RU2795826C1

RU2795826C1 - Disintegrator

Info

Publication number: RU2795826C1
Application number: RU2022130761A
Authority: RU
Inventors: Игорь Александрович Семикопенко; Дмитрий Владимирович Вавилов; Александр Михайлович Акупиян; Ольга Викторовна Наумова
Filing date: 2022-11-25
Publication date: 2023-05-11

Abstract

FIELD: grinding; mixing.

SUBSTANCE: devices for grinding and mixing various components. The disintegrator contains cylindrical body 1 with axial loading device 2 and tangential unloading device 3. In cylindrical body 1, disks 4 and 5 are placed and adapted for counter rotation, with rows of impact elements 6 and 7 rigidly fixed on them, each of which is located between the rows of impact elements of the opposite disk. Each impact element 6 and 7 of both horizontal disks is made T-shaped and consists of a vertical cylindrical holder, respectively, 8 and 9 and a radial rectangular plate, respectively, 10 and 11, rigidly fixed to its end, providing process gaps between the profile of each impact element 6, 7 and working surfaces of horizontal discs 4 and 5, as well as between the profiles of impact elements 6, 7 of adjacent rows. The number of impact elements 6 and 7 in a row increases from the center to the periphery of the horizontal disks 4 and 5. The gap between adjacent vertical cylindrical holders 8 and adjacent vertical cylindrical holders 9 in a row decreases from (2…3) D_max to (1…2) D_max, where D_max is the maximum particle size of the crushed material. In the center on the lower horizontal disk 5, a collector 12 is rigidly fixed in the form of a conical ring with a large base at the top, in the lower part of the side walls of which through square cutouts 13 are made, the side of which exceeds 2D_max, to the rear walls 14 of which, opposite to the rotation of the lower horizontal disk 5, are adjacent radial rectangular blades 15, on the outer end of each of which a rectangular cutout 16 is made, into which radial rectangular plates 10 of T-shaped impact elements 6 of the inner row enter with a process gap, rigidly fixed on the lower surface of the upper horizontal disk 4.

EFFECT: increased efficiency of grinding and mixing due to the intensive movement of particles of various components in the peripheral zone of the working chamber.

1 cl, 5 dwg

Description

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

Известна конструкция дезинтегратора (Семикопенко И.А., Воронов В.П., Беляев Д.А. Описание процесса движения частицы материала в междурядном пространстве дезинтегратора с изменяющимся междурядным расстоянием // Вестник БГТУ им. В.Г. Шухова. 2020. № 8. С. 96-101), содержащего цилиндрический корпус, внутри которого расположены два вращающихся в противоположных направлениях диска с ударными элементами.The design of the disintegrator is known (Semikopenko I.A., Voronov V.P., Belyaev D.A. Description of the process of movement of a particle of material in the inter-row space of the disintegrator with a changing inter-row distance // Bulletin of BSTU named after V. G. Shukhov. 2020. No. 8 pp. 96-101), containing a cylindrical body, inside of which there are two discs rotating in opposite directions with impact elements.

Известна конструкция дезинтегратора (авторское свидетельство СССР на изобретение №1572694, В 02 С 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.A disintegrator design is known (USSR author's certificate for the invention No. 1572694, B 02 C 13/22, publ. 06/23/1990, bull. No. 23), containing a cylindrical body, inside of which there are two rotors rotating in opposite directions in the form of disks with impact elements in the form of blades and angled in adjacent concentric rows.

Известен также дезинтегратор (авторское свидетельство СССР на изобретение №908383, В 02 С 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, B 02 C 13/22, publ. 28.02.1982, bull. No. 8), the last row of percussion elements of which is made in the form of fingers. The outlet pipe is located tangentially to the disintegrator body.

Технической проблемой известных конструкций является отсутствие предварительного измельчения в центральной части корпуса.The technical problem of known structures is the lack of preliminary grinding in the central part of the housing.

Наиболее близким техническим решением (авторское свидетельство СССР на изобретение № 1694211, В02 С 13/22, опубл. 30.11.1991, бюл. № 44) к предлагаемому является дезинтегратор, содержащий корпус, в котором соосно размещены диски, содержащие ударные элементы, установленные по сторонам квадратов с общим центром.The closest technical solution (USSR author's certificate for the invention No. 1694211, V02 C 13/22, publ. 30.11.1991, bull. No. 44) to the proposed one is a disintegrator containing a housing in which disks containing percussion elements installed along sides of squares with a common center.

С существенными признаками заявленного изобретения совпадает следующая совокупность признаков прототипа: цилиндрический корпус с осевым загрузочным и тангенциальным разгрузочным устройствами и с размещенными в цилиндрическом корпусе с возможностью встречного вращения дисками с ударными элементами, каждый из которых расположен между ударными элементами противолежащего диска.The essential features of the claimed invention coincide with the following set of prototype features: a cylindrical body with axial loading and tangential unloading devices and discs with impact elements placed in a cylindrical body with the possibility of counter rotation, each of which is located between the impact elements of the opposite disk.

Однако данное устройство характеризуется низкой эффективностью процесса измельчения. Это связано с отсутствием предварительного измельчения и низкими нагрузками на частицы измельчаемого материала.However, this device is characterized by low efficiency of the grinding process. This is due to the lack of pre-grinding and low loads on the particles of the crushed material.

Изобретение направлено на повышение эффективности процесса измельчения за счет предварительного измельчения и повышения нагрузок на частицы измельчаемого материала.The invention is aimed at improving the efficiency of the grinding process by pre-grinding and increasing the load on the particles of the crushed material.

Это достигается тем, что дезинтегратор содержит 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. Согласно предложенному решению каждый ударный элемент обоих горизонтальных дисков выполнен т-образным и состоит из вертикального цилиндрического держателя и жестко закрепленной к его концу радиальной прямоугольной пластины с обеспечением технологических зазоров между профилем каждого ударного элемента и рабочими поверхностями горизонтальных дисков, а также между профилями ударных элементов смежных рядов. Количество ударных элементов в ряду увеличивается от центра к периферии горизонтальных дисков. Зазор между смежными вертикальными цилиндрическими держателями в ряду уменьшается от (2…3) D_max до (1…2) D_max, где D_max– максимальный размер частиц измельчаемого материала. В центре на нижнем горизонтальном диске жестко закреплен коллектор в форме конического кольца с большим основанием вверху, в нижней части боковых стенок которого выполнены сквозные квадратные вырезы, сторона которых превышает 2D_max, к задним стенкам которых противоположно вращению нижнего горизонтального диска примыкают радиальные прямоугольные лопасти, на внешнем торце каждой из которых выполнен прямоугольный вырез, в который с технологическим зазором входят радиальные прямоугольные пластины т-образных ударных элементов внутреннего ряда, жестко закрепленных на нижней поверхности верхнего горизонтального диска.This is achieved by the fact that the disintegrator contains a cylindrical body with axial loading and tangential unloading devices, placed in the body with the possibility of counter rotation disks with rows of impact elements rigidly fixed on them, each of which is located between the rows of impact elements of the opposite disk. According to the proposed solution, each impact element of both horizontal disks is made T-shaped and consists of a vertical cylindrical holder and a radial rectangular plate rigidly fixed to its end with technological gaps between the profile of each impact element and the working surfaces of the horizontal disks, as well as between the profiles of the impact elements of adjacent rows. The number of impact elements in a row increases from the center to the periphery of the horizontal discs. The gap between adjacent vertical cylindrical holders in a row decreases from (2…3) D _max to (1…2) D _max , where D _max is the maximum particle size of the crushed material. In the center, on the lower horizontal disk, a collector is rigidly fixed in the form of a conical ring with a large base at the top, in the lower part of the side walls of which through square cutouts are made, the side of which exceeds 2D _max , radial rectangular blades adjoin to the rear walls of which opposite to the rotation of the lower horizontal disk, on the outer end of each of which has a rectangular cutout, into which radial rectangular plates of t-shaped impact elements of the inner row, rigidly fixed on the lower surface of the upper horizontal disk, enter with a technological gap.

Сущность изобретения поясняется графическими материалами, где на фиг. 1 – продольный разрез дезинтегратора; на фиг.2 –разрез А-А на фиг. 1 (нижний диск с коллектором); на фиг.3 –разрез Б-Б на фиг. 1 (верхний диск с ударными элементами); на фиг.4 –разрез В-В на фиг.2 (вертикальные держатели верхнего диска); на фиг. 5 – разрез Г-Г на фиг.2 (вертикальные держатели нижнего диска).The essence of the invention is illustrated by graphic materials, where in Fig. 1 - longitudinal section of the disintegrator; figure 2 - section A-A in Fig. 1 (lower disk with manifold); figure 3 - section B-B in Fig. 1 (upper disc with percussion elements); figure 4 -section B-B in figure 2 (vertical holders of the upper disk); in fig. 5 - section G-D in figure 2 (vertical holders of the lower disk).

Дезинтегратор содержит цилиндрический корпус 1 с осевым загрузочным устройством 2 и тангенциальным разгрузочным устройством 3. В цилиндрическом корпусе 1 вертикально расположены с возможностью встречного вращения диски 4 и 5 с жестко закрепленными на них, например, сваркой, рядами идентичных ударных элементов 6 и 7 соответственно. Каждый ударный элемент 6 и 7 обоих горизонтальных дисков 4 и 5 выполнен т–образным и состоит из вертикального цилиндрического держателя, соответственно, 8 и 9 и жестко закрепленной, например сваркой, к его концу радиальной прямоугольной пластины, соответственно, 10 и 11 с обеспечением технологических зазоров между профилем каждого ударного элемента 6, 7 и рабочими поверхностями горизонтальных дисков 4 и 5, а также между профилями ударных элементов 4 и 5 смежных рядов. Количество ударных элементов 6 и 7 в ряду увеличивается от центра к периферии горизонтальных дисков 4 и 5, а зазор между смежными вертикальными цилиндрическими держателями 8 и смежными вертикальными цилиндрическими держателями 9 в ряду уменьшается от (2…3) D_max до (1…2) D_max, где D_max– максимальный размер частиц измельчаемого материала. В центре на нижнем горизонтальном диске 5 жестко закреплен коллектор 12 в форме конического кольца с большим основанием вверху, в нижней части боковых стенок которого выполнены сквозные квадратные вырезы 13, сторона которых превышает 2D_max, к задним стенкам 14 которых противоположно вращению нижнего горизонтального диска 5 примыкают радиальные прямоугольные лопасти 15, на внешнем торце каждой из которых выполнен прямоугольный вырез 16, в который с технологическим зазором входят радиальные прямоугольные пластины 10 т-образных ударных элементов 6 внутреннего ряда, жестко закрепленных на нижней поверхности верхнего горизонтального диска 4.The disintegrator comprises a cylindrical body 1 with an axial loading device 2 and a tangential unloading device 3. In the cylindrical body 1, discs 4 and 5 are vertically arranged with the possibility of counter rotation, with rows of identical impact elements 6 and 7, respectively, rigidly fixed to them, for example, by welding. Each impact element 6 and 7 of both horizontal disks 4 and 5 is made T-shaped and consists of a vertical cylindrical holder, respectively, 8 and 9 and rigidly fixed, for example by welding, to its end of a radial rectangular plate, respectively, 10 and 11 with the provision of technological gaps between the profile of each impact element 6, 7 and the working surfaces of horizontal disks 4 and 5, as well as between the profiles of impact elements 4 and 5 of adjacent rows. The number of impact elements 6 and 7 in a row increases from the center to the periphery of the horizontal discs 4 and 5, and the gap between adjacent vertical cylindrical holders 8 and adjacent vertical cylindrical holders 9 in a row decreases from (2...3) D _max to (1...2) D _max , where D _max is the maximum particle size of the crushed material. In the center on the lower horizontal disk 5, a collector 12 is rigidly fixed in the form of a conical ring with a large base at the top, in the lower part of the side walls of which there are through square cutouts 13, the side of which exceeds 2D _max , to the rear walls 14 of which, opposite to the rotation of the lower horizontal disk 5, are adjacent radial rectangular blades 15, on the outer end of each of which a rectangular cutout 16 is made, into which radial rectangular plates 10 of t-shaped impact elements 6 of the inner row enter with a technological gap, rigidly fixed on the lower surface of the upper horizontal disk 4.

Дезинтегратор работает следующим образом. Измельчаемый материал, например, известняк, влажностью до 2%, подается в загрузочное устройство 2 и направляется во внутреннее пространство коллектора 12.The disintegrator works as follows. The crushed material, for example, limestone, with a moisture content of up to 2%, is fed into the loading device 2 and sent to the interior of the collector 12.

Частицы попадают на рабочие поверхности радиальных прямоугольных лопастей 15, захватываются ими и перемещаются в направлении сквозных квадратных вырезов 13 в коллекторе 12. Пройдя вдоль задней стенки 14 через сквозные квадратные вырезы 13 коллектора 12, частицы достигают прямоугольного выреза 16 в торце радиальной прямоугольной лопасти 15. Здесь частицы предварительно измельчаются в технологическом зазоре между радиальной прямоугольной лопастью 15 и радиальной прямоугольной пластиной 10 внутреннего ряда ударных элементов 6, вращающегося в противоположном направлении. При этом разрушение частиц осуществляется за счет удара и частичного истирания. Затем предварительно разрушенные частицы направляются в рабочее пространство между вертикальными цилиндрическими держателями 8 и 9 двух горизонтальных дисков, соответственно 4 и 5 с жестко закрепленными на их концах радиальными прямоугольными пластинами, соответственно, 10 и 11. В данном рабочем пространстве на частицы материала оказывается воздействие со стороны вертикально расположенных цилиндрических держателей 8 и 9 и горизонтально расположенных радиальных прямоугольных пластин 10 и 11. В вертикальных зазорах между радиальными прямоугольными пластинами 10 и 11смежных рядов на частицы действуют нагрузки на срез, а также раздавливание и истирание в горизонтальной плоскости. Кроме этого, воздействие в горизонтальной плоскости осуществляется в вертикальных зазорах между радиальными прямоугольными пластинами 10 и 11 и рабочими поверхностями горизонтальных дисков, соответственно 5 и 4. В радиальных зазорах на частицы оказывается воздействие со стороны боковых торцов радиальных прямоугольных пластин 10 и 11 и боковых поверхностей вертикальных цилиндрических держателей 8 и 9. Пройдя ряды т-образных ударных элементов 6 и 7, состоящих из вертикальных цилиндрических держателей 8 и 9 и радиальных прямоугольных пластин 10 и 11, материал направляется в периферийную зону камеры помола. При высокочастотном встречном вращении горизонтальных дисков 4 и 5 нагрузки имеют интенсивный характер. Готовый продукт потоком воздуха выносится из цилиндрического корпуса 1 дезинтегратора через тангенциальное разгрузочное устройство 3.Particles fall on the working surfaces of the radial rectangular blades 15, are captured by them and move in the direction of the through square cutouts 13 in the collector 12. Having passed along the rear wall 14 through the through square cutouts 13 of the collector 12, the particles reach the rectangular cutout 16 at the end face of the radial rectangular blade 15. Here the particles are pre-crushed in the technological gap between the radial rectangular blade 15 and the radial rectangular plate 10 of the inner row of impact elements 6 rotating in the opposite direction. In this case, the destruction of particles is carried out due to impact and partial abrasion. Then, the pre-destroyed particles are sent to the working space between the vertical cylindrical holders 8 and 9 of two horizontal disks, respectively 4 and 5, with radial rectangular plates, respectively, 10 and 11, rigidly fixed at their ends. In this working space, the material particles are affected by vertically arranged cylindrical holders 8 and 9 and horizontally arranged radial rectangular plates 10 and 11. In the vertical gaps between the radial rectangular plates 10 and 11 of adjacent rows, the particles are subjected to shear loads, as well as crushing and abrasion in the horizontal plane. In addition, the action in the horizontal plane is carried out in the vertical gaps between the radial rectangular plates 10 and 11 and the working surfaces of the horizontal disks, 5 and 4, respectively. cylindrical holders 8 and 9. Having passed the rows of T-shaped impact elements 6 and 7, consisting of vertical cylindrical holders 8 and 9 and radial rectangular plates 10 and 11, the material is directed to the peripheral zone of the grinding chamber. With high-frequency counter-rotation of horizontal disks 4 and 5, the loads are intense. The finished product is taken out by the air flow from the cylindrical body 1 of the disintegrator through the tangential unloading device 3.

Для обеспечения работы дезинтегратора предусмотрены технологические зазоры между профилем каждого ударного элемента и рабочими поверхностями горизонтальных дисков, а также между профилями ударных элементов смежных рядов. Так как частицы уменьшаются в размерах при их движении от центра к периферии горизонтальных дисков 4 и 5, то с целью предотвращения проскока частиц между вертикальными цилиндрическими держателями 8, 9 без соударения их и радиальных прямоугольных пластин 10, 11 с частицами материала количество ударных элементов 6 и 7 в каждом ряду увеличивается от центра горизонтальных дисков 4 и 5 к их периферии, а расстояние между смежными вертикальными цилиндрическими держателями в ряду уменьшается от центра к периферии от (2…3)D_max до (1…2) D_max.To ensure the operation of the disintegrator, technological gaps are provided between the profile of each impact element and the working surfaces of the horizontal disks, as well as between the profiles of the impact elements of adjacent rows. Since the particles decrease in size as they move from the center to the periphery of the horizontal disks 4 and 5, in order to prevent the particles from slipping between the vertical cylindrical holders 8, 9 without colliding them and the radial rectangular plates 10, 11 with material particles, the number of impact elements is 6 and 7 in each row increases from the center of horizontal disks 4 and 5 to their periphery, and the distance between adjacent vertical cylindrical holders in a row decreases from the center to the periphery from (2…3)D _max to (1…2) D _max .

Применение дезинтегратора предложенной конструкции позволяет значительно повысить эффективность процесса измельчения за счет предварительного измельчения материала в технологических зазорах между радиальными прямоугольными лопастями и радиальными прямоугольными пластинами внутреннего ряда ударных элементов и повышения нагрузок на частицы измельчаемого материала.The use of the disintegrator of the proposed design can significantly increase the efficiency of the grinding process due to the preliminary grinding of the material in the technological gaps between the radial rectangular blades and the radial rectangular plates of the inner row of impact elements and increasing the load on the particles of the crushed material.

Все это приведет к повышению производительности дезинтегратора по готовому продукту.All this will lead to an increase in the productivity of the disintegrator for the finished product.

Claims

A disintegrator containing a cylindrical body with axial loading and tangential unloading devices, discs placed in the body with the possibility of counter rotation with rows of impact elements rigidly fixed on them, each of which is located between the rows of impact elements of the opposite disk, characterized in that each impact element of both horizontal disks is made T-shaped and consists of a vertical cylindrical holder and a radial rectangular plate rigidly fixed to its end with technological gaps between the profile of each impactor and the working surfaces of the horizontal disks, as well as between the profiles of the impactors of adjacent rows, while the number of impactors in in a row increases from the center to the periphery of horizontal disks, and the gap between adjacent vertical cylindrical holders in a row decreases from (2…3) D _max to (1…2) D _max , where D _max is the maximum particle size of the crushed material, in the center at the bottom horizontal disk is rigidly fixed collector in the form of a conical ring with a large base at the top, in the lower part of the side walls of which through square cutouts are made, the side of which exceeds 2D _max , radial rectangular blades adjoin the rear walls of which opposite to the rotation of the lower horizontal disk, on the outer end of each of of which a rectangular cutout is made, into which radial rectangular plates of t-shaped impact elements of the inner row enter with a technological gap, rigidly fixed on the lower surface of the upper horizontal disk.