Устройство для диспергирования и механической активации твердых материалов

 

Устройство для диспергирования и механической активации твердых материалов может быть использовано в химической горнообрабатывающей, строительной и других отраслях промышленности. Устройство содержит цилиндрический корпус 1 с крышкой 2, загрузочным 3 и разгрузочным 4 патрубками. В корпусе 1 размещен ротор 5. На корпусе 1 установлены диаграммы 6 с оребренным коническим отверстием, а на роторе выполнены оребренные кольцевые выступы 7. В зазоре рабочего пространства между диафрагмами 6 и кольцевыми выступами 7 размещены шары 13. Материал, попадая на вращающийся ротор 5, центробежными силами рассеивается по первой сверху рабочей зоне, в которой обрабатываются шарами 13. Затем по неподвижной поверхности отверстия диафрагмы 6 скатываются в последующую рабочую зону, попадая на вращающийся кольцевой выступ 7, рассеиваясь по второй рабочей зоне, и далее цикл повторяется. 3 з.п.ф-лы, 3 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (51) 5

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

К А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3936922/29-33 (22 ) 24.07.85 (46) 30.10.90. Бюл. № 40 (71) Красноярский политехнический институт и Институт химии твердого тела и переработки минерального сырья СО АН СССР (72) В. И. Козлов, Н. М. Рубцов, В. Ф. Редькин, Н. П. Коцупало, С. А. Козырев, Ф. P. Кребель и А. В. Попов (53) 621.926.4 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 670332, кл. В 02 С 17/16, 1978.

Патент фРГ № 1233237, кл. 50 с 1 7/20, (1967. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ДИСПЕРГИРОВАНИЯ И МЕХАНИЧЕСКОЙ АКТИВАЦИИ ТВЕРДЫХ МАТЕРИАЛОВ (57) Устройство для диспергирования и механической активации твердых материалов может быть использовано в химической, горнообрабатывающей, строительной и других отраслях промышленности. Устройство содержит цилиндрический корпус 1 с крышкой

2, загрузочным 3 и разгрузочным 4 патрубками. В корпусе 1 размещен ротор 5. На корпусе 1 установлены диафрагмы 6 с оребренным коническим отверстием, а на роторе выполнены оребренные кольцевые выступы 7.

В зазоре рабочего пространства между диафрагмами 6 и кольцевыми выступами 7 размещены шары 13. Материал, попадая на вращающийся ротор 5, центробежными силами рассеивается по первой сверху рабочей зоне, в которой обрабатывается шарами 13. Затем по неподвижной поверхности отверстия диафрагмы 6 он скатывается в последующую рабочую зону, попадая на вращающийся кольцевой выступ 7, рассеиваясь по второй рабочей зоне, и далее цикл повторяется. 3 з.п.ф-лы, 3 ил.

1602571

Формула изобретения

Изобретение относится к устройствам для диспергирования и механической активации твердых материалов и может быть использовано в химической, горнообрабатывающей, строительной и других отраслях пром ы шлеи ности.

Целью изобретения является повышение эффективности работы и долговечности.

На фиг. 1 показано устройство, продольный разрез; на фиг. 2 — разрез А — А на фиг. 1; на фиг. 3 — фрагмент общего вида.

Устройство содержит цилиндрический корпус 1 с крышкой 2, загрузочный 3 и разгрузочный 4 патрубки. Внутри корпуса и соосно с ним размещены ротор 5 в виде цилиндра, диафрагма 6 с оребренным центральным отверстием, уменьшающиеся книзу сечения, и кольцевые выступы 7 с оребренной боковой поверхностью увеличивающегося книзу сечения.

Диафрагмы 6 и кольцевые выступы 7 по высоте устройства фиксируются распорными втулками 8, 9. На обращенных друг к другу поверхностях диафрагм 6 и выступов втулок 8 и 9 выполнены ребра 10 по образующим, причем ребра на поверхности центрального отверстия диафрагмы 6 занимают участок выше кольцевого зазора 11, между диафрагмой 6 и. кольцевым выступом 7. В зоне рабочего пространства 12 помещены шары 13, число которых соответствует их укладке в однорядное кольцо по впадине между диафрагмой 6 и кольцевым выступом 7. В верхней части ротора

5 установлена шайба 14, сжимающая пакет распорных втулок 9 и кольцевых выступов 7, который скрепляется за счет трения.

В нижней части устройства имеются лопасти 15 для выгрузки материала после

его обработки. Ротор 5 устройства смонтирован на валу двигателя 16-.

Устройство работает следующим образом.

В начале пускового периода мелющие шары 13 резко отбрасываются оребренным кольцевым выступом 7 от центра вращения ротора 5 и получают составляющую скорости движения в окружном направлении кольцевой рабочей зоны 12. Затем, независимо от величины запасенной при первом импульсе энергии, шары возвращаются к кольцевому выступу 7 на роторе 5 благодаря неподвижной оребренной конической поверхности отверстия диафрагмы 6, дающей возможность удерживать шары 13 в другом месте рабочей зоны 12, кроме впадины между диафрагмой 6 и кольцевым выступом 7. При последующих взаимодействиях шаров 13 с оребренным кольцевым выступом 7 их кинетическая энергия возрастает, и это продолжается до начала стационарного виброударного режима, когда шары 13 последовательно контактируют со всеми стенками рабочей зоны 12. Оребренные поверхности центрального отверстия диафрагмы 6 и ребра 10 на поверхности распорных втулок 8 служат для

40 быстрого возврата шаров 13 к ротору 5, повышая частоту взаимодействия шаров 13 с обрабатываемым материалом. Потери кинетической энергии, затрачиваемой на диспергирование и механическую активацию материала в каждом цикле движения, компенсируют регулярные контакты шаров с вращающейся оребренной боковой поверхностью кольцевого выступа 7 или с оребренной поверхностью распорной втулки 9.

Исходный материал поступает через загрузочный патрубок 3 и под действием центробежных сил рассеивается по стенкам первой сверху рабочей зоны 12. В этой зоне он обрабатывается шарами 13 и поступает в смежную зону через кольцевой зазор 11, возвращаясь в результате окатывания по неподвижной поверхности центрального отверстия диафрагмы 6 ближе к оси вращения ротора 5, падая на вращающуюся коническую поверхность кольцевого выступа 7, рассеиваясь широким фронтом по следующей рабочей зоне, попадая под мелющие шары 13 и т. д. Удаление обрабатываемого материала осуществляется через разгрузочный патрубок 4 при помощи лопастей 15.

Укладка шаров в однорядное кольцо позволяет значительно сократить их количество, а значит, и снизить их износ. Выполнение диафрагм с коническим оребренным отверстием и выполнение оребренных кольцевых выступов коническими позволит организовать в устройстве стационарный виброударный режим. При этом появляется упорядоченное движение шаров, исчезают удары шаров с черезмерно высокими и малыми энергиями взаимодействия, что, в свою очередь, увеличивает долговечность устройства.

При такой организации движения шаров увеличивается частота их ударов в рабочей зоне, при этом в материале возникают напряжения сжатия и сдвига, что повышает уровень диспергирования и механической активации твердых материалов.

Изобретение позволяет повысить эффективность и долговечность устройства.

1. Устройство для диспергирования и механической активации твердых материалов, содержащее корпус и ротор с выступами, расположенные навстречу друг к другу, мелющие шары, загрузочный и разгрузочный патрубки„отличающееся тем, что, с целью повышения эффективности работы и долговечности, выступы на корпусе выполнены в виде диафрагм с оребренным центральным отверстием, уменьшающимся книзу, а выступы на роторе выполнены кольцевыми с оребренной боковой поверхностью и увеличивающимся книзу сечением, причем выступы ротора расположены по отношению к поверхностям центральных отверстий диафрагм с зазором, а наибольший диаметр выступа

1602571

5 ротора превышает наименьший диаметр отверстия диафрагмы. с е ем, что боковая поверхность каждого вытупа ротора выполнена конической.

4. Устройство по пп. 1 — 3, отличающееся тем, что мелющие шары расположены в пространстве между каждой диафрагмой и смежным выступом ротора кольцевым слоем в один ряд.

А-А

Фиг. 2

Составитель А. Руденко

Редактор М. Циткина Техред А. Кравчук Корректор Т. Малец

Заказ 3346 Тираж 512 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж вЂ” 35, Рау шская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат «Патент», г. Ужгород, ул. Гагарина, 101

2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что центральное отверстие каждой диафрагмы, выполнено коническим.

3. Устройство по пп. 1 и 2, отличающееся

12