Роторно-центробежный агрегат с иглофрезерными рабочими органами

Изобретение относится к области производства строительных материалов, к химической, целлюлозно-бумажной промышленности, агропромышленному комплексу, переработке промышленных и твёрдых коммунальных отходов, а именно к оборудованию для измельчения органических и минеральных материалов. Роторно-центробежный агрегат содержит последовательно сопряженные между собой цилиндрические камеры измельчения 1 и 2, внутри которых расположены роторы 6, 11 и 12. Камеры оснащены средствами для подачи исходного материала, добавок и отвода готовой продукции. Внутри первой камеры измельчения 1 установлен ротор 6, который составлен из набора дисковых фрез 7, закреплённых на валу 5. Во второй камере измельчения 2 расположены вращающиеся в противоположные стороны роторы 11 и 12, составленные из иглофрезерных рабочих органов. Один из роторов выполнен в виде барабана 13 с окнами 14 для вывода материала. Второй ротор представляет собой цилиндрическую иглофрезу 20, установленную внутри барабана 13. На внешней поверхности барабана 13 над окнами 14 закреплены дугообразные пластины 16 с иглофрезерными элементами 17. Роторно-центробежный агрегат характеризуется повышенной производительностью и эффективностью работы за счёт многостадийного воздействия на материал иглофрезерными рабочими органами. 4 з.п. ф-лы, 4 ил.

 

Изобретение относится к области производства строительных материалов, к химической, целлюлозно-бумажной промышленностям, агропромышленному комплексу, переработке промышленных и твёрдых коммунальных отходов, а именно к оборудованию для измельчения органических и минеральных материалов.

Известна конструкция игольчатого измельчителя материалов [патент на полезную модель RU 151633, B02С 19/22, опубликовано 10.04.2015 Бюл. № 10], содержащий камеру для обработки материала с загрузочными и разгрузочными патрубками, внутри которой установлен ротор, оснащенный игольчатыми элементами, одни концы которых жестко закреплены на рабочем органе, а вторые обращены своими торцами к внутренней поверхности рабочей камеры. Игольчатые элементы выполнены из набора металлических стержней и смонтированы на роторе в виде цилиндрической щётки.

Недостатками известной конструкции являются: низкая производительность и высокая энергоёмкость процесса измельчения, невысокая степень измельчения материала, низкая эффективность, отсутствие возможности измельчения материалов с различными физико-механическими характеристиками, одностадийность процесса измельчения.

Наиболее близким к предлагаемому изобретению техническим решением, принятым за прототип, является конструкция установки для измельчения волокнистых материалов [патент на изобретение RU 2540549, B02С 18/00 опубликовано 10.02.2015 Бюл. № 4]. Установка для измельчения волокнистых материалов содержит последовательно сопряженные между собой цилиндрические камеры измельчения, разделенные перегородкой. В камерах расположены роторы. Камеры оснащены средствами для подачи исходного материала, добавок и отвода готовой продукции. Внутри первой камеры измельчения расположен эксцентрично установленный относительно оси цилиндрического корпуса бандаж в виде барабана, смещенный в направлении загрузочного отверстия. Барабан футерован съемными элементами, установленными в неподвижных направляющих. Съемные элементы имеют классифицирующие отверстия для выхода материала. Ротор первой камеры установлен эксцентрично оси барабана и составлен из набора дисков – дисковых фрез, закрепленных на валу. Во второй камере измельчения установлен ротор с иглофрезерными рабочими органами – билами в виде щёток, закреплённых одним концом на держателе.

С существенными признаками изобретения совпадает следующая совокупность признаков прототипа: последовательно сопряженные между собой цилиндрические камеры измельчения, с расположенными внутри них роторами, оснащенные средствами для подачи исходного материала, добавок и отвода готовой продукции, ротор, установленный внутри первой камеры измельчения, составленный из набора дисковых фрез, закрепленных на валу, ротор второй камеры измельчения с иглофрезерными рабочими органами.

Установка для измельчения волокнистых материалов известного исполнения обладает рядом недостатков: низкая производительность и малая эффективность агрегата, невысокая степень измельчения материала, отсутствие возможности измельчения материалов с различными физико-механическими характеристиками.

Предлагаемое изобретение направлено на повышение производительности и эффективности агрегата, расширение его технологических возможностей за счёт многостадийного воздействия на материал иглофрезерными рабочими органами.

Это достигается тем, что роторно-центробежный агрегат с иглофрезерными рабочими органами содержит последовательно сопряженные между собой цилиндрические камеры измельчения, внутри которых расположены роторы. Камеры оснащены средствами для подачи исходного материала, добавок и отвода готовой продукции. Внутри первой камеры измельчения установлен ротор, который составлен из набора дисковых фрез, закреплённых на валу. Во второй камере измельчения расположены вращающиеся в противоположные стороны роторы, составленные из иглофрезерных рабочих органов. Один из роторов выполнен в виде барабана с окнами для вывода материала. Второй ротор представляет собой цилиндрическую иглофрезу, установленную внутри барабана. На внешней поверхности барабана над окнами закреплены дугообразные пластины с иглофрезерными элементами.

Для увеличения произвоительности и степени измельчения материала в окнах барабана установлены классифицирующие сетки.

Для расширения технологических возможностей агрегата (измельчения материалов с различными физико-механическими характеристиками, увеличения степени измельчения материалов) в варианте исполнения на внутренней поверхности второй камеры измельчения и на внутренней поверхности барабана установлены пластины с иглофрезерными элементами. Со стороны подачи материала на валу расположена отбойная крыльчатка. На боковой поверхности второй камеры измельчения выполнены карманы.

Для варьирования конструктивно-технологических параметров агрегата угол прижатия дугообразных пластин к поверхности барабана может регулироваться в диапазоне . Рациональный диапазон значений установлен в результате испытаний экспериментальной установки роторно-центробежного агрегата, проводимых в научно-исследовательской лаборатории кафедры «Технологические комплексы, машины и механизмы» БГТУ им. В.Г Шухова. При большем значении снижается эффективность агрегата, ухудшаются его аэродинамические параметры.

Для расширения технологических возможностей, увеличения ресурса и надёжности роторно-центробежного агрегата иглофрезерные рабочие органы состоят из съёмных элементов. Это позволяет использовать иглофрезерные рабочие органы различной конфигурации в зависимости от измельчаемых материалов и особенностей их переработки.

Изобретение поясняется чертежом, где на фиг. 1 изображен общий вид роторно-центробежного агрегата первого исполнения; на фиг. 2 вторая камера измельчения (разрез А-А на фиг. 1); на фиг. 3 – общий вид роторно-центробежного агрегата второго исполнения; на фиг. 4 – вторая камера измельчения (разрез Б-Б на фиг. 3).

Роторно-центробежный агрегат содержит корпус, состоящий из последовательно сопряженных между собой цилиндрических камер измельчения 1 и 2 с крышками 3 и 4, соответственно. Внутри камеры измельчения 1 установлен вал 5, на котором закреплён ротор 6, составленный из набора дисковых фрез 7. В верхуней части первой камеры измельчения 1 расположено загрузочное отверстие (на фиг. не показано). Над загрузочным отверстием расположены параллельно друг другу два шипованных валка 8.

Внутри камеры измельчения 2 на её центральной оси расположен ступенчатый вал 9, на котором с двух сторон установлены полые валы 10. Валы 5, 9 и 10 расположены соосно и имеют индивидуальные приводы (на фиг. не показаны). На валах 9 и 10 установлен комбинированный рабочий орган, состоящий из роторов 11 и 12. Ротор 11 выполнен в виде барабана 13 (фиг. 2). Полые валы 10 фланцами соединены с боковыми стенками барабана 13. На поверхности барабана 13 выполнены окна 14 для вывода материала. В окнах 14 установлены классифицирующие сетки 15 (п. 2 формулы изобретения). На внешней поверхности барабана 13 над окнами 14 расположены дугообразные пластины 16 с иглофрезерными элементами 17. Один конец дугообразных пластин закреплён шарнирно, а второй – например, с помощью болтового соединения 18. Такое крепление надёжо фиксирует положение дугообразных пластин 16. При этом обеспечивается неизменность аэродинамических параметров агрегата и увеличивается его ресурс работы. Угол прижатия дугообразных пластин к поверхности барабана может регулироваться, с помощью болтового соединения 18, в диапазоне (п. 4 формулы изобретения). Это позволяет варьировать конструктивно-технологические параметры агрегата для измельчения материалов с различными физико-механическими характеристиками. Ротор 11 окаймлён цилиндрическим ситом 19.

Ротор 12 представляет собой цилиндрическую иглофрезу 20, установленную на ступенчатом валу 9 внутри барабана 13.

В верхней части второй камеры измельчения 2 тангенциально корпусу расположен выгрузочный патрубок 21. В межкамерном пространстве 22 расположен патрубок 23 для введения добавок и возврата материала на доизмельчение при внешнем рециклинге.

В варианте исполнения (п. 3 формулы изобретения) на внутренней стороне второй камеры измельчения 2 и на внутренней стороне барабана 13 установлены пластины с иглофрезерными элементами 24 и 25 соответственно (фиг. 4).

Со стороны межкамерного пространства 22 на полом валу 10 расположена отбойная крыльчатка 26 (фиг. 3), а на боковой поверхности второй камеры измельчения 2 выполнены карманы 27.

На боковой поверхности барабана 13 выполнены окна 28 с сетками 29 для вывода измельчённого материала.

На противоположном межкамерному пространству 22 полом валу 10 установлено центробежное колесо 30 с лопастями 31. Центробежное колесо 30 установлено в выгрузочной камере 32, в верхней части которой тангенциально корпусу расположен выгрузочный патрубок 21.

Иглофрезерные рабочие органы состоят из съёмных элементов (п. 5 формулы изобретения). Данное конструктивное решение позволяет устанавливать иглофрезерные элементы различной конфигурации (прямые, косые, жгутовидные и др.), производить их замену в местах интенсивного износа.

Роторно-центробежный агрегат работает следующим образом. Исходное сырьё, например техногенные органические материалы (пластик, резина
и др.), подаётся на вращающиеся навстречу друг другу шипованные валки 8, которые его захватывают и предуплотняют. Затем материал поступает в первую камеру измельчения 1 с крышкой 3. В камере 1 сырье измельчается ротором 6, составленным из набора дисковых фрез 7, закрепленных на валу 5. Под действием разряжения, создаваемого во второй камере измельчения 2 с крышкой 4, через межкамерное пространство 22, материал попадает внутрь ротора 11, выполненного в виде барабана 13, соединенного с фланцами полых валов 10. Комбинация ступенчатого вала 9 и полых валов 10, с использованием индивидуальных приводов, обеспечивает вращение роторов 11 и 12 в противоположные стороны. Одновременно через загрузочный патрубок 23 в межкамерное пространство 22 вводятся тонкодисперсные добавки, например микрофибронаполнители или пигменты, и под действием разряжения вместе с измельчаемым материалом попадают в барабан 13. Внутри барабана 13 метериал измельчается ротором 12, представляющим собой цилиндрическую иглофрезу 20, закрепленную на валу 9. Роторы 11 и 12 вращаются в противоположные стороны. По мере измельчения материал выводится из барабана 13 через окна 14 с классифицирующими сетками 15. В рабочей зоне второй камеры измельчения 2 происходит доизмельчение материала до необходимой степени иглофрезерными элементами 17 дугообразных пластин 16, закрепленных болтовым соединением 18. После доизмельчения материал выводится из роторно-центробежного агрегата через цилиндрическое сито 19 и выгрузочный патрубок 21.

В варианте исполнения (п. 3 формулы изобретения) роторно-центробежного агрегата материал одновременно с добавками под действием разряжения, создаваемого ротором 11, через межкамерное пространство, попадает во вторую камеру измельчения 2. При этом, ударяясь о вращающуюся отбойную крыльчатку 26 и проходя карманы 27, материал измельчается между пластин с иглофрезерными элементами 24 и иглофрезерными элементами 18 дугообразных пластин 17. Материал захватывается дугообразными пластинами 17 и попадает в барабан 13. Внутри барабана 13 материал доизмельчатся пластинами с иглофрезерными элементами 25 и цилиндрической иглофрезой 20. По мере измельчения материал выводится через окна 28 с сетками 29 в выгрузочную камеру 32, где отбрасывается в патрубок 21 центробежным колесом 30 с лопастями 31.

Использование предложенной конструкции роторно-центробежного агрегата позволяет за счёт многостадийного воздействия на материал иглофрезрных рабочих органов повысить производительность и эффектиность, расширить технологические возможности агрегата.

Помимо этого, предложенная конструкция роторно-центробежного агрегата обладает следующими преимуществами:

1. Низкая энергоёмкость и высокая интенсивность измельчения материалов с различными физико-механическими характеристиками.

2. Большая степень измельчения материалов и высокое качество конечного продукта.

3. Возможность варьирования конструктивно-технологических параметров агрегата.

4. Реализация комбинированного воздействия рабочих органов на перерабатываемое сырьё.

5. Обеспечение эффективного нагнетания материала во вторую камеру измельчения.

6. Высокая эксплуатационная надёжность иглофрезерных рабочих органов.

1. Роторно-центробежный агрегат с иглофрезерными рабочими органами, содержащий последовательно сопряженные между собой цилиндрические камеры измельчения, с расположенными внутри них роторами, оснащенные средствами для подачи исходного материала, добавок и отвода готовой продукции, внутри первой камеры измельчения которого установлен ротор, составленный из набора дисковых фрез, закрепленных на валу, а ротор второй камеры измельчения составлен из иглофрезерных рабочих органов, отличающийся тем, что во второй камере измельчения расположены роторы, вращающиеся в противоположные стороны, при этом один из роторов выполнен в виде барабана с окнами для вывода материала, а второй ротор представляет собой цилиндрическую иглофрезу, установленную внутри барабана, причём на внешней поверхности барабана над окнами закреплены дугообразные пластины с иглофрезерными элементами.

2. Роторно-центробежный агрегат по п. 1, отличающийся тем, что в окнах барабана установлены классифицирующие сетки.

3. Роторно-центробежный агрегат по п. 1, отличающийся тем, что на внутренней поверхности второй камеры измельчения и на внутренней поверхности барабана установлены пластины с иглофрезерными элементами, при этом со стороны подачи материала на валу расположена отбойная крыльчатка, а на боковой поверхности второй камеры измельчения выполнены карманы.

4. Роторно-центробежный агрегат по пп. 1-3, отличающийся тем, что угол прижатия дугообразных пластин к поверхности барабана может регулироваться в диапазоне αприж = 0 - 30°.

5. Роторно-центробежный агрегат по пп. 1-3, отличающийся тем, что иглофрезерные рабочие органы состоят из съёмных элементов.



 

Похожие патенты:

Группа изобретений относится к загрузочному устройству для гранулятора и гранулятору с таким загрузочным устройством, которые могут найти применение при переработке промышленных отходов, в частности пластиковых отходов. Загрузочное устройство содержит корпус, прикрепленный к корпусу приводной блок для протягивания в мельницу гранулятора плоского материала, подлежащего гранулированию, и накопительное устройство для накопления плоского материала.

Изобретение относится к области сельскохозяйственного машиностроения. Измельчитель корнеклубнеплодов содержит транспортер (9) со штифтами (10), привод (3 и 4), каркас (2) с закрепленным на нем набором ножей (12), загрузочный бункер (5) и выгрузной кожух (8).

Группа изобретений относится к области насосного оборудования. Насос-измельчитель содержит режущее колесо, соединенное с аксиально проходящим приводным валом насоса-измельчителя и приводимое им во вращение, причем режущее колесо содержит набор режущих лезвий, и режущий диск, неподвижно соединенный с корпусом насоса-измельчителя и имеющий центральное отверстие и набор режущих отверстий.

Изобретение относится к устройствам для дробления зерна. Устройство для дробления зерна содержит корпус, загрузочное и выходное отверстия, рабочие органы дробления.

Изобретение относится к устройствам для измельчения сыпучих продуктов, например зерна, и может быть применено в сельском хозяйстве и других отраслях. Измельчитель имеет стержень в виде цилиндрической фрезы, установленный на валу 2 и расположенный с возможностью вращения внутри цилиндра.

Группа изобретений относится к устройствам для обработки материалов. Перемещаемая головка для обработки материала содержит опорное основание и множество установленных на внешней поверхности опорного основания монтажных блоков для инструментов.

Изобретение относится к сельскому хозяйству, в частности к устройствам для измельчения плодов и овощей. Устройство для измельчения содержит станину, корпус с камерой измельчений, оборудованной ножевой стенкой, установленную с возможностью перемещения внутри корпуса по направляющим, противорежущим подпором, выгрузным окном, загрузочную горловину и мотор-редуктор с приводным валом, соединенным с кривошипно-шатунным механизмом.

Изобретение относится к устройствам для измельчения плодов и овощей. Измельчитель содержит опоры, цилиндрический корпус, загрузочный бункер, вибратор-встряхиватель, дозатор, имеющий в нижней горловине перекидной клапан, центробежный ротор с направляющими трубами, электродвигатель, защитный кожух, отражатели, емкость для сбора измельченного продукта, сменные ножевые стенки с ножами.

Изобретение относится к средствам переработки органических и минеральных материалов в области производства строительных материалов, в химической, целлюлозно-бумажной промышленности. Агрегат содержит последовательно сопряженные цилиндрические камеры измельчения 1, 2, внутри которых расположены роторы 7, 8.

Изобретение относится к измельчению твердых коммунальных отходов и может быть использовано в мусороперерабатывающей отрасли. Устройство приема и первичного измельчения твердых коммунальных отходов с разрыванием пакетов содержит опорную конструкцию, барабан, снабженный по внутренней поверхности полями радиально установленных неподвижных ножей, кожух и привод барабана.

Изобретение относится к оборудованию, предназначенному для калибровки топливных гранул, и может быть использовано при производстве пеллет определенной длины. Устройство содержит корпус, ось крепления к внешнему приводу, ножи-ограничители 3, рабочий орган в виде вращающегося элемента, соосно закрепленный при помощи подшипниковых опор. При этом в корпусе расположены загрузочный и выходной порт, а вращающийся элемент расположен внутри корпуса. Вращающийся элемент представляет собой цилиндрический барабан, на внешней поверхности которого расположены калибровочные ячейки, а ножи-ограничители 3 закрепляются на загрузочном порту над поверхностью ячеек. Корпус охватывает цилиндрический барабан, дополняя рабочий орган. Устройство характеризуется повышением производительности и технологичности функционирования. 11 з.п. ф-лы, 5 ил.
Наркология
Наверх