RU2808464C1

RU2808464C1 - Центробежный дисковый измельчитель

Info

Publication number: RU2808464C1
Application number: RU2023104428A
Authority: RU
Inventors: Игорь Александрович Семикопенко; Дмитрий Владимирович Карпачев; Александр Михайлович Акупиян; Наталья Валентиновна Ключникова
Filing date: 2023-02-28
Publication date: 2023-11-28

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. В центре нижнего горизонтального диска 5 жестко прикреплен распределительный конус 7, от которого от центра к периферии жестко закреплены радиальные лопатки 8 прямоугольного поперечного сечения, высота которых уменьшается в направлении периферии. На верхнем торце каждой радиальной лопатки 8 с шагом, уменьшающимся в направлении периферии, выполнены вертикальные прямоугольные проточки 9. На нижней поверхности верхнего конического диска 4 жестко прикреплены радиальные лопатки 10 одинаковой высоты. К нижнему торцу каждой радиальной лопатки 10 жестко прикреплены призматические выступы 11 с верхней наклонной поверхностью, расположенные в вертикальных прямоугольных проточках 9 радиальных лопаток 8 нижнего горизонтального диска 5 с обеспечением технологического зазора между внешним профилем призматических выступов 11 и профилем внутренней поверхности вертикальных прямоугольных проточек 9. Между радиальными лопатками 8 и 10 обоих дисков 4 и 5 имеется вертикальный технологический зазор. Высота и ширина вертикальных прямоугольных проточек 9 и призматических выступов 11 уменьшаются от центра дисков 4 и 5 к их периферии пропорционально уменьшению высоты радиальных лопаток 8 нижнего горизонтального диска 5, которая уменьшается от 1,2D_max до (0,1…0,2)D_max, где D_max – максимальный размер частиц измельчаемого материала. Изобретение направлено на 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 в центре нижнего горизонтального диска жестко прикреплен распределительный конус, от которого от центра к периферии жестко закреплены радиальные лопатки прямоугольного поперечного сечения, высота которых уменьшается в направлении периферии. На верхнем торце каждой радиальной лопатки с шагом, уменьшающемся в направлении периферии выполнены вертикальные прямоугольные проточки. На нижней поверхности верхнего конического диска жестко прикреплены радиальные лопатки одинаковой высоты. К нижнему торцу каждой радиальной лопатки жестко прикреплены призматические выступы с верхней наклонной поверхностью, расположенные в вертикальных прямоугольных проточках радиальных лопаток нижнего горизонтального диска с обеспечением технологического зазора между внешним профилем призматических выступов и профилем внутренней поверхности вертикальных прямоугольных проточек. Между радиальными лопатками обоих дисков имеется вертикальный технологический зазор. Высота и ширина вертикальных прямоугольных проточек и призматических выступов уменьшаются от центра дисков к их периферии пропорционально уменьшению высоты радиальных лопаток нижнего горизонтального диска, которая уменьшается от 1,2D_max до (0,1...0,2)D_max, где D_max – максимальный размер частиц измельчаемого материала.

Сущность изобретения поясняется чертежом, где на фиг.1 изображен продольный разрез измельчителя; на фиг.2 – разрез А-А на фиг. 1 (радиальные лопатки); на фиг. 3 – разрез Б-Б на фиг. 1 (призматические выступы); на фиг. 4 – разрез В-В на фиг. 1 (вертикальные прямоугольные проточки).

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. В центре нижнего горизонтального диска 5 жестко прикреплен, например сваркой, распределительный конус 7, от которого от центра к периферии жестко закреплены, например сваркой, радиальные лопатки 8 прямоугольного поперечного сечения, высота которых уменьшается в направлении периферии. На верхнем торце каждой радиальной лопатки 8 с шагом, уменьшающемся в направлении периферии, выполнены вертикальные прямоугольные проточки 9. На нижней поверхности верхнего конического диска 4 жестко прикреплены, например сваркой, радиальные лопатки 10 одинаковой высоты. К нижнему торцу каждой радиальной лопатки 10 жестко прикреплены, например сваркой, призматические выступы 11 с верхней наклонной поверхностью, расположенные в вертикальных прямоугольных проточках 9 радиальных лопаток 8 нижнего горизонтального диска 5 с обеспечением технологического зазора между внешним профилем призматических выступов 11 и профилем внутренней поверхности вертикальных прямоугольных проточек 9. Между радиальными лопатками 8 и 10 обоих дисков имеется вертикальный технологический зазор. Высота и ширина вертикальных прямоугольных проточек 9 и призматических выступов 11 уменьшаются от центра дисков 4 и 5 к их периферии пропорционально уменьшению высоты радиальных лопаток 8 нижнего горизонтального диска 5, которая уменьшается от 1,2D_max до (0,1...0,2)D_max, где D_max – максимальный размер частиц измельчаемого материала. В случае необходимости имеется возможность поднятия верхнего конического диска 4 за счет пружинной опоры 12.

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. Под действием силы Кориолиса частицы прижимаются к радиальным лопаткам 8 нижнего горизонтального диска 5, закрепленного на нижнем валу 6, и перемещаются вдоль их рабочей поверхности. При перемещении вдоль рабочей поверхности радиальных лопаток 8, частицы, размер которых превышает высоту радиальной лопатки 8 в данной точке движения, разрушаются в технологическом вертикальном зазоре между торцами радиальных лопаток 8 и торцами радиальных лопаток 10 соответственно нижнего диска 5 и верхнего диска 4. Достигая зоны действия вертикальных прямоугольных проточек 9 и призматических выступов 11 нижнего горизонтального 5 и верхнего конического 4 дисков, вращающихся в противоположных направлениях, частицы измельчаются в технологических зазорах между внешней поверхностью призматических выступов 11 и внутренней поверхностью вертикальных прямоугольных проточек 9. При этом размер частиц, разрушающихся в данном технологическом зазоре, превышает высоту от поверхности нижнего диска 5 до нижней кромки вертикальной прямоугольной проточки 9. Таким образом, увеличивается количество частиц, подвергающихся разрушению при их движении вдоль рабочей поверхности радиальных лопаток 8 от центра нижнего горизонтального диска 5 к периферии. При этом воздействие на частицы носит селективный характер в зависимости от их размеров. При дальнейшем перемещении в направлении периферии нижнего горизонтального диска 5, частицы достигают следующей вертикальной прямоугольной проточки 9 и процесс разрушения частиц повторяется. Так как частицы при движении от центра дисков 4 и 5 к их периферии уменьшаются в размерах, следовательно, уменьшается шаг между смежными вертикальными прямоугольными проточками 9, а также высота радиальных лопаток 8 нижнего горизонтального диска 5. При уменьшении данной высоты пропорционально уменьшаются высота и ширина вертикальных прямоугольных проточек 9 и призматических выступов 11. Готовый продукт выносится воздушным потоком из корпуса 1 через разгрузочный патрубок 3. Недробимые куски материала разгружаются за счет поднятия верхнего конического диска 4 при сжатии пружинной опоры 12. Для обеспечения работы центробежного дискового измельчителя имеется вертикальный технологический зазор между радиальными лопатками 8 и 10 обоих дисков 4 и 5.

Конструкция центробежного дискового измельчителя с противоположно вращающимися верхним коническим и нижним горизонтальным дисками с радиальными ребрами, а также с призматическими выступами и прямоугольными проточками, 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

Центробежный дисковый измельчитель, содержащий цилиндрический корпус с загрузочным и разгрузочным патрубками, противоположно вращающиеся верхний и нижний диски, отличающийся тем, что в центре нижнего горизонтального диска жестко прикреплен распределительный конус, от которого от центра к периферии жестко закреплены радиальные лопатки прямоугольного поперечного сечения, высота которых уменьшается в направлении периферии, на верхнем торце каждой радиальной лопатки с шагом, уменьшающимся в направлении периферии, выполнены вертикальные прямоугольные проточки, на нижней поверхности верхнего конического диска жестко прикреплены радиальные лопатки одинаковой высоты, к нижнему торцу каждой радиальной лопатки жестко прикреплены призматические выступы с верхней наклонной поверхностью, расположенные в вертикальных прямоугольных проточках радиальных лопаток нижнего горизонтального диска с обеспечением технологического зазора между внешним профилем призматических выступов и профилем внутренней поверхности вертикальных прямоугольных проточек, между радиальными лопатками обоих дисков имеется вертикальный технологический зазор, а высота и ширина вертикальных прямоугольных проточек и призматических выступов уменьшаются от центра дисков к их периферии пропорционально уменьшению высоты радиальных лопаток нижнего горизонтального диска, которая уменьшается от 1,2D_max до (0,1…0,2)D_max, где D_max – максимальный размер частиц измельчаемого материала.