RU2802587C1 - Центробежный дисковый измельчитель - Google Patents

Abstract

Изобретение относится к устройствам для измельчения различных материалов и может быть использовано при производстве строительных материалов, а также в других отраслях промышленности. Измельчитель содержит цилиндрический корпус 1 с загрузочным 2 и разгрузочным 3 патрубками, противоположно вращающиеся верхний 4 и нижний 5 диски. На нижней поверхности верхнего конического диска 4 жестко закреплены радиальные ребра 7 с вертикальными выступами 8 на нижней кромке, между радиальными ребрами 7 с одинаковым радиальным шагом жестко закреплены вертикальные концентрические кольца 9. На верхней поверхности нижнего горизонтального диска 5 жестко закреплены радиальные ребра 10. Вертикальный зазор между нижней поверхностью верхнего конического диска 4 и верхней поверхностью нижнего горизонтального диска 5 равномерно уменьшается от центра дисков 4 и 5 к их периферии от (1,1...1,2)D_max до (0,4...0,6)D_max, где D_max – максимальный размер частиц измельчаемого материала. Между кромками радиальных ребер 7 и 10 двух дисков 4 и 5 имеется вертикальный технологический зазор, а их высота уменьшается в направлении к периферии пропорционально уменьшению вертикального зазора между поверхностями верхнего конического 4 и нижнего горизонтального 5 дисков. В верхних кромках радиальных ребер 10 нижнего горизонтального диска 5 выполнены попарно вертикальные прямоугольные проточки 11 и 12, в которые с технологическим зазором входят вертикальные выступы 8 и расположенные за ними вертикальные концентрические кольца 9. Высота от нижней кромки каждой пары вертикальных прямоугольных проточек 11 и 12 до верхней поверхности нижнего горизонтального диска 5 уменьшается от центра к периферии (0,5…0,6)D_max до (0,1...0,2) D_max. В измельчителе обеспечивается повышение эффективности рабочего процесса. 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 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 классификации материала по крупности при его движении от центра дисков к периферии, а также с отсутствием селективного воздействия на материал.

Изобретение направлено на повышение эффективности процесса измельчения за счет классификации материала по крупности при его движении от центра дисков к периферии, а также селективного воздействия на материал.

Это достигается тем, что центробежный дисковый измельчитель содержит цилиндрический корпус с загрузочным и разгрузочным патрубками, противоположно вращающиеся верхний и нижний диски. Согласно предложенному решению на нижней поверхности верхнего конического диска жестко закреплены радиальные ребра с вертикальными выступами на нижней кромке, между радиальными ребрами, с одинаковым радиальным шагом жестко закреплены вертикальные концентрические кольца, на верхней поверхности нижнего горизонтального диска жестко закреплены радиальные ребра, вертикальный зазор между нижней поверхностью верхнего конического диска и верхней поверхностью нижнего горизонтального диска равномерно уменьшается от центра дисков к их периферии от (1,1...1,2)D_max до (0,4...0,6)D_max, где D_max – максимальный размер частиц измельчаемого материала, между кромками радиальных ребер двух дисков имеется вертикальный технологический зазор, а их высота уменьшается в направлении к периферии пропорционально уменьшению вертикального зазора между поверхностями верхнего конического и нижнего горизонтального дисков, в верхних кромках радиальных ребер нижнего горизонтального диска выполнены попарно вертикальные прямоугольные проточки, в которые с технологическим зазором входят вертикальные выступы и расположенные за ними вертикальные концентрические кольца, при этом высота от нижней кромки каждой пары вертикальных прямоугольных проточек до верхней поверхности нижнего горизонтального диска уменьшается от центра к периферии (0,5…0,6)D_max до (0,1...0,2) D_max.

Сущность изобретения поясняется чертежами, где на фиг. 1 изображен продольный разрез измельчителя; на фиг. 2 – разрез А-А на фиг. 1 (радиальные ребра нижнего горизонтального диска с вертикальными прямоугольными проточками); на фиг. 3 – разрез Б-Б на фиг. 1 (радиальные ребра верхнего диска с вертикальными выступами и вертикальные концентрические кольца).

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 вращается от загрузочного патрубка 2, а нижний диск 5 вращается от нижнего вала 6. На нижней поверхности верхнего конического диска 4 жестко закреплены, например сваркой, радиальные ребра 7 с вертикальными выступами 8 на нижней кромке, между радиальными ребрами 7 с одинаковым радиальным шагом жестко закреплены, например сваркой, вертикальные концентрические кольца 9. На верхней поверхности нижнего горизонтального диска 5 жестко закреплены, например сваркой, радиальные ребра 10. Вертикальный зазор между нижней поверхностью верхнего конического диска 4 и верхней поверхностью нижнего горизонтального диска 5 равномерно уменьшается от центра дисков 4 и 5 к их периферии от (1,1...1,2)D_max до (0,4...0,6)D_max, где D_max – максимальный размер частиц измельчаемого материала. Между кромками радиальных ребер 7 и 10 двух дисков 4 и 5 имеется вертикальный технологический зазор, а их высота уменьшается в направлении к периферии пропорционально уменьшению вертикального зазора между поверхностями верхнего конического 4 и нижнего горизонтального 5 дисков. В верхних кромках радиальных ребер 10 нижнего горизонтального диска 5 выполнены попарно вертикальные прямоугольные проточки 11 и 12, в которые с технологическим зазором входят вертикальные выступы 8 и расположенные за ними вертикальные концентрические кольца 9. Высота от нижней кромки каждой пары вертикальных прямоугольных проточек 11 и 12 до верхней поверхности нижнего горизонтального диска 5 уменьшается от центра к периферии (0,5…0,6)D_max до (0,1...0,2) D_max. В случае необходимости имеется возможность поднятия верхнего конического диска 4 за счет пружинной опоры 13.

Центробежный дисковый измельчитель работает следующим образом. Измельчаемый материал, например известняк влажностью до 2%, попадает в загрузочный патрубок 2, затем в рабочий объем между верхней поверхностью нижнего горизонтального диска 5 и нижней поверхностью верхнего конического диска 4, вращающихся в противоположные стороны соответственно от нижнего вала 6 и загрузочного патрубка 2. Частицы материала направляются на верхнюю поверхность нижнего горизонтального диска 5, и попадают на рабочую поверхность радиальных ребер 10 данного диска. Частицы материала захватываются радиальными ребрами 10 нижнего горизонтального диска 5 и перемещаются вдоль их рабочей поверхности. При этом полидисперсные частицы непрерывно разрушаются в вертикальном технологическом зазоре между кромками радиальных ребер 7 и 10 двух дисков 4 и 5. Достигнув зоны действия вертикальных выступов 8 и вертикальных прямоугольных проточек 11, полидисперсные частицы материала дополнительно измельчаются в технологическом зазоре между профилем внутренней поверхности вертикальной прямоугольной проточки 11 и профилем внешней поверхности вертикального выступа 8. Частицы, измельченные до необходимого размера, проходят в вертикальный технологический зазор между нижней кромкой вертикального концентрического кольца 9 и верхней поверхностью нижнего горизонтального диска 5. Данные частицы продолжают свое радиальное перемещение в направлении зоны действия следующего вертикального концентрического кольца 9, где осуществляются дополнительное измельчение и классификация. Более крупные частицы продолжают измельчаться перед каждым вертикальным концентрическим кольцом 9, которое входит с технологическим зазором в вертикальную прямоугольную проточку 12 до тех пор, пока не пройдут в вертикальный технологический зазор между нижней кромкой вертикального концентрического кольца 9 и верхней поверхностью нижнего горизонтального диска 5. Таким образом, при движении от центра дисков в направлении периферии материал непрерывно измельчается и неоднократно разделяется по крупности перед каждым вертикальным концентрическим кольцом 9. Процесс измельчения материала и его классификации по крупности происходит на всем пути перемещения частиц от центра дисков 4 и 5 к их периферии. Разрушение мелких и крупных частиц осуществляется между противоположно вращающимися верхним коническим 4 и нижним горизонтальным 5 дисками за счет нагрузок на срез, раздавливание и истирание. Посредством изменения вертикального зазора между нижней кромкой внешнего вертикального концентрического кольца 9 и поверхностью нижнего горизонтального диска 5 можно регулировать конечный размер готового продукта. При достижении необходимого размера частицы материала перемещаются в направлении периферии нижнего горизонтального диска 5. Недробимые куски материала разгружаются за счет поднятия верхнего конического диска 4 при сжатии пружинной опоры 13. Готовый продукт выносится воздушным потоком из корпуса 1 через разгрузочный патрубок 3. Так как частицы при движении от центра дисков 4 и 5 к их периферии уменьшаются в размерах соответственно, уменьшается высота радиальных ребер 7 и радиальных ребер 10, а также уменьшается высота вертикального зазора между нижней кромкой каждого последующего вертикального концентрического кольца 9 и верхней поверхностью нижнего горизонтального диска 5.

Конструкция центробежного дискового измельчителя с противоположно вращающимися верхним коническим и нижним горизонтальным дисками с радиальными ребрами, а также с вертикальными прямоугольными проточками в радиальных ребрах нижнего горизонтального диска и вертикальными концентрическими кольцами верхнего конического диска позволяет обеспечить классификацию материала по крупности при его движении от центра дисков к периферии, а также селективное воздействие на измельчаемый материал. Все вышесказанное позволит повысить эффективность процесса измельчения, тем самым увеличить производительность по готовому классу измельчаемого материала.

Claims (1)

1. Центробежный дисковый измельчитель, содержащий цилиндрический корпус с загрузочным и разгрузочным патрубками, противоположно вращающиеся верхний и нижний диски, отличающийся тем, что на нижней поверхности верхнего конического диска жестко закреплены радиальные ребра с вертикальными выступами на нижней кромке, между радиальными ребрами с одинаковым радиальным шагом жестко закреплены вертикальные концентрические кольца, на верхней поверхности нижнего горизонтального диска жестко закреплены радиальные ребра, вертикальный зазор между нижней поверхностью верхнего конического диска и верхней поверхностью нижнего горизонтального диска равномерно уменьшается от центра дисков к их периферии от (1,1...1,2)D_max до (0,4...0,6)D_max, где D_max – максимальный размер частиц измельчаемого материала, между кромками радиальных ребер двух дисков имеется вертикальный технологический зазор, а их высота уменьшается в направлении к периферии пропорционально уменьшению вертикального зазора между поверхностями верхнего конического и нижнего горизонтального дисков, в верхних кромках радиальных ребер нижнего горизонтального диска выполнены попарно вертикальные прямоугольные проточки, в которые с технологическим зазором входят вертикальные выступы и расположенные за ними вертикальные концентрические кольца, при этом высота от нижней кромки каждой пары вертикальных прямоугольных проточек до верхней поверхности нижнего горизонтального диска уменьшается от центра к периферии (0,5…0,6)D_max до (0,1...0,2) D_max.