Центробежный дисковый измельчитель
Владельцы патента RU 2677353:
федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Белгородский государственный технологический университет им. В.Г. Шухова" (RU)
Изобретение относится к устройствам для измельчения различных материалов и может быть использовано как при производстве строительных материалов, так и в других отраслях промышленности. Измельчитель содержит цилиндрический корпус 1 с загрузочным 2 и разгрузочным 3 патрубками, противоположно вращающиеся верхний 4 и нижний 5 диски с ударными элементами. Рабочие поверхности дисков 4 и 5 выполнены коническими с углом к горизонту, превышающим угол естественного откоса материала, с концентрическими выступами 6 и впадинами 7. Выступы 6 одного диска соответствуют впадинам 7 другого диска. Максимальный зазор между выступами 6 верхнего 4 диска и впадинами 7 нижнего 5 диска соответствует максимальному размеру частиц исходного материала Dmax. Во впадинах 7 нижнего 5 диска по окружностям расположены классификационные отверстия 8, сообщающиеся с конической щелью 9, внутри которой от центра к периферии жестко закреплена направляющая 10 в виде спирали. Максимальная высота конической щели 9 равна (1…5)dmax, где dmax - максимальный размер частиц готового продукта. Измельчитель обеспечивает повышение эффективности процесса измельчения. 3 ил.
Изобретение относится к устройствам для измельчения различных материалов и может быть использовано при производстве строительных материалов, а также в других отраслях промышленности.
Известна конструкция центробежной ударной мельницы, содержащей ступенчатый корпус, каждая последующая ступень в котором, считая по ходу перемещения материала, выполнена большего диаметра, горизонтально расположенный в корпусе ступенчатый ротор с билами, загрузочный и разгрузочный патрубок (Авторское свидетельство СССР на изобретение №671839, В02С 13/14, опубл. 05.07.1979, бюл. №25).
Недостатком известной конструкции является низкая эффективность процесса измельчения и низкая тонкость помола.
Наиболее близким техническим решением к предлагаемому, принятому за прототип, является центробежный дисковый измельчитель (Патент РФ на полезную модель №145376, В02С 13/20, опубл. 20.09.2014, бюл. №26), содержащий цилиндрический корпус с загрузочным и разгрузочным патрубками, противоположно вращающиеся плоские верхний и нижний диски с ударными элементами, ударные элементы выполнены в виде спирали, которые на верхнем и нижнем дисках направлены в противоположные стороны.
С существенными признаками заявленного изобретения совпадает следующая совокупность признаков прототипа: цилиндрический корпус с загрузочным и разгрузочным патрубками и противоположно вращающиеся верхний и нижний диски с ударными элементами.
Однако данное устройство характеризуется низкой эффективностью процесса измельчения. Это связано с недостаточным количеством воздействий на частицы и отсутствием классификации материала в рабочей камере.
Изобретение направлено на повышение эффективности процесса измельчения за счет увеличения количества воздействий на частицы и совмещения измельчения и классификации материала в рабочей камере.
Это достигается тем, что центробежный дисковый измельчитель содержит цилиндрический корпус с загрузочным и разгрузочным патрубками, противоположно вращающиеся верхний и нижний диски с ударными элементами. В предложенном решении рабочие поверхности дисков являются коническими с углом к горизонту, превышающим угол естественного откоса материала, с концентрическими выступами и впадинами. Выступы одного диска соответствуют впадинам другого. Максимальный зазор между выступами верхнего диска и впадинами нижнего диска соответствует максимальному размеру частиц исходного материала. Во впадинах нижнего диска по окружностям расположены классификационные отверстия, сообщающиеся с конической щелью, внутри которой от центра к периферии жестко закреплена направляющая в виде спирали. Максимальная высота конической щели равна (1…5)dmax, где dmax - максимальный размер частиц готового продукта.
Сущность изобретения поясняется чертежом, где на фиг. 1 изображен продольный разрез А-А на фиг. 2 (центробежный дисковый измельчитель); на фиг. 2 - разрез Б-Б на фиг. 1 (поперечный разрез); на фиг. 3 - разрез В-В на фиг. 1.
Центробежный дисковый измельчитель содержит цилиндрический корпус 1 с загрузочным 2 и разгрузочным 3 патрубками, противоположно вращающиеся верхний 4 и нижний 5 диски с ударными элементами. В предложенном решении рабочие поверхности дисков 4 и 5 выполнены коническими с углом а к горизонту, превышающим угол естественного откоса материала. Рабочая поверхность каждого вращающегося диска имеет концентрические выступы 6 и впадины 7. Выступы 6 одного диска соответствуют впадинам 7 другого диска. Максимальный зазор между выступами 6 верхнего 4 диска и впадинами 7 нижнего 5 диска соответствует максимальному размеру частиц исходного материала Dmax. Во впадинах 7 нижнего диска 5 по окружностям расположены классификационные отверстия 8. В нижнем диске 5 имеется коническая щель 9, угол образующих которой превышает угол естественного откоса материала. Каждое классификационное отверстие 8 выполнено в форме усеченного конуса, меньшее основание которого расположено во впадинах 7 нижнего диска 5, а большее основание находится на верхней образующей конической щели 9. Ось каждого классификационного отверстия 8 перпендикулярна конической щели 9. Максимальная высота hmax конической щели 9 равна (1…5)dmax, где dmax - максимальный размер частиц готового продукта.
Внутри конической щели 9 от центра к периферии жестко закреплена, например сваркой, направляющая 10 в виде спирали.
Центробежный дисковый измельчитель работает следующим образом. Измельчаемый материал, например известняк влажностью до 3%, попадает в загрузочный патрубок 2, после чего попадает в рабочее пространство между нижней поверхностью верхнего 4 и верхней поверхностью нижнего 5 диска, расположенных в корпусе 1. Здесь частицы материала воспринимают раздавливающие и истирающие нагрузки за счет воздействия выступов 6 и впадин 7 на нижней поверхности верхнего 4 и верхней поверхности нижнего 5 диска. При этом частицы готового по размерам продукта проходят через классификационные отверстия 8, попадают на направляющую 10 в виде спирали в параллельной конической щели 9 и перемещаются по направляющей 10 в сторону периферии нижнего 5 диска, откуда разгружаются в тангенциальный разгрузочный патрубок 3.
Конструкция центробежного дискового измельчителя с противоположно вращающимися нижним 5 и верхним 4 дисками, имеющими рабочие поверхности со впадинами 7 и выступами 6, соответствующими друг другу, а также классификационные отверстия 8 во впадинах 7 нижнего 5 диска, сообщающиеся с конической щелью 9, позволяет организовать совмещение помола материала и его классификации, повысить раздавливающую силу и обеспечить возрастание эффекта разрушения материала от действия истирающих сил. Все вышесказанное позволит значительно интенсифицировать процесс измельчения и увеличить производительность по готовому классу измельчаемого материала.
Центробежный дисковый измельчитель, содержащий цилиндрический корпус с загрузочным и разгрузочным патрубками, противоположно вращающиеся верхний и нижний диски с ударными элементами, отличающийся тем, что рабочие поверхности дисков выполнены коническими с углом к горизонту, превышающим угол естественного откоса материала, с концентрическими выступами и впадинами, причем выступы одного диска соответствуют впадинам другого, максимальный зазор между выступами верхнего диска и впадинами нижнего диска соответствует максимальному размеру частиц исходного материала, во впадинах нижнего диска по окружностям расположены классификационные отверстия, сообщающиеся с конической щелью, внутри которой от центра к периферии жестко закреплена направляющая в виде спирали, при этом максимальная высота конической щели равна (1…5)dmax, где dmax - максимальный размер частиц готового продукта.
