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. Верхний 4 и нижний 5 диски имеют коническую рабочую поверхность с углом β наклона образующей к горизонту, превышающим угол α естественного откоса материала. На периферии верхней поверхности нижнего диска 5 жестко прикреплены вертикальные отбойные кольца 6, перед которыми с технологическим радиальным зазором на нижней поверхности верхнего диска 4 симметрично в плане и по окружности жестко прикреплены кулачки 7 с дугообразной рабочей поверхностью шириной, превышающей D_max, где D_max – максимальный размер частиц исходного материала. Расстояние между смежными кулачками 7 по длине окружности превышает 2D_max. В нижней части вертикальных отбойных колец 6 до поверхности нижнего диска 5 выполнены сквозные призматические щели 8 с наименьшей высотой на внутренней поверхности отбойного кольца 6. Вертикальный зазор между рабочими поверхностями верхнего и нижнего дисков уменьшается от центра к периферии от (1,5...2,0)D_max до (0,5…1,0)D_max. От центра дисков 4 и 5 перед внутренним рядом кулачков 7 к коническим рабочим поверхностям верхнего 4 и нижнего 5 дисков жестко прикреплены радиальные ребра 9 и 10 прямоугольного поперечного сечения, высота которых, а также высота вертикальных отбойных колец 6 со сквозными призматическими щелями 8 и минимальный вертикальный зазор между рабочей поверхностью кулачков 7 и верхней поверхностью нижнего диска 5 уменьшаются пропорционально уменьшению вертикального зазора между рабочими поверхностями дисков 4 и 5. Изобретение обеспечивает повышение эффективности процесса измельчения и производительности по готовому продукту. 5 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 ротора в виде дисков с конической рабочей поверхностью.

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, ВО2С 13/14, опубл. 05.07.1979, бюл. № 25).

Недостатками известной конструкции 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 данное устройство характеризуется низкой эффективностью процесса измельчения. Это связано с отсутствием селективного воздействия на частицы материала и низкой производительностью по готовому продукту.

Изобретение направлено на повышение эффективности процесса измельчения и производительности по готовому продукту за счет селективного воздействия на частицы материала.

Это достигается тем, что центробежный дисковый измельчитель содержит цилиндрический корпус с загрузочным и разгрузочным патрубками, противоположно вращающиеся верхний и нижний диски. Согласно предложенному решению верхний и нижний диски имеют коническую рабочую поверхность с углом наклона образующей к горизонту, превышающем угол естественного откоса материала. На периферии верхней поверхности нижнего диска жестко прикреплены вертикальные отбойные кольца, перед которыми с технологическим радиальным зазором на нижней поверхности верхнего диска симметрично в плане и по окружности жестко прикреплены кулачки с дугообразной рабочей поверхностью шириной, превышающей D_max, где D_max – максимальный размер частиц исходного материала. Расстояние между смежными кулачками по длине окружности превышает 2D_max. В нижней части вертикальных отбойных колец до поверхности нижнего диска выполнены сквозные призматические щели с наименьшей высотой на внутренней поверхности отбойного кольца. Вертикальный зазор между рабочими поверхностями верхнего и нижнего дисков уменьшается от центра к периферии от (1,5...2,0)D_max до (0,5…1,0)D_max. От центра дисков перед внутренним рядом кулачков к коническим рабочим поверхностям верхнего и нижнего дисков жестко прикреплены радиальные ребра прямоугольного поперечного сечения, высота которых, а также высота вертикальных отбойных колец со сквозными призматическими щелями и минимальный вертикальный зазор между рабочей поверхностью кулачков и верхней поверхностью нижнего диска уменьшаются пропорционально уменьшению вертикального зазора между рабочими поверхностями дисков.

Сущность изобретения поясняется чертежом, где на фиг.1 изображен продольный разрез измельчителя; на фиг.2 – разрез А-А на фиг.1 (радиальные ребра); на фиг.3 – разрез Б-Б на фиг. 1 (вертикальные отбойные кольца и кулачки); на фиг. 4 – разрез В-В на фиг. 1 (сквозные призматические щели); на фиг. 5 вид Г на фиг.1 (поперечное сечение сквозных призматических щелей).

Центробежный дисковый измельчитель содержит цилиндрический корпус 1 с загрузочным 2 и разгрузочным 3 патрубками, противоположно вращающиеся верхний 4 и нижний 5 диски. Верхний 4 и нижний 5 диски имеют коническую рабочую поверхность с углом β наклона образующей к горизонту, превышающим угол α естественного откоса материала. На периферии верхней поверхности нижнего диска 5 жестко прикреплены, например сваркой, вертикальные отбойные кольца 6, перед которыми с технологическим радиальным зазором на нижней поверхности верхнего диска 4 симметрично в плане и по окружности жестко прикреплены, например сваркой, кулачки 7 с дугообразной рабочей поверхностью шириной, превышающей D_max, где D_max – максимальный размер частиц исходного материала. Расстояние между смежными кулачками 7 по длине окружности превышает 2D_max. В нижней части вертикальных отбойных колец 6 до поверхности нижнего диска 5 выполнены сквозные призматические щели 8 с наименьшей высотой на внутренней поверхности отбойного кольца 6. Вертикальный зазор между рабочими поверхностями верхнего 4 и нижнего 5 дисков уменьшается от центра к периферии от (1,5...2,0)D_max до (0,5…1,0)D_max. От центра дисков 4 и 5 перед внутренним рядом кулачков 7 к коническим рабочим поверхностям верхнего 4 и нижнего 5 дисков жестко прикреплены, например сваркой, радиальные ребра, соответственно 9 и 10 прямоугольного поперечного сечения, высота которых, а также высота вертикальных отбойных колец 6 со сквозными призматическими щелями 8 и минимальный вертикальный зазор между рабочей поверхностью кулачков 7 и верхней поверхностью нижнего диска 5 уменьшаются пропорционально уменьшению вертикального зазора между рабочими поверхностями дисков 4 и 5. В случае необходимости имеется возможность поднятия верхнего диска 4 за счет пружинной опоры 11.

Центробежный дисковый измельчитель работает следующим образом. Измельчаемый материал, например известняк влажностью до 2%, попадает в загрузочный патрубок 2, после чего под действием центробежной силы направляется в рабочий объем между коническими рабочими поверхностями верхнего 4 и нижнего 5 дисков. Так как вертикальный зазор между коническими рабочими поверхностями равномерно уменьшается от центра дисков 4 и 5 к их периферии, частицы распределяются в соответствии с их размерами.

При значительной частоте встречного вращения верхнего 4 и нижнего 5 дисков частицы материала испытывают интенсивные ударные, раздавливающие и истирающие нагрузки посредством радиальных ребер 9 и 10 прямоугольного поперечного сечения, закрепленных на конических рабочих поверхностях дисков 4 и 5. По мере уменьшения размеров частиц происходит их радиальное перемещение от центра вращения дисков 4 и 5 к их периферии в сторону зоны действия кулачков 7 и отбойных колец 6. Недостаточно измельченные частицы задерживаются с помощью отбойных колец 6 и дополнительно измельчаются до тех пор, пока они не пройдут в сквозные призматические щели 8 в отбойных кольцах 6, жестко закрепленных на нижнем диске 5. При этом частицы попадают в рабочий объем между дугообразной рабочей поверхностью кулачков 7 и верхней рабочей поверхностью нижнего диска 5 и раздавливаются и истираются за счет уменьшения вертикального зазора между данными поверхностями при их встречном вращении. Вертикальные отбойные кольца 6 выполняют функцию дополнительного воздействия на частицы и их разделения по крупности, что способствует селективному воздействию на частицы в зависимости от их размера. Пройдя периферийную зону дисков 4 и 5, измельченный продукт потоком воздуха выносится из корпуса 1 через разгрузочный патрубок 3. Недробимый материал проходит через рабочий объем путем поднятия верхнего диска 4 за счет пружинной опоры 11.

Максимальная величина вертикального зазора между коническими рабочими поверхностями дисков 4 и 5 обусловлена возможностью подачи и захвата кусков материала с максимальным размером, а минимальная величина зазора обусловлена возможностью получения готового продукта определенного класса. Установка конических рабочих поверхностей верхнего 4 и нижнего 5 дисков с углом β наклона образующей к горизонту, превышающем угол α естественного откоса материала, обеспечивает повышение интенсивности прохождения частиц материала в рабочем пространстве между коническими рабочими поверхностями и повышение интенсивности воздействия радиальных ребер 9 и 10 на материал. Наличие пружинной опоры 11 исключает заклинивание частиц материала между верхним 4 диском и нижним 5 диском. Уменьшение вертикального зазора между коническими рабочими поверхностями верхнего диска 4 и нижнего диска 5 обеспечивает распределение частиц по радиальному размеру рабочего пространства в зависимости от крупности частиц. Наличие вертикальных отбойных колец 6 со сквозными призматическими щелями 8 и кулачков 7 обеспечивает дополнительное измельчение частиц и их вывод к периферии по мере готовности по размерам. Уменьшение высоты радиальных ребер 9 и 10 от центра дисков 4 и 5 к их периферии, а также вертикальных отбойных колец 6 со сквозными призматическими щелями 8 и минимального вертикального зазора между дугообразной рабочей поверхностью кулачков 7 и верхней поверхностью нижнего диска 5 обеспечивают избирательное воздействие на частицы в зависимости от их крупности. Геометрическая форма сквозных призматических щелей 8 исключает их забивание материалом при его прохождении в сторону разгрузки. Таким образом, осуществляется селективное воздействие на частицы материала по мере уменьшения их размеров.

Все вышесказанное позволит повысить эффективность процесса измельчения и увеличить производительность по готовому продукту за счет селективного воздействия на измельчаемый материал.

Центробежный дисковый измельчитель, содержащий цилиндрический корпус с загрузочным и разгрузочным патрубками, противоположно вращающиеся верхний и нижний диски, отличающийся тем, что верхний и нижний диски имеют коническую рабочую поверхность с углом наклона образующей к горизонту, превышающим угол естественного откоса материала, на периферии верхней поверхности нижнего диска жестко прикреплены вертикальные отбойные кольца, перед которыми с технологическим радиальным зазором на нижней поверхности верхнего диска симметрично в плане и по окружности жестко прикреплены кулачки с дугообразной рабочей поверхностью шириной, превышающей D_max, где D_max – максимальный размер частиц исходного материала, расстояние между смежными кулачками по длине окружности превышает 2D_max, в нижней части вертикальных отбойных колец до поверхности нижнего диска выполнены сквозные призматические щели с наименьшей высотой на внутренней поверхности отбойного кольца, вертикальный зазор между рабочими поверхностями верхнего и нижнего дисков уменьшается от центра к периферии от (1,5...2,0)D_max до (0,5…1,0)D_max, от центра дисков перед внутренним рядом кулачков к коническим рабочим поверхностям верхнего и нижнего дисков жестко прикреплены радиальные ребра прямоугольного поперечного сечения, высота которых, а также высота вертикальных отбойных колец со сквозными призматическими щелями и минимальный вертикальный зазор между рабочей поверхностью кулачков и верхней поверхностью нижнего диска уменьшаются пропорционально уменьшению вертикального зазора между рабочими поверхностями дисков.