UA70333C2 - Подрібнювач і спосіб подрібнювання - Google Patents

Abstract

Пропонується подрібнювач (10), який містить вентилятор (12), що всмоктує повітря крізь трубу (28). Лійка (42) приймає матеріал, який потребує подрібнення. Лійка (42) має відкритий нижній кінець, з'єднаний з трубою (28). Між лійкою (42) і вентилятором (12) міститься трубка Вентурі (36). Повітря протікає крізь трубку Вентурі зі швидкістю Мах=1 і більше. Куски крихкого матеріалу, що попадають до лійки (42), всмоктуються в трубку Вентурі (36), де вони руйнуються на частини і подрібнюються в порошок.

Description

Опис винаходу

Цей винахід стосується подрібнювачів і способів подрібнювання. 2 Передумови винаходу

В багатьох галузях промисловості необхідно подрібнювати куски матеріалу в тонкий порошок. Наприклад, є вугілля, яке подрібнюється з грудок до порошку перш ніж буде спалене в більшості типів котлів електричних станцій. Вапняк, крейда і багато інших матеріалів мусять також, в багатьох випадках використання бути подрібненими до порошкової форми.

Зруйнування каміння та розмелювання його в порошок, як це добре відомо заявникові, до цього часу, головним чином, досягалось механічним шляхом. Кульові млини, молоткові млини та інші механічні пристрої, що містять рухомі частини, які б'ють і таким чином руйнують куски матеріалу, широко розповсюджені.

Було також запропоновано, щоб куски матеріалу розбивати повітряним струменем. Згідно опису до патенту

США Мо2832454 струмінь повітря вдувається з надзвуковою швидкістю у відвідну трубу, в якій його швидкість 72 падає до дозвукової. Куски матеріалу всмоктуються до відвідної труби крізь кільцевий зазор між відвідною трубою та соплом і руйнуються у відвідній трубі. Згідно опису до патенту США Мо5765766 куски, що підлягають подрібненню, падають в повітродувну трубу, переносяться потоком повітря до подрібнювальної камери, де вони наражаються на наковальню, яка розбиває куски. В обох цих пристроях куски вдуваються в подрібнювальну зону засобами переміщення повітря, розташованими вище по течії відносно подрібнювальної зони.

Згідно з описом до патенту США Мо3255793 повітря всмоктується віддентровим вентилятором крізь трубу круглого і незмінного поперечного перерізу. Труба з'єднана з корпусом вентилятора з розширним конічним соплом, в якому обертається ротор вентилятора. В описі до патенту США стверджується, що куски, які надходять у сопло, вибухають внаслідок того, що тиск повітря в соплі нижчий за внутрішній тиск кусків.

Винахід, що пропонується, має на меті забезпечити новий подрібнювач і новий спосіб подрібнювання. с

Відповідно до одного з аспектів винаходу, що пропонується, подрібнювач, який має повітродувну трубу, що Ге) містить трубку Вентурі, засоби переміщення повітря, для утворення повітряного потоку крізь вказану трубку

Вентурі зі швидкістю Мах-1 або швидше, і вхідний отвір до вказаної труби вище по течії від вказаної трубки

Вентурі, крізь який куски крихкого матеріалу можуть надходити до вказаної труби, вказані засоби переміщення повітря мають всмоктуючий вхідний отвір, з'єднаний з вихідним отвором вказаної трубки Вентурі. о

Вказані засоби переміщення повітря можуть бути віддентровим вентилятором, всмоктуючий вхідний отвір со якого є коаксіальним з ротором вентилятора, а його вихідний отвір є тангенціальним відносно ротора вентилятора. о

Вказана трубка Вентурі може містити горло, звужувана частина якого зменшується в площині перерізу від Га») вхідного отвору трубки Вентурі до вказаного горла, а розширна частина якого збільшується в площині перерізу від вказаного горла до вихідного отвору трубки Вентурі. в

Вказані частини обидві є переважно круглими в поперечному перерізі.

Для того, щоб перешкодити попаданню до вказаної трубки Вентурі кусків з розмірами більшими, ніж наперед визначено, можуть бути передбачені засоби для просіювання матеріалу. Подрібнювач може також мати засоби «4 для подавання вказаних суцільних кусків матеріалу у вигляді потоку кусків, котрі відокремлені один від одного З в напрямку їхнього руху. с Вказані засоби можуть бути похилим шнековим транспортером для піднімання кусків, що проходять крізь з» сито, яке перешкоджає кускам з розмірами більшими, ніж це наперед визначено, попадати на вказаний транспортер. Куски вивантажуються з верхнього кінця транспортера так, що вони падають у вказану трубу.

Відповідно до іншого аспекту винаходу, що пропонується, передбачено спосіб подрібнення крихкого матеріалу, в якому повітря всмоктується крізь трубку Вентурі зі швидкістю рівною або більшою, ніж Мах-1, а 7 куски матеріалу, що потребує подрібнення, захоплюються повітрям, яке тече до трубки Вентурі, так, що вони ав | вносяться в трубку Вентурі повітряним потоком.

Для того, щоб забезпечити ефективну роботу без блокування, вказані куски краще відсепарувати в поток о кусків, які в кінцевому разі досягають вказаної трубки Вентурі. Вказаний матеріал може бути додатково

Ге) 20 просіяний, щоб перешкодити кускам матеріалу, більшим наперед визначеного розміру, попадати до казаної трубки Вентурі. с» Для кращого розуміння винаходу, що пропонується, а також, щоб показати, яким саме чином може бути досягнений ефект, будуть наведені посилання, як приклади, на креслення, що додаються, на яких:

Фігура 1 - являє собою вид збоку, частково в перерізі, подрібнювача згідно винаходу, що пропонується; 29 Фігура 2 - являє собою вид зверху подрібнювача;

ГФ) Фігура З - являє собою вид з торця подрібнювача; і юю Фігура 4 - зображує, в більшому масштабі, роботу подрібнювача.

Подрібнювач 10, який зображено на Фігурах 1...3, містить засоби переміщення повітря у вигляді відцдентрованого вентилятора 12, що приводиться двигуном 14. Двигун 14 змонтовано на кронштейні 16, 60 закріпленому на корпусі 18 вентилятора 12. Двигун 14 поєднано з валом 20 за допомогою привідного паса 22.

Вал 20 встановлено на підшипниках 24, змонтованих на кронштейні 26. Кронштейн 26 закріплено на корпусі 18.

Вал 20 проходить крізь одну зі стінок корпуса 18, а ротор (не показано) вентилятора 12 утримується частиною вала 20, яка знаходиться всередині корпуса 18.

Труба 28 з'єднана з всмоктуючим вхідним отвором корпуса 18. Зрозуміло, що всмоктуючий вхідний отвір 20 бо відцдентрованого вентилятора є коаксіальним з ротором вентилятора та привідним валом 20. Вихідний отвір вентилятора (див. Фігури 2 і 3) є на периферії корпуса 18 і має позначення 23.

Труба 28 містить дві секції 34 та 36. Секція 34 має циліндричну форму, в її торець справа, як показано на

Фігурах 1 і 2, утворює вхідний отвір труби 28. Вхідний отвір накрито фільтром 38. Секція 34 має продовгуватий отвір 40 в її верхній частині, отвір 40 з'єднано з відкритим нижнім кінцем лійки 42. Лійка 42 є відкритою в

Її нижньому кінці.

Вхідний отвір ЗО має такий же самий діаметр, що і секція 34. На лівому торці секції 34, як показано на

Фігурах 1 і 2, є фланець 44, а на правому торці секції 36 є фланець 46. Фланці 44 і 46 з'єднані між собою болтами або в інший спосіб. Секція 36 має другий фланець 48, за допомогою якого секція 36 прикріплення 70 болтами до фланця 50 вхідного отвору 30.

Секція 36 виконана в формі трубки Вентурі. Точніше, секція 36 містить конічну частину 52, яка поступово зменшується в діаметрі від фланця 46 до циліндричної частини 54, яка є меншого діаметра, ніж секція 34.

Частина 54 утворює горло. Між частиною 54 і фланцем 48 є розширна частина 56, яка поступово збільшується в діаметрі в напрямку повітряного потоку. Частина 52 є довшою, ніж частина 56, внаслідок чого кут її конуса /5 менший.

Суцільні куски крихкого матеріалу звантажуються в накопичувальний бункер 58, який є відкритим в його верхньому кінці і закритим в його нижньому кінці. Нижній кінець бункера утворено похилою циліндричною стінкою, коаксіально якій встановлено похилий шнековий транспортер 62. Сито 64 (Фігура 2) містить серію паралельних стрижнів 66, що запобігають попаданню на шнековий транспортер 62 надмірно великих кусків 2о матеріалу.

Транспортер 62 піднімає суцільні куски і скидає їх в лійку 42, через яку вони падають в трубу 28. Така конструкція забезпечує подавання в трубу 28 окремих кусків матеріалу, жоден з яких не перевищує наперед визначених розмірів. Транспортер 62 приводиться двигуном 68 через трансмісію 70.

Фігура 4 схематично ілюструє, як заявник уявляє собі роботу подрібнювача. сч

Суцільні куски матеріалу 5Р проходять поміж стрижнями 66 сита 64 і, піднімаючись транспортером 62 в лійку 42, падають в трубу 28 і приводяться в рух вздовж труби потоком повітря. Ці куски матеріалу менші за і) розмірами, ніж діаметр секції 34, отже між внутрішньою поверхнею секції 34 і куском 5Р є зазор. Коли кусок ЗР входить в звужувану частину 52, зазор зменшується і зрештою кусок 5Р призводить до істотного зменшення площини перерізу частини 52, через яку протікає повітря. с зо Ударна хвиля стиснення 51 тягнеться позаду суцільного куска, а головна ударна хвиля 52 утворюється попереду суцільного куска. Там, де частина 52 з'єднується з частиною 54, є стояча ударна хвиля 53. Ясно, що о дія цих ударних хвиль на суцільний кусок ЗР призводить до того, що він розпадається. с

Матеріал, який виходить з вентилятора, має вид тонкого порошку. Зменшення, припустимо, куска вугілля до вугільного пилу супроводжується коротким вибухом звуку, що на думку заявника, спричиняється зруйнуванням о з5 суцільного куска, коли ударні хвилі ударяють по ньому. ча

Подрібнювач, показаний на Фігурах 1...3, має наступні технічні характеристики:

Потужність двигуна - бкВт при використанні трифазного силового живлення напругою З80В;

Швидкість ротора вентилятора...500Ооб/хв;

Діаметр ротора вентилятора....З0Омм; «

Довжина частини 52...40мм; з с Довжина частини 54...7Омм;

Довжина частини 56...360О0мм; з Відстань між фланцем 44 і лійкою 42...790мм;

Довжина секції 34...16О0мм;

Довжина частини 54...7Омм; -І Витрата повітря при 5000об/хв становить приблизно 1,5м/хв.

Випробування, проведені до цього часу на прототипі, показали, що швидкість повітря Мах-1 досягається в о горлі, де з'єднуються частини 52 і 64. Заявник вважає, що стояча надзвукова ударна хвиля 53 утворюється саме оз в цій зоні, і що існує дуже великий перепад тиску через цю ударну хвилю. Цей перепад відіграє неабияку роль в руйнуванні до пилу кусків матеріалу, що минають через цю ударну хвилю. о Бите скло, вапняк, вугілля та бита цегла з успіхом подрібнюються в порошок в описаному подрібнювачі. зе 42. ву с» т зо з Кан 5 зв 16 ло в т 28 хва (Ф; с та дк ко і А се Фі де Й г, о д- в, 60 "т Ка Ще й 25 дв, ва ц І

Чі и хо во б5

/Х ) вв

І

70 64 (в, у ст тн ти

Я

Й г 5В у | 2 й у Ю ві ! 77 с о

Фіг.3 со

Зо со (зе) за 46 зо й Це ав 28 (ав) ! й 55. ф.дднрттютттнетятяя я 5 і І

Б. нні 7 - в - ве 7 г) - « й і

ФіА в) . и?

Claims (1)

1. Формула винаходу , , , , ,

   - 1. Подрібнювач, до складу якого входить повітродувна труба, що містить трубку Вентурі, засоби переміщення повітря, для утворення повітряного потоку крізь вказану трубку Вентурі зі швидкістю Мах-1 або швидше, і о вхідний отвір до вказаної труби вище по течії від вказаної трубки Вентурі, крізь який куски крихкого с матеріалу можуть надходити до вказаної труби, вказані засоби переміщення повітря мають всмоктуючий вхідний отвір, з'єднаний з вихідним отвором вказаної трубки Вентурі.

   о 2. Подрібнювач за п. 1, який відрізняється тим, що вказаними засобами переміщення повітря є «Фо» відцдентрований вентилятор, всмоктуючий вхідний отвір якого є коаксіальним з ротором вентилятора, а його вихідний отвір є тангенціальним відносно ротора вентилятора.

   З. Подрібнювач за п. 1, який відрізняється тим, що вказана трубка Вентурі містить горло, звужувану частину, яка зменшується по площі перерізу від її кінця входу повітря до вказаного горла, і розширну частину, яка збільшується по площі перерізу від указаного горла до її кінця виходу повітря. (Ф) 4. Подрібнювач за п. З, який відрізняється тим, що вказані частини обидві є круглими в поперечному перерізі. ГІ 5. Подрібнювач за п. 1, який відрізняється тим, що містить засоби для просіювання матеріалу, що потребує подрібнювання, для того, щоб перешкодити попаданню до вказаної трубки Вентурі кусків з розмірами більшими, во ніж наперед визначено.

   6. Подрібнювач за п. 1, який відрізняється тим, що містить засоби для подавання вказаних суцільних кусків матеріалу у вигляді потоку кусків, котрі відокремлені один від одного в напрямку їхнього руху.

   7. Подрібнювач за п. 6, який відрізняється тим, що вказані засоби містять похилий шнековий транспортер для піднімання кусків, що проходять крізь сито, яке перешкоджає кускам з розмірами більшими, ніж наперед де Визначено, попадати на вказаний транспортер, причому куски вивантажуються з верхнього кінця транспортера так, що вони падають у вказану трубу.

   8. Спосіб подрібнювання крихкого матеріалу, в якому повітря всмоктується крізь трубку Вентурі зі швидкістю рівною або більшою ніж Мах-1, а куски матеріалу, що потребує подрібнення, захоплюються повітрям, яке надходить до трубки Вентурі, так, що вони вносяться в трубку Вентурі повітряним потоком.

   9. Спосіб подрібнювання за п. 8, який відрізняється тим, що включає відокремлення вказаних кусків в потоці кусків, які надходять до вказаної трубки Вентурі послідовно.

   10. Спосіб за п. 9, який відрізняється тим, що включає просіювання вказаного матеріалу, щоб перешкодити попаданню до вказаної трубку Вентурі кусків матеріалу, більших наперед визначених розмірів. 70 Офіційний бюлетень "Промислоава власність". Книга 1 "Винаходи, корисні моделі, топографії інтегральних мікросхем", 2004, М 10, 15.10.2004. Державний департамент інтелектуальної власності Міністерства освіти і науки України. с щі 6) (зе) (зе) (зе) «в) і - -

   с . и? -І («в) (95) о) 70 сю» іме) 60 б5