RU2806287C1 - 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. Центробежный дисковый измельчитель содержит цилиндрический корпус 1 с загрузочным 2 и разгрузочным 3 патрубками, противоположно вращающиеся верхний 4 и нижний 5 диски. В центре нижнего горизонтального диска 5 жестко закреплен распределительный конус 7, от которого в направлении к периферии жестко закреплены радиальные лопатки 8 прямоугольного поперечного сечения, высота которых равномерно уменьшается в направлении периферии. На верхнем торце каждой радиальной лопатки 8 последовательно друг за другом в направлении к периферии выполнены призматические проточки 9 с вертикальными боковыми торцами 10 и радиальным наклонным торцом 11. На нижней поверхности верхнего конического диска 4 жестко прикреплены радиальные лопатки 12, нижний торец каждой из которых выполнен с призматическими выступами 13, последовательно друг за другом чередующимися от центра к периферии и расположенными в призматических проточках 9 радиальных лопаток 8 нижнего горизонтального диска 5 с обеспечением технологического зазора между внешним профилем призматических выступов 13 и профилем внутренней поверхности призматических проточек 9. Радиальные наклонные торцы 14 призматических выступов 13 и 11 призматических проточек 9 имеют угол наклона в направлении периферии дисков 4 и 5. Радиальная ширина и высота боковых торцов 10 призматических проточек 9 и призматических выступов 13 уменьшаются от центра дисков 4 и 5 к их периферии пропорционально уменьшению высоты радиальных лопаток 8 нижнего горизонтального диска 5, которая уменьшается от 1,2D_max до (0,1…0,2) D_max, где D_max – максимальный размер частиц измельчаемого материала. Изобретение направлено на повышение эффективности процесса измельчения. 4 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 селективного воздействия и недостаточными нагрузками на измельчаемый материал.

Изобретение направлено на повышение эффективности процесса измельчения за счет селективного воздействия, а также повышения нагрузок на измельчаемый 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 в центре нижнего горизонтального диска жестко закреплен распределительный конус, от которого в направлении к периферии жестко закреплены радиальные лопатки прямоугольного поперечного сечения, высота которых равномерно уменьшается в направлении периферии. На верхнем торце каждой радиальной лопатки последовательно друг за другом в направлении к периферии выполнены призматические проточки с вертикальными боковыми торцами и радиальным наклонным торцом. На нижней поверхности верхнего конического диска жестко прикреплены радиальные лопатки, нижний торец каждой из которых выполнен с призматическими выступами, последовательно друг за другом чередующимися от центра к периферии и расположенными в призматических проточках радиальных лопаток нижнего горизонтального диска с обеспечением технологического зазора между внешним профилем призматических выступов и профилем внутренней поверхности призматических проточек. Радиальные наклонные торцы призматических выступов и призматических проточек имеют угол наклона в направлении периферии дисков. Радиальная ширина и высота боковых торцов призматических проточек и призматических выступов уменьшаются от центра дисков к их периферии пропорционально уменьшению высоты радиальных лопаток нижнего горизонтального диска, которая уменьшается от 1,2D_max до (0,1…0,2) D_max, где D_max – максимальный размер частиц измельчаемого материала.

Сущность изобретения поясняется чертежом, где на фиг.1 изображен продольный разрез измельчителя; на фиг.2 – разрез А-А на фиг. 1 (радиальные лопатки нижнего горизонтального диска); на фиг. 3 – разрез Б-Б на фиг. 1 (радиальные лопатки верхнего конического диска); на фиг. 4 – вид В на фиг. 1 (призматический выступ и призматическая проточка).

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 горизонтальный диск 5 вращается от нижнего вала 6. В центре нижнего горизонтального диска 5 жестко закреплен, например сваркой, распределительный конус 7, от которого в направлении к периферии жестко закреплены, например, сваркой, радиальные лопатки 8 прямоугольного поперечного сечения, высота которых равномерно уменьшается в направлении периферии. На верхнем торце каждой радиальной лопатки 8 последовательно друг за другом в направлении к периферии выполнены призматические проточки 9 с вертикальными боковыми торцами 10 и радиальным наклонным торцом 11. На нижней поверхности верхнего конического диска 4 жестко прикреплены, например сваркой, радиальные лопатки 12, нижний торец каждой из которых выполнен с призматическими выступами 13, последовательно друг за другом чередующимися от центра к периферии и расположенными в призматических проточках 9 радиальных лопаток 8 нижнего горизонтального диска 5 с обеспечением технологического зазора между внешним профилем призматических выступов 13 и профилем внутренней поверхности призматических проточек 9. Радиальные наклонные торцы 14 призматических выступов 13 и 11 призматических проточек 9 имеют угол наклона в направлении периферии дисков 4 и 5. Радиальная ширина и высота боковых торцов 10 призматических проточек 9 и призматических выступов 13 уменьшаются от центра дисков 4 и 5 к их периферии пропорционально уменьшению высоты радиальных лопаток 8 нижнего горизонтального диска 5, которая уменьшается от 1,2D_max до (0,1…0,2) D_max, где D_max – максимальный размер частиц измельчаемого материала. В случае необходимости имеется возможность поднятия верхнего конического диска 4 за счет пружинной опоры 15.

Центробежный дисковый измельчитель работает следующим образом. Измельчаемый материал, например известняк влажностью до 2%, попадает в загрузочный патрубок 2, затем на верхнюю поверхность распределительного конуса 7. Под действием силы Кориолиса полидисперсные частицы прижимаются к радиальным лопаткам 8 нижнего горизонтального диска 5, закрепленного на нижнем валу 6, и перемещаются вдоль их рабочей поверхности. При этом разрушение частиц различных размеров осуществляется в технологическом зазоре между радиальным наклонным торцом 11 призматических проточек 9 в радиальных лопатках 8 и радиальным наклонным торцом 14 призматических выступов 13 на радиальных лопатках 12. При перемещении частиц различных размеров вдоль рабочей поверхности радиальных лопаток 8 между каждыми боковыми торцами 10 вначале происходит разрушение самых крупных частиц в вертикальном технологическом зазоре, а затем, по мере продвижения частиц к периферии, разрушаются более мелкие частицы. Такое селективное разрушение частиц в зависимости от их крупности происходит на всем пути их движения от зоны загрузки к периферийной части нижнего горизонтального диска 5. Так как частицы уменьшаются в размерах при их радиальном движении, непрерывно уменьшается и вертикальное расстояние от нижнего горизонтального диска 5 до технологического зазора между внешним профилем призматических выступов 13 и профилем внутренней поверхности призматических проточек 9. Таким образом, увеличивается количество частиц, подвергающихся разрушению при их движении вдоль рабочей поверхности радиальных лопаток 8 от центра нижнего горизонтального диска 5 к периферии. При этом воздействие на частицы носит селективный характер в зависимости от их размеров. При движении частиц селективное воздействие на различные по размеру частицы повторяется с уменьшением высоты расположения технологического зазора по вертикали, так как равномерно уменьшается вертикальный зазор между рабочими поверхностями верхнего конического диска 4 и нижнего горизонтального диска 5. При уменьшении данного зазора пропорционально уменьшаются высота и ширина призматических проточек 9 и призматических выступов 13. Готовый продукт выносится воздушным потоком из корпуса 1 через разгрузочный патрубок 3. При попадании недробимых материалов верхний конический диск 4 приподнимается при помощи пружинной опоры 15. Для обеспечения работы центробежного дискового измельчителя имеется технологический зазор между внешним профилем призматических выступов 13 и профилем внутренней поверхности призматических проточек 9.

Конструкция центробежного дискового измельчителя с противоположно вращающимися верхним коническим и нижним горизонтальным дисками с радиальными лопатками, а также с призматическими выступами и призматическими проточками, позволяет повысить нагрузки, а также обеспечить 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 в центре нижнего горизонтального диска жестко закреплен распределительный конус, от которого в направлении к периферии жестко закреплены радиальные лопатки прямоугольного поперечного сечения, высота которых равномерно уменьшается в направлении периферии, на верхнем торце каждой радиальной лопатки последовательно друг за другом в направлении к периферии выполнены призматические проточки с вертикальными боковыми торцами и радиальным наклонным торцом, на нижней поверхности верхнего конического диска жестко прикреплены радиальные лопатки, нижний торец каждой из которых выполнен с призматическими выступами, последовательно друг за другом чередующимися от центра к периферии и расположенными в призматических проточках радиальных лопаток нижнего горизонтального диска с обеспечением технологического зазора между внешним профилем призматических выступов и профилем внутренней поверхности призматических проточек, радиальные наклонные торцы призматических выступов и призматических проточек имеют угол наклона в направлении периферии дисков, при этом радиальная ширина и высота боковых торцов призматических проточек и призматических выступов уменьшаются от центра дисков к их периферии пропорционально уменьшению высоты радиальных лопаток нижнего горизонтального диска, которая уменьшается от 1,2D_max до (0,1…0,2) D_max, где D_max – максимальный размер частиц измельчаемого материала.