UA150930U

UA150930U - Centrifugal impact mill

Info

Publication number: UA150930U
Application number: UAU202105864U
Authority: UA
Inventors: Анатолій Федорович Булат; Володимир Георгійович Шевченко; Сергій Олександрович Опарін
Original assignee: Інститут Геотехнічної Механіки Ім. М.С. Полякова Нан України
Priority date: 2021-10-18
Filing date: 2021-10-18
Publication date: 2022-05-11

Abstract

A centrifugal impact mill comprises a housing with baffles on the inner surface, a disk rotor with beating elements on the periphery, a discharge chamber with a discharge device, and a loading spout on the end surface of the cover of the first stage cover and a tangentially located discharge sleeve. The beating elements have radial grooves.

Description

Корисна модель належить до техніки тонкого помелу сипких матеріалів з отриманням високодиспергованого продукту з певною дисперсністю.The useful model belongs to the technique of fine grinding of loose materials to obtain a highly dispersed product with a certain dispersion.

Відомий відцентровий млин ударної дії (Патент Мо80599 Україна МПК 802С13/14.The famous centrifugal impact mill (Patent Mo80599 Ukraine IPC 802С13/14.

Відцентровий млин ударної дії /Сорока П.И., Опарин С.А., Лещенко Е.В. //Заявл. 12.08.2005;Centrifugal impact mill /P.I. Soroka, S.A. Oparyn, E.V. Leshchenko. //Declaration 12.08.2005;

Опубл. 10.10.2007, Бюл. Мо 16.), який складається з ступінчатого вертикального корпусу, кожна камера помелу якого має відбійні елементи. На корпусі млина є завантажувальний та розвантажувальний патрубки. На валу ротора розміщено диски з бильними елементами, які встановлені під кутом 10-45" до радіальної площини диска в сторону обертання ротора. Після кожної камери помелу розміщено сепаратор, який має кільцеподібний виступ. В розвантажувальній камері встановлено розвантажувальний пристрій, що має форму колеса віддентрового вентилятора. В днищі млина виконано вікна, ступінь закривання яких регулюється заслінками. Розвантажувальний пристрій складається із диска, на якому з обох боків встановлені розгінні лопаті, на яких розміщено кільцеподібні диски.Publ. 10.10.2007, Bull. Mo 16.), which consists of a stepped vertical body, each grinding chamber of which has rebound elements. There is a loading and unloading nozzle on the mill body. On the rotor shaft, there are disks with impact elements, which are installed at an angle of 10-45" to the radial plane of the disk in the direction of rotation of the rotor. After each grinding chamber, a separator is placed, which has an annular protrusion. In the unloading chamber, an unloading device is installed, which has the shape of a wheel fan. Windows are made in the bottom of the mill, the degree of closure of which is regulated by flaps. The unloading device consists of a disk on which expansion blades are installed on both sides, on which ring-shaped disks are placed.

До недоліків пристрою належать: - відсутність своєчасного відведення дрібної фракції із зон помелу; - неможливість отримання продукту заданого дисперсного складу.The disadvantages of the device include: - lack of timely removal of the fine fraction from the grinding zones; - the impossibility of obtaining a product of a given dispersed composition.

Найбільш наближеним до корисної моделі за технічною суттю та результату, який досягається, є віддентровий млин ударної дії (Патент Мо 96082 Україна МПК 8ВО02С13/14.The closest to the useful model in terms of technical essence and the result that is achieved is the impact impact mill (Patent Mo 96082 Ukraine IPC 8ВО02С13/14.

Відцентровий млин ударної дії /Сорока П.М., Опарин С.А. //Заявл. 25.05 2010; Опубл. 26.09.2011, Бюл. 18.), що включає вертикальний ступінчатий корпус з відбійними елементами на внутрішній поверхні, кожний ступінь у якому, рахуючи по ходу руху матеріалу, виконаний більшого діаметра, розташований у корпусі ступінчатий дисковий ротор з бильними елементами на периферії, розвантажувальну камеру з розвантажувальним пристроєм, завантажувальний патрубок на торцевій поверхні кришки першого ступеня і розвантажувальний патрубок, на сепараторах, що розміщені за кожним ступенем ротора, виконані кільцеподібні виступи, які знаходяться поза бильними елементами, який відрізняється тим, що на кожному ступені ротора встановлені вхідні та вихідні накладні диски, а кожен сепаратор містить вхідні та вихідні кільцеподібні виступи, завантажувальний патрубок та вихідні кільцеподібні виступи сепараторів заходять за площини вхідних накладних дисків кожного ступеня ротора, при цьому зовнішній діаметр вхідних накладних дисків на 2-5 мм менший за зовнішній діаметр розміщення відбійних елементів, вихідні накладні диски закривають поверхні бильних елементів зі сторони сепаратора, при цьому відстань від поверхонь дисків сепараторів до вихідних накладних дисків в 4-6 разів більша за висоту перекриття бильними елементами вхідних кільцеподібних виступів сепараторів, в розвантажувальній камері паралельно осі вала ротора розміщені розвантажувальні патрубки та встановлено розвантажувальний пристрій осьового типу.Centrifugal impact mill /P.M. Soroka, S.A. Oparyn. //Declaration 05/25/2010; Publ. 26.09.2011, Bull. 18.), which includes a vertical stepped housing with impact elements on the inner surface, each step in which, counting along the movement of the material, is made of a larger diameter, a stepped disk rotor with impact elements on the periphery is located in the housing, an unloading chamber with an unloading device, a loading a nozzle on the end surface of the cover of the first stage and a discharge nozzle, on the separators located behind each stage of the rotor, ring-shaped protrusions are made, which are located outside the hammer elements, which is distinguished by the fact that on each stage of the rotor, input and output overhead disks are installed, and each separator contains input and output ring-shaped protrusions, the loading nozzle and the output ring-shaped protrusions of the separators go beyond the planes of the input overhead discs of each stage of the rotor, while the outer diameter of the input overhead discs is 2-5 mm smaller than the outer diameter of the placement of reflective elements, the output overhead d the claims cover the surfaces of the impact elements from the side of the separator, while the distance from the surfaces of the separator discs to the output overhead discs is 4-6 times greater than the height of the overlapping of the impact elements of the input ring-shaped protrusions of the separators, in the unloading chamber parallel to the axis of the rotor shaft, unloading nozzles are placed and an unloading device is installed axial type.

З урахуванням суттєвих ознак цей пристрій вибраний як найближчий аналог.Taking into account the essential features, this device is selected as the closest analogue.

До недоліків найближчого аналога належать: - відсутність сепарації продукту помелу після кожного ступеня, що призводить до перездрібнювання матеріалу та, відповідно, знижує ефективність здрібнювання; - неможливість отримання продукту заданого дисперсного складу.The disadvantages of the closest analogue include: - lack of separation of the grinding product after each stage, which leads to over-grinding of the material and, accordingly, reduces the efficiency of grinding; - the impossibility of obtaining a product of a given dispersed composition.

В основу корисної моделі поставлено задачу, яка полягає у розробці млина зі зниженими енерговитратами на здрібнювання, збільшеною продуктивністю за рахунок створення додаткових вихорів, ефективної організації пилеповітряних потоків і раціонального розділення матеріалу на фракції шляхом затримки крупної фракції та відведення тонкої фракції із зони помелу, з отриманням продукту певного дисперсного складу.The basis of a useful model is the task of developing a mill with reduced energy consumption for grinding, increased productivity due to the creation of additional vortices, effective organization of dust-air flows and rational separation of material into fractions by delaying the coarse fraction and removing the fine fraction from the grinding zone, with obtaining product of a certain dispersed composition.

Поставлена задача вирішується запропонованою конструкцією відцентрового млина ударної дії (креслення), що включає корпус з відбійними елементами на внутрішній поверхні, дисковий ротор з бильними елементами на периферії, розвантажувальну камеру з розвантажувальним пристроєм, завантажувальний патрубок на торцевій поверхні кришки першого ступеня і тангенціально розташований розвантажувальний патрубок. Млин складається з корпусу 4, кожна камера помелу якого має відбійні елементи 5. На корпусі млина є завантажувальний З та розвантажувальний 6 патрубки. На валу ротора 8 розміщено диски 7 з бильними елементами 1.The task is solved by the proposed construction of a centrifugal impact mill (drawing), which includes a housing with impact elements on the inner surface, a disk rotor with impact elements on the periphery, an unloading chamber with an unloading device, a loading nozzle on the end surface of the first-stage cover and a tangentially located unloading nozzle . The mill consists of a housing 4, each grinding chamber of which has baffle elements 5. The mill housing has loading and unloading 6 nozzles. Disks 7 with impact elements 1 are placed on the rotor shaft 8.

В дисках ротора виконані вікна, в яких встановлено фільтрувальні елементи 2. Після кожної камери помелу розміщено кільцеподібний сепаратор 11. Камера помелу та розвантажувальна камера розділені фільтруючим сепаратором 9. В розвантажувальній камері встановлено розвантажувальний пристрій 10.The rotor discs have windows in which filter elements 2 are installed. An annular separator 11 is placed after each grinding chamber. The grinding chamber and the discharge chamber are separated by a filter separator 9. An discharge device 10 is installed in the discharge chamber.

Суть корисної моделі полягає в тому, що бильні елементи мають радіальні пази, використані відбійні елементи трапецієвидного та дугоподібного (евольвентного) профілю, на дисках ротора виконані вікна, в яких встановлено фільтрувальний елемент, а після камери помелу розміщено бо фільтрувальний сепаратор.The essence of the useful model is that the impact elements have radial grooves, trapezoidal and arcuate (involute) profile impactors are used, windows are made on the rotor discs, in which the filter element is installed, and the filter separator is placed after the grinding chamber.

Млин працює наступним чином.The mill works as follows.

Вихідний матеріал із завантажувального патрубка З надходить на диск 7 першого ступеня ротора, де під дією відцентрових сил відкидається в зону здрібнювання, що утворюється бильними 1 і відбійними 5 елементами. Завдяки тому, що бильні елементи мають радіальні пази, це призводить до виникнення додаткових вихорів та зниження лобового опору середовища. Внаслідок використання відбійних елементів трапецієвидного профілю сипкий матеріал руйнується за рахунок його лобового зіткнення з поверхнею відбійного елемента та турбулентних вихрових потоків пилоповітряної суміші, які утворюються між відбійними елементами. Частинки матеріалу, які досягнули певного розміру, проходячи через фільтрувальні елементи 2, що встановлені в дисках ротора, потрапляють на наступний ступінь помелу. Полідисперсний продукт із зони помелу потрапляє в сепараційну зону, яка утворена бильними елементами 5 та сепаратором 11, де потік пилеповітряної суміші під дією відцентрових та аеродинамічних сил розділяється на крупну та дрібну фракції. Після поділу крупні частинки затримуються у зоні помелу та піддаються додатковому здрібненню, а дрібні потоком повітря направляються в наступну камеру помелу. За рахунок фільтрувального елемента 2, що встановлений на диску 7 другого ступеня відбувається поділ матеріалу на крупну фракцію, яка направляється в зону подрібнення, та дрібну, яка направляться в зону сепарації. На другому ступені встановлені відбійні елементи трапецієвидного профілю для отримання продукту тонкого помелу або відбійні елементи дугоподібного (евольвентного) профілю для отримання продукту надтонкого помелу. Після здрібнювання матеріал надходить у зону сепарації другого ступеня, яка утворена фільтрувальним сепаратором 9 та бильними елементами 1 другого ступеня. Проходячи зону сепарації, матеріал розділяється на крупну і дрібну фракції. Крупна фракція повертається в зону помелу на додаткове здрібнення, а дрібна фракція направляється у розвантажувальну камеру. Суміш повітря і здрібненого матеріалу під дією відцентрової сили розвантажувального пристрою 10 через розвантажувальний патрубок 6 виноситься із млина.The starting material from the loading nozzle Z enters the disk 7 of the first stage of the rotor, where under the action of centrifugal forces it is thrown into the crushing zone, which is formed by the hammer 1 and the impactor 5 elements. Due to the fact that the impact elements have radial grooves, this leads to the appearance of additional vortices and a decrease in the frontal resistance of the medium. Due to the use of reflective elements of a trapezoidal profile, the loose material is destroyed due to its frontal collision with the surface of the reflective element and the turbulent vortex flows of the dust-air mixture that are formed between the reflective elements. Particles of material that have reached a certain size, passing through the filter elements 2 installed in the rotor discs, enter the next stage of grinding. The polydisperse product from the grinding zone enters the separation zone, which is formed by the impact elements 5 and the separator 11, where the flow of the dust-air mixture is divided into coarse and fine fractions under the action of centrifugal and aerodynamic forces. After separation, large particles are retained in the grinding zone and subjected to additional grinding, while small particles are sent to the next grinding chamber by the air flow. Due to the filter element 2, which is installed on the disk 7 of the second stage, the material is divided into a large fraction, which is sent to the grinding zone, and a small fraction, which is sent to the separation zone. On the second stage, trapezoidal profile deflectors are installed to obtain a finely ground product or arched (involute) profile deflectors to obtain an ultrafine ground product. After grinding, the material enters the second-stage separation zone, which is formed by the filter separator 9 and impact elements 1 of the second stage. Passing through the separation zone, the material is divided into large and small fractions. The coarse fraction is returned to the grinding zone for additional grinding, and the fine fraction is sent to the unloading chamber. The mixture of air and crushed material is carried out of the mill by the centrifugal force of the unloading device 10 through the unloading nozzle 6.

Claims

FORMULA OF USEFUL MODEL Zo 1. Centrifugal impact mill, which includes a body with impact elements on the inner surface, a disk rotor with impact elements on the periphery, a discharge chamber with an discharge device, a loading nozzle on the end surface of the first-stage cover and a tangentially located unloading nozzle, which differs in that the impact elements have radial grooves.

2. The mill according to claim 1, which differs in that the baffle elements have a trapezoidal profile.

Z. The mill according to claim 1, which differs in that the baffle elements of the second stage have an arcuate profile.

4. The mill according to claim 1, which differs in that the rotor discs have windows in which filter elements are installed.