор, а их высота уменьшается к периферии пропорционально уменьшению вертикального зазора между поверхностями верхнего наклонного и нижнего горизонтального дисков, между смежными боковыми поверхностями каждой пары радиальных ребер на верхней поверхности нижнего горизонтального диска выполнена проточка прямоугольного поперечного сечения, шириной, превышающей 2D_max, и глубиной, равной (0,1...0,2) D_max, перед которой в центре нижнего горизонтального диска жестко закреплен прямоугольный выступ с высотой радиальных ребер и внешним радиальным размером, равным внутреннему радиусу загрузочного патрубка.

Images