Устройство для измельчения сыпучих материалов

Изобретение относится к средствам измельчения и калибровки различных материалов. Устройство для измельчения сыпучих материалов содержит два помольных конусообразных диска встречного вращения с ударными элементами, систему подачи исходного материала и воздуха через полость по оси опорного вала и кольцевую щель для выпуска готового продукта, образованную внутренними поверхностями помольных дисков, и систему приема конечного продукта. Два помольных диска встречного вращения устанавливаются на одном неподвижном валу, сообщенном с источником сжатого воздуха и с бункером с исходным материалом и имеющем вырез в центральной части для подачи исходного материала в зону помола между дисками. Технический результат заключается в получении частиц готового продукта заданной крупности. 6 з.п. ф-лы, 2 ил.

 

Изобретение относится к средствам измельчения и калибровки различных материалов и может найти применение в самых различных областях народного хозяйства.

Наиболее близким к изобретению является устройство для измельчения сыпучих материалов, содержащее два помольных конусообразных диска, приводимых во встречное вращение и установленных на двух полых консольных валах, через полости которых (конфузоры) исходный материал подается в помольную камеру (диффузор). На внутренних поверхностях дисков имеются ударные элементы, выпуск готового продукта происходит через кольцевую щель между дисками (см. авторское свидетельство СССР №1565509 от 23.05.90).

Недостатком известного устройства является изменение геометрических размеров выпускной щели, обусловленное использованием двух полых валов и их консольным закреплением. При повышении температуры выпускная щель сужается, а при недостаточной частоте вращения валов их свободные концы отклоняются от оси вращения под воздействием силы тяжести.

Технический результат, на достижение которого направлено изобретение, заключается в получении частиц готового продукта заданной крупности, когда их линейный размер ограничен шириной выпускной щели.

Указанный результат достигается тем, что два помольных диска встречного вращения устанавливаются на одном неподвижном валу, имеющем полость для подачи исходного материала, а ширина выпускной щели соответствует требуемому максимальному линейному размеру частиц готового продукта и не изменяется в процессе работы устройства.

Для обеспечения возможности измельчения продуктов высокой твердости на внутренние поверхности помольных дисков наносится плазмотроном сверхтвердое покрытие.

Для исключения пыления устройство приема конечного продукта может включать в себя полый обруч с непрерывной щелью на внутреннем диаметре, имеющей ширину больше ширины щели для выпуска измельченного продукта.

Система подачи исходного материала и воздуха может содержать дозатор исходного материала и компрессор, а система приема конечного продукта дополнительно - емкость для конечного продукта и модуль для его упаковки в тару, при этом указанные системы и узел помола целесообразно смонтировать на единой опорно-координатной плите, выполненной, например, с возможностью установки через амортизаторы на транспортном средстве.

Помольный узел может быть вакуумирован обечайкой, при этом пространство, ограниченное обечайкой, сообщается с компрессором для уравновешивания давления с противоположных поверхностей дисков.

Для обеспечения необходимой балансировки относительно центра приводного ремня при высоких скоростях вращения помольные элементы могут быть выполнены в форме симметричных катушек.

Сущность изобретения поясняется чертежом.

Устройство для измельчения сыпучих материалов состоит из неподвижного опорного вала 1, который через неподвижные гильзы 2 и вращающиеся гильзы 3 соединен с помольными катушками 4. Катушки 4 приводятся во встречное вращение электродвигателями через ременные передачи 5. Опорный вал 1 закрепляется на стойках 6 через уплотнение 7 крышками 8 и гайками 9 и 10. Стойки 6 устанавливаются на опорно-координатной плите 12 и закрепляются шайбами 13 и гайками 14. По центральному периметру помольного узла расположен полый обруч для приема измельченного материала 17, установленный на нижней опоре 19, закрепленный на опорно-координатной плите 12 посредством винтов 19 и имеющий на внутреннем диаметре щель Щ2 для приема готового продукта. Над нижней опорой установлена верхняя крышка 20. Весь помольный узел герметизирован обечайкой 15 через уплотнение 16. Имеется дозатор исходного материала Д1 и измельченного материала Д2. Система подачи воздуха и исходного материала происходит через трубы T1, Т2 и Т3. Перед попаданием в помольную камеру ПК частицы исходного материала соударяются с отбойником 11.

Крупность частиц исходного материала должна быть не более 1/5 внутреннего диаметра оси 1 и трубы T1. Частицы исходного материала из дозатора Д1 поступают в трубу Т2, далее воздухом от компрессора по трубе T1 и после соударения с отбойником 11 через отверстия Bx (на фиг.1 показано одно отверстие) в объем помольной камеры ПК, образованный внутренними поверхностями помольных катушек 4. Скорость частиц при соударении с отбойником рассчитывается по формуле:

P - давление, γ - насыпная плотность материала.

Соответственно, подача материала, равная в рабочем режиме производительности устройства, выразится соотношением:

Wподачи=Vисх·S,

S - площадь внутреннего сечения трубы Т2.

Условием стационарной работы устройства является выполнение соотношения:

Vr вх>Vисх,

Vr вх - радиальная скорость на входе в помольную камеру ПК.

Предельное значение производительности устройства определяется соотношением:

Wпред=π·D·θщ1·n·L,

D - диаметр помольных дисков;

θщ1 - ширина выпускной (калибровочной) щели Щ1;

n - частота оборотов двигателя (при равных диаметрах шкива электродвигателя и посадочного места приводного ремня на помольной катушке (на шкиве, совмещенном с диском);

L - длина отрезка от входа в помольную камеру до внешнего края выпускной щели.

Для обеспечения помола твердых минералов на все поверхности помольных дисков, обращенные к области помольной камеры ПК, наносится сверхтвердое покрытие необходимой толщины.

Для обеспечения стабильного и безопасного режима работы устройства необходимо максимально снизить радиальные и осевые нагрузки на подшипники. В устройстве применяются высокоскоростные прецизионные подшипники. Для максимального снижения осевой нагрузки и ее дифференциала применено выравнивание давления в помольной камере ПК и в наружном объеме помольного узла путем подачи воздуха от одного компрессора по трубе T1, который затем по единой системе труб Т2 (вместе с частицами исходного материала) и Т3 (воздух подается через уплотнение во внутреннее пространство под обечайкой 15) обеспечивает оптимальную работу подшипников, предотвращая смещение относительно друг друга наружного и внутреннего колец подшипников. Для максимального снижения радиальных нагрузок на подшипники помольные детали выполняются в виде симметричных относительно центра приводного ремня катушек 4. Нагрузка за счет собственного веса указанных шкивов компенсируется центробежной силой, направленной противоположно во время вращения.

Выпуск измельченного материала производится через щель Щ1. Скорость частиц готового продукта определяется соотношением:

Vгп=n·L.

Параметры n и L определены выше.

Далее частицы готового продукта попадают через щель Щ2 в обруч 17. При этом зазор между щелями Щ1 и Щ2 должен быть минимальным, и должно выполняться соотношение:

θщ2>>θщ1.

Частицы готового продукта попадают во внутреннее пространство B1 обруча 17, которое герметично соединено с трубой В2 в опорно-координатной плите 12 (на фиг.1 это соединение не показано), далее по трубе В2 частицы готового продукта попадают в приемный бункер и затем (при необходимости) в дозатор приемного бункера для дальнейшего затаривания в клапанные мешки (контейнеры).

Характеристики готового продукта приведены на фиг.2.

На графике приведена гранулометрия частиц измельченного материала при ширине щели Щ1:

θщ1=100 мкм.

Таким образом, предлагаемое устройство имеет следующие преимущества перед известными техническими решениями:

1. На полом вале 1 крепится вся вращающаяся конструкция, что позволяет вводить в зону помола через центральное отверстие исходный материал, компенсируя линейное тепловое расширение вращающихся дисков, и дает возможность установки всего помольного агрегата в КУНГЕ автомобиля.

2. Активные (вращающиеся) детали изготавливаются в виде симметричных катушек, что позволяет всей помольной части придать 3D-симметрию и исключить дисбалансировку и биения.

3. Использование нанесения сверхтвердого покрытия плазмотроном позволяет с высокой точностью регулировать ширину выпускной щели, компенсируя неточности изготовления помольных катушек.

4. Активная помольная часть сочетает помольные функции с функциями калибровки конечного продукта.

5. Прием конечного продукта в «обруч» с щелью на внутреннем диаметре позволит избежать пыления.

6. Способ подачи исходного материала (песка) - воздухом под давлением в помольное пространство и под обечайку позволяет выравнивать давление на внешние и внутренние поверхности помольных дисков, что обеспечивает работу подшипников без осевых и радиальных (за счет центробежных сил) нагрузок.

1. Устройство для измельчения сыпучих материалов, содержащее два помольных конусообразных диска встречного вращения с ударными элементами, систему подачи исходного материала и воздуха через полость по оси опорного вала и кольцевую щель для выпуска готового продукта, образованную внутренними поверхностями помольных дисков, и систему приема конечного продукта, отличающееся тем, что два помольных диска встречного вращения устанавливаются на одном неподвижном валу, сообщенном с источником сжатого воздуха и с бункером с исходным материалом и имеющим вырез в центральной части для подачи исходного материала в зону помола между дисками.

2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что на плоские внутренние поверхности помольных дисков плазмотроном нанесен слой сверхтвердого покрытия заданной толщины.

3. Устройство по п.1, отличающееся тем, что система приема конечного продукта включает в себя полый обруч с непрерывной щелью на внутреннем диаметре, имеющей ширину больше ширины щели для выпуска измельченного продукта.

4. Устройство по п.1, отличающееся тем, что система подачи исходного материала и воздуха содержит дозатор исходного материала и компрессор, а система приема конечного продукта содержит емкость для конечного продукта и модуль-дозатор для его упаковки в тару, при этом указанные системы и узел помола смонтированы на единой опорно-координатной плите.

5. Устройство по п.4, отличающееся тем, что координатная плита выполнена с возможностью установки через амортизаторы на транспортном средстве.

6. Устройство по п.4, отличающееся тем, что помольный узел вакуумирован обечайкой, при этом пространство, ограниченное обечайкой, сообщено с компрессором для уравновешивания давления с противоположных поверхностей дисков.

7. Устройство по п.1, отличающееся тем, что помольные диски выполнены в виде симметричных катушек.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к оборудованию для утилизации отходов, а именно к устройствам дезинтеграции нефтешламов и водонефтяных эмульсий гидродинамическим и кавитационным воздействием, и может быть использовано в нефтяной и нефтеперерабатывающей промышленности.

Изобретение относится к области промышленности строительных материалов, в частности к устройствам для механического и пневмомеханического диспергирования материалов средней и малой прочности с невысокой абразивностью, твердо-жидких суспензий, а также для измельчения зерновых культур и волокнистых материалов с возможностью получения гомогенного тонкодисперсного продукта из мелкокускового сырья.

Изобретение относится к устройствам для измельчения материалов, в частности минерально-органического сырья, отходов производства и потребления, и может найти применение на предприятиях комбикормового производства, предприятиях по переработке бытовых и промышленных отходов.

Изобретение относится к устройствам для измельчения материалов, в частности минерально-органического сырья, отходов производства и потребления, и может найти применение на предприятиях комбикормового производства по переработке бытовых и промышленным отходов.

Изобретение относится к устройствам для дробления материалов и может быть использовано в строительстве, пищевой промышленности и других отраслях, связанных с измельчением материалов.

Изобретение относится к устройствам для измельчения различных материалов и может быть использовано при производстве строительных материалов, а также в других отраслях промышленности.

Изобретение относится к оборудованию для измельчения различных материалов и может быть использовано для переработки цементов и других компонентов тампонажных смесей, используемых при цементировании нефтяных скважин, а также в строительной, химической, горнорудной и других отраслях промышленности для получения активированных материалов.

Изобретение относится к устройствам для измельчения различных материалов и может быть использовано при производстве строительных материалов, а также в других отраслях промышленности.

Изобретение относится к устройствам для измельчения различных материалов и может быть использовано в строительной, химической и других отраслях промышленности. .

Изобретение относится к устройствам для помола (измельчения), смешивания, увлажнения и активации материалов и может быть использовано в химической, стекольной, строительной промышленности, где применяется дезинтеграторная технология.

Дробилка // 2406569
Изобретение относится к пищевой промышленности и может быть использовано для измельчения плодового, фруктового и другого пищевого растительного и животного сырья

Изобретение относится к устройствам для тонкого измельчения, смешивания и механической активации материалов, в том числе с наноструктурой, и может быть использовано в различных отраслях промышленности, где применяется дезинтеграторная технология

Изобретение относится к области ультрадисперсного измельчения сыпучих материалов

Изобретение относится к устройствам для измельчения малоабразивных материалов и может быть использовано при производстве строительных материалов. Дезинтегратор содержит роторы, разгрузочное устройство и приводы. Все роторы симметрично расположены в спиральном корпусе в одной плоскости и выполнены с возможностью вращения внешних рядов ударных элементов в направлении разгрузочного устройства. Спиральный корпус имеет прямолинейную стенку, а разгрузочное устройство равноудалено от осей вращения роторов и расположено напротив прямолинейной стенки. К корпусу примыкают два загрузочных устройства для подачи измельчаемых материалов в центры вращения роторов. Дезинтегратор обеспечивает повышение степени измельчения за счет многократного соударения частиц материала, направляемых с внешних рядов ударных элементов к разгрузочному устройству. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.

Дезинтегратор предназначен для измельчения материалов, в частности минерально-органического сырья, и может быть использован в промышленности строительных материалов, горном деле, химической и медицинской промышленности, при переработке отходов, особенно содержащих упруго-пластические компоненты. Дезинтегратор содержит цилиндрическую помольную камеру с крышками и окнами для загрузки и выгрузки материала. В помольной камере эксцентрично расположены ведущий и ведомый диски. Измельчающие элементы на торцевой поверхности дисков образуют зубчатую передачу. Полый вал ведомого диска, выполненный с внутренним зубчатым венцом, кинематически соединен с валом ведущего диска зубчатым колесом с внешними зубьями. Замыкающее зубчатое колесо жестко соединено с нагрузочным устройством, а нагрузочное устройство - с валом ведущего диска. Передаточное число замыкающей передачи равно передаточному числу передачи измельчающих элементов. Создание и удержание кинематической связью предварительного напряжения между измельчающими элементами ведущего и ведомого диска обеспечивает снижение энергоемкости процесса измельчения и повышение его эффективности. 2 ил.

Изобретение относится к области энергетики и может быть использовано для помола угля в установках глубокой переработки угля в другие виды топлива. Дезинтегратор для помола угля содержит корпус 1, два вращающихся в противоположных направлениях и жестко закрепленных на полых горизонтальных валах 4 и 5 диска 2 и 3 с ударными элементами 6, помольную камеру 18, патрубки 7 и 8 для ввода и вывода угля соответственно. Внутри корпуса установлен сепаратор 9 для улавливания мелкодисперсной составляющей помольного угля, при этом предусмотрен дополнительный патрубок 11 для вывода мелкодисперсной составляющей помольного угля из дезинтегратора. Сепаратор 9 выполнен в виде вращающейся сетки 10. На боковых поверхностях вращающихся дисков 2 и 3 с противоположных сторон относительно помольной камеры 18 установлены закручивающиеся направляющие лопатки 19, под которыми во вращающихся дисках 2 и 3 выполнены сквозные отверстия 20. Дезинтегратор обеспечивает помол угля с большей эффективностью и надежностью за счет отсутствия накапливания внутри него помольного материала. 2 з.п. ф-лы, 2 ил.

Изобретение относится к устройствам для измельчения малоабразивных материалов. Дезинтегратор включает роторы, разгрузочное устройство и привод. Роторы выполнены симметрично с возможностью вращения внешних рядов ударных элементов в направлении разгрузочного устройства. Корпус имеет прямолинейную стенку, а разгрузочное устройство равноудалено от осей вращения роторов и расположено напротив прямолинейной стенки. К корпусу примыкают два загрузочных устройства для подачи измельчаемых материалов в центры вращения роторов. Разгрузочное устройство снабжено прутковой решеткой, состоящей из двух секторов, сходящихся в точке на оси симметрии дезинтегратора и представляющих дуги окружностей с центрами на осях вращения роторов. Размеры зазоров между внутренним радиусом секторов решетки и наружным радиусом внешних рядов ударных элементов, а также между смежными прутками решетки определены как зависимость от средневзвешенных размеров исходного материала и готового продукта, соответственно. Изобретение обеспечивает повышение степени измельчения. 2 ил.

Дезинтегратор предназначен для измельчения различных материалов при производстве строительных материалов и в других отраслях промышленности. Дезинтегратор содержит цилиндрический корпус с осевым загрузочным и тангенциальным разгрузочным (2) патрубками. В корпусе с возможностью встречного вращения размещены верхний и нижний горизонтальные диски. На дисках концентрически закреплены ударные элементы (5, 10, 11), расположенные между ударными элементами противолежащего диска. На выходе загрузочного патрубка под углом к верхнему диску установлены разбрасывающие патрубки (6) с диффузором на конце каждого. Патрубки (6) изогнуты в направлении, противоположном направлению вращения верхнего диска. Угол наклона патрубков (6) к верхнему диску больше угла естественного откоса измельчаемого материала. На нижнем диске под разбрасывающими патрубками установлено устройство (13) для равномерного распределения материала по периметру рабочей камеры. На патрубках (6) жестко закреплен вертикальный цилиндр с отбойными плитами (8), установленными спиралевидно в четырех секторах окружности. Наружный радиус кривизны плит в поперечном сечении увеличивается в каждом секторе от минимального до максимального обратно вращению цилиндра. Минимальное расстояние между отбойными плитами и ударными элементами первого внутреннего ряда, а также расстояние между торцами диффузоров и ударными элементами превышает максимальный размер измельчаемых частиц. Первый внутренний ряд ударных элементов частично отражает материал в центр камеры помола, что повышает эффективность процесса измельчения. 2 ил.

Изобретение предназначено для измельчения различных материалов. Дезинтегратор содержит цилиндрический корпус с осевым загрузочным и тангенциальным разгрузочным патрубками. В корпусе друг над другом с возможностью встречного вращения соосно размещены горизонтальные диски с рядами ударных элементов. Каждый ударный элемент расположен между соседними ударными элементами противолежащего диска. На вертикальном стакане, принадлежащем нижнему горизонтальному диску, жестко закреплен конический лопастной разбрасыватель, расположенный на одной оси с осевым загрузочным патрубком и имеющий диаметр основания конуса, равный диаметру отверстия осевого загрузочного патрубка. К осевому загрузочному патрубку жестко прикреплен отбойный усеченный конус. Основания конического лопастного разбрасывателя и отбойного усеченного конуса направлены навстречу друг другу, а образующие пересекаются под углом 90° в точках, принадлежащих диаметру основания отбойного усеченного конуса. На вертикальном стакане жестко закреплены вертикальные разбрасывающие лопатки, диаметр описываемой окружности которых меньше внутреннего диаметра первого ряда ударных элементов на 2dmax, где dmax - максимальный размер частиц материала. В дезинтеграторе обеспечивается повышение эффективности процесса измельчения материала. 2 ил.

Изобретение относится к устройствам для измельчения различных материалов и может быть использовано, например, при производстве строительных материалов. Дезинтегратор содержит цилиндрический корпус с осевым загрузочным и тангенциальным разгрузочным патрубками, верхний и нижний горизонтальные диски, размещенные в корпусе с возможностью встречного вращения и имеющие ударные элементы, закрепленные по концентрическим окружностям. Каждый ударный элемент расположен между ударными элементами противолежащего диска. На выходе осевого загрузочного патрубка под углом к верхнему горизонтальному диску установлены разбрасывающие патрубки, изогнутые в направлении, противоположном направлению вращения верхнего диска. На конце каждого из разбрасывающих патрубков закреплен диффузор, больший диаметр D которого равен (0,6-0,8)h, где h - высота ударных элементов, м. Угол наклона α разбрасывающих патрубков к верхнему горизонтальному диску больше угла естественного откоса измельчаемого материала. Расстояние а между торцами диффузоров и ударными элементами превышает максимальный размер измельчаемых частиц. На нижнем горизонтальном диске под разбрасывающими патрубками установлено устройство для равномерного распределения материала по периметру рабочей камеры, при этом на нижней плоскости схождения разбрасывающих патрубков соосно с загрузочным патрубком расположена горизонтальная просеивающая поверхность, имеющая концентрические ряды отверстий с диаметром отверстия 5…10d, где d - размер готового продукта. Диаметр вышеуказанной поверхности равен внутреннему диаметру загрузочного патрубка. Изобретение обеспечивает повышение эффективности процесса измельчения и производительности по готовому классу измельчаемого материала. 2 ил.
Наверх