RU2792967C1 - 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. К нижнему торцу загрузочного патрубка 2 посредством пружинной опоры 7 меньшим основанием 8 прикреплено внешнее коническое кольцо 9, к которому посредством вертикальных лопаток 10 по всей их длине жестко прикреплено внутреннее коническое кольцо 11, на верхнем основании которого жестко закреплено круглое днище 12, внутреннее 11 и внешнее 9 конические кольца имеют параллельные образующие, минимальное расстояние между которыми превышает 2D_max, где D_max – максимальный размер частиц измельчаемого материала, а их угол α наклона к горизонту превышает угол β естественного откоса материала. Внешнее коническое кольцо 9 в нижней части жестко соединено с верхним горизонтальным диском 4. Нижние горизонтальные срезы конических колец 9 и 11 находятся в одной плоскости с нижней поверхностью верхнего горизонтального диска 4. К нижнему срезу внешнего конического кольца 9 жестко прикреплено вертикальное перфорированное кольцо 13. К центральному выступу 14 нижнего горизонтального диска 5 жестко прикреплены симметрично расположенные относительно вертикальной оси молотки 15, с обеспечением радиального зазора между диаметром описанной окружности молотков 15 и внутренней поверхностью вертикального перфорированного кольца 13, а также вертикального зазора между верхней поверхностью молотков 15 и нижним горизонтальным срезом конических колец 9 и 11, превышающих D_max. За перфорированным вертикальным кольцом 13 на нижней поверхности верхнего горизонтального диска 4 и на верхней поверхности нижнего горизонтального диска 5 жестко закреплены радиальные ребра 16 и 17 с обеспечением вертикального технологического зазора между ними. Отверстия 18 вертикального перфорированного кольца 13 выполнены в форме усеченного конуса с меньшим основанием внутри, диаметр которого равен (0,1...0,5)D_max. 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 нижнему торцу загрузочного патрубка посредством пружинной опоры меньшим основанием прикреплено внешнее коническое кольцо, к которому посредством вертикальных лопаток по всей их длине жестко прикреплено внутреннее коническое кольцо, на верхнем основании которого жестко закреплено круглое днище. Внутреннее и внешнее конические кольца имеют параллельные образующие, минимальное расстояние между которыми превышает 2D_max, где D_max – максимальный размер частиц измельчаемого материала, а их угол наклона к горизонту превышает угол естественного откоса материала. Внешнее коническое кольцо в нижней части жестко соединено с верхним горизонтальным диском. Нижние горизонтальные срезы конических колец находятся в одной плоскости с нижней поверхностью верхнего горизонтального диска. К нижнему срезу внешнего конического кольца жестко прикреплено вертикальное перфорированное кольцо. К центральному выступу нижнего горизонтального диска жестко прикреплены симметрично расположенные относительно вертикальной оси молотки, с обеспечением радиального зазора между диаметром описанной окружности молотков и внутренней поверхностью вертикального перфорированного кольца, а также вертикального зазора между верхней поверхностью молотков и нижним горизонтальным срезом конических колец, превышающих D_max. За перфорированным вертикальным кольцом на нижней поверхности верхнего горизонтального диска и на верхней поверхности нижнего горизонтального диска жестко закреплены радиальные ребра с обеспечением вертикального технологического зазора между ними. Отверстия вертикального перфорированного кольца выполнены в форме усеченного конуса с меньшим основанием внутри, диаметр которого равен (0,1...0,5)D_max.

Сущность изобретения поясняется чертежом, где на фиг.1 изображен продольный разрез измельчителя; на фиг.2 – разрез А-А на фиг. 1 (молотки и вертикальное перфорированное кольцо); на фиг. 3 – разрез Б-Б на фиг. 1 (конические кольца и вертикальные лопатки); на фиг. 4 – разрез В-В на фиг. 1 (радиальные ребра).

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 нижнему торцу загрузочного патрубка 2 посредством пружинной опоры 7 меньшим основанием 8 прикреплено внешнее коническое кольцо 9, к которому посредством вертикальных лопаток 10 по всей их длине жестко прикреплено, например сваркой, внутреннее коническое кольцо 11, на верхнем основании которого жестко закреплено, например сваркой, круглое днище 12, внутреннее 11 и внешнее 9 конические кольца имеют параллельные образующие, минимальное расстояние между которыми превышает 2D_max, где D_max – максимальный размер частиц измельчаемого материала, а их угол α наклона к горизонту превышает угол β естественного откоса материала. Внешнее коническое кольцо 9 в нижней части жестко соединено, например сваркой, с верхним горизонтальным диском 4. Нижние горизонтальные срезы конических колец 9 и 11 находятся в одной плоскости с нижней поверхностью верхнего горизонтального диска 4. К нижнему срезу внешнего конического кольца 9 жестко прикреплено, например сваркой, вертикальное перфорированное кольцо 13. К центральному выступу 14 нижнего горизонтального диска 5 жестко прикреплены, например сваркой, симметрично расположенные относительно вертикальной оси молотки 15, с обеспечением радиального зазора между диаметром описанной окружности молотков 15 и внутренней поверхностью вертикального перфорированного кольца 13, а также вертикального зазора между верхней поверхностью молотков 15 и нижним горизонтальным срезом конических колец 9 и 11, превышающих D_max. За перфорированным вертикальным кольцом 13 на нижней поверхности верхнего горизонтального диска 4 и на верхней поверхности нижнего горизонтального диска 5 жестко закреплены, например сваркой, радиальные ребра 16 и 17 с обеспечением вертикального технологического зазора между ними. Отверстия 18 вертикального перфорированного кольца 13 выполнены в форме усеченного конуса с меньшим основанием внутри, диаметр которого равен (0,1...0,5)D_max. В случае необходимости имеется возможность поднятия верхнего диска 4 за счет пружинной опоры 7.

Центробежный дисковый измельчитель работает следующим образом. Измельчаемый материал, например известняк влажностью до 2%, попадает в загрузочный патрубок 2, затем на верхнюю поверхность круглого днища 12. Под действием центробежной силы частицы перемещаются в направлении рабочего пространства между внутренним 11 и внешним 9 коническими кольцами. При движении в рабочем пространстве между внутренним 11 и внешним 9 коническими кольцами за счет силы Кориолиса частицы прижимаются к рабочим поверхностям вертикальных лопаток 10, жестко соединяющих конические кольца 9 и 11 между собой. Так как угол α наклона образующих конических колец 9 и 11 превышает угол β естественного откоса материала, происходит интенсивное движение частиц вдоль рабочих поверхностей вертикальных лопаток 10 в направлении нижнего горизонтального среза конических колец 9 и 11. Отрываясь от рабочей поверхности вертикальных лопаток 10, частицы материала попадают в зону действия молотков 15, прикрепленных к центральному выступу 14 и вращающихся с нижним горизонтальным диском 5 в противоположном направлении. При соударении с рабочей поверхностью молотков 15 частицы измельчаются за счет ударных и истирающих нагрузок. Достигнув необходимых размеров, частицы проникают через конические отверстия 18 вертикального перфорированного кольца 13. Недостаточно измельченные частицы отбиваются на рабочую поверхность молотков 15 и разрушаются до тех пор, пока не проникнут через конические отверстия 18 вертикального перфорированного кольца 13. При дальнейшем движении в направлении периферии частицы окончательно измельчаются в вертикальном зазоре между радиальными ребрами 16 и 17 верхнего горизонтального диска 4 и нижнего горизонтального диска 5, закрепленного на нижнем валу 6. Недробимые куски материала разгружаются за счет поднятия верхнего диска 4 при сжатии пружинной опоры 7, к которой меньшим основанием 8 прикреплено внешнее коническое кольцо 9. Готовый продукт выносится воздушным потоком из корпуса 1 через разгрузочный патрубок 3. Для исключения забивания материалом рабочего пространства между образующими поверхностями конических колец 9 и 11 минимальное расстояние между ними превышает 2D_max. Для предотвращения заклинивания частиц материала в зоне действия молотков 15 радиальный зазор между диаметром описанной окружности молотков 15 и внутренней поверхностью вертикального перфорированного кольца 13, а также вертикальный зазор между верхней поверхностью молотков 15 и нижним горизонтальным срезом конических колец 9 и 11 превышают D_max. Для предотвращения забивания отверстий 18 вертикального перфорированного кольца 13 данные отверстия выполнены коническими с меньшим основанием внутри. Для повышения интенсивности движения материала в рабочем пространстве между внутренним 11 и внешним 9 коническими кольцами угол α наклона образующих поверхностей данных колец превышает угол β естественного откоса материала.

Конструкция центробежного дискового измельчителя с противоположно вращающимися верхним и нижним горизонтальными дисками с радиальными ребрами, а также с коническими кольцами, вертикальным перфорированным кольцом и молотками на нижнем горизонтальном 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 нижнему торцу загрузочного патрубка посредством пружинной опоры меньшим основанием прикреплено внешнее коническое кольцо, к которому посредством вертикальных лопаток по всей их длине жестко прикреплено внутреннее коническое кольцо, на верхнем основании которого жестко закреплено круглое днище, внутреннее и внешнее конические кольца имеют параллельные образующие, минимальное расстояние между которыми превышает 2D_max, где D_max – максимальный размер частиц измельчаемого материала, а их угол наклона к горизонту превышает угол естественного откоса материала, внешнее коническое кольцо в нижней части жестко соединено с верхним горизонтальным диском, нижние горизонтальные срезы конических колец находятся в одной плоскости с нижней поверхностью верхнего горизонтального диска, к нижнему срезу внешнего конического кольца жестко прикреплено вертикальное перфорированное кольцо, к центральному выступу нижнего горизонтального диска жестко прикреплены симметрично расположенные относительно вертикальной оси молотки, с обеспечением радиального зазора между диаметром описанной окружности молотков и внутренней поверхностью вертикального перфорированного кольца, а также вертикального зазора между верхней поверхностью молотков и нижним горизонтальным срезом конических колец, превышающих D_max, за перфорированным вертикальным кольцом на нижней поверхности верхнего горизонтального диска и на верхней поверхности нижнего горизонтального диска жестко закреплены радиальные ребра с обеспечением вертикального технологического зазора между ними, при этом отверстия вертикального перфорированного кольца выполнены в форме усеченного конуса с меньшим основанием внутри, диаметр которого равен (0,1...0,5)D_max.

Images