RU2786114C1

RU2786114C1 - Центробежный дисковый измельчитель

Info

Publication number: RU2786114C1
Application number: RU2022119104A
Authority: RU
Inventors: Игорь Александрович Семикопенко; Дмитрий Владимирович Карпачев; Александр Михайлович Акупиян
Filing date: 2022-07-13
Publication date: 2022-12-19

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 конический и нижний 5 конический диски. Нижний конический диск 5 выполнен с разбрасывателем 7 в центре и углом наклона α верхней рабочей поверхности 8, превышающим угол β естественного откоса материала. Расстояние между нижней рабочей 9 поверхностью верхнего конического диска 4 и верхней рабочей поверхностью 8 нижнего конического диска 5 уменьшается от центра к периферии от (1,2…1,5)D_max до (0,1…0,5)D_max, где D_max - максимальный размер частиц измельчаемого материала. На рабочих поверхностях 8 и 9 конических дисков 4 и 5 жестко закреплены криволинейные ребра 10 и 11 прямоугольного поперечного сечения в виде спирали, закрученные в противоположные стороны, высота которых равномерно уменьшается от центра к периферии с обеспечением технологического зазора между торцами 12 и 13 криволинейных ребер 10 и 11 двух конических дисков 4 и 5. Изобретение 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 незначительными нагрузками на измельчаемый материал и отсутствием селективного воздействия на материал в зависимости от его крупности.

Изобретение направлено на повышение эффективности процесса измельчения за счет повышения нагрузок на измельчаемый материал 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 диски выполнены коническими. Нижний конический диск выполнен с разбрасывателем в центре и углом наклона верхней рабочей поверхности, превышающем угол естественного откоса материала. Расстояние между нижней рабочей поверхностью верхнего конического диска и верхней рабочей поверхностью нижнего конического диска уменьшается от центра к периферии от (1,2…1,5)D_max до (0,1…0,5)D_max, где D_max – максимальный размер частиц измельчаемого материала. На рабочих поверхностях конических дисков жестко закреплены криволинейные ребра прямоугольного поперечного сечения в виде спирали, закрученные в противоположные стороны, высота которых равномерно уменьшается от центра к периферии с обеспечением технологического зазора между торцами криволинейных ребер двух конических дисков.

Сущность изобретения поясняется чертежом, где на фиг.1 изображен продольный разрез измельчителя; на фиг.2 – разрез А-А на фиг. 1 (криволинейное ребро нижнего конического диска); на фиг. 3 – разрез Б-Б на фиг. 1(криволинейное ребро верхнего конического диска).

Центробежный дисковый измельчитель содержит цилиндрический корпус 1 с загрузочным 2 и разгрузочным 3 патрубками, противоположно вращающиеся верхний 4 и нижний 5 диски. Верхний конический диск 4 получает вращение от загрузочного патрубка 2, а нижний конический диск 5 вращается от нижнего вала 6. Нижний конический диск 5 выполнен с разбрасывателем 7 в центре и углом наклона α верхней рабочей поверхности 8, превышающем угол β естественного откоса материала. Расстояние между нижней рабочей поверхностью 9 верхнего конического диска 4 и верхней рабочей поверхностью 8 нижнего конического диска 5 уменьшается от центра к периферии от (1,2…1,5)D_max до (0,1…0,5)D_max, где D_max – максимальный размер частиц измельчаемого материала. На рабочих поверхностях 8 и 9 конических дисков 4 и 5 жестко закреплены, например сваркой, криволинейные ребра 10 и 11 прямоугольного поперечного сечения в виде спирали, закрученные в противоположные стороны. Высота криволинейных ребер 10 и 11 равномерно уменьшается от центра к периферии конических дисков 4 и 5 с обеспечением технологического зазора между торцами 12 и 13 криволинейных ребер 10 и 11 двух конических дисков 4 и 5. В случае необходимости имеется возможность поднятия верхнего наклонного диска 4 за счет пружинной опоры 14.

Центробежный дисковый измельчитель работает следующим образом. Измельчаемый материал, например известняк влажностью до 2%, попадает в загрузочный патрубок 2. Из загрузочного патрубка 2 материал с помощью разбрасывателя 7 направляется в рабочее пространство между нижней рабочей поверхностью 9 верхнего конического диска 4 и верхней рабочей поверхностью 8 нижнего конического диска 5. Частицы материала попадают на верхнюю рабочую поверхность 8 нижнего конического диска 5, вращающегося от нижнего вала 6. Достигнув криволинейного ребра 11 на нижнем коническом диске 5, частицы материала перемещаются в направлении криволинейного ребра 10 верхнего конического диска 4. Здесь частицы измельчаются в технологическом зазоре между торцами 12 и 13, образованном криволинейными ребрами 10 и 11 двух конических дисков 4 и 5, причем разрушение частиц осуществляется за счет удара и истирания. Частицы отбрасываются к верхней рабочей поверхности 8 нижнего конического диска 5, одновременно перемещаясь вдоль нее. При движении в направлении периферии конических дисков 4 и 5, частицы разрушаются за счет непрерывного воздействия со стороны криволинейных ребер 10 и 11 данных дисков. Уменьшение вертикального расстояния между рабочими поверхностями 8 и 9 конических дисков 4 и 5 от (1,2…1,5)D_max до (0,1…0,5)D_max связано с уменьшением размеров разрушившихся частиц. При постоянном уменьшении вертикального расстояния между рабочими поверхностями 8 и 9 двух конических дисков 4 и 5 частица материала не может продвинуться в направлении периферии конических дисков 4 и 5, пока не разрушится до соответствующего данному вертикальному расстоянию размера. При этом на частицы материала кроме ударных и истирающих нагрузок влияет раздавливающий эффект. Частицы материала направляются к периферии конических дисков 4 и 5 в сторону разгрузочного патрубка 3. Недробимые куски материала разгружаются за счет поднятия верхнего диска 4 при сжатии пружинной опоры 14. Готовый продукт удаляется воздушным потоком из корпуса 1 через разгрузочный патрубок 3. Для исключения заклинивания материала в загрузочной части рабочего пространства между нижней рабочей поверхностью 9 верхнего конического диска 4 и верхней рабочей поверхностью 8 нижнего конического диска 5 вертикальное расстояние в данной зоне между ними равно (1,2…1,5)D_max. Для обеспечения интенсивного движения частиц в рабочем пространстве в сторону периферии конических дисков 4 и 5 угол наклона α верхней рабочей поверхности 8 нижнего конического диска 5 превышает угол β естественного откоса материала. Так как при перемещении материала в сторону периферии уменьшается расстояние между рабочими поверхностями 8 и 9 конических дисков 4 и 5, происходит последовательное разрушение частиц материала от самых крупных в начале рабочего пространства до самых мелких в его конце. Конструкция центробежного дискового измельчителя с противоположно вращающимися верхним коническим диском 4 и нижним коническим 5 дисками, а также с жестко закрепленными криволинейными ребрами 10 и 11 прямоугольного поперечного сечения в виде спирали позволяет обеспечить повышение нагрузок на измельчаемый материал 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 диски выполнены коническими, нижний конический диск выполнен с разбрасывателем в центре и углом наклона верхней рабочей поверхности, превышающим угол естественного откоса материала, расстояние между нижней рабочей поверхностью верхнего конического диска и верхней рабочей поверхностью нижнего конического диска уменьшается от центра к периферии от (1,2…1,5)D_max до (0,1…0,5)D_max, где D_max - максимальный размер частиц измельчаемого материала, на рабочих поверхностях конических дисков жестко закреплены криволинейные ребра прямоугольного поперечного сечения в виде спирали, закрученные в противоположные стороны, высота которых равномерно уменьшается от центра к периферии с обеспечением технологического зазора между торцами криволинейных ребер двух конических дисков.