Центробежная ударная мельница

 

1. ЦЕНТРОБЕЖНАЯ УДАРНАЯ . МЕЛЬНИЦА, содержащая ступенчатый корпус, каждая последующая ступень которого по ходу движения материала вьшолнена большего диаметра, ступенчэтый ротор с билами, отражательные элементы, закрепленные на боковых стенках корпуса, загрузочный и разгрузочный патрубки, отличающая с я тем, что, с целью повышения эффективности измельчения материала и снижения удельных энергозатрат , каждое било выполнено из двух параллельных пластин, соединенных со стороны оси вращения третьей пластиной , каждая из параллельных пластин била имеет расположенные в шахматном или коридорном порядке отверстия , причем отверстия в пластинах смещены друг относительно друга на половину шага, a отражательные элементы выполнены в виде примыкающих друг к другу основаниями рядов выступов Трапецеидальной формы, причем выступы соседних рядов смещены в осевом направлении на толщину выступа. 2. Мельница по п. 1, о т л и ч а-, ю щ a я с я тем, что диаметр отверстий d в пластинах, их шаг i и расШ стояние t между пластинами связаны С между собой зависиЗмостями d

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

РЕСПУБЛИК эь

ГОСУДАРСТЩННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ- ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТЖ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕ

Н ABTQPCH0MV СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3577393/29-33 (22) 07. 04. 83 (46) 30.12.84.Бюл. ¹ 44 (72) Е.M.Íåäçåëüñêèé, С.Г.Ушаков, В.Е.Мизонов и М.В..Чаусов (71) Ивановский ордена "Знак Почета" энергетический институт им. В.И.ленина (53) 621.926.4(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР № 780883, кл. В 02 С 13/14, 198Q.

2. Авторское свидетельство СССР № 671839, кл. В 02 С 13/14, 1979 (прототип). (54)(57) 1. ЦЕНТРОБЕЖНАЯ УДАРНАЯ

МЕЛЬНИЦА, содержащая ступенчатый корпус, каждая последующая ступень которогб по ходу движения материала выполнена большего диаметра, ступенчатый ротор с бнлами, отражательные элементы, закрепленные на боковых стенках корпуса, загрузочный и разгрузочный патрубки, о т л и ч а ю — . щ а я с я тем, что, с целью повьппения эффективности измельчения материала и снижения удельных энергоза„Я0„„1126320 А, трат, каждое било выполнено из двух параллельных пластин, соединенных со стороны оси вращения третьей пластиной, каждая из параллельных пластин била имеет расположенные в шахматном или коридорном порядке отверстия, причем отверстия в пластинах смещены друг относительно друга на половину шага, а отражательные элементы выполнены в виде примыкающий друг к другу основаниями рядов выступов трапецеидальной формы, причем выступы соседних рядов смещены в осевом направлении на толщину выступа.

2. Мельница по и. 1, о т л и ч.а-, ю щ а я с я тем, что диаметр отверс- 9 тий d в пластинах, их шаг 4 и расстояние 1 между пластинами связаны между собой зависимостями

"=(1ь5 2э0) /"мйкс; И 7 2(1+с1/Ь);

af(CC — — -2 В4 где . д"„„,„ — максимальный размер куска размалываемого материала;

Ь вЂ” толщина пластины била ©

1 . 11263

Изобретение относится к мельницам для получения высокодисперсных порошков различных материалов, в первую . очередь легких и вязких, и может быть использовано в химической, строительнои, горнообогатительной дтрасv

5 лях промышпенности, порошковой метал лургии и др., в частности, при переработке пластмасс, полиэтилена, фторопласта, поливенилхлорида.

Известна центробежная ударная мель ница,,содержащая ступенчатый корпус и рабочий орган в виде ступенчатого ротора с билами, каждая последующая ступень которого по ходу движения материала выполнена большего диаметра, загрузочный и разгрузочный патрубок, дополнительный рабочий орган, в виде ступенчатого стакана, служащий для повышения относительной скорости соударения частиц размалываемого материала с билами (1).

Недостатком такой конструкции является большая сложность и металлоем. кость мельницы. Вследствие больших моментов, возникающих при вращении массивного стакана, мельница имеет недостаточную надежность.

Наиболее близкая к предлагаемой по технической сущности и достигаемому эффекту центробежная ударная мельница, содержащая ступенчатый кор ус, каждая последующая .ступень которого по ходу движения материала выполнена большего диаметра, ступенчатый ротор с билами, отражательные 35 элементы, закрепленные на боковых стенках корпуса, загрузочный и разгрузочный патрубки (2 ).

В известной мельнице повышается эффективность измельчения благодаря 4О наличию отражательных планок и бронеплит, при ударе о которые материал дополнительно разрушается как внутри каждой ступени, так и при переходе со ступени на ступень. Однако данная 45 конструкция имеет недостаточную скорость нагружения, в первую очередь, при тонком измельчении легких и вязт ких материалов, поскольку образующие ся перед вращающимися билами и не- 50 подвижными отражательными элементами воздушные подушки не обеспечивают достаточно эффективного удара бил по мелким частицам и соударения частиц с отражательными элементами., 55

Цель изобретения — повышение эффективности измельчения материалов и снижение удельных энергозатрат.

20 2

Поставленная цель достигается. тем, что в центробежной ударной мельнице, содержащей ступенчатый корпус, каждая последуюшдя ступень которого по ходу движения материала выполнена большего диаметра, ступенчатый ротор с билами, отражательные элементы, закрепленные на боковых стенках корпуса, загрузочный и разгрузочный патрубки, каждое было выполнено из двух параллельных пластин, соединенных со стороны оси вращения третьей пластиной, каждая из параллельных пластин, била имеет расположенные в

1шахматном или коридорном порядке отверстия, причем отверстия в пластинах смещены друг относительно друга на половину шага, а отражательные элементы выполнены в виде примыкающих друг к другу основаниями рядов выступов трапецеидальной формы, причем выступы соседних рядов смещены в осевом направлении на толщину выступа.

Диаметр отверстий d в пластинах, их шаг t н расстояние Р между пластинами связаны между собой зависимостями (1 5 2 О макс э

Ф,/d7 2(1+3/Ь);

deaf(— — -2 где с „- максимальный размер куска размалываемого.материала;

h — .толщина пластины была.

На фиг. 1 показана центробежная ударная мельница, продольный разрез; на фиг. 2 — разрез А-А на .фиг. 1; на фиг. 3 — было и отражательные элементы; .на фиг. 4 — разрез Б-Б на фиг. 3; на фиг. 5 — разрез В.-В на фиг. 3; на фиг. 6 — фрагмент отражательного элемента, аксонометрия; на фиг. 7 — схема расчета параметров била.

Мельница содержит корпус 1 с загрузочным патрубком 2 исходного материала и разгрузочным патрубком 3, приводной вал 4 с ротором 5, несущим диски 6 с билами 7. На корпусе мельницы по окружности установлены отражательные элементы 8. Било 7 имеет

П-образную форму. Параллельные пластины била имеют отверстия 9, расположенные в шахматном или коридорном порядке, причем отверстия в соседних пластинах смещены по отношению..друг

3 1263 к другу на половину шага отверстий;

Каждый отражательный элемент выполнен в виде примыкающих друг к другу рядов выступов 1О трапецеидальной формы, прикрепленных большими основаниями к корпусу, причем выступы одно5 го ряда смещены в осевом направлении относительно выступов другого ряда на толщину выступа Ь.

Ступенчатый ротор 5, несущий диски

l0

6 с билами 7, посредством вала 4 приводится во вращение. Исходный материал через загрузочный патрубок 2 поступает поочередно на била 7 ступеней размола, начиная с первой, измельчается и разгоняется за счет уда15 ра о них и отбрасывается на отражательные элементы 8, установленные в корпусе 1. Пройдя все ступени, материал в тонкоизмельченном состоянии выходит из мельницы через разгрузоч 20 ный патрубок 3. Благодаря наличию в пластинах била 7 отверстий 9, а в ,. отражательных элементах зазоров между выступами 10, обеспечивается проход воздуха и исключается образование воздушной подушки, что ведет к повышению эффективности измельчения и снижению энергоемкости.

Смещение отверстий в соседних пластинах била и осевое смещение ря- .З0 дов выступов отражательных элементов исключает проход частиц материала через отверстия в билах и зазоры между отражательными элементами. За счет действия центробежных сил частицы, 35 прошедшие первую по ходу вращения

1 пластину била, после удара второй отбрасываются íà отражательный элемент, чем обеспечивается незабиваемость отверстий во второй пластине и пространства между двумя пластинами. Смещение отверстий в соседних пластинах била на половину шага и рядов выступов в отражательном элементе на толщину выступа является 45 оптимальным, поскольку, с одной стороны, не допускается проскока крупной частицы через било и отражательный элемент, а с другой, обеспечивается наименьшее сопротивление прохо- 50 ду воздуха.

20 4

Обоснование выбора геометрических соотношений била основано на следующих исходных положениях.

Пусть t„=t t — шаг отверстий в первой пластине (r — радиальная координата, 4 — тангснциальная) . Отверс. тия во второй пластине. смещены относительно отверстий в первой по r и 4 на расстояние t/2. Требуется найти

Величину

Пренебрегая величиной размера частицы (что идет в запас), получают, что предельные положения траекторий частиц находятся между пластинами аЬ и cd. Следовательно, отверстие в пластине 1 может располагаться только внутри угла аос. Из фиг. 7 можно найти геометрическое соотношение ,Д 1-d откуда

С учетом принятых исходных положений должно соблюдаться соотношение для расстояния между пластинами

Чтобы выражение (1) имело смысл, относительный шаг отверстий должен удовлетворять условию т. е.

Пример. Пусть по условиям прочности и износа h=10 мм материал размалывается с d" ©„. =3 мм. Тогда, приняв 6=5 мм, из условия (2) получим t/d 2(1+5/10)=3. Приняв t/d=4, из условия (1) получим Я () (4-2)=10 мм, т.е. 5 мм (Ос.10 мм.

Симметричное выполнение бил и отражательных элементов позволяет при их одностороннем износе реверсировать ротор и тем самым увеличить срок службы измельчакяцих органов в два раза.

3 126320

1126320!

12б320

8- 5

Фиг. Ф

В-В

Составитель А.Руденко

Редактор Л.Пчелинская Те фед,С.Мигунова Корректор О.Луговая.

Заказ 8590/6 Тирам 615 Подписное

ВНИИНИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035., Москва, Ж-35, Раушская наб., д 4/5

Филиал ППП "Патент", r.ужгород, ул.Проектная, 4