Ударная мельница

 

Использование: в устройствах для тонкого измельчения различных материалов с начальной влажностью 0,1 - 15 %. Сущность изобретения: мельница содержит корпус с крышкой и днищем, имеющий в поперечном сечении правильную трехлепестковую форму. Каждый лепесток разделен по высоте съемными пересыпными полками 23 в виде сегментов. В корпусе по осям симметрии лепестков вертикально установлены с возможностью вращения в одном направлении от индивидуального привода роторы с билами, боковая поверхность которых скошена. Мельница может быть снабжена теплообменной камерой 18, расположенной на загрузочном патрубке, а сопла могут быть выполнены под углом 50 - 60^o к горизонтали. Приводы могут быть нереверсивными, при этом билы в поперечном сечении имеют форму параллелограмма, острый угол которого образован боковой ударной и верхней сторонами. Приводы могут быть реверсивными, при этом поперечное сечение бил имеет форму правильной трапеции, большее основание которой обращено вверх. Мельница может быть снабжена насаженными на концы валов турбинками 15 для создания воздушного подпора в уплотнениях. 4 з. п. ф-лы, 4 ил.

Изобретение относится к устройствам для тонкого измельчения различных материалов с одновременной их сушкой и может быть использовано в химической, строительной, горной, теплоэнергетической, пищевой и других отраслях промышленности.

Известны центробежные ударные мельницы, содержащие вертикальный цилиндрический корпус, расположенный по оси корпуса многодисковый ротор с билами различной конфигурации, наклона и длины, загрузочный патрубок на верхней крышке, разгрузочный патрубок в донной части корпуса, привод на верхнем или нижнем выходном конце вала ротора.

Недостаток известных мельниц вихревой эффект возникающий при вращении ротора в цилиндрическом корпусе, т.е. когда после прохождения верхних ступеней бил ротора часть материала (до 30-40 от массы материала, находящегося в корпусе мельницы) завихряется круговым потоком воздуха, возбужденным и постоянно поддерживаемым вращающимся ротором, что снижает эффективность удара бил нижних ступеней ротора по попутно движущимся частицам материала. При этом наблюдается простая физическая закономерность: чем меньше частица материала, тем длительнее время ее пребывания в вихре, т.е. с уменьшением тонины помола на выходе эффективность известных мельниц пропорционально убывает.

Цель изобретения повышение эффективности тонкого измельчения с одновременной сушкой материала за счет полного использования кинетической энергии бил трех роторов при их встречных ударах с материалом, принудительно направляемым в центральную зону корпуса мельницы при помощи пересыпных полок.

Это достигается тем, что в корпусе мельницы, имеющем в поперечном сечении правильную трехлепестковую форму, установлены три вращающихся в одном направлении вертикальных многодисковых ротора с билами, имеющими в поперечном сечении форму параллелограмма для нереверсивных приводов, острый угол которого образован боковой ударной и верхней сторонами, или форму правильной трапеции для реверсивных приводов, большее основание которой обращено вверх, а ступени бил роторов сгруппированы в каскады, а периферийные зоны корпуса (лепестки) перегорожены пересыпными полками после каждого каскада бил роторов, а над каждой полкой в броневых плитах изготовлены сопла для подачи сушильного агента (горячих газов) в центральную зону корпуса, при этом материал, направляемый пересыпными полками и скошенными на 2-3^о к вертикали ударными поверхностями бил, перемещается вниз только через центральную зону корпуса и подвергается интенсивным встречным ударам бил трех роторов, не приобретая при этом круговых завихрений, что является существенным отличием от известных технических решений.

На фиг. 1 изображена ударная мельница, вид спереди; на фиг. 2 разрез А-А на фиг. 1; на фиг. 3 разрез Б-Б на фиг. 1; на фиг. 4 сечение В-В на фиг. 3, варианты 1 и 2.

Мельница содержит корпус 1, имеющий в поперечном сечении правильную трехлепестковую форму, на котором сверху установлена крышка 2, а снизу закреплено днище 3.

В трех одинаковых подшипниковых опорах 4, которые закреплены на крышке 2 через промежуточные полукольца 5, на вертикальных валах 6 и на подшипниках 7 при помощи гаек 8 установлены роторы, выполненные в виде шпоночных втулок 9, дисков 10 и бил 11. Билы 11 фиксируются в прямоугольных пазах втулок 9 при помощи штифтов 12. Диски 10 фиксируются винтами 13 к билам 11. Нижние цапфы валов 6 опираются на подшипники 14, перед которыми установлены турбинки 15. Штуцеры 16 ввинчены в подшипниковые опоры 4 для подвода и отвода в кольцевую камеру охлаждающей жидкости. В центре крышки 2 расположен загрузочный патрубок 17 с теплообменной камерой 18, на которой расположен патрубок 19 для вывода сушильного агента из корпуса 1 через отверстия 20 в крышке 2. В днище 3 расположен разгрузочный патрубок 21. Изнутри стенки корпуса 1 защищены литыми броневыми плитами 22 в виде полуколец, между которыми расположены пересыпные полки 23 в виде сегментов с центральным полукруговым вырезом для валов 6. Подвод сушильного агента в корпус 1 осуществляется через патрубок 24, кольцевой коллектор 25, три вертикальных коллектора 26, штуцеры 27, кольцевые камеры 28 и сопла 29 в броневых плитах 22. Для равномерного распределения сушильного агента в центральной зоне корпуса 1 сопла 29 расположены в кольцевых камерах 28 с переменным шагом, увеличивающемся от штуцеров 27, и направлены под углом 50-60^о к поверхности пересыпных полок 23. Каждый ротор получает вращение через муфту 30, вал 6 и шпонки 31 от электродвигателей 32.

Билы 11 в поперечном сечении имеют форму параллелограмма для нереверсивных приводов и форму трапеции для реверсивных приводов.

Мельница работает следующим образом.

Материал через загрузочный патрубок 17 поступает через теплообменную камеру 18, предварительно подсушиваясь, на первый каскад бил роторов. После удара о билу 11 любого из трех роторов частично измельченный материал отражается вниз по касательной к радиусу ротора в точке удара от ударной поверхности билы и начинает равномерно замедленное движение с высокой начальной скоростью навстречу расположенным ниже билам 11 других двух роторов. Измельчаемый и подсушиваемый материал спускается по сложной зигзагообразной траектории через центральную зону корпуса 1 в разгрузочный патрубок 21. Часть материала доизмельчается при ударах о броневые плиты 22 и оседает на пересыпные полки 23, откуда сметается билами 11 и сдувается сушильным агентом через сопла 29 в центральную зону корпуса 1. Отработанный сушильный агент удаляется из корпуса 1 через отверстия 20 в крышке 2, теплообменную камеру 18 и патрубок 19 при помощи системы аспирации. Турбинки 15 при вращении создают воздушный подпор, выполняющий роль уплотнения валов 6 в днище 3.

Формула изобретения

УДАРНАЯ МЕЛЬНИЦА, содержащая вертикальный корпус с загрузочным патрубком, расположенным на верхней крышке, и разгрузочным на днище, дисковый ротор с билами, коллектор для подвода сушильного агента через сопла корпуса и привод, отличающаяся тем, что корпус выполнен правильной трехлепестковой формы, каждый лепесток разделен по высоте съемным пересыпными полками в виде сегментов с центральным полукруглым вырезом для валов трех роторов, при этом роторы выполнены с тремя билами со скошенной боковой поверхностью над каждой пересыпной полкой и установлены по осям симметрии лепестков с возможностью вращения в одном направлении от индивидуального привода.

2. Мельница по п. 1, отличающаяся тем, что она снабжена теплообменной камерой, расположенной на загрузочном патрубке, а сопла выполнены под углом 50 60^o к горизонтали над пересыпными полками.

3. Мельница по п.1, отличающаяся тем, что приводы выполнены нереверсивными, при этом била в поперечном сечении имеют форму параллелограмма, острый угол которого образован боковой ударной и верхней сторонами.

4. Мельница по п.1, отличающаяся тем, что приводы выполнены реверсивными, при этом поперечное сечение бил имеет форму правильной трапеции, большее основание которой обращено вверх.

5. Мельница по п.1, отличающаяся тем, что она снабжена насаженными на концы валов турбинками для создания воздушного подпора в уплотнениях.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4