RU2700645C1

RU2700645C1 - Disintegrator

Info

Publication number: RU2700645C1
Application number: RU2019100398A
Authority: RU
Inventors: Игорь Александрович Семикопенко; Денис Александрович Беляев; Константин Анатольевич Юдин; Егор Алексеевич Бороздин
Priority date: 2019-01-09
Filing date: 2019-01-09
Publication date: 2019-09-18

Abstract

FIELD: disintegrators and crushing devices.

SUBSTANCE: invention relates to grinding various materials and can be used in production of construction materials, as well as in other industries. Device comprises cylindrical housing (1) with axial loading (2) and tangential unloading devices. Vertical disks (4) with rigidly fixed on them rows of impact elements (5), each of which is located between rows of impact elements of the opposite disc, are arranged in housing (1) with possibility of counter rotation. Axial loading device (2) is made in the form of two hollow horizontal screw shafts rigidly connected with disks (4). Each row of impact elements (5) is rigidly and in pairs connected by conical rings (6) symmetrically located relative to vertical axis of housing (1). Large bases of conical rings (6) are directed towards each other, distance between their larger bases on each impact element (5) decreases from inner row to outer from L to (0.1…0.2) L, where L is the length of impact element (5). Outer generating surface of conical rings (6) of previous row of impact elements (5) is conjugated with inner generatrix of conical rings (6) of the next row. Length of sections of overlapping of conic rings (6) of adjacent rows is determined by radial distance between rows of impact elements (5) taking into account process gaps. Axial gap between conical rings (6) of adjacent rows is equal to (2…5)d_max, where d_max is maximum particle size of the ready product. Area of annular gap between larger bases of conical rings (6) of external row of impact elements (5) exceeds total area of cross section of axial loading device (2).

EFFECT: higher efficiency of the grinding process and efficiency of the ready class of the ground material due to selective action on the material.

1 cl, 3 dwg

Description

Изобретение относится к устройствам для измельчения различных материалов и может быть использовано при производстве строительных материалов, а также в других отраслях промышленности.The invention relates to devices for grinding various materials and can be used in the production of building materials, as well as in other industries.

Известна конструкция дезинтегратора (авторское свидетельство СССР на изобретение №1572694, В02С 13/22, опубл. 23.06.1990, бюл. №23), содержащего цилиндрический корпус, внутри которого расположены два вращающихся в противоположных направлениях ротора в виде дисков с ударными элементами в виде лопаток и повернутых под углом в смежных концентрических рядах.The design of the disintegrator is known (USSR author's certificate for the invention No. 1572694, В02С 13/22, publ. 06/23/1990, bull. No. 23), containing a cylindrical body, inside of which are two rotors rotating in opposite directions in the form of disks with shock elements in the form blades and angled in adjacent concentric rows.

Известен также дезинтегратор (авторское свидетельство СССР на изобретение №908383, В02С 13/22, опубл. 28.02.1982, бюл. №8), последний ряд ударных элементов которого выполнен в виде пальцев. Выходной патрубок расположен тангенциально к корпусу дезинтегратора.A disintegrator is also known (USSR author's certificate for the invention No. 908383, В02С 13/22, publ. 02.28.1982, bull. No. 8), the last row of shock elements of which is made in the form of fingers. The outlet pipe is located tangentially to the cage body.

Технической проблемой известных конструкций является низкая эффективность процесса измельчения и низкая производительность по готовому классу измельчаемого материала.The technical problem of the known structures is the low efficiency of the grinding process and low productivity in the finished class of crushed material.

Наиболее близким к предлагаемому техническим решением, принятым за прототип, является дезинтегратор (патент РФ на изобретение №2660267, В02С 13/22, опубл. 05.07.2018, бюл. №19), содержащий цилиндрический корпус с осевым загрузочным и тангенциальным разгрузочным устройствами, размещенные в корпусе с возможностью встречного вращения диски с жестко закрепленными на них рядами ударных элементов, каждый из которых расположен между рядами ударных элементов противолежащего диска, диски расположены вертикально, а осевое загрузочное устройство выполнено в виде двух полых горизонтальных шнековых валов, жестко соединенных с дисками.Closest to the proposed technical solution adopted for the prototype is a disintegrator (RF patent for the invention No. 2660267, B02C 13/22, publ. 07/05/2018, bull. No. 19), containing a cylindrical body with axial loading and tangential unloading devices, placed in the case with the possibility of counter rotation, the disks with rows of percussion elements rigidly fixed on them, each of which is located between the rows of percussion elements of the opposite disk, the disks are arranged vertically, and the axial loading device is made in in the form of two hollow horizontal screw shafts rigidly connected to the disks.

С существенными признаками заявленного изобретения совпадает следующая совокупность признаков прототипа: цилиндрический корпус с осевым загрузочным и тангенциальным разгрузочным устройствами, размещенные в корпусе с возможностью встречного вращения вертикальные диски с жестко закрепленными на них рядами ударных элементов, каждый из которых расположен между рядами ударных элементов противолежащего диска, диски расположены вертикально, а осевое загрузочное устройство выполнено в виде двух полых горизонтальных шнековых валов, жестко соединенных с дисками.With the essential features of the claimed invention, the following combination of the features of the prototype coincides: a cylindrical body with axial loading and tangential unloading devices, vertical disks placed in the body with the possibility of counter rotation, with rows of shock elements rigidly fixed on them, each of which is located between the rows of shock elements of the opposite disk, the disks are arranged vertically, and the axial loading device is made in the form of two hollow horizontal screw shafts, gesture A connection to the drives.

Однако данное устройство характеризуется низкой эффективностью процесса измельчения и смешения. Это связано с недостаточным истиранием частиц материала между собой и ударными элементами и недостаточным смешением частиц в периферийной зоне рабочей камеры.However, this device is characterized by low efficiency of the grinding and mixing process. This is due to insufficient abrasion of the material particles between themselves and the shock elements and insufficient mixing of particles in the peripheral zone of the working chamber.

Изобретение направлено на повышение эффективности процесса измельчения и смешения за счет увеличения концентрации частиц в зоне действия периферийных рядов ударных элементов.The invention is aimed at improving the efficiency of the grinding and mixing process by increasing the concentration of particles in the zone of action of the peripheral rows of shock elements.

Это достигается тем, что дезинтегратор содержит цилиндрический корпус с осевым загрузочным и тангенциальным разгрузочным устройствами. В корпусе размещены с возможностью встречного вращения вертикальные диски с жестко закрепленными на них рядами ударных элементов, каждый из которых расположен между рядами ударных элементов противолежащего диска. Осевое загрузочное устройство выполнено в виде двух полых горизонтальных шнековых валов, жестко соединенных с дисками. В предложенном решении каждый ряд ударных элементов жестко и попарно соединен коническими кольцами, симметрично расположенными относительно вертикальной оси корпуса. Большие основания конических колец направлены навстречу друг другу, расстояние между их большими основаниями на каждом ударном элементе уменьшается от внутреннего ряда к внешнему от L до (0,1…0,2)L, где L - длина ударного элемента. Внешняя образующая поверхность конических колец предыдущего ряда ударных элементов сопрягается с внутренней образующей конических колец последующего ряда. Длина участков перекрывания конических колец смежных рядов определяется радиальным расстоянием между рядами ударных элементов с учетом технологических зазоров. Осевой зазор между коническими кольцами смежных рядов равен (2…5)d_max, где d_max - максимальный размер частиц готового продукта. Площадь кольцевого зазора между большими основаниями конических колец внешнего ряда ударных элементов больше суммарной площади поперечного сечения осевого загрузочного устройства.This is achieved by the fact that the disintegrator comprises a cylindrical body with axial loading and tangential unloading devices. Vertical disks with rows of percussion elements rigidly fixed on them are placed in the housing with counter rotation, each of which is located between the rows of percussion elements of the opposing disk. The axial loading device is made in the form of two hollow horizontal screw shafts rigidly connected to the disks. In the proposed solution, each row of shock elements is rigidly and pairwise connected by conical rings symmetrically located relative to the vertical axis of the housing. The large bases of the conical rings are directed towards each other, the distance between their large bases on each shock element decreases from the inner row to the outer one from L to (0,1 ... 0,2) L, where L is the length of the shock element. The outer generatrix of the conical rings of the previous row of shock elements mates with the inner generatrix of the conical rings of the next row. The length of the overlapping sections of the conical rings of adjacent rows is determined by the radial distance between the rows of shock elements, taking into account technological gaps. The axial clearance between the conical rings of adjacent rows is (2 ... 5) d _max , where d _max is the maximum particle size of the finished product. The area of the annular gap between the large bases of the conical rings of the outer row of the impact elements is larger than the total cross-sectional area of the axial loading device.

Сущность изобретения поясняется графическими материалами, где на фиг. 1 изображено продольное сечение цилиндрического корпуса, на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1 (поперечное сечение цилиндрического корпуса), на фиг. 3 - вид Б на фиг. 1 (конические кольца).The invention is illustrated by graphic materials, where in FIG. 1 shows a longitudinal section of a cylindrical body; FIG. 2 is a section AA in FIG. 1 (cross section of a cylindrical body), in FIG. 3 is a view B in FIG. 1 (conical rings).

Дезинтегратор содержит цилиндрический корпус 1 с осевым загрузочным 2 и тангенциальным разгрузочным 3 устройствами. В корпусе 1 размещены с возможностью встречного вращения вертикальные диски 4 с жестко закрепленными на них рядами ударных элементов 5, каждый из которых расположен между рядами ударных элементов противолежащего диска. Осевое загрузочное устройство 2 выполнено в виде двух полых горизонтальных шнековых валов, жестко соединенных с дисками 4. Каждый ряд ударных элементов 5 жестко и попарно соединен коническими кольцами 6, симметрично расположенными относительно вертикальной оси корпуса 1, при этом большие основания конических колец 6 направлены навстречу друг к другу к центру ударных элементов. Внешняя поверхность каждого ударного элемента посажена в отверстиях, расположенных в конических кольцах по концентрической окружности соответствующего ряда. Расстояние между большими основаниями на каждом ударном элементе уменьшается от внутреннего ряда к внешнему от L до (0,1…0,2)L, где L - длина ударного элемента 5, при этом внешняя образующая поверхность конических колец 6 предыдущего ряда ударных элементов 5 сопрягается с внутренней образующей конических колец 6 последующего ряда. Длина участков перекрывания 7 конических колец 6 смежных рядов определяется радиальным расстоянием между рядами ударных элементов 5 с учетом технологических зазоров. Осевой зазор между коническими кольцами 6 смежных рядов равен (2…5)d_max, где d_max - максимальный размер частиц готового продукта. Площадь кольцевого зазора между большими основаниями конических колец 6 внешнего ряда ударных элементов 5 больше суммарной площади поперечного сечения осевого загрузочного устройства 2.The disintegrator comprises a cylindrical housing 1 with axial loading 2 and tangential unloading 3 devices. The vertical disks 4 with the rows of shock elements 5, each of which is located between the rows of shock elements of the opposite disk, are rigidly fixed on them in the housing 1 and are capable of counter rotation. The axial loading device 2 is made in the form of two hollow horizontal screw shafts rigidly connected to the disks 4. Each row of shock elements 5 is rigidly and pairwise connected by conical rings 6 symmetrically located relative to the vertical axis of the housing 1, while the large bases of the conical rings 6 are directed towards each other to a friend to the center of the shock elements. The outer surface of each impact element is seated in holes located in conical rings along the concentric circle of the corresponding row. The distance between the large bases on each shock element decreases from the inner row to the outer one from L to (0.1 ... 0.2) L, where L is the length of the shock element 5, while the outer forming surface of the conical rings 6 of the previous row of shock elements 5 is mated with the inner generatrix of the conical rings 6 of the next row. The length of the overlapping sections 7 of the conical rings 6 of the adjacent rows is determined by the radial distance between the rows of shock elements 5, taking into account technological gaps. The axial clearance between the conical rings of 6 adjacent rows is (2 ... 5) d _max , where d _max is the maximum particle size of the finished product. The area of the annular gap between the large bases of the conical rings 6 of the outer row of the impact elements 5 is larger than the total cross-sectional area of the axial loading device 2.

Дезинтегратор работает следующим образом. Измельчаемый материал, например известняк, влажностью до 2%, подается в два противоположно расположенные полые горизонтальные шнековые валы осевого загрузочного устройства 2, посредством которых он направляется во внутреннюю полость цилиндрического корпуса 1.The disintegrator works as follows. The crushed material, for example limestone, with a moisture content of up to 2%, is fed into two oppositely positioned hollow horizontal screw shafts of the axial loading device 2, by means of which it is guided into the inner cavity of the cylindrical body 1.

Частицы материала направляются в рабочее пространство между противоположно вращающимися дисками 4, на внутренних поверхностях которых закреплены ряды ударных элементов 5. Пройдя первый внутренний ряд ударных элементов 5, материал попадает на последующий ряд, где подвергается интенсивным ударным и истирающим нагрузкам. Так как в результате установки конических колец 6 рабочий объем между ними уменьшается от внутренних рядов ударных элементов 5 к внешним, концентрация частиц материала на периферии увеличивается, что приводит к повышению интенсивности истирающего взаимодействия частиц между собой и ударными элементами 5. Концентрация частиц в средней зоне действия ударных элементов 5 превышает концентрацию частиц в зоне действия вращающихся дисков 4. Вследствие этого по мере измельчения тонкодисперсные частицы проходят между образующими конических колец 6 смежных рядов ударных элементов 5 вдоль участков перекрывания 7 и направляются между коническими кольцами 6 и дисками 4 в сторону тангенциального разгрузочного устройства 3. Готовый продукт вылетает из цилиндрического корпуса 1 через тангенциальное разгрузочное устройство 3.Particles of material are directed into the working space between oppositely rotating disks 4, on the inner surfaces of which rows of percussion elements are fixed 5. After passing the first inner row of percussion elements 5, the material enters the next row, where it is subjected to intense impact and abrasion loads. Since, as a result of the installation of conical rings 6, the working volume between them decreases from the inner rows of the shock elements 5 to the outer ones, the concentration of particles of material on the periphery increases, which leads to an increase in the intensity of the abrasive interaction between the particles and the shock elements 5. The concentration of particles in the middle zone of action shock elements 5 exceeds the concentration of particles in the area of action of the rotating disks 4. As a result, as the grinding finely dispersed particles pass between the generatrices of the conical ec 6 adjacent rows of impact elements 5 along the overlapping portions 7 and sent between the conical rings 6 and disk 4 in the direction of the tangential discharge device 3. The finished product is emitted from barrel 1 through tangential discharge device 3.

Для исключения забивания материалом кольцевого зазора между большими основаниями конических колец 6 внешнего ряда ударных элементов 5 площадь кольцевого зазора между большими основаниями конических колец 6 больше суммарной площади поперечного сечения осевого загрузочного устройства 2.To avoid clogging the material of the annular gap between the large bases of the conical rings 6 of the outer row of impact elements 5, the area of the annular gap between the large bases of the conical rings 6 is larger than the total cross-sectional area of the axial loading device 2.

Осевой зазор между коническими кольцами смежных рядов определяется размерами частиц готового продукта с учетом окончательного доизмельчения в рабочей зоне между коническим кольцом 6 и диском 4.The axial clearance between the conical rings of adjacent rows is determined by the particle size of the finished product, taking into account the final regrinding in the working area between the conical ring 6 and the disk 4.

Для повышения концентрации всего объема подаваемого ни измельчение материала максимальное расстояние между большими основаниями конических колец 6 на внутреннем ряду ударных элементов 5 равно длине L ударного элемента. Минимальное расстояние между большими основаниями конических колец 6 на внешнем ряду ударных элементов 5 определяется с учетом пропускной способности загрузочного устройства 2.In order to increase the concentration of the entire volume of material supplied by neither grinding, the maximum distance between the large bases of the conical rings 6 on the inner row of the shock elements 5 is equal to the length L of the shock element. The minimum distance between the large bases of the conical rings 6 on the outer row of the shock elements 5 is determined taking into account the throughput of the loading device 2.

Применение конических колец 6 позволяет непрерывно отделять тонкодисперсные частицы через участки перекрывания 7 из потока измельчаемого материала, находящегося между коническими кольцами 6 в междурядном пространстве. Повышение концентрации частиц материала в зоне действия периферийных рядов приводит к интенсификации взаимодействий частиц между собой и ударными элементами в данной зоне.The use of conical rings 6 allows you to continuously separate fine particles through the overlapping sections 7 from the flow of crushed material, located between the conical rings 6 in the inter-row space. An increase in the concentration of particles of material in the zone of action of the peripheral rows leads to an intensification of the interactions of particles between themselves and shock elements in this zone.

Применение дезинтегратора с коническими кольцами, соединяющими ряды ударных элементов, осевое расстояние между которыми уменьшается от внутреннего ряда ударных элементов к внешнему, позволяет значительно повысить эффективность процесса измельчения и смешения и увеличить производительность по готовому классу измельчаемого материала.The use of a disintegrator with conical rings connecting the rows of percussion elements, the axial distance between which decreases from the inner row of percussion elements to the external, can significantly increase the efficiency of the grinding and mixing process and increase productivity in the finished class of crushed material.

Claims

Дезинтегратор, содержащий цилиндрический корпус с осевым загрузочным и тангенциальным разгрузочным устройствами, размещенные в корпусе с возможностью встречного вращения вертикальные диски с жестко закрепленными на них рядами ударных элементов, каждый из которых расположен между рядами ударных элементов противолежащего диска, осевое загрузочное устройство выполнено в виде двух полых горизонтальных шнековых валов, жестко соединенных с дисками, отличающийся тем, что каждый ряд ударных элементов жестко и попарно соединен коническими кольцами, симметрично расположенными относительно вертикальной оси корпуса, большие основания конических колец направлены навстречу друг другу, расстояние между их большими основаниями на каждом ударном элементе уменьшается от внутреннего ряда к внешнему от L до (0,1…0,2)L, где L - длина ударного элемента, внешняя образующая поверхность конических колец предыдущего ряда ударных элементов сопрягается с внутренней образующей конических колец последующего ряда, длина участков перекрывания конических колец смежных рядов определяется радиальным расстоянием между рядами ударных элементов с учетом технологических зазоров, осевой зазор между коническими кольцами смежных рядов равен (2…5)d_max, где d_max - максимальный размер частиц готового продукта, площадь кольцевого зазора между большими основаниями конических колец внешнего ряда ударных элементов больше суммарной площади поперечного сечения осевого загрузочного устройства.A disintegrator comprising a cylindrical body with axial loading and tangential unloading devices, vertical disks placed in the body with the possibility of counter rotation, with rows of shock elements rigidly fixed on them, each of which is located between the rows of shock elements of the opposite disk, the axial loading device is made in the form of two hollow horizontal screw shafts rigidly connected to the discs, characterized in that each row of impact elements is rigidly and in pairs connected by conical rings symmetrically located relative to the vertical axis of the body, the large bases of the conical rings are directed towards each other, the distance between their large bases on each impact element decreases from the inner row to the outer one from L to (0,1 ... 0,2) L, where L - the length of the shock element, the outer forming surface of the conical rings of the previous row of shock elements mates with the inner forming of the conical rings of the next row, the length of the overlapping sections of the conical rings of the adjacent rows is determined by the radial taking into account technological gaps, the axial clearance between the conical rings of adjacent rows is equal to (2 ... 5) d _max , where d _max is the maximum particle size of the finished product, the area of the annular gap between the large bases of the conical rings of the outer row of the shock elements is greater total cross-sectional area of the axial loading device.