Устройство для смешения и измельчения дисперсных материалов
Владельцы патента RU 2622667:
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования) "Ярославский государственный технический университет" (ФГБОУВО "ЯГТУ") (RU)
Изобретение относится к устройствам для смешения и измельчения и может быть использовано в химической промышленности, агропромышленном комплексе, производстве строительных материалов и других отраслях промышленности. Устройство для смешения и измельчения дисперсных материалов содержит устройства загрузки и выгрузки, корпус, размещенный в нем ротор с лопастями, имеющими самофутеровочные карманы, отбойные элементы, воздушный классификатор и устройство для возврата неизмельченного материала. К верхней части корпуса подсоединено смесительное устройство, в котором размещен вал с дисковым распылителем. С обеих сторон дискового распылителя установлены спиралевидные лопасти, имеющие противоположное направление. Для подачи второго компонента в верхней части смесительного устройства размещен патрубок, а в боковых с внешней стороны корпуса - направляющие полости, причем корпус смесительного устройства сообщается через воронку с внутренним объемом корпуса. В устройстве для смешения и измельчения за счет предварительного измельчения одного из компонентов обеспечивается возможность получения однородной смеси материалов, частицы которых первоначально существенно отличались по размерам. 4 ил.
Предлагаемое изобретение предназначено для применения в химической промышленности, агропромышленном комплексе, производстве строительных материалов и других отраслях промышленности.
Известна центробежно-ударная мельница [Патент РФ №2232638], состоящая из корпуса, устройств загрузки и выгрузки, ротора с разгонными лопастями, неподвижной обечайки с окнами и дробящих плит. Дробящие плиты закреплены с наклоном относительно вертикальной оси, составляющим 1-15°. Обечайка может состоять из вставок для регулирования числа и размеров окон.
К недостаткам данной мельницы следует отнести быстрый и неравномерный износ разгонных лопастей и дробящих плит при измельчении твердых абразивных материалов.
Наиболее близкой к предлагаемому изобретению является ударная центробежная мельница Титан М-125 [http://www.new-technologies.spb.ru], содержащая устройства загрузки и выгрузки, корпус, размещенный в нем ротор с лопастями, имеющими самофутеровочные карманы. Мельница снабжена воздушным классификатором и устройством для возврата неизмельченного материала. Несмотря на то что данная мельница не предназначена для проведения процессов смешения и измельчения она имеет близкие конструктивные сходства с предлагаемым изобретением.
Недостатками ударной центробежной мельницы являются невозможность проведения последовательных процессов смешения и измельчения дисперсных материалов.
Задача изобретения - создание устройства для смешения и измельчения дисперсных материалов, позволяющее осуществлять последовательные процессы измельчения и смешения дисперсных материалов.
Поставленная задача достигается тем, что в устройстве для смешения и измельчения дисперсных материалов, содержащем устройства загрузки и выгрузки, корпус, размещенный в нем ротор с лопастями, имеющими самофутеровочные карманы, отбойные элементы, воздушный классификатор и устройство для возврата неизмельченного материала к верхней части корпуса подсоединено смесительное устройство, в котором размещен вал с дисковым распылителем, с обеих сторон которого установлены спиралевидные лопасти, имеющие противоположное направление, для подачи второго компонента в верхней части смесительного устройства размещен патрубок, а в боковых, с внешней стороны корпуса - направляющие полости, причем корпус смесительного устройства сообщается через воронку с внутренним объемом корпуса.
На фиг. 1 представлена схема устройства для смешения и измельчения дисперсных материалов.
На фиг. 2 показан вид А.
На фиг. 3 изображен вид Б.
На фиг. 4 представлен вид В.
Устройство для смешения и измельчения дисперсных материалов содержит устройства загрузки измельчаемого материала (первого смешиваемого компонента) 1 и выгрузки 2, корпус 3, размещенный в нем ротор 4 с лопастями 5, имеющими самофутеровочные карманы 6, воздушный классификатор 7 и устройство для возврата неизмельченного материала 8. Привод ротора осуществляется от электродвигателя 9. К верхней части корпуса подсоединено смесительное устройство 10, в котором размещен вал с дисковым распылителем 11. С обеих сторон распылителя установлены спиралевидные лопасти 12 и 13, имеющие противоположное направление. Привод дискового распылителя происходит от электродвигателя 14. Подача второго компонента происходит через патрубок 15. Выгрузка смеси происходит через направляющие полости 16 в устройство выгрузки 2. Измельчение материала происходит при его ударе об отбойные элементы 17. Неизмельченный материал выгружается через патрубок 18. Корпус смесительного устройства сообщается через воронку 19 с внутренним объемом корпуса 3.
Принцип действия устройства основан на последовательном проведении процессов измельчения частиц одного из материалов до требуемого размера и последующего смешения с частицами второго компонента. Необходимость проведения данных технологических операций объясняется сложностью перемешивания компонентов, частицы которых отличаются по размерам.
Устройство для смешения и измельчения дисперсных материалов работает следующим образом. Один из компонентов, частицы которого имеют больший размер, поступает через устройство загрузки 1 на вращающийся ротор 4, захватывается лопастями, разгоняется, а сформированный поток ударяется об отбойные элементы 17 и измельчаются до требуемого размера (близкого к размеру частиц второго компонента). Частицы измельченного материала уносятся потоком, создаваемым воздушным классификатором 7 в верхнюю часть корпуса, откуда попадают через воронку 19 на нижнюю поверхность вращающегося дискового распылителя 11, где захватываются лопастями 12 и распыляются. Одновременно с этим на верхнюю поверхность вращающегося дискового распылителя 11 подается второй компонент через патрубок 15, частицы которого захватываются лопастями 13 и распыляются. Дисперсные потоки частиц обоих компонентов пересекаются, при этом происходит равномерное распределение частиц одного компонента в другом, то есть перемешивание. Приготовленная таким образом смесь попадает в направляющие полости 16, движется по ним и попадает в устройство выгрузки 2.
Частицы первого компонента, размер которых больше требуемого (неизмельченные) попадают в устройство для возврата неизмельченного материала 8, а из него в устройство загрузки 1. Устройство возврата неизмельченного материала представляет собой транспортную систему шнекового или ленточного типа.
Благодаря тому, что спиралевидные лопасти, расположенные с верхней и нижней сторон дискового распылителя, имеют противоположное направление, удается получить наилучшую равномерность распределения частиц смешиваемых материалов в зоне наложения потоков, что необходимо для получения качественной смеси.
Таким образом, в предлагаемом устройстве для смешения и измельчения дисперсных материалов за счет предварительного измельчения одного из компонентов удается получить однородные смеси материалов, частицы которых первоначально существенно отличались по размерам.
Устройство для смешения и измельчения дисперсных материалов, содержащее устройства загрузки и выгрузки, корпус, размещенный в нем ротор с лопастями, имеющими самофутеровочные карманы, отбойные элементы, воздушный классификатор и устройство для возврата неизмельченного материала, отличающееся тем, что к верхней части корпуса подсоединено смесительное устройство, в котором размещен вал с дисковым распылителем, с обеих сторон которого установлены спиралевидные лопасти, имеющие противоположное направление, для подачи второго компонента в верхней части смесительного устройства размещен патрубок, а в боковых с внешней стороны корпуса - направляющие полости, причем корпус смесительного устройства сообщается через воронку с внутренним объемом корпуса.
