Устройство для измельчения сыпучих материалов
Владельцы патента RU 2552946:
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Кубанский государственный аграрный университет" (RU)
Устройство предназначено для измельчения твердых сыпучих материалов в строительной, химической, металлургической отраслях промышленности и в сельскохозяйственном производстве. Устройство содержит барабан (1), привод, загрузочные (2) и разгрузочные (3) цапфы. Барабан установлен наклонно относительно горизонтальной оси. Барабан выполнен в виде цилиндра с торцевыми стенками эллиптической формы. Торцевая стенка (4) загрузочной цапфы выполнена плоской и смонтирована под углом к своей оси и к оси вращения барабана. Торцевая стенка (5) разгрузочной цапфы выполнена конической формы и смонтирована под углом к своей оси и к оси вращения барабана. Изобретение обеспечивает расширение технологических возможностей за счет повышения интенсивности и переориентации частиц измельчаемых материалов и мелющих тел. 4 ил.
Изобретение относится к технике измельчения твердых материалов и может найти применение в строительной, химической, металлургической промышленностях, а также в сельскохозяйственном производстве.
Известна трубная мельница (А.с. СССР №713586, кл. B02C 17/02, 1978), содержащая барабан, загрузочную, разгрузочную цапфы и привод.
Недостатком известного устройства являются ограниченные технологические возможности из-за недостаточной интенсивности взаимодействия измельчаемых материалов и мелющих тел.
Близкой к предлагаемому устройству является трубная мельница (А.с. СССР 1349780, кл. B02C 17/04, 1987), содержащая загрузочную, разгрузочную цапфы, привод и барабан, выполненный из соединенных между собой тетраэдальных или октаэдральных элементов, образуя винтовую колонну.
Недостатком известного устройства являются ограниченные технологические возможности из-за недостаточной интенсивности взаимодействия измельчаемых материалов и мелющих тел.
Наиболее близкой к предлагаемому устройству является шаровая мельница (А.с. СССР 1530246, кл. B02C 17/04, 1989), содержащая загрузочную, разгрузочную цапфы, привод и барабан.
Недостатком известного устройства является ограниченные технологические возможности из-за недостаточной интенсивности взаимодействия измельчаемых материалов и мелющих тел.
Техническим решением задачи является расширение технологических возможностей за счет повышение интенсивности, энергоемкости и переориентации частиц измельчаемых материалов и мелющих тел.
Техническое решение достигается тем, что в устройстве для измельчения сыпучих материалов, содержащем барабан, привод, загрузочные и разгрузочные цапфы, барабан выполнен в виде установленного наклонно относительно горизонтальной оси цилиндра с торцевыми стенками эллиптической формы, причем торцевая стенка у загрузочной цапфы выполнена плоской и смонтирована не только под углом к оси вращения барабана, но и к его оси, а торцевая стенка у разгрузочной цапфы выполнена конической формы и смонтирована не только под углом к оси вращения барабана, но и к его оси.
По данным патентно-технической литературы не обнаружено техническое решение, аналогичное заявляемому, что позволяет судить об изобретательском уровне предлагаемой конструкции устройства для измельчения сыпучих материалов.
Новизна предлагаемого изобретения заключается в том, что барабан по всей длине имеет переменное не только поперечное, но и продольное сечение, что интенсифицирует процесс измельчения и расширяет технологические возможности.
Новизна предлагаемого изобретения заключается в том, что такое конструктивное оформление барабана и выполнение его в виде установленного наклонно относительно горизонтальной оси цилиндра с торцевыми стенками эллиптической формы, причем торцевая стенка у загрузочной цапфы смонтирована под углом к оси вращения барабана выполнена плоской и смонтирована не только под углом к оси вращения барабана, но и к его оси, а торцевая стенка у разгрузочной цапфы выполнена конической формы и смонтирована не только под углом к оси вращения барабана, но и к его оси, нарушает стационарность движения измельчаемых материалов и мелющих тел, повышает производительность и эффективность измельчения, расширяет технологические возможности.
Новизна заключается в том, что в результате выполнения барабана в виде установленного наклонно относительно горизонтальной оси цилиндра с торцевыми стенками эллиптической формы, причем торцевая стенка у загрузочной цапфы выполнена плоской и смонтирована не только под углом к оси вращения барабана, но и к его оси, а торцевая стенка у разгрузочной цапфы выполнена конической формы и смонтирована не только под углом к оси вращения барабана, но и к его оси, измельчаемые материалы и мелющие тела совершают сложное пространственное движение в вертикальной плоскости - по эллиптическим траекториям, так как барабан выполнен в виде наклонного цилиндра, а в горизонтальной плоскости - возвратно-поступательное, что повышает производительность и эффективность измельчения, расширяет технологические возможности.
Новизна заключается в том, что центры симметрии внутренней поверхности барабана в каждом его элементе поперечного сечения по его оси смещены относительно оси вращения барабана, что нарушает стационарность движения измельчаемых материалов и мелющих тел, расширяет технологические возможности.
Сущность изобретения поясняется чертежами, где на фиг.1 изображено устройство для измельчения сыпучих материалов, общий вид; на фиг.2 - разрез A-A на фиг.1; на фиг.3 - барабан, наглядное изображение; фиг.4 - торцевая стенка конической формы.
Устройство для измельчения сыпучих материалов (фиг.1, фиг.2) содержит барабан 1, загрузочную 2 и разгрузочную 3 цапфы.
Барабан 1 (фиг.1, фиг.2, фиг.3) выполнен в виде установленного наклонно относительно горизонтальной оси цилиндра с торцевыми стенками эллиптической формы, причем торцевая стенка 4 эллиптической формы барабана 1 у загрузочной цапфы 2 выполнена плоской и смонтирована не только под углом α к оси вращения барабана, но и под углом ω к оси цилиндрической поверхности барабана 1, а торцевая стенка 5 у разгрузочной цапфы 3 выполнена конической формы (фиг.4) и смонтирована не только под углом β к оси вращения барабана 1, но и под углом φ к оси цилиндрической поверхности барабана 1.
Устройство для измельчения сыпучих материалов работает следующим образом.
Материалы, подлежащие измельчению, и мелющие тела (фиг.1) подаются через загрузочный цапфу 2 внутрь вращающегося барабана 1, где они совершает движение по различным эллиптическим траекториям, размеры которых меняются по длине барабана 1 в каждом поперечном сечении, при этом обрабатываемые материалы и мелющие тела материалы совершают сложное пространственное движение в вертикальной плоскости - по эллиптическим траекториям, так как барабана 1 выполнен в виде наклонного цилиндра, а в горизонтальной плоскости - возвратно-поступательное. В результате поток движущихся масс измельчаемых материалов и мелющих тел нестационарен, а размеры и расположение активного движения и измельчения материалов заметно меняются за время одного оборота барабана 1. Поэтому в результате нарушения упорядоченности процесса движения потоков измельчаемого материла и мелющих тел, движение их становится более активным, ликвидируется зона малоподвижности, возрастает энергоемкость соударений частиц измельчаемого материалов и мелющих тел между собой и со стенками барабана 1, а также с торцевыми стенками 4 и 5, что обеспечивает повышение производительности измельчения и расширяет технологические возможности. Процесс нестационарности движения частиц измельчаемых материалов и мелющих тел усугубляется расположением торцевых стенок 4 и 5 эллиптической формы, что существенно меняет направление движения частиц измельчаемых материалов и мелющих вдоль оси вращения барабана 1 и создает зоны различного давления торцевых стенок 4 и 5 на частицы измельчаемых материалов. Поэтому частицы измельчаемых материалов имеют возможность под воздействием геометрического уклона барабана 1 и разности давления торцевых стенок эллиптической формы 4 и 5 расположенных под углом друг к другу и к оси вращения барабана 1 не только двигаться по сложным траекториям, но и перемещаться в осевом направлении от загрузки к выгрузке, создавая при этом турбулентные потоки измельчаемых материалов и мелющих тел.
Процесс движения измельчаемых материалов и мелющих тел непрерывен, они поднимаются вверх и падают вниз и на противоположные стенки беспрерывно. Поскольку внутренние стенки барабана 1 расположены под углом не только друг к другу, но и к оси вращения барабана 1, то в каждой порции каждая частица измельчаемых материалов перемещается по своему вектору направления в сторону выгрузки, что в значительной степени интенсифицирует процесс их взаимодействия друг с другом и со стенками барабана 1, повышает производительность измельчения и расширяет технологические возможности. Измельченные материалы вместе с мелющими телами посредством цапфы 3 выводятся за пределы устройства для измельчения сыпучих материалов.
Скорость перемещения измельчаемых материалов от загрузки к выгрузке можно регулировать изменением угла наклона всего устройства для измельчения сыпучих материалов.
Предлагаемая конструкция устройства для измельчения материалов позволяет повысить производительность измельчения, расширяет технологические возможности.
Устройство для измельчения сыпучих материалов, содержащее барабан, привод, загрузочные и разгрузочные цапфы, отличающееся тем, что барабан выполнен в виде установленного наклонно относительно горизонтальной оси цилиндра с торцевыми стенками эллиптической формы, причем торцевая стенка у загрузочной цапфы выполнена плоской и смонтирована не только под углом к оси вращения барабана, но и к его оси, а торцевая стенка у разгрузочной цапфы выполнена конической формы и смонтирована не только под углом к оси вращения барабана, но и к его оси.
