RU2783236C1

RU2783236C1 - Центробежный дисковый измельчитель

Info

Publication number: RU2783236C1
Application number: RU2022110878A
Authority: RU
Inventors: Игорь Александрович Семикопенко; Дмитрий Владимирович Карпачев; Александр Михайлович Акупиян
Filing date: 2022-04-21
Publication date: 2022-11-10

Abstract

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 диск 4 состоит из конического кольца 7, жестко прикрепленного к нижнему торцу 8 загрузочного патрубка 2, и горизонтального кольца 9, жестко прикрепленного к внешним торцам 10 конического кольца 7. К нижней поверхности конического кольца 7 посредством вертикальных лопаток 11 жестко закреплен разбрасывающий конус 12 с углом β наклона верхней поверхности, превышающем угол α естественного откоса материала. В центре верхней поверхности нижнего горизонтального диска 5 шарнирно закреплены ударные молотки 13. Минимальное расстояние между нижней поверхностью конического кольца 7 и верхней поверхностью разбрасывающего конуса 12 превышает 2D_max, где D_max – максимальный размер частиц измельчаемого материала. На верхней рабочей поверхности нижнего горизонтального диска 5 и на нижней рабочей поверхности горизонтального кольца 9 жестко закреплены радиальные ребра 14 и 15, вертикальный зазор между которыми уменьшается от D_max в центральной части до (0,1 ... 0,5) D_max, на периферии дисков 4 и 5. К вертикальным лопаткам 11 жестко прикреплены износостойкие плиты 16 по направлению их вращения. Измельчитель обеспечивает повышение эффективности процесса измельчения. 3 ил.

Description

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 вращающиеся верхний и нижний диски.

Однако известное устройство характеризуется низкой эффективностью процесса измельчения. Это связано с отсутствием предварительного измельчения материала и селективного воздействия на материал в зависимости от его крупности.

Изобретение направлено на повышение эффективности процесса измельчения за счет предварительного измельчения материала и 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 верхний и нижний диски. Согласно предложенному решению, верхний диск состоит из конического кольца, жестко прикрепленного к нижнему торцу загрузочного патрубка, и горизонтального кольца, жестко прикрепленного к внешним торцам конического кольца. К нижней поверхности конического кольца посредством вертикальных лопаток, симметрично расположенных в плане, жестко прикреплен разбрасывающий конус с углом наклона верхней поверхности, превышающем угол естественного откоса материала. В центре верхней поверхности нижнего горизонтального диска шарнирно закреплены ударные молотки. Минимальное расстояние между нижней поверхностью конического кольца и верхней поверхностью разбрасывающего конуса превышает 2D_max, где D_max – максимальный размер частиц измельчаемого материала. На верхней рабочей поверхности нижнего горизонтального диска и на нижней рабочей поверхности горизонтального кольца жестко закреплены радиальные ребра, вертикальный зазор между которыми уменьшается от центра к периферии дисков от D_max до (0,1 ... 0,5) D_max. Радиальная длина ударных молотков равна радиальному размеру вертикальных лопаток. Ударные молотки по высоте расположены между нижними торцами вертикальных лопаток и верхней поверхностью нижнего диска с технологическими зазорами. К вертикальным лопаткам жестко прикреплены износостойкие плиты по направлению их вращения.

Сущность изобретения поясняется чертежом, где на фиг. 1 изображен продольный разрез измельчителя; на фиг. 2 – разрез А-А на фиг. 1 (разбрасывающий конус и ударные молотки); на фиг. 3 – разрез Б-Б на фиг. 1 (коническое кольцо и вертикальные лопатки).

Центробежный дисковый измельчитель содержит цилиндрический корпус 1 с загрузочным 2 и разгрузочным 3 патрубками, противоположно вращающиеся верхний 4 и нижний 5диски. Верхний диск 4 получает вращение от загрузочного патрубка 2, а нижний горизонтальный диск 5 вращается от нижнего вала 6. Верхний диск состоит из конического кольца 7, жестко прикрепленного, например сваркой, к нижнему торцу 8 загрузочного патрубка 2, и горизонтального кольца 9, жестко прикрепленного, например сваркой, к внешним торцам 10 конического кольца 7. К нижней поверхности конического кольца 7 посредством вертикальных лопаток 11 жестко закреплен, например сваркой, разбрасывающий конус 12 с углом β наклона верхней поверхности, превышающем угол α естественного откоса материала. В центре верхней поверхности нижнего горизонтального диска 5 шарнирно закреплены ударные молотки 13. Минимальное расстояние между нижней поверхностью конического кольца 7 и верхней поверхностью разбрасывающего конуса 12 превышает 2D_max, где D_max – максимальный размер частиц измельчаемого материала. На верхней рабочей поверхности нижнего горизонтального диска 5 и на нижней рабочей поверхности горизонтального кольца 9 жестко закреплены, например сваркой, радиальные ребра, соответственно, 14 и 15, вертикальный зазор между которыми уменьшается от D_max в центральной части до (0,1 ... 0,5) D_max на периферии дисков 4 и 5. К вертикальным лопаткам 11 жестко прикреплены, например сваркой, износостойкие плиты 16 по направлению их вращения. В случае необходимости имеется возможность поднятия верхнего наклонного диска 4 за счет пружинной опоры 17.

Центробежный дисковый измельчитель работает следующим образом. Измельчаемый материал, например известняк влажностью до 2%, попадает в загрузочный патрубок 2. Из загрузочного патрубка 2 материал направляется в рабочее пространство между нижней поверхностью конического кольца 7, прикрепленного к нижнему торцу 8 загрузочного патрубка 2, и верхней поверхностью разбрасывающего конуса 12. Так как разбрасывающий конус 12 посредством вертикальных лопаток 11 прикреплен к нижней поверхности конического кольца 7, то разбрасывающий конус 12 вращается от загрузочного патрубка 2 совместно с коническим кольцом 7 и вертикальными лопатками 11. Частицы материала попадают на рабочую поверхность вертикальных лопаток 11, разгоняются и вылетают в направлении ударных молотков 13, вращающихся с нижним диском 5 в противоположном направлении. Достигнув зоны действия ударных молотков 13, частицы измельчаются в зазоре между нижними торцами вертикальных лопаток 11 и верхней поверхностью ударных молотков 13. При этом на частицы действуют в основном ударные, раздавливающие и истирающие нагрузки со стороны износостойких плит 16, прикрепленных к вертикальным лопаткам 11, и ударных молотков 13. Частицы измельчаются до тех пор, пока они не пройдут в вертикальный зазор между нижней поверхностью горизонтального кольца 9, прикрепленного к внешним торцам 10 конического кольца 7, и верхней поверхностью нижнего диска 5, вращающегося на нижнем валу 6. Перемещаясь вдоль верхней поверхности нижнего диска 5, частицы окончательно измельчаются в вертикальном зазоре между радиальными ребрами 14 м 15, который уменьшается от D_max в центральной части до (0,1 ... 0,5) D_max на периферии дисков 4 и 5. При этом на частицы материала действуют в основном ударные и истирающие нагрузки. Частицы материала направляются к периферии нижнего горизонтального диска 5 в сторону разгрузочного патрубка 3. Недробимые куски материала разгружаются за счет поднятия верхнего диска 4 при сжатии пружинной опоры 17. Готовый продукт удаляется воздушным потоком из корпуса 1 через разгрузочный патрубок 3. Для исключения забивания материалом рабочего пространства между нижней поверхностью конического кольца 7 и верхней поверхностью разбрасывающего конуса 12 минимальное расстояние между ними превышает 2D_max. Для обеспечения работы дискового измельчителя имеется технологический вертикальный зазор между нижними торцами вертикальных лопаток 11 и верхней поверхностью ударных молотков 13, а также между нижней поверхностью ударных молотков 13 и верхней поверхностью нижнего горизонтального диска 5. Для обеспечения интенсивного движения частиц в направлении ударных молотков 13 угол наклона β верхней поверхности разбрасывающего конуса 12 превышает угол α естественного откоса материала. Так как при перемещении материала в сторону периферии уменьшается вертикальный зазор между радиальными ребрами 14 и 15 дисков 4 и 5, происходит последовательное разрушение частиц материала. Конструкция центробежного дискового измельчителя с противоположно вращающимися верхним диском 4 и нижним горизонтальным 5 дисками, имеющими соответственно вертикальные лопатки 11 и ударные молотки 13, а также радиальные ребра 14 и 15, позволяет обеспечить предварительное измельчение материала и селективное воздействие на материал в зависимости от его крупности.

Все вышесказанное позволит повысить эффективность процесса измельчения, тем самым увеличить производительность по готовому классу измельчаемого материала.

Claims

Центробежный дисковый измельчитель, содержащий цилиндрический корпус с загрузочным и разгрузочным патрубками, противоположно вращающиеся верхний и нижний диски, отличающийся тем, что верхний диск состоит из конического кольца, жестко прикрепленного к нижнему торцу загрузочного патрубка, и горизонтального кольца, жестко прикрепленного к внешним торцам конического кольца, к нижней поверхности конического кольца посредством вертикальных лопаток, симметрично расположенных в плане, жестко прикреплен разбрасывающий конус с углом наклона верхней поверхности, превышающем угол естественного откоса материала, в центре верхней поверхности нижнего горизонтального диска шарнирно закреплены ударные молотки, минимальное расстояние между нижней поверхностью конического кольца и верхней поверхностью разбрасывающего конуса превышает 2D_max, где D_max – максимальный размер частиц измельчаемого материала, на верхней рабочей поверхности нижнего горизонтального диска и на нижней рабочей поверхности горизонтального кольца жестко закреплены радиальные ребра, вертикальный зазор между которыми уменьшается от центра к периферии дисков от D_max до (0,1 ... 0,5) D_max, радиальная длина ударных молотков равна радиальному размеру вертикальных лопаток, ударные молотки по высоте расположены между нижними торцами вертикальных лопаток и верхней поверхностью нижнего диска с технологическими зазорами, при этом к вертикальным лопаткам жестко прикреплены износостойкие плиты по направлению их вращения.