RU2616792C1 - Disintegrator-classifier of loose materials - Google Patents

Abstract

FIELD: machine engineering.

SUBSTANCE: disintegrator-classifier of bulk material comprises two aerodynamic impellers (1) with clearance. Between the working surfaces of the wheels is formed by autogenous grinding zone. The wheels are located inside the casing (6). The wheels are arranged to counter-rotation. The wheels are mounted coaxially on a fixed hollow axle (3) with holes (4) for supplying the starting material. The openings are in communication with the working chamber (8). Wheels and centrifugal classifier particles form a single body in the mechanism of the device. A single organ is situated in transit casing of air-dust mixture.

EFFECT: continuous autogenous grinding and separation.

12 cl, 2 dwg

Description

Область техники, к которой относится изобретениеFIELD OF THE INVENTION

Изобретение относится к средствам самоизмельчения и сепарации различных твердых материалов и может найти применение во многих отраслях промышленности.The invention relates to means for self-grinding and separation of various solid materials and may find application in many industries.

Уровень техникиState of the art

Известны конструкции дезинтеграторов:Known designs of disintegrators:

1. RU №2004118152 А, кл. В02С 13/22, 2005.1. RU No. 2004118152 A, cl. B02C 13/22, 2005.

2. RU №93012868 А, кл. В02С 13/22, 1996.2. RU No. 93012868 A, cl. B02C 13/22, 1996.

Дезинтегратор состоит из корпуса, в котором размещены два ротора. Роторы насажены на валы и оснащены шкивами, которые обеспечивают вращение роторов в противоположные стороны. Дезинтегратор снабжен загрузочным патрубком. На роторах консольно закреплены пальцы, которые расположены концентрическими рядами, а каждый ряд пальцев одного ротора расположен между двумя рядами пальцев другого ротора. На съемные пальцы туго посажены стаканы цилиндрической формы, изготовленные из твердосплавного материала. Ротор-диски вращаются в противоположные стороны. Через загрузочное отверстие подают измельчаемый материал, который поступает в центральную часть межроторного пространства. Частицы материала, ударами пальцев первого ряда и приобретая соответствующую этому ряду пальцев скорость, центробежной силой выбрасываются на движущийся навстречу второй ряд пальцев. Получив удар пальцев второго ряда, они отскакивают от него и, меняя вектор скорости, выбрасываются на третий ряд пальцев и т.д. Последним пальцевым рядом частицы обрабатываемого материала выбрасываются из зоны обработки и выгружаются из рабочей камеры через разгрузочное отверстие.The disintegrator consists of a housing in which two rotors are placed. The rotors are mounted on shafts and equipped with pulleys that provide rotation of the rotors in opposite directions. The disintegrator is equipped with a loading pipe. Fingers that are arranged in concentric rows are fixed on the rotors, and each row of the fingers of one rotor is located between two rows of fingers of the other rotor. Glasses of a cylindrical shape made of carbide material are tightly planted on removable fingers. Rotor discs rotate in opposite directions. Through the feed opening serves crushed material, which enters the Central part of the inter-rotor space. Particles of material, by blows of the fingers of the first row and acquiring the speed corresponding to this row of fingers, are ejected by centrifugal force onto the second row of fingers moving towards them. Having received a blow from the fingers of the second row, they bounce off it and, changing the velocity vector, are thrown onto the third row of fingers, etc. With the last finger row, particles of the processed material are ejected from the treatment zone and discharged from the working chamber through the discharge opening.

Данные конструкции дезинтегратора имеет следующие недостатки.These design of the disintegrator has the following disadvantages.

Низкая эффективность измельчения из-за постоянно действующих динамических нагрузок на пальцы ротора и втулки и вследствие этого абразивного износа этих элементов. Недостаточный ресурс работы роторов конструкции дезинтегратора, снабженной съемными пальцами, на которые туго посажены съемные стаканы цилиндрической формы, изготовленные из твердосплавного материала, причем стаканы туго посажены на каждый палец двух роторов. Главным недостатком является отсутствие гарантированной фракции измельченного продукта и связанной с этим необходимостью введения дополнительных устройств классификации в технологический процесс измельчения. Высокий износ и связанные с ним частые работы по замене частей устройства, низкая производительность, высокая металлоемкость, высокое энергопотребление.Low grinding efficiency due to constantly acting dynamic loads on the fingers of the rotor and the sleeve and, as a result, the abrasive wear of these elements. Insufficient working life of the rotors of the disintegrator design, equipped with removable fingers, on which detachable cylindrical cups made of hard-alloy material are tightly fitted, and the cups are tightly mounted on each finger of two rotors. The main disadvantage is the lack of a guaranteed fraction of the crushed product and the associated need for the introduction of additional classification devices in the grinding process. High wear and associated frequent work on replacing parts of the device, low productivity, high metal consumption, high energy consumption.

Сущность изобретенияSUMMARY OF THE INVENTION

Задачей, решаемой заявленным изобретением, является создание непрерывного процесса самоизмельчения и сепарации, происходящего в одном устройстве (объединенных в едином механизме) для получения готового продукта с верхним контролируемым пределом размеров частиц необходимой тонины, методом встречного соударения потоков воздушно-сырьевой смеси, при котором энергия, затрачиваемая на измельчение, расходуется в большей степени на создание напряжений растяжения (разрыва) в кусках измельчаемого материала и исключается создание напряжений, возникающих под действием сил сжатия, при этом отсутствует необходимость в мелющих телах.The problem solved by the claimed invention is the creation of a continuous process of self-grinding and separation that takes place in one device (combined in a single mechanism) to obtain the finished product with an upper controlled particle size limit of the required fineness, by counter-impacting the flows of the air-raw mixture, in which the energy spent on grinding, is spent more on the creation of tensile stresses (rupture) in pieces of the crushed material and excludes the creation of stresses, arising under the action of compression forces, while there is no need for grinding media.

Технический результат предлагаемого изобретения заключается в создании скоростного, мощного и в то же время энергоэффективного, простого, надежного устройства для разрушения исходного сырья, несущего в себе функции единого органа разрушения и классификации частиц по крупности для получения дешевого измельчения и обеспечивающего упрощение процесса измельчения, в сокращении удельного расхода энергии, исключении отдельной операции классификации частиц, снижении металлоемкости, получении готового продукта с заданной крупностью частиц, исключение мелющих тел. Изобретение позволяет снизить удельный расход энергии на 90% по сравнению с существующими современными технологиями при отсутствии мелющих тел за счет столкновения частиц между собой и с элементами конструкции рабочей камеры.The technical result of the invention consists in creating a high-speed, powerful and at the same time energy-efficient, simple, reliable device for destroying the feedstock, which carries the functions of a single organ of destruction and classification of particles by size to obtain cheap grinding and simplifying the grinding process, in reducing specific energy consumption, the exclusion of a separate operation for the classification of particles, reduction of metal consumption, obtaining the finished product with a given particle size , With the exception of grinding bodies. The invention allows to reduce specific energy consumption by 90% compared with existing modern technologies in the absence of grinding media due to the collision of particles with each other and with the structural elements of the working chamber.

Указанный технический результат обеспечивается за счет того, что устройство дезинтегратора-классификатора сыпучих материалов содержит установленные напротив друг друга аэродинамические рабочие колеса с образованием между ними рабочей камеры. Аэродинамические рабочие колеса расположены внутри кожуха с отверстием для выхода готового продукта. Аэродинамические рабочие колеса закреплены на ступицах, установленных на полых осях (по меньшей мере одной оси), имеют возможность встречного вращения и разгоняют потоки воздушно-сырьевой смеси, приводя их во встречное столкновение. Между поверхностями рабочей камеры образуется зона самоизмельчения. Самоизмельчение достигается путем разгоняющего, ударного, отражающего воздействия поверхностей аэродинамических колес на измельчаемый материал.The specified technical result is provided due to the fact that the device of the disintegrator-classifier of bulk materials contains aerodynamic impellers mounted opposite each other with the formation of a working chamber between them. Aerodynamic impellers are located inside the casing with a hole for the exit of the finished product. Aerodynamic impellers are mounted on hubs mounted on hollow axles (at least one axis), have the possibility of oncoming rotation and accelerate the flows of the air-raw mixture, leading them in a collision. A self-grinding zone is formed between the surfaces of the working chamber. Self-grinding is achieved by accelerating, impact, reflecting effects of the surfaces of aerodynamic wheels on the crushed material.

Исходное сырье подается через отверстие (полость) оси и, всасываясь, поступает в рабочую камеру помола, где меняет направление с осевого на радиальное, вращается, создавая закрученные потоки воздушно-сырьевой смеси, происходит лобовое соударение кусков исходного сырья с разрушением и рассеиванием равномерно по всему объему рабочей камеры, при этом центробежным классификатором частиц создается препятствие измельчаемого материала к выходу из активной рабочей зоны до его полного ультратонкого измельчения с контролируемым верхним пределом размеров частиц. Усилие воздействий на измельчаемый материал в тысячи раз превосходит сопротивление разрушению кусков и частиц исходного сырья благодаря массивности вращающихся колес, обладающих функцией маховиков - накопителей кинетической энергии, переходящей в механическую энергию измельчения. Воздействия, в том числе и тормозящие, исходного сырья на аэродинамические рабочие колеса ничтожно малы, благодаря запасу энергии вращательного движения аэродинамических рабочих колес. Масса аэродинамических рабочих колес многократно превышает массу измельчаемого материала, находящегося в рабочей камере. Воздействия оказываются направленными ударами, отражением и разгоном воздушно-сырьевой смеси и создаются рабочими элементами аэродинамического рабочего колеса. Аэродинамическое рабочее колесо содержит элементы в виде радиальных ребер. Задаваемая тонина частиц регулируется за счет скорости вращения аэродинамического рабочего колеса, являющегося единым органом с центробежным классификатором частиц. Периферия рабочей камеры (кольцевой зазор) снабжена по меньшей мере одним вентилятором (кольцевой решеткой), являющимся вместе с аэродинамическим рабочим колесом единым органом, выполняющим функции центробежного классификатора относительно крупности частиц и препятствующим выходу измельченного продукта до достижения им требуемой тонины. В одном узле устройства происходит непрерывный процесс измельчения, сушки и классификации измельчаемого материала. Сушка потоков частиц происходит во время их прохождения через зазор между составляющими центробежного классификатора частиц, находящимися во встречном вращении.The feedstock is fed through the hole (cavity) of the axis and, being absorbed, enters the grinding working chamber, where it changes direction from axial to radial, rotates, creating swirling flows of the air-raw mixture, and frontal collision of pieces of feedstock occurs with destruction and dispersion evenly throughout the volume of the working chamber, while the centrifugal particle classifier creates an obstacle to the crushed material to exit the active working zone until it is completely ultrafine grinding with a controlled upper limit ohm particle size. The force exerted on the crushed material is thousands of times greater than the resistance to destruction of pieces and particles of the feedstock due to the massiveness of the rotating wheels, which have the function of flywheels - kinetic energy storage devices that transform into mechanical grinding energy. The impacts, including inhibitory, of the feedstock on the aerodynamic impellers are negligible due to the energy reserve of the rotational motion of the aerodynamic impellers. The mass of the aerodynamic impellers is many times greater than the mass of the crushed material located in the working chamber. The impacts are directed blows, reflection and dispersal of the air-raw mixture and are created by the working elements of the aerodynamic impeller. The aerodynamic impeller contains elements in the form of radial ribs. The set particle fineness is controlled by the rotation speed of the aerodynamic impeller, which is a single organ with a centrifugal particle classifier. The periphery of the working chamber (annular gap) is equipped with at least one fan (annular grill), which, together with the aerodynamic impeller, is a single body that acts as a centrifugal classifier with respect to particle size and prevents the exit of the crushed product until it reaches the desired fineness. In one node of the device there is a continuous process of grinding, drying and classification of the crushed material. Particle flows are dried during their passage through the gap between the components of the centrifugal particle classifier, which are in counter rotation.

Измельчение в устройстве дезинтегратора-классификатора происходит под действием сил удара и трения, вызванных воздействием элементов конструкции рабочей камеры, а также взаимодействием встречных потоков воздушно-сырьевой смеси, что приводит к образованию первичных трещин либо развитию существующих дефектов структуры в частицах и кусках измельчаемого материала. Когда передняя часть куска или частицы резко останавливается твердой поверхностью аэродинамического колеса, либо встречно движущимся куском или частицей, силы инерции развивают внутри частицы значительные напряжения, которые превышают механическое сопротивление, после чего от точки контакта вдоль поверхностей наименьшего сопротивления немедленно начинают образовываться трещины, распространяющиеся по всей структуре куска или частицы. С удалением частиц измельчаемого материала к периферии рабочей камеры растут центробежные силы, которые вызывают разрывающие (растягивающие) напряжения, ведущие к полному разрушению измельчаемого материала. В указанном устройстве большее воздействие на разрушение измельчаемого материала оказывает именно центробежная сила.Grinding in the classifier-disintegrator device occurs under the influence of impact and friction forces caused by the action of structural elements of the working chamber, as well as the interaction of oncoming flows of the air-raw material mixture, which leads to the formation of primary cracks or the development of existing structural defects in particles and pieces of the crushed material. When the front part of a piece or particle stops abruptly with a solid surface of the aerodynamic wheel, or with a counter-moving piece or particle, the inertia forces develop significant stresses inside the particle that exceed the mechanical resistance, after which cracks propagating from the point of contact along the surfaces of least resistance propagate throughout the structure of a piece or particle. With the removal of particles of the crushed material to the periphery of the working chamber, centrifugal forces grow, which cause tensile (tensile) stresses, leading to the complete destruction of the crushed material. In the specified device, the centrifugal force exerts a greater effect on the destruction of the crushed material.

Механическая энергия, затрачиваемая на измельчение и сепарацию, передается от вращения рабочего колеса, таким образом энергозатраты всего процесса определяются лишь раскручиванием и поддержанием заданной скорости вращения рабочих колес.The mechanical energy spent on grinding and separation is transferred from the rotation of the impeller, so the energy consumption of the whole process is determined only by untwisting and maintaining the given speed of rotation of the impellers.

Рабочий процесс измельчения и сепарации связан с ударным и истирающим изнашиванием элементов конструкции устройства абразивными компонентами воздушно-сырьевой смеси, вызванным высокими местными напряжениями в измельчающих элементах. Поэтому элементы рабочей камеры: радиальные ребра, поверхности между радиальными ребрами, элементы центробежного классификатора частиц, а также отверстие (внутренняя поверхность) полой оси выполнены с возможностью нанесения на них износостойких покрытий либо с возможностью закрепления на них износостойких (абразивостойких) деталей в виде твердосплавных, металлокерамических, керамических, металлополимерных, полимерных элементов, защищающих конструкцию от износа, выполняющих функцию футеровки, хотя при данном подходе к измельчению воздействия компонентами воздушно-сырьевой смеси к конструкции устройства и износу футеровки незначительны.The grinding and separation workflow is associated with shock and abrasion wear of the structural elements of the device by the abrasive components of the air-raw material mixture caused by high local stresses in the grinding elements. Therefore, the elements of the working chamber: radial ribs, surfaces between radial ribs, elements of a centrifugal particle classifier, and also the hole (inner surface) of the hollow axis are made with the possibility of applying wear-resistant coatings to them or with the possibility of fixing wear-resistant (abrasion-resistant) parts to them in the form of carbide, ceramic-metal, ceramic, metal-polymer, polymer elements that protect the structure from wear, perform the function of a lining, although with this approach to grinding in the impact of the components of the air-raw mixture to the design of the device and the wear of the lining are negligible.

Краткое описание чертежейBrief Description of the Drawings

Фиг. 1 - общий вид устройства.FIG. 1 is a general view of the device.

Фиг. 2 - общий вид устройства с направлением движения воздушных потоков.FIG. 2 is a general view of the device with the direction of air flow.

На фигурах цифрами обозначены следующие позиции:In the figures, the numbers indicate the following positions:

1 - аэродинамическое рабочие колеса; 2 - ступица; 3 - ось; 4 - отверстие для подачи исходного материала; 5 - радиальные ребра; 6 - кожух; 7 - вентиляторы; 8 - рабочая камера; 9 - центральная область рабочей камеры; 10 - сквозные каналы оси; 11 - сквозные каналы ступицы; 12 - воздухоканал с клапаном регулирования; 13 - нагнетатель воздушных потоков; 14 - периферия рабочей камеры; 15 - зона классификации; 16 - лопатки центробежного классификатора частиц; 17 - кольцевой канал.1 - aerodynamic impellers; 2 - a nave; 3 - axis; 4 - hole for supplying the source material; 5 - radial ribs; 6 - a casing; 7 - fans; 8 - a working chamber; 9 - the Central region of the working chamber; 10 - through channels of the axis; 11 - through channels of the hub; 12 - air duct with a control valve; 13 - air flow supercharger; 14 - the periphery of the working chamber; 15 - classification zone; 16 - blades of a centrifugal particle classifier; 17 - an annular channel.

Осуществление изобретенияThe implementation of the invention

Заявленное устройство для измельчения и классификации материалов состоит из двух аэродинамических рабочих колес (1), закрепленных на ступицах (2) подшипниковых узлов, которые установлены на соосных неподвижных полых осях (3) (либо одной оси) с отверстиями (4) для подачи исходного материала, сообщающимися с рабочей камерой. Неподвижные полые оси (либо одна ось) установлены в разъемных опорах. На ступицах (2) имеются шкивы, воспринимающее вращательное движение от шкивов двигателей, как при помощи ремней, так и путем безременного прямого (либо через муфту) присоединения вала двигателя к одной из ступиц, либо применением редукторов. Аэродинамические рабочие колеса (1) имеют в своем составе у оси ступицу, обод в центральной части и торцевое кольцо на периферии где, в свою очередь, установлен центробежный классификатор частиц. На рабочей поверхности аэродинамических колес имеются радиальные ребра (5). Аэродинамические рабочие колеса помещены под кожух (6) транзита воздушно-пылевой смеси (продукта измельчения). На наружных торцах аэродинамических рабочих колес установлены вентиляторы (7), которые нагнетают воздушные потоки под кожух (6) для дальнейшей транспортировки воздушно-пылевой смеси, при этом препятствуют выходу измельченного продукта из-под кожуха в окружающее пространство вне технологической линии. Между аэродинамическими рабочими колесами образована зона (8) самоизмельчения (или рабочая камера). Материал для измельчения поступает в центральную область рабочей камеры (9). Для обеспечения воздушным объемом рабочей камеры предусмотрены вентиляционные каналы (10) в стенках неподвижной полой оси, а также вентиляционные каналы (11) в ступицах, эти каналы являются питателем для нагнетателя воздушных потоков (13), закрепленного внутри рабочей камеры на элементах аэродинамических рабочих колеса, при необходимости также осуществляется подача через них сжатого воздуха компрессором. Также, с целью компенсации воздушного объема внутри рабочей камеры, предусмотрен дополнительный воздухоканал в оси с клапаном регулирования (12). Благодаря направленному движению воздушных потоков снимается избыточное тепло с деталей устройства (и направляется в зону помола для поддержания необходимого температурного режима среды самоизмельчения), защищаются подшипниковые узлы от проникновения пыли. В зависимости от требований безопасности к технологическому процессу помола того или иного материала, в рабочую камеру, помимо воздуха, могут подаваться разного рода инертные газы и/или смеси газов (например, аргон, азот и прочие) либо аэрозоли для предотвращения и/или снижения уровня взрывопожароопасности. В зависимости от требований технологического процесса измельчения того или иного материала, в рабочую камеру, помимо воздуха, могут подаваться разного рода активирующие газы (диоксид углерода)/аэрозоли, которые способствуют ускорению процесса измельчения (разрушения кристаллической решетки с разрывом межмолекулярных связей) и/или активации поверхности измельчаемого материала.The claimed device for grinding and classification of materials consists of two aerodynamic impellers (1) mounted on the hubs (2) of the bearing assemblies that are mounted on coaxial fixed hollow axes (3) (or one axis) with holes (4) for supplying the source material communicating with the working camera. Fixed hollow axes (or one axis) are installed in split supports. On the hubs (2) there are pulleys that sense rotational motion from the engine pulleys, both with the help of belts, and by means of direct direct (either through the coupling) connection of the motor shaft to one of the hubs, or by using gearboxes. Aerodynamic impellers (1) incorporate a hub near the axis, a rim in the central part and an end ring at the periphery where, in turn, a centrifugal particle classifier is installed. On the working surface of the aerodynamic wheels there are radial ribs (5). Aerodynamic impellers are placed under the casing (6) of the transit of the air-dust mixture (grinding product). Fans (7) are installed on the outer ends of the aerodynamic impellers, which pump air flows under the casing (6) to further transport the air-dust mixture, while preventing the crushed product from coming out from under the casing into the surrounding space outside the processing line. Between the aerodynamic impellers, a self-grinding zone (8) (or a working chamber) is formed. The material for grinding enters the central region of the working chamber (9). To ensure the air volume of the working chamber, ventilation channels (10) are provided in the walls of the fixed hollow axis, as well as ventilation channels (11) in the hubs, these channels are a feeder for the air flow supercharger (13), mounted inside the working chamber on the elements of the aerodynamic impellers, if necessary, compressed air is also supplied through them by the compressor. Also, in order to compensate for the air volume inside the working chamber, an additional air channel is provided in the axis with the control valve (12). Due to the directional movement of air flows, excess heat is removed from the parts of the device (and sent to the grinding zone to maintain the necessary temperature regime of the self-grinding medium), bearing assemblies are protected from dust. Depending on the safety requirements for the technological process of grinding a particular material, in addition to air, various types of inert gases and / or gas mixtures (for example, argon, nitrogen and others) or aerosols can be supplied to the working chamber to prevent and / or reduce the level explosion and fire hazard. Depending on the requirements of the technological process of grinding a particular material, in addition to air, various kinds of activating gases (carbon dioxide) / aerosols can be supplied to the working chamber, which contribute to the acceleration of the grinding process (destruction of the crystal lattice with breaking of intermolecular bonds) and / or activation the surface of the crushed material.

На периферии (14) рабочей камеры образована зона (15) классификации измельчаемого материала относительно крупности частиц. Между встречно вращающимися аэродинамическими рабочими колесами на их периферии выполнен кольцевой зазор, в области которого или непосредственно внутри находятся лопатки (16) для классификации воздушно-пылевой смеси, в виде планок, крыльчатки, пластин или другой формы с функцией лопатки. Центробежный классификатор частиц и его составляющие лопатки (16) расположены по окружности на периферии аэродинамического рабочего колеса и ограниченного пространства между рабочими поверхностями измельчения исходного сырья, для высвобождения частиц заданной фракции помола через зону центробежного классификатора в кожух. Совмещение рабочих органов измельчения и классификации частиц происходит в области края зоны измельчения. Классификатор частиц выполнен с возможностью реализации как в теле аэродинамических рабочих колес, так и отдельным устройством, закрепленным на аэродинамические рабочие колеса единым органом в механизме устройства. Лопатки (16) классификатора частиц могут устанавливаться на одно из колес либо на оба, в зависимости от поставленных задач по производительности, необходимой фракции готового продукта, вида измельчаемого материала и от прочих параметров. Лопатки (16) классификатора частиц и кольцевые каналы (17) каждого аэродинамического рабочего колеса (1) могут располагаться на разных окружностях. Таким образом установленные на одном аэродинамическом рабочем колесе лопатки могут бесконтактно углубляться в тело противоположного аэродинамического рабочего колеса (1) или элементов закрепленных на них. Лопатки (16) классификатора частиц выполнены с возможностью регулирования угла наклона, угла входа и выхода, радиального удаления относительно центра рабочей камеры и регулирования по глубине посадки в кольцевую канавку (17), для эффективного использования центробежного классификатора частиц.At the periphery (14) of the working chamber, a zone (15) for classifying the milled material with respect to particle size is formed. An annular gap is made between counter-rotating aerodynamic impellers on their periphery, in the area of which or directly inside there are blades (16) for classifying the air-dust mixture, in the form of slats, impellers, plates or another shape with the function of a blade. The centrifugal particle classifier and its constituent vanes (16) are located around the circumference on the periphery of the aerodynamic impeller and the limited space between the working surfaces of grinding the feedstock to release particles of a given grinding fraction through the centrifugal classifier zone into the casing. The combination of the working bodies of grinding and classification of particles occurs in the region of the edge of the grinding zone. The particle classifier is configured to be implemented both in the body of aerodynamic impellers and as a separate device, mounted on aerodynamic impellers as a single body in the mechanism of the device. The blades (16) of the particle classifier can be installed on one of the wheels or on both, depending on the tasks in terms of productivity, the necessary fraction of the finished product, the type of material to be ground, and other parameters. The blades (16) of the particle classifier and the annular channels (17) of each aerodynamic impeller (1) can be located on different circles. Thus, the blades mounted on one aerodynamic impeller can contactlessly penetrate into the body of the opposing aerodynamic impeller (1) or the elements attached to them. The blades (16) of the particle classifier are made with the possibility of adjusting the angle of inclination, the angle of entry and exit, radial removal relative to the center of the working chamber and adjusting the depth of fit into the annular groove (17), for the efficient use of the centrifugal particle classifier.

Устройство работает следующим образом. Аэродинамические рабочие колеса (1), закрепленные на ступицах (2), вращаются на неподвижной конструкции оси (3) навстречу друг к другу. Потоки воздуха и исходного сырья внутри рабочей камеры находятся во вращательном движении, создаваемом радиальными ребрами (5) аэродинамических рабочих колес. Воздух под действием центробежной силы направляется к краям (14) аэродинамических рабочих колес. Как следствие, в центре рабочей камеры образуется зона (9) низкого давления, что приводит к всасыванию воздуха с исходным сырьем извне в отверстия (4) неподвижной конструкции оси. В центральной области (9) рабочей камеры поток воздуха и частиц исходного твердого материала изменяет направление своего движения с осевого на радиальное, вращаясь вокруг оси и устремляясь на периферию (14) рабочей камеры.The device operates as follows. Aerodynamic impellers (1), mounted on the hubs (2), rotate on a fixed axle structure (3) towards each other. The flows of air and feedstock inside the working chamber are in the rotational motion created by the radial ribs (5) of the aerodynamic impellers. Under the action of centrifugal force, the air goes to the edges (14) of the aerodynamic impellers. As a result, a low pressure zone (9) is formed in the center of the working chamber, which leads to the absorption of air with the feedstock from the outside into the holes (4) of the fixed axle structure. In the central region (9) of the working chamber, the flow of air and particles of the initial solid material changes its direction of motion from axial to radial, rotating around the axis and rushing to the periphery (14) of the working chamber.

По меньшей мере на одном из аэродинамических рабочих колес (1) по окружности в области края, или в зазоре между аэродинамическими рабочими колесами, имеется центробежный классификатор частиц с составляющими элементами в виде лопаток (16) расположенными по меньшей мере в один ряд, и находящимися напротив кольцевых каналов (17). Лопатки классификатора частиц имеют возможность бесконтактного углубления в кольцевые канавки в тело противоположного аэродинамического рабочего колеса или элемента, закрепленного на аэродинамическом рабочем колесе. Указанные лопатки (16) выполнены с возможностью бесконтактно находить друг на друга а также возможностью регулирования по углу наклона входа и выхода и радиального удаления относительно центра рабочей камеры и регулирования по глубине посадки. Лопатки могут быть выполнены как отдельными составными частями центробежного классификатора частиц, так и объединенными в цельное кольцо, либо в кольцевые сектора с возможностью бесконтактно находить друг на друга. Потоки воздушно-пылевой смеси исходного твердого материала встречаются с центробежным классификатором частиц, расположенным в области края или в кольцевом зазоре между аэродинамическими рабочими колесами. Лопатки центробежного классификатора частиц (16) движутся по разным окружностям в разных направлениях с зазором между собой, создавая воздушные потоки. Таким образом, в области периферии рабочей камеры в кольцевом зазоре или в области кольцевого зазора для выхода измельченного продукта создается кольцевая область классификации относительно крупности частиц. Легкие, требуемого диапазона размеров и формы частицы измельченного продукта, поступающие в зону классификации, принимают направленное радиальное движение потока воздуха, тяжелые частицы не могут увлечься в зону классификации ввиду своей массы, формы и размеров и продолжают движение внутри рабочей камеры до более глубокого измельчения. В результате измельчения с одновременной классификацией образуются частицы с заданной тониной с верхним пределом размеров частиц, за счет чего происходит более глубокая активация готового продукта и интенсивная гомогенизация многокомпонентных смесей при необходимости. Задаваемая тонина измельчения с верхним контролируемым пределом размеров частиц, регулируется скоростью встречного вращения аэродинамических рабочих колес с центробежным классификатором частиц и расположением лопаток или их конфигурацией.At least one of the aerodynamic impellers (1) around the circumference in the region of the edge, or in the gap between the aerodynamic impellers, has a centrifugal particle classifier with constituent elements in the form of blades (16) located at least in one row, and opposite annular channels (17). The blades of the particle classifier have the possibility of non-contact deepening into the annular grooves in the body of the opposing aerodynamic impeller or an element mounted on the aerodynamic impeller. These blades (16) are made with the ability to contactlessly find each other as well as the ability to adjust the angle of inclination of the inlet and outlet and radial removal relative to the center of the working chamber and regulation of the depth of landing. The blades can be made as separate components of a centrifugal particle classifier, or combined in a single ring, or in ring sectors with the ability to contactlessly find each other. The flows of the air-dust mixture of the starting solid material are encountered with a centrifugal particle classifier located in the region of the edge or in the annular gap between the aerodynamic impellers. The blades of the centrifugal particle classifier (16) move along different circles in different directions with a gap between them, creating air flows. Thus, in the region of the periphery of the working chamber in the annular gap or in the region of the annular gap for the output of the crushed product, an annular classification region is created with respect to particle size. The light particles of the required size and shape range of the particles of the crushed product entering the classification zone accept a directed radial movement of the air flow, heavy particles cannot get carried away into the classification zone due to their mass, shape and size and continue to move inside the working chamber until they are crushed deeper. As a result of grinding with simultaneous classification, particles with a given fineness with an upper limit of particle sizes are formed, due to which there is a deeper activation of the finished product and intensive homogenization of multicomponent mixtures, if necessary. The preset grinding fineness with an upper controlled particle size limit is controlled by the oncoming rotation speed of the aerodynamic impellers with a centrifugal particle classifier and the location of the blades or their configuration.

Заявленный технический результат достигается в одном устройстве центробежного дезинтегратора-классификатора частиц, состоящего из аэродинамического рабочего колеса и центробежного классификатора частиц, объединенных в один механизм, где происходит усиление механической энергии за счет расчетной тяжести массивных вращающихся аэродинамических рабочих колес с функцией маховиков и сложением механических составляющих вращающихся органов механизма: силы и скорости двух аэродинамических рабочих колес, что ведет к усилению мощности воздействия на исходное сырье с высоким коэффициентом полезного действия. Измельчение исходного материала происходит на высоких окружных скоростях, с интенсивным соударением воздушно-сырьевой смеси, истиранием и активацией измельчаемого материала, а также достигается возможность получать гарантированную фракцию с верхним пределом частиц в непрерывном процессе.The claimed technical result is achieved in one device of a centrifugal disintegrator-particle classifier, consisting of an aerodynamic impeller and a centrifugal particle classifier, combined into one mechanism, where mechanical energy is amplified due to the calculated gravity of massive rotating aerodynamic impellers with the function of flywheels and the addition of mechanical components of rotating mechanism organs: forces and speeds of two aerodynamic impellers, which leads to increased power during action on the feedstock with high efficiency. The grinding of the starting material takes place at high peripheral speeds, with intensive collision of the air-raw mixture, abrasion and activation of the ground material, and it is also possible to obtain a guaranteed fraction with an upper limit of particles in a continuous process.

Claims (12)

1. Устройство дезинтегратор-классификатор сыпучих материалов, содержащее два аэродинамических рабочих колеса, выполненных с возможностью встречного вращения и зазором между собой, установленных соосно на неподвижной полой оси с отверстиями для подачи исходного материала, сообщающимися с рабочей камерой, с образованием зоны самоизмельчения между рабочими поверхностями колес, расположенных внутри кожуха, отличающееся тем, что аэродинамические рабочие колеса составляют с центробежным классификатором частиц единый орган в механизме устройства, находящийся в кожухе транзита воздушно-пылевой смеси.1. The device is a disintegrator-classifier of bulk materials containing two aerodynamic impellers, made with the possibility of counter rotation and a gap between them, mounted coaxially on a fixed hollow axis with holes for supplying the source material communicating with the working chamber, with the formation of a self-grinding zone between the working surfaces wheels located inside the casing, characterized in that the aerodynamic impellers make up with a centrifugal particle classifier a single organ in the mechanism trinity, located in the transit casing of the air-dust mixture. 2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что центробежный классификатор частиц выполнен по меньшей мере на одном аэродинамическом рабочем колесе с возможностью установки на каждом по разным окружностям.2. The device according to claim 1, characterized in that the centrifugal particle classifier is made on at least one aerodynamic impeller with the possibility of installation on each in different circles. 3. Устройство по п.2, отличающееся тем, что составляющие центробежного классификатора частиц выполнены с возможностью бесконтактного углубления в тело противоположного аэродинамического рабочего колеса.3. The device according to claim 2, characterized in that the components of the centrifugal particle classifier are made with the possibility of contactless deepening into the body of the opposite aerodynamic impeller. 4. Устройство по п.2, отличающееся тем, что центробежный классификатор частиц выполнен лопатками на периферии рабочей камеры измельчения.4. The device according to claim 2, characterized in that the centrifugal particle classifier is made by blades on the periphery of the working grinding chamber. 5. Устройство по п.4, отличающееся тем, что лопатки центробежного классификатор частиц могут быть выполнены как отдельными сегментами, так и кольцевыми секторами, замыкающими окружность.5. The device according to claim 4, characterized in that the centrifugal blades of the particle classifier can be made as separate segments, and annular sectors that close the circle. 6. Устройство по п.4, отличающееся тем, что лопатки центробежного классификатора частиц выполнены с возможностью бесконтактно находить друг на друга.6. The device according to claim 4, characterized in that the blades of the centrifugal particle classifier are configured to contact each other non-contact. 7. Устройство по п.4, отличающееся тем, что лопатки центробежного классификатора частиц выполнены с возможностью регулирования угла наклона входа и выхода и радиального удаления относительно оси.7. The device according to claim 4, characterized in that the centrifugal particle classifier blades are configured to control the angle of inclination of the inlet and outlet and radial removal relative to the axis. 8. Устройство по п.1, отличающееся тем, что аэродинамические рабочие колеса, закрепленные на ступицах и насаженные по меньшей мере на одной оси, выполнены в виде массивных вращающихся колес с функцией маховиков.8. The device according to claim 1, characterized in that the aerodynamic impellers mounted on the hubs and mounted on at least one axis are made in the form of massive rotating wheels with the function of flywheels. 9. Устройство по п.8, отличающееся тем, что аэродинамические рабочие колеса выполнены углубленной округлой формы в виде дисков или барабанов.9. The device according to claim 8, characterized in that the aerodynamic impellers are made of a deepened rounded shape in the form of disks or drums. 10. Устройство по п.8, отличающееся тем, что на рабочих поверхностях аэродинамических рабочих колес выполнены радиальные ребра загнутой формы на закручивание и отражение воздушно-сырьевой смеси.10. The device according to claim 8, characterized in that on the working surfaces of the aerodynamic impellers there are made curved radial ribs for twisting and reflection of the air-raw mixture. 11. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что задаваемая фракция измельчения регулируется скоростью вращения аэродинамических рабочих колес с центробежным классификатором частиц.11. The device according to p. 1, characterized in that the desired grinding fraction is controlled by the rotation speed of the aerodynamic impellers with a centrifugal particle classifier. 12. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что в динамическом состоянии аэродинамические рабочие колеса имеют между рабочими поверхностями ограниченное пространство помола исходного сырья, высвобождая частицы заданной фракции помола через зону центробежного классификатора в кожух.12. The device according to claim 1, characterized in that in the dynamic state the aerodynamic impellers between the working surfaces have a limited grinding space of the feedstock, releasing particles of a given grinding fraction through the centrifugal classifier zone into the casing.

Images