RU2797590C1 - 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. Измельчитель содержит цилиндрический корпус 1 с загрузочным 2 и разгрузочным 3 патрубками, противоположно вращающиеся верхний 4 и нижний 5 диски. К центру нижнего горизонтального диска 5 жестко прикреплен распределительный конус 7 с основанием, диаметр которого равен диаметру отверстия загрузочного патрубка 2, от которого на нижнем горизонтальном диске 5 от центра к периферии жестко прикреплены радиальные лопатки 8 прямоугольного поперечного сечения, а также вертикальные Г-образные накопители 9, одна из стенок 10 каждого из которых расположена перпендикулярно рабочей поверхности радиальных лопаток 8 с радиальным шагом, превышающим 2D_max, где D_max – максимальный размер частиц измельчаемого материала, с призматическим зазором по высоте радиальных лопаток 8 и вертикальных Г-образных накопителей 9, имеющим наружное большее основание и меньшее основание, размер которого уменьшается от центра к периферии от D_max до (0,1...0,5)D_max, а в боковой радиальной стенке 11 и соответствующей радиальной лопатке 8 на одном радиусе от центра выполнены прямоугольные радиальные вырезы 12 и 13 по высоте, радиальный размер которых, а также высота радиальных лопаток 8 и вертикальных Г-образных накопителей 9 уменьшаются от центра к периферии от D_max до (0,1...0,5)D_max, в прямоугольные радиальные вырезы 12 и 13 с технологическими радиальными зазорами входят прямоугольные вертикальные выступы 14, расположенные по радиусам, соответствующим радиусам расположения прямоугольных радиальных вырезов 12 и 13 и жестко закрепленные по концентрическим окружностям совместно с радиальными лопатками 15 на нижней поверхности верхнего конического диска 4. Изобретение 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), 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 селективного воздействия и недостаточными нагрузками на измельчаемый материал.

Изобретение направлено на повышение эффективности процесса измельчения за счет селективного воздействия, а также повышения нагрузок на измельчаемый 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 к центру нижнего горизонтального диска жестко прикреплен распределительный конус с основанием, диаметр которого равен диаметру отверстия загрузочного патрубка, от которого на нижнем горизонтальном диске от центра к периферии жестко прикреплены радиальные лопатки прямоугольного поперечного сечения, а также вертикальные Г-образные накопители, одна из стенок каждого из которых расположена перпендикулярно рабочей поверхности радиальных лопаток с радиальным шагом, превышающим 2D_max, где D_max – максимальный размер частиц измельчаемого материала, с призматическим зазором по высоте радиальных лопаток и вертикальных Г-образных накопителей, имеющим наружное большее основание, и меньшее основание, размер которого уменьшается от центра к периферии от D_max до (0,1...0,5)D_max. В боковой радиальной стенке и соответствующей радиальной лопатке на одном радиусе от центра выполнены прямоугольные радиальные вырезы по высоте, радиальный размер которых, а также высота радиальных лопаток и вертикальных Г-образных накопителей уменьшаются от центра к периферии от D_max до (0,1...0,5)D_max. В прямоугольные радиальные вырезы с технологическими радиальными зазорами входят прямоугольные вертикальные выступы, расположенные по радиусам, соответствующим радиусам расположения прямоугольных радиальных вырезов и жестко закрепленные по концентрическим окружностям совместно с радиальными лопатками на нижней поверхности верхнего конического диска.

Сущность изобретения поясняется чертежами, где на фиг.1 изображен продольный разрез измельчителя; на фиг.2 – разрез А-А на фиг. 1 (распределительный конус и радиальные лопатки); на фиг. 3 – разрез Б-Б на фиг. 1 (прямоугольные вертикальные выступы); на фиг. 4 – вид В на фиг. 2 (вертикальный Г-образный накопитель).

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 горизонтальный диск 5 вращается от нижнего вала 6. К центру нижнего горизонтального диска 5 жестко прикреплен, например сваркой, распределительный конус 7 с основанием, диаметр которого равен диаметру отверстия загрузочного патрубка 2. От распределительного конуса 7 на нижнем горизонтальном диске 5 от центра к периферии жестко прикреплены, например сваркой, радиальные лопатки 8 прямоугольного поперечного сечения, а также вертикальные Г-образные накопители 9, одна из стенок 10 каждого из которых расположена перпендикулярно рабочей поверхности радиальных лопаток 8 с радиальным шагом, превышающим 2D_max, где D_max – максимальный размер частиц измельчаемого материала, с призматическим зазором по высоте радиальных лопаток 8 и вертикальных Г-образных накопителей 9, имеющим большее основание снаружи, и меньшее основание внутри, размер которого уменьшается от центра к периферии от D_max до (0,1...0,5)D_max. В боковой радиальной стенке 11 и соответствующей радиальной лопатке 8 на одном радиусе от центра выполнены прямоугольные радиальные вырезы, соответственно, 12 и 13 по высоте, радиальный размер которых, а также высота радиальных лопаток 8 и вертикальных Г-образных накопителей 9 уменьшаются от центра к периферии от D_max до (0,1...0,5)D_max. В прямоугольные радиальные вырезы 12 и 13 с технологическими радиальными зазорами входят прямоугольные вертикальные выступы 14, расположенные по радиусам, соответствующим радиусам расположения прямоугольных радиальных вырезов 12 и 13 и жестко закрепленные, например сваркой, по концентрическим окружностям совместно с радиальными лопатками 15 на нижней поверхности верхнего конического диска 4. В случае необходимости имеется возможность поднятия верхнего диска 4 за счет пружинной опоры 16.

Центробежный дисковый измельчитель работает следующим образом. Измельчаемый материал, например известняк влажностью до 2%, попадает в загрузочный патрубок 2, затем на верхнюю поверхность распределительного конуса 7. Затем частицы перемещаются вдоль рабочей поверхности радиальных лопаток 8, прижимаясь к ней за счет силы Кориолиса. Частицы при этом непрерывно разрушаются в технологических зазорах между радиальными лопатками 8 нижнего горизонтального диска 5 и радиальными лопатками 15 верхнего конического диска 4. Достигнув зоны действия вертикальных Г-образных накопителей 9, вращающихся совместно с нижним горизонтальным диском 5 и нижним валом 6, частицы измельчаются посредством прямоугольных вертикальных выступов 14, которые вращаются совместно с верхним коническим диском 4 в противоположном направлении и входят в прямоугольные радиальные вырезы 12 и 13 в боковой радиальной стенке 11 и соответствующей радиальной лопатке 8. Здесь частицы разрушаются за счет ударных и истирающих нагрузок. Достигнув необходимых размеров, частицы проникают через призматический зазор между радиальной лопаткой 8 и стенкой 10 вертикального Г-образного накопителя 9. Недостаточно измельченные частицы разрушаются прямоугольными вертикальными выступами 14 до тех пор, пока не пройдут по рабочей поверхности радиальной лопатки 8 через данный призматический зазор. При дальнейшем движении в направлении периферии частицы измельчаются в зонах действия следующих вертикальных Г-образных накопителей 9 посредством прямоугольных вертикальных выступов 14. Недробимые куски материала разгружаются за счет поднятия верхнего диска 4 при сжатии пружинной опоры 16. Готовый продукт выносится воздушным потоком из корпуса 1 через разгрузочный патрубок 3. Для исключения забивания материалом рабочего пространства между смежными вертикальными Г-образными накопителями 9 по направлению движения материала радиальный шаг между ними превышает 2D_max. Так как частицы при их движении от центра к периферии уменьшаются в размерах, соответственно уменьшается вертикальный зазор между нижней поверхностью верхнего конического диска 4 и верхней поверхностью нижнего горизонтального диска 5, а также высота радиальных лопаток 8 и вертикальных Г-образных накопителей 9 нижнего горизонтального диска 5 уменьшается от центра к периферии от D_max до (0,1...0,5)D_max. Для предотвращения забивания материалом зазора между радиальными лопатками 8 и стенкой 10 вертикального Г-образного накопителя 9 данный зазор является призматическим с большим основанием в сторону периферии. Так как размер частиц уменьшается при их движении в сторону периферии, меньшее основание данного зазора уменьшается от центра к периферии от D_max до (0,1...0,5)D_max, а также радиальный размер прямоугольных радиальных вырезов 12 и 13.

Конструкция центробежного дискового измельчителя с противоположно вращающимися верхним коническим и нижним горизонтальным дисками с радиальными ребрами, а также вертикальными Г-образными накопителями на нижнем горизонтальном диске и прямоугольными вертикальными выступами на верхнем коническом диске позволяет повысить нагрузки, а также обеспечить 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 к центру нижнего горизонтального диска жестко прикреплен распределительный конус с основанием, диаметр которого равен диаметру отверстия загрузочного патрубка, от которого на нижнем горизонтальном диске от центра к периферии жестко прикреплены радиальные лопатки прямоугольного поперечного сечения, а также вертикальные Г-образные накопители, одна из стенок каждого из которых расположена перпендикулярно рабочей поверхности радиальных лопаток с радиальным шагом, превышающим 2D_max, где D_max – максимальный размер частиц измельчаемого материала, с призматическим зазором по высоте радиальных лопаток и вертикальных Г-образных накопителей, имеющим наружное большее основание и меньшее основание, размер которого уменьшается от центра к периферии от D_max до (0,1...0,5)D_max, а в боковой радиальной стенке и соответствующей радиальной лопатке на одном радиусе от центра выполнены прямоугольные радиальные вырезы по высоте, радиальный размер которых, а также высота радиальных лопаток и вертикальных Г-образных накопителей уменьшаются от центра к периферии от D_max до (0,1...0,5)D_max, в прямоугольные радиальные вырезы с технологическими радиальными зазорами входят прямоугольные вертикальные выступы, расположенные по радиусам, соответствующим радиусам расположения прямоугольных радиальных вырезов и жестко закрепленные по концентрическим окружностям совместно с радиальными лопатками на нижней поверхности верхнего конического диска.

Images