Центробежно-ударная мельница

 

1. ЦЕНТРОБЕЖНО-УДАРНАЯ МЕЛЬНИЦА , содержгицая помольную камеру, размещенный в ней на вертикальном валу диск, измельчающие элементы, укрепленные по концентрическим окружностям -на диске, крышке и основании камеры, загрузочный и выгрузочный патрубки, отличающаяся тем, что, с целью повышения производительности и качества продукта измельчения , преимущественно зерна, измельчающие элементы на основании камеры выполнены в виде пластин, расположенных под углом 30-32 к радиусу диска, а остальные измельчающие элементы - в виде радиально расположенных пластин с заостренной кромкой , обращенной к вертикальной оси диска. 2. Мельница по п.1, о т ли чающаяся тем, что выгрузочный патрубок выполнен в виде винтового с дугоi образной боковой поверхностью канала, (Я расширяющегося по эвольвенте окружности основания помольной камеры по ходу вращения диска.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

„„SU„„1 2 51

Ш 4 В 02 С 13/14, 7/06

ЗФ

%Р

Ф

lг

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н A8TOPGH0MY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

Г О ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И OTHPblTHA (21) 3656971/29-33 (22) 29.06.83 (46) 23.11.85. Бюл. У 43 (71) Челябинский ордена Трудового

Красного Знамени институт механизации и электрификации .сельского хозяйства (72) П.И.Леонтьев и М.Д.Малаев (53) 621.916.4(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

У 355979, кл. В 02 С 13/02, 1971 °

Патент Великобритании В 1183322, кл. В 02 С 13/22, опублик. 1970. (54)(57) 1. ЦЕНТРОБЕЖНО-УДАРНАЯ МЕЛЬНИЦА, содержащая помольную камеру, размещенный в ней на вертикальном валу диск, иэмельчающие элементы, ук репленные по концентрическим окружностям на диске, крышке и основании камеры, загрузочный и выгрузочный патрубки, отличающаяся тем, что, с целью повышения производительности и качества продукта измельчения, преимущественно зерна, измельчающие элементы на основании камеры выполнены в виде пластин, расположенных под углом 30-32 к радиуо су диска, а остальные измельчающие элементы — в виде радиально расположенных пластин с заостренной кромкой, обращенной к вертикальной оси диска.

2. Мельница по п.1, о т л и ч а ющ а я с я тем, что выгрузочный патрубок выполнен в виде винтового с дугообразной боковой поверхностью канала, расширяющегося по эвольвенте окружности основания помольной камеры по ходу вращения диска.

1 11928

Изобретение относится к оборудованию для измельчения упругих и упругопластических мелкосыпучих материалов, в частности для измельчения зерен сельскохозяйственных культур на корм. 5

Цель изобретения — повышение производительности и качества продукта измельчения, преимущественно зерна.

На фиг.1 изображена предлагаемая мельница, разрез; на фиг.2 — сечение

А-А на фиг.1; на фиг.3. — кинематика частицы в рабочей камере мельницы.

Центробежно-ударная мельница содержит дискообраэный корпус 1, который служит одновременно основанием 15 камеры 2 измельчения, загрузочный патрубок 3 и выгрузочный патрубок 4.

В корпусе 1 расположен ротор, который состоит из вертикально расположенного вала 5 и диска 6. На диске

6 закреплены двумя круговыми рядами иэмельчающие элементы в виде ударных лопаток 7 и 8, имеющих форму пластин. Промежуточные круговые ряды с отбойными лопатками 9 прикреплены 25 к откидной крышке 10 мельницы, а наружные круговые ряды отбойных пластин 11 — к основанию камеры 2 измельчения.

Ударные лопатки 7 и 8 и промежу- 30 точные отбойные лопатки 9, выполненные в виде пластин, расположены радиально и заострены (заточены) по грани, обращенной к центру диска. Угол заточки составляет 30-40 . Это снижает вероятность отражения кусков зерна в сторону центра после .ударного

-взаимодействия, а также увеличивает пропускную способность мельницы, а отбойные пластины 11 расположены под 40 углом 30-32 к радиусу диска.

Этот угол расположения отбойных пластин обеспечивает КПД разрушения, равный 96-98%, при оптимальном отводе готовой продукции и пылевидной, 45 фракции, а также при уменьшении сопротивления воздушному потоку.

К

При уменьшении этого угла ниже 30 о снижается КПД разрушения,а приувели- 50 чении выше 32 ухудшаются условия отвода готовой продукции и пылевидной фракции.

Все.измельчающие элементы расположены по концентрическим окружностям 55 и составляют пару рядов, состоящих иэ ударных (подвижных) и отбойных(неподвижных) измельчающих элементов.

Оптимальные зазоры между круговыми рядами ударных 7 .и 8 и отбойных ,лопаток зависят от размеров исходного материала. При измельчении концентрированных кормов они должны быть по 4-6 мм, что исключает защемление зерен в зазорах (т.е.истирание), Размеры и частота ударных элементов первого ряда зависит от частоты вращения ротора и скорости поступления исходного материала. По данным экспериментальных исследований при п = 4600 об/мин " 2 = 12 мм, R = 102 мм, где Х вЂ” длина рабочей плоскости ч,л ударных лопаток первого ряда j — радиус вписывающей окружности ударных лопаток первого ряда;

n — число оборотов ротора.

Оптимальные размеры и количество промежуточных отбойных лопаток должны обеспечить отражение всех выброшенных ударными лопатками первого ряда зерен навстречу ударным лопаткам

8 следующего ряда.

Оптимальная длина рабочей плоскости промежуточной отбойной лопатки 9 определяется по формуле

= — — -(Х + Rtg Rtg 20 )

1 о Р л сов Ч,л

t где Х вЂ” длина рабочей плоскости, чя ударной лопатки первого ряда;

- угол, заключенный между радиусами от точки взаимодействия зерна с ударными лопатками первого ряда до точки отражения от отбойных лопаток;

tP 20 — учитывает отклонение нап, равления вектора полета частиц от нормали к рабочей поверхности элемента. оптимальное количество промежуточных

1 отбойных лопаток 9 определяется по формуле

Z = LG/сов о

Оптимальное количество и длина рабочей плоскости ударных лопаток 8, расположенных на периферии диска, выби-. рается из условия

1 ч л . 2П/Zчл

„(ь

V cos Ч„Vn, где Р— длина рабочей плоскости ч.л ударной лопатки 8, рас3 11928 положенной на периферии диска;

I — скорость зерна после отражения от плоскости про.межуточной. отбойной лопат- 5

KH 9y — угол отражения зерна от

1 плоскости промежуточной лопатки;

Z — количество ударных лола-. 1О

Ч ток на периферии диска

V — линейная скорость ударной у,а лопатки, расположенной на периферии диска.

При выполнении этого условия час- 15 тицы. зерна не успевают проскочить .между ударными лопатками, т.е. без .исключения попадают под удары. По данным. экспериментальных исследова- . ний .при частоте вращения ротора . 20 и 4600 мин " Х = 22 мм. Тогда

М .Z 24 шт..

Аналогично выбирается количество .и размеры отбойных пластин 11.

По даннйм экспериментальных иссле- 25 дований при числе .оборотов ротора и 4600 мин " Р пл = 50 ммв Z =

18 шт.:, при зазоре между измельчающими элементами 20 мм, где 3 „„= длина рабочей плоскости .отбойной™ йлас- ЗО тины, Е. — количество отбойных пластин.

По наружному периметру окружности

;основания камеры измельчения установлен винтовой выгрузочный канал 12 с дугообразной боковой "поверхностью, выполненный в теле кожуха 13, и рас-, ширяющийся по эвольвенте. окружности камеры 2 измельчения пб ходу вращения ротора, а угол подъема винта 14 канала равен углу естественного относа готовой продукции, что снижает коэффициент трения транспортируемого про..дукта о стенки канала. Сверху кожух закрывается фигурной крышкой 15.

В центральной части диска расположена специальная течка 16 с криволинейной поверхностью 17, прикрепленная тремя планками 18 к входной горловине мельницы и насаженная на закрытых 5б подшипниках 19 к верхнему концу вала мельницы ..

Мельница работает следующнм обра зом.

Подлежащий иэмельчению материал подают через входной патрубок 3 и криволинейную поверхность 17 течки

16 на ударную лопатку 7, окружная .

51 4 скорость которой 40-60 м/с. После ударного взаимодействия с лопатками, 7 первого ряда зерно отбрасывается к промежуточной отбойной лопатке 9 (фиг.2 и 3) со скоростью 60-80 м/с.

Отсюда направляется навстречу ударным лопаткам 8, расположенным на периферии диска.

Далее происходит встречное соударенне их с ударными лопатками 8, окружная,скорость которых равна 8090 м/с, после ударного взаимодействия с ними зерна приобретают скорость

120-140 м/ и ударяясь об отбойную пластину 11, разлетаются на мелкие частицы, через дугообразную поверхность кожуха попадают в выгрузочный канал 12 и с помощью воздушного потока частицы выводятся наружу.

Часть зерен разрушается при встре-. че с промежуточной отбойной лопаткой

9 и, имея большой угол отражения, . кратчайшим путем движется в выгрузочный канал 12.

Окружная скорость ударных лопаток

7 первого ряда выбирается 40-52 м/с из расчета, что при этих скоростях зерно еще не разрушается, а коэффициент восстановления его-максимален.

Окружная скорость ударных лопаток 8 на периферии диска 80-90 м/с соответствует, тому, что после отражения отсюда более прочные зерна разрушаются без îстатка.

Таким образом, менее- прочные зерна разрушаются на промежуточной отбойной лопатке 9, а более прочные — при встрече с отбойной пластиной .11 ° .

Предлагаемая мельница по сравнению с известными устройствами имеет следующие преимущества: материал выводится из камеры измельчения с боль-, шей скоростью и.концентрация его на поверхности отбойных и ударных лопаток незначительна, даже при максимальных подачах качество продукта не ухудшается, материал разрушается чисто ударным нагружением, вследствие чего он не переиэмельчается в муку, не перегревается (из-за отсутствия в процессе перетирания), причем качество измельчения улучшается, энергоемкость снижается, а износ рабочих органов минимален.

При встрече с промежуточными отбойными лопатками неразрушенные зерна направляются навстречу ударным лопаткам, расположенным на перифе1192851

A-A подериуто

Фиг,2 рии диска, чем достигается увеличение импульса удара, не увеличивая частоты вращения ротора дробилок, что освобождает энергию на увеличение частоты вращения ротора мельницы.

Часть зернового материала разру шается при встрече с промежуточными отбойными лопатками, с ударными лопаткайи, расположенными в периферии, 10 так что менее прочные зерна не разгоняются до максимальных скоростеы, что позволяет получить более однородный гранулометрический состав продукта и снизить энергоемкость.

Кроме того, специальная форма кожуха способствует образованию оптимального движения воздушного продук-. тового потока и своевременному выводу продукта иэ камеры измельчения.

1 I 19285I

Составитель Л.Чубукова

Редактор Н.Тупица . Техред И.Асталош Корректор Л.Пилипенко

Заказ 7203/11 Тираа 583 . Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР.по делам изобретений и открытий

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

Мю

Филиал ППП "Патент", г.укгород, ул.Проектная, 4