RU2797597C1

RU2797597C1 - Disintegrator

Info

Publication number: RU2797597C1
Application number: RU2023102351A
Authority: RU
Inventors: Игорь Александрович Семикопенко; Виталий Михайлович Стрельников; Александр Михайлович Акупиян; Ольга Викторовна Наумова
Filing date: 2023-02-02
Publication date: 2023-06-07

Abstract

FIELD: material grinding.

SUBSTANCE: devices for grinding and mixing various components, used in production of construction materials, as well as in other industries. 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. In the center of the lower disk 5, a vertical cylinder 8 is rigidly fixed, which enters the loading device 2 with a process gap and is divided along the height of the impact elements 6 into four equal sectors rigidly fixed inside by vertical mutually perpendicular walls 9. Between the vertical cylinder 8 and the vertical walls 9, horizontal partitions 10, 11, 12, 13 are rigidly fixed, one in each sector, with the same pitch between adjacent horizontal partitions 10, 11, 12, 13 in height exceeding 2D_max, where D_max is the maximum particle size of the crushed material. In the vertical cylinder 8, through square cutouts 14, 15, 16, 17 are made, the lower horizontal edge 18 of each of which is in the same plane with the upper surface of the corresponding horizontal partition 10, 11, 12, 13, and the rear vertical edge 19 is opposite to the rotation of the lower disk 5 in the same plane with the surface of the corresponding vertical wall 9. The minimum size of through square cutouts 14, 15, 16, 17 exceeds D_max, and the minimum radial distance from the outer surface of the vertical cylinder 8 to the inner row of impact elements 6 exceeds 2D_max.

EFFECT: improving the efficiency of the grinding process.

4 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, which is made in the form of fingers. The outlet pipe is located tangentially to the disintegrator body.

Технической проблемой известных конструкций является неравномерное распределение измельчаемого материала по объему рабочей камеры и по высоте ударных элементов.The technical problem of known designs is the uneven distribution of the crushed material over the volume of the working chamber and the height of the impact elements.

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 неравномерным распределением измельчаемого материала по всему объему рабочей камеры и по высоте ударных элементов.However, this device is characterized by low efficiency of the grinding process. This is due to the uneven distribution of the crushed material throughout the volume of the working chamber and the height of the impact elements.

Изобретение направлено на повышение эффективности процесса измельчения за счет равномерного распределения измельчаемого материала по всему объему рабочей камеры и по высоте ударных элементов.The invention is aimed at improving the efficiency of the grinding process due to the uniform distribution of the crushed material throughout the volume of the working chamber and along the height of the impact elements.

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 в центре нижнего диска жестко закреплен вертикальный цилиндр, который с технологическим зазором входит в загрузочное устройство и разделен по высоте ударных элементов на четыре равных сектора жестко закрепленными внутри вертикальными взаимно перпендикулярными стенками. Между вертикальным цилиндром и вертикальными стенками жестко закреплены горизонтальные перегородки, по одной в каждом секторе, с одинаковым шагом между смежными горизонтальными перегородками по высоте, превышающим 2D_max, где D_max– максимальный размер частиц измельчаемого материала. В вертикальном цилиндре выполнены сквозные квадратные вырезы, нижняя горизонтальная кромка каждого из которых находится в одной плоскости с верхней поверхностью соответствующей горизонтальной перегородки, а задняя вертикальная кромка противоположно вращению нижнего диска находится в одной плоскости с поверхностью соответствующей вертикальной стенки. Минимальный размер сквозных квадратных вырезов превышает D_max. Минимальное радиальное расстояние от внешней поверхности вертикального цилиндра до внутреннего ряда ударных элементов превышает 2D_max. 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, a vertical cylinder is rigidly fixed in the center of the lower disk, which enters the loading device with a technological gap and is divided by the height of the impact elements into four equal sectors rigidly fixed inside by vertical mutually perpendicular walls. Horizontal baffles are rigidly fixed between the vertical cylinder and the vertical walls, one in each sector, with the same pitch between adjacent horizontal baffles in height exceeding 2D _max , where D _max is the maximum particle size of the crushed material. Through square cuts are made in the vertical cylinder, the lower horizontal edge of each of which is in the same plane with the upper surface of the corresponding horizontal partition, and the rear vertical edge opposite to the rotation of the lower disk is in the same plane with the surface of the corresponding vertical wall. The minimum size of through square cutouts exceeds D _max . The minimum radial distance from the outer surface of the vertical cylinder to the inner row of impactors exceeds 2D _max .

Сущность изобретения поясняется графическими материалами, где на фиг. 1 – продольный разрез дезинтегратора; на фиг.2 – разрез А-А на фиг. 1 (вертикальный цилиндр и ударные элементы); на фиг.3 – разрез Б-Б на фиг. 1 (вертикальные стенки и горизонтальные перегородки); на фиг.4 – вид В, вид Г, вид Д, вид Е на фиг. 3 (сквозные квадратные вырезы).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 (vertical cylinder and percussion elements); figure 3 - section B-B in Fig. 1 (vertical walls and horizontal partitions); figure 4 - view C, view D, view D, view E in Fig. 3 (through square cutouts).

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. В центре нижнего диска 5 жестко закреплен, например сваркой, вертикальный цилиндр 8, который с технологическим зазором входит в загрузочное устройство 2 и разделен по высоте ударных элементов 6, 7 на четыре равных сектора жестко закрепленными внутри, например сваркой, вертикальными взаимно перпендикулярными стенками 9. Между вертикальным цилиндром 8 и вертикальными стенками 9 жестко закреплены горизонтальные перегородки 10, 11, 12, 13, по одной в каждом секторе, с одинаковым шагом по высоте между смежными горизонтальными перегородками 10, 11, 12, 13, превышающим 2D_max, где D_max– максимальный размер частиц измельчаемого материала, в вертикальном цилиндре 8 выполнены сквозные квадратные вырезы, соответственно 14, 15, 16, 17, нижняя горизонтальная кромка 18 каждого из которых находится в одной плоскости с верхней поверхностью соответствующей горизонтальной перегородки, а задняя вертикальная кромка 19 противоположно вращению нижнего диска 5 находится в одной плоскости с поверхностью соответствующей вертикальной стенки 9, минимальный размер сквозных квадратных вырезов 14, 15, 16, 17 превышает D_max, а минимальное радиальное расстояние от внешней поверхности вертикального цилиндра 8 до внутреннего ряда ударных элементов 6 превышает 2D_max.The disintegrator comprises a cylindrical body 1 with an axial loading device 2 and a tangential unloading device 3. In the cylindrical body 1, disks 4 and 5 are vertically arranged with the possibility of counter rotation, with rows of identical impact elements 6 and 7, respectively, fixed to them, for example by welding. In the center of the lower disk 5, a vertical cylinder 8 is rigidly fixed, for example by welding, which enters the loading device 2 with a technological gap and is divided along the height of the impact elements 6, 7 into four equal sectors rigidly fixed inside, for example by welding, by vertical mutually perpendicular walls 9. Between the vertical cylinder 8 and the vertical walls 9, horizontal partitions 10, 11, 12, 13 are rigidly fixed, one in each sector, with the same height step between adjacent horizontal partitions 10, 11, 12, 13, exceeding 2D _max , where D _max - the maximum particle size of the crushed material, in the vertical cylinder 8 there are through square cuts, respectively 14, 15, 16, 17, the lower horizontal edge 18 of each of which is in the same plane with the upper surface of the corresponding horizontal partition, and the rear vertical edge 19 is opposite to rotation the lower disk 5 is in the same plane with the surface of the corresponding vertical wall 9, the minimum size of through square cutouts 14, 15, 16, 17 exceeds D _max , and the minimum radial distance from the outer surface of the vertical cylinder 8 to the inner row of impact elements 6 exceeds 2D _max .

Дезинтегратор работает следующим образом. Измельчаемый материал, например, известняк, влажностью до 1%, подается в загрузочное устройство 2 и направляется во внутреннее пространство вертикального цилиндра 8.The disintegrator works as follows. The crushed material, for example, limestone, with a moisture content of up to 1%, is fed into the loading device 2 and directed into the interior of the vertical cylinder 8.

Частицы попадают на верхние поверхности горизонтальных перегородок 10,11,12,13, которые расположены на каждом уровне с вертикальным шагом, превышающим 2D_max. Далее частицы за счет силы Кориолиса прижимаются к рабочим поверхностям вертикальных стенок 9, захватываются ими и перемещаются под действием центробежной силы в направлении сквозных квадратных вырезов 14, 15, 16, 17 в вертикальном цилиндре 8. Часть материала перемещается вдоль верхних поверхностей горизонтальных перегородок 10, 11, 12, 13 и нижней горизонтальной кромки 18 каждого из сквозных квадратных вырезов 14, 15, 16, 17. При этом перемещение частиц в радиальном направлении вдоль вертикальных стенок 9 осуществляется по всей высоте ударных элементов 6 на каждом уровне расположения горизонтальных перегородок 10,11,12,13. Достигнув сквозных квадратных вырезов 14, 15, 16, 17 в вертикальном цилиндре 8, частицы перемещаются вдоль задней вертикальной кромки 19 каждого квадратного выреза 14, 15, 16, 17, которая находится в одной плоскости с поверхностью соответствующей вертикальной стенки 9, и вылетают в направлении внутреннего ряда ударных элементов 6 по всей их высоте. Так как частицы соударяются с ударными элементами 6 внутреннего ряда по всей их высоте, рабочее пространство между ударными элементами 6 заполняется материалом по всей их высоте, что существенно повышает пропускную способность внутреннего ряда. При этом предотвращается скопление материала перед ударными элементами 6. Так как вертикальный цилиндр 8 и вертикальные стенки 9 вращаются в противоположном ударным элементам 6 направлении, увеличивается скорость соударения частиц с ударными элементами 6, при этом разрушение частиц осуществляется за счет удара и частичного истирания. Пройдя ряды ударных элементов 6 и 7, материал измельчается за счет многочисленных ударов и частичного истирания и направляется в периферийную зону камеры помола. При высокочастотном встречном вращении 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 upper surfaces horizontal partitions 10,11,12,13, which are located at each level with a vertical step exceeding 2D_max. Further, the particles due to the Coriolis force are pressed against the working surfaces of the vertical walls 9, captured by them and moved under the action of centrifugal force in the direction of through square cuts 14, 15, 16, 17 in the vertical cylinder 8. Part of the material moves along the upper surfaces of the horizontal partitions 10, 11, 12, 13 and the lower horizontal edge 18 of each of the through square cutouts 14, 15, 16, 17. In this case, the particles move in the radial direction along the vertical walls 9 along the entire height of the impact elements 6 per location level horizontal partitions 10,11,12,13. Having reached the through square cutouts 14, 15, 16, 17 in the vertical cylinder 8, the particles move along the rear vertical edge 19 of each square cutout 14, 15, 16, 17, which is in the same plane with the surface of the corresponding vertical wall 9, and fly out in the direction inner row of percussion elements 6 along their entire height. Since the particles collide with the impact elements 6 of the inner row along their entire height, the working space between the impact elements 6 is filled with material along their entire height, which significantly increases the throughput of the inner row. This prevents the accumulation of material in front of the impact elements 6. Since the vertical cylinder 8 and the vertical walls 9 rotate in the opposite direction to the impact elements 6, the speed of collision of particles with the impact elements 6 increases, while the destruction of the particles is carried out due to impact and partial abrasion. After passing the rows of impact elements 6 and 7, the material is crushed due to numerous impacts and partial abrasion and is sent to the peripheral zone of the grinding chamber. With high-frequency counter-rotation of disks 4 and 5, the loads are intense. The finished product is carried out by air flow from the cylindrical body 1 of the disintegrator through the tangential unloading device 3.

Для обеспечения работы дезинтегратора предусмотрен технологический зазор между вертикальным цилиндром 8 и загрузочным устройством 2. Для предотвращения забивания частицами внутреннего пространства вертикального цилиндра 8, минимальный размер каждого квадратного выреза 14, 15, 16, 17 превышает 2D_max. С этой же целью вертикальный шаг закрепления горизонтальных перегородок 10,11,12,13 превышает 2D_max. Для исключения заклинивания материала между вертикальным цилиндром 8 и внутренним рядом ударных элементов 6 минимальное радиальное расстояние от внешней поверхности вертикального цилиндра 8 до внутреннего ряда ударных элементов 6 превышает 2D_max.To ensure the operation of the disintegrator, a technological gap is provided between vertical cylinder 8 and the loading device 2. To prevent particles from clogging the interior of the vertical cylinder 8, the minimum size of each square cutout 14, 15, 16, 17 exceeds 2D_max. For the same purpose, the vertical step of fixing the horizontal partitions 10,11,12,13 exceeds 2D_max. To prevent jamming of the material between the vertical cylinder 8 and the inner row of impact elements 6, the minimum radial distance from the outer surface of the vertical cylinder 8 to the inner row of impact elements 6 exceeds 2D_max.

Таким образом, применение дезинтегратора предложенной конструкции обеспечивает равномерное распределение измельчаемого материала по всему объему рабочей камеры и по высоте ударных элементов, что позволяет значительно интенсифицировать процесс измельчения.Thus, the use of the disintegrator of the proposed design provides a uniform distribution of the crushed material throughout the volume of the working chamber and along the height of the impact elements, which makes it possible to significantly intensify the grinding process.

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, 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, characterized in that in the center of the lower disk there is a rigid a vertical cylinder is fixed, which enters the loading device with a technological gap and is divided by the height of the impact elements into four equal sectors rigidly fixed inside by vertical mutually perpendicular walls, horizontal partitions are rigidly fixed between the vertical cylinder and the vertical walls, one in each sector, with the same pitch between adjacent horizontal partitions in height exceeding 2D _max , where D _max is the maximum particle size of the crushed material, through square cutouts are made in the vertical cylinder, the lower horizontal edge of each of which is in the same plane with the upper surface of the corresponding horizontal partition, and the rear vertical edge opposite to the rotation of the lower disk is in the same plane with the surface of the corresponding vertical wall, the minimum size of through square cutouts exceeds D _max , and the minimum radial distance from the outer surface of the vertical cylinder to the inner row of impact elements exceeds 2D _max .