Центробежный дисковый измельчитель

Изобретение относится к устройствам для измельчения материала. Предложен центробежный дисковый измельчитель, содержащий противоположно вращающиеся вертикальные диски. Левый диск жестко закреплен на горизонтальном валу, а к правому диску от его центра к периферии посредством конических втулок, жестко соединенных с правым диском их торцами большего диаметра и расположенных друг за другом в вертикальной плоскости, жестко прикреплены кольца, внутреннее из которых насажено на горизонтальную шнековую трубу, соосную горизонтальному валу. Конические втулки за исключением внешней выполнены перфорированными. На рабочих поверхностях дисков жестко закреплены по концентрическим окружностям ряды ударных бил. Изобретение 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 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 вращающимися дисками.

Однако известное устройство характеризуется низкой эффективностью процесса измельчения. Это связано с отсутствием селективного воздействия на частицы в зависимости от их крупности.

Изобретение направлено на повышение эффективности процесса измельчения за счет 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 диски. Согласно предложенному решению диски расположены вертикально. Левый диск жестко закреплен на горизонтальном валу. К правому диску от его центра к периферии посредством конических втулок, жестко соединенных с правым диском их торцами большего диаметра и расположенных друг за другом в вертикальной плоскости, жестко прикреплены кольца. Внутреннее из колец насажено на горизонтальную шнековую трубу, соосную горизонтальному валу. Конические втулки за исключением внешней выполнены перфорированными и имеют угол наклона образующей в сторону правого диска, превышающий угол естественного откоса материала. Отверстия в перфорированных конических втулках выполнены в форме усеченного конуса с большим диаметром в сторону периферии, а меньший диаметр уменьшается от центра дисков к периферии от (1...1,5)D_max до (0,1...0,5) D_max, где D_max – максимальный размер частиц измельчаемого материала. Зазор между левым и правым диском равномерно уменьшается от центра к их периферии от (1...1,5)D_max до (0,1...0,5) D_max. На рабочих поверхностях левого и правого дисков жестко закреплены по концентрическим окружностям ряды ударных бил, расположенные между собой. Горизонтальный размер ударных бил и расстояние между смежными ударными билами в ряду уменьшаются соответственно уменьшению зазора между левым и правым диском, в котором выполнены дугообразные сквозные прорези с радиальным размером, превышающим D_max. Внутренняя поверхность каждой конической втулки и поверхность дугообразных сквозных прорезей большего радиуса имеют общую образующую.

Сущность изобретения поясняется чертежом, где на фиг.1 изображен продольный разрез измельчителя; на фиг.2 – разрез А-А на фиг. 1 (конические втулки и дугообразные сквозные прорези); на фиг. 3 – разрез Б-Б на фиг. 1 (ударные била).

Центробежный дисковый измельчитель содержит цилиндрический корпус 1 с загрузочным 2 и разгрузочным 3 патрубками и противоположно вращающиеся диски 4 и 5. Диски 4 и 5 расположены вертикально. Левый диск 4 жестко закреплен, например сваркой, на горизонтальном валу 6. К правому диску 5 от его центра к периферии посредством конических втулок 7, жестко соединенных, например сваркой, с правым диском их торцами 8 большего диаметра и расположенных друг за другом в вертикальной плоскости, жестко прикреплены, например сваркой, кольца 9. Внутреннее из колец 9 насажено на горизонтальную шнековую трубу 10, соосную горизонтальному валу 6. Конические втулки 7, за исключением внешней конической втулки 11, выполнены перфорированными и имеют угол наклона образующей в сторону правого диска 5, превышающий угол естественного откоса материала. Отверстия 12 в перфорированных конических втулках 7 выполнены в форме усеченного конуса с большим диаметром в сторону периферии, а меньший диаметр уменьшается от центра дисков 4 и 5 к периферии от (1...1,5)D_max до (0,1...0,5) D_max, где D_max – максимальный размер частиц измельчаемого материала. Зазор между левым 4 и правым 5 диском равномерно уменьшается от центра к их периферии от (1...1,5)D_max до (0,1...0,5) D_max. На рабочих поверхностях левого 4 и правого 5 дисков жестко закреплены, например сваркой, по концентрическим окружностям ряды ударных бил, соответственно 13 и 14, расположенные между собой. Горизонтальный размер ударных бил 13 и 14 и расстояние между смежными ударными билами в ряду уменьшаются соответственно уменьшению зазора между левым 4 и правым 5 диском, в котором выполнены дугообразные сквозные прорези 15 с радиальным размером, превышающим D_max. Внутренняя поверхность каждой конической втулки 7 и 11 и поверхность дугообразных сквозных прорезей 15 большего радиуса имеют общую образующую 16.

Центробежный дисковый измельчитель работает следующим образом. Измельчаемый материал, например известняк влажностью до 2%, направляется с помощью горизонтальной шнековой трубы 10 загрузочного устройства 2 в направлении правого диска 5. Достигнув внутреннего кольца 9, частицы материала за счет центробежной силы направляются на внутреннюю поверхность внутренней конической втулки 7. Так как образующая 16 каждой конической втулки 7 и 11 расположена под углом, превышающим угол естественного откоса материала, частицы материала перемещаются от кольца 9 в сторону правого диска 5. Крупные частицы, достигнув правого диска 5, проникают через дугообразные сквозные прорези 15 в правом диске 5 и затем попадают в рабочий объем между левым диском 4, вращающимся от горизонтального вала 6, и правым диском 5, вращающимся в противоположную сторону с горизонтальной шнековой трубой 10 загрузочного устройства 2. Материал измельчается с помощью ударных бил 13 и 14 и направляется в разгрузочный патрубок 3. Более мелкие частицы проходят через отверстия 12 в конических втулках 7 и за счет центробежной силы направляются на внутреннюю поверхность следующей конической втулки 7, жестко присоединенной к правому диску 5 торцом 8. Процесс разделения материала по крупности во время его движения вдоль внутренней поверхности конической втулки 7 и попадания крупных частиц в рабочее пространство между левым 4 и правым 5 диском повторяется до тех пор, пока самые мелкие частицы не попадут на внутреннюю сплошную поверхность внешней конической втулки 11. Данные частицы также проникают через дугообразные сквозные прорези 15 в правом диске 5 и затем попадают в периферийную часть рабочего объема между левым 4 и правым 5 диском. Так как частицы, прошедшие через отверстия 12 в конических втулках 7, уменьшаются в размерах от центра к периферии, соответственно, уменьшается зазор между левым 4 и правым 5 диском. При встречном вращении дисков 4 и 5 на частицы материала воздействуют раздавливающие и истирающие нагрузки. Частицы материала разрушаются в рабочем пространстве между ударными билами 13 и 14, закрепленными на рабочих поверхностях дисков 4 и 5. Готовый продукт вылетает из корпуса 1 через разгрузочный патрубок 3. С целью исключения забивания материалом отверстий 12 в конических втулках 7 данные отверстия выполнены в форме усеченного конуса с большим основанием в сторону периферии. С целью исключения заклинивания частиц в дугообразных сквозных прорезях 15 правого диска 5 радиальная ширина каждой дугообразной сквозной прорези 15 превышает D_max. Так как частицы материала при перемещении от центра к периферии дисков 4 и 5 уменьшаются в размерах, соответственно, равномерно уменьшается и зазор между дисками 4 и 5 от (1...1,5)D_max до (0,1...0,5) D_max, а, следовательно, горизонтальный размер ударных бил 13 и 14 и расстояние между смежными ударными билами в ряду.

Конструкция центробежного дискового измельчителя с противоположно вращающимися левым и правым дисками, а также коническими втулками и дугообразными сквозными прорезями в правом диске, позволяет обеспечить селективное воздействие на частицы в зависимости от их крупности.

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 диски, отличающийся тем, что диски расположены вертикально, левый диск жестко закреплен на горизонтальном валу, а к правому диску от его центра к периферии посредством конических втулок, жестко соединенных с правым диском их торцами большего диаметра и расположенных друг за другом в вертикальной плоскости, жестко прикреплены кольца, внутреннее из которых насажено на горизонтальную шнековую трубу, соосную горизонтальному валу, конические втулки за исключением внешней выполнены перфорированными и имеют угол наклона образующей в сторону правого диска, превышающий угол естественного откоса материала, отверстия в перфорированных конических втулках выполнены в форме усеченного конуса с большим диаметром в сторону периферии, а меньший диаметр уменьшается от центра дисков к периферии от (1...1,5)D_max до (0,1...0,5)D_max, зазор между левым и правым дисками равномерно уменьшается от центра к их периферии от (1...1,5)D_max до (0,1...0,5)D_max, где D_max – максимальный размер частиц измельчаемого материала, на рабочих поверхностях левого и правого дисков жестко закреплены по концентрическим окружностям ряды ударных бил, расположенные между собой, горизонтальный размер ударных бил и расстояние между смежными ударными билами в ряду уменьшаются соответственно уменьшению зазора между левым и правым дисками, в котором выполнены дугообразные сквозные прорези с радиальным размером, превышающим D_max, при этом внутренняя поверхность каждой конической втулки и поверхность дугообразных сквозных прорезей большего радиуса имеют общую образующую.