Центробежный дисковый измельчитель

Изобретение относится к устройствам для измельчения различных материалов и может быть использовано при производстве строительных материалов, а также в других отраслях промышленности. Центробежный дисковый измельчитель содержит цилиндрический корпус 1 с загрузочным 2 и разгрузочным 3 патрубками, противоположно вращающиеся верхний 4 и нижний 5 диски. Нижний диск 5 имеет верхнюю коническую поверхность с углом наклона образующей к горизонту, превышающим угол естественного откоса материала. Зазор между верхней конической поверхностью нижнего диска 5 и нижней конической поверхностью верхнего диска 4 равномерно уменьшается от центра дисков 4 и 5 к их периферии. При этом образуется угол между нижней конической поверхностью верхнего диска 4 и верхней конической поверхностью нижнего диска 5, на которых расположены концентрические горизонтальные уступы 7 и 8 с тангенциально расположенными ребрами 9 и 10 по направлению вращения соответствующего диска. Высота тангенциальных ребер 9 и 10 на концентрических горизонтальных уступах 7 и 8 равномерно уменьшается от центра дисков 4 и 5 к их периферии. Вертикальный зазор между противостоящими тангенциальными ребрами 9 и 10 двух дисков 4 и 5 и радиальный зазор между смежными вертикальными стенками 11 и 12 концентрических горизонтальных уступов 7 и 8 двух дисков 4 и 5 равномерно уменьшаются от центра дисков 4 и 5 к их периферии от D_max до (0,1...0,5) D_max, где D_max – максимальный размер частиц измельчаемого материала. Радиальная ширина каждого концентрического горизонтального уступа 7 и 8 и минимальное расстояние между смежными тангенциальными ребрами 9 и 10 в каждом концентрическом горизонтальном уступе 7 и 8 превышает D_max. Измельчитель обеспечивает повышение эффективности процесса измельчения. 4 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 центробежного дискового измельчителя (Семикопенко И.А., Воронов В.П., Беляев Д.А., Маняхин А.С. Определение мощности, затрачиваемой на измельчение частицы между двумя коническими поверхностями // Вестник БГТУ им. В.Г. Шухова. 2018. № 5. С. 78-81), содержащего цилиндрический корпус, внутри которого расположены два вращающихся в противоположных направлениях верхний и нижний диски с конической рабочей поверхностью.

Известна конструкция центробежной ударной мельницы (Авторское свидетельство СССР на изобретение №671839, ВО2С 13/14, опубл. 05.07.1979, бюл. № 25), 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.

Технической проблемой известных конструкций является низкая эффективность процесса измельчения и низкая тонкость помола.

Наиболее близким техническим решением к предлагаемому, принятым за прототип, является центробежный дисковый измельчитель (Патент РФ на полезную модель № 145376, В02 С 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.

C существенными признаками заявленного изобретения совпадает следующая совокупность признаков прототипа: цилиндрический корпус с загрузочным и разгрузочным патрубками и противоположно вращающиеся верхний и нижний диски.

Однако известное устройство характеризуется низкой эффективностью процесса измельчения. Это связано с незначительными нагрузками на измельчаемый материал и с отсутствием селективного воздействия на материал в зависимости от его крупности.

Изобретение направлено на повышение эффективности процесса измельчения за счет увеличения нагрузок на измельчаемый материал и селективного воздействия на материал в зависимости от его крупности.

Это достигается тем, что центробежный дисковый измельчитель содержит цилиндрический корпус с загрузочным и разгрузочным патрубками, противоположно вращающиеся верхний и нижний диски. Согласно предложенному решению нижний диск имеет верхнюю коническую поверхность с углом наклона образующей к горизонту, превышающем угол естественного откоса материала. Зазор между верхней конической поверхностью нижнего диска и нижней конической поверхностью верхнего диска равномерно уменьшается от центра дисков к их периферии. При этом образуется угол между нижней конической поверхностью верхнего диска и верхней конической поверхностью нижнего диска, на которых расположены концентрические горизонтальные уступы с тангенциально расположенными ребрами по направлению вращения соответствующего диска. Высота тангенциальных ребер на концентрических горизонтальных уступах равномерно уменьшается от центра дисков к их периферии. Вертикальный зазор между противостоящими тангенциальными ребрами и радиальный зазор между смежными вертикальными стенками концентрических горизонтальных уступов двух дисков равномерно уменьшаются от центра дисков к их периферии от D_max до (0,1...0,5) D_max, где D_max – максимальный размер частиц измельчаемого материала. Радиальная ширина каждого концентрического горизонтального уступа и минимальное расстояние между смежными тангенциальными ребрами в каждом концентрическом горизонтальном уступе превышает D_max.

Сущность изобретения поясняется чертежом, где на фиг.1 изображен разрез А - А на фиг.2 (продольный разрез измельчителя); на фиг.2 – разрез Б-Б на фиг. 1 (нижний диск); на фиг. 3 – разрез В-В на фиг. 1 (верхний диск), на фиг. 4 - вид Г на фиг. 1(тангенциальные ребра).

Центробежный дисковый измельчитель содержит цилиндрический корпус 1 с загрузочным 2 и разгрузочным 3 патрубками, противоположно вращающиеся верхний 4 и нижний 5 диски. Верхний диск 4 вращается от загрузочного патрубка 2, а нижний диск 5 вращается от нижнего вала 6. Нижний диск 5 имеет верхнюю коническую поверхность с углом наклона образующей к горизонту, превышающем угол естественного откоса материала. Зазор между верхней конической поверхностью нижнего диска 5 и нижней конической поверхностью верхнего диска 4 равномерно уменьшается от центра дисков 4 и 5 к их периферии. При этом образуется угол между нижней конической поверхностью верхнего диска 4 и верхней конической поверхностью нижнего диска 5. На нижней конической поверхности верхнего диска 4 и верхней конической поверхности нижнего диска 5 расположены концентрические горизонтальные уступы, соответственно 7 и 8, с тангенциально расположенными ребрами, соответственно 9 и 10 по направлению вращения соответствующего диска. Высота тангенциальных ребер 9 и 10 на концентрических горизонтальных уступах 7 и 8 равномерно уменьшается от центра дисков 4 и 5 к их периферии. Вертикальный зазор между противостоящими тангенциальными ребрами 9 и 10 двух дисков 4 и 5 и радиальный зазор между смежными вертикальными стенками 11 и 12 концентрических горизонтальных уступов 7 и 8 двух дисков 4 и 5 равномерно уменьшаются от центра дисков 4 и 5 к их периферии от D_max до (0,1...0,5) D_max, где D_max – максимальный размер частиц измельчаемого материала.. Радиальная ширина каждого концентрического горизонтального уступа 7 и 8 и минимальное расстояние между смежными тангенциальными ребрами 9 и 10 в каждом концентрическом горизонтальном уступе 7 и 8 превышает D_max. В случае необходимости имеется возможность поднятия верхнего диска 4 за счет пружинной опоры 13.

Центробежный дисковый измельчитель работает следующим образом. Измельчаемый материал, например известняк влажностью до 2%, попадает в загрузочный патрубок 2, затем в рабочий объем между коническими поверхностями нижнего 5 и верхнего 4 дисков, вращающихся в противоположные стороны соответственно от нижнего вала 6 и загрузочного патрубка 2. Частицы материала направляются на верхнюю коническую поверхность нижнего диска 5, и попадают на концентрические горизонтальные уступы 8 с тангенциально расположенными ребрами 10. Частицы материала захватываются тангенциальными ребрами 10 внутреннего концентрического горизонтального уступа 8 нижнего диска 5 и перемещаются вдоль их рабочей поверхности. При наличии тангенциальных ребер 9 внутреннего концентрического горизонтального уступа 7 верхнего диска 4, вращающихся в противоположном нижнему диску 5 направлении, частицы материала разрушаются в рабочем пространстве между концентрическими горизонтальными уступами 7 и 8 двух дисков 4 и 5 за счет нагрузок на срез и истирание. При достижении необходимого размера, частицы материала проходят через радиальные зазоры между смежными вертикальными стенками 11 и 12 концентрических горизонтальных уступов 7 и 8 двух дисков 4 и 5 и направляются на следующий горизонтальный уступ 8 в сторону периферии нижнего диска 5. Недробимые куски материала разгружаются за счет поднятия верхнего диска 4 при сжатии пружинной опоры 13. Готовый продукт вылетает из корпуса 1 через разгрузочный патрубок 3. Для повышения интенсивности перемещения частиц от центра нижнего диска 5 к его периферии верхняя поверхность нижнего диска 5 выполнена конической с углом наклона образующей, превышающей угол естественного откоса материала. Так как частицы материала при перемещении от центра к периферии дисков 4 и 5 уменьшаются в размерах, соответственно, уменьшается высота тангенциально расположенных ребер 9 и 10 на концентрических горизонтальных уступах 7 и 8 двух дисков 4 и 5 от их центра к периферии. При этом вертикальный зазор между противостоящими тангенциальными ребрами 9 и 10 двух дисков 4 и 5 и радиальный зазор между смежными вертикальными стенками 11 и 12 концентрических горизонтальных уступов 7 и 8 двух дисков 4 и 5 равномерно уменьшаются от центра дисков 4 и 5 к их периферии от D_max до (0,1...0,5) D_max. Для исключения забивания материалом зазоров между тангенциальными ребрами минимальное расстояние между смежными тангенциальными ребрами в каждом концентрическом горизонтальном уступе превышает D_max.

Конструкция центробежного дискового измельчителя с противоположно вращающимися верхним 4 и нижним 5 дисками, имеющими концентрические горизонтальные уступы, соответственно, 7 и 8, с тангенциальными ребрами, соответственно 9 и 10, позволяет обеспечить повышение нагрузок на измельчаемый материал и селективное воздействие на измельчаемый материал в зависимости от крупности частиц.

Все вышесказанное позволит повысить эффективность процесса измельчения, тем самым увеличить производительность по готовому классу измельчаемого материала.

Центробежный дисковый измельчитель, содержащий цилиндрический корпус с загрузочным и разгрузочным патрубками, противоположно вращающиеся верхний и нижний диски, отличающийся тем, что нижний диск имеет верхнюю коническую поверхность с углом наклона образующей к горизонту, превышающим угол естественного откоса материала, зазор между верхней конической поверхностью нижнего диска и нижней конической поверхностью верхнего диска равномерно уменьшается от центра дисков к их периферии, образуя угол между нижней конической поверхностью верхнего диска и верхней конической поверхностью нижнего диска, на которых расположены концентрические горизонтальные уступы с тангенциально расположенными ребрами по направлению вращения соответствующего диска, высота которых на концентрических горизонтальных уступах равномерно уменьшается от центра дисков к их периферии, при этом вертикальный зазор между противостоящими тангенциальными ребрами и радиальный зазор между смежными вертикальными стенками концентрических горизонтальных уступов двух дисков равномерно уменьшаются от центра дисков к их периферии от D_max до (0,1...0,5) D_max, где D_max – максимальный размер частиц измельчаемого материала, радиальная ширина каждого концентрического горизонтального уступа и минимальное расстояние между смежными тангенциальными ребрами в каждом концентрическом горизонтальном уступе превышает D_max.