Устройство для измельчения

 

Использование: для получения тонкодисперсных гомогенных смесей. Сущность изобретения: устройство содержит корпус с рабочей камерой, входным и выходным отверстиями, установленный в нем ротор с измельчающими органами в виде роликов, установленных на осях с возможностью взаимодействия с корпусом, роликов со сферической выемкой, установленных на осях в корпусе кинематически связанными и взаимодействующими с ротором и установленными на нем роликами, причем в статоре и роторе выполнены герметичные полости, связанные между собой и рабочей камерой через отверстия в корпусе и роторе, увеличивающиеся в сечении от рабочей камеры. 3 ил.

Изобретение относится к устройствам, применяемым для получения тонкодисперсных гомогенных смесей, и может быть использовано во многих отраслях промышленности, в частности для приготовления смазок, красок, топлива, пищевых продуктов, содержащих твердые и жидкие составляющие.

Известны устройства для измельчения различных материалов: авт. св. СССР N 1662679, 1597211, 1346235, 1003888, кл. B 02 C 7/08, патент ФРГ N 1217181.

Основными конструктивными узлами указанных устройств являются корпус и размещенный в нем вращающийся ротор.

В зависимости от физико-химических свойств измельченного материала их рабочие поверхности снабжены различными конструктивными элементами, выступами, пластинами, билами, лопатками, ребрами и т.п.

Общим недостатком рассмотренных устройств является недостаточная эффективность переработки материалов.

Известно устройство для диспергирования по авт. св. СССР N 1648556, содержащее корпус с входным и выходным отверстиями, установленный в нем ротор с измельчающими органами в виде роликов с возможностью вращения.

Недостатком указанного устройства является низкое качество продукции из-за недостаточной турбулизации процесса и возможности попадания недиспергированного материала в готовую продукцию.

Поставленная цель достигается тем, что в измельчителе, содержащем корпус с установленным в нем ротором, образующими рабочую камеру, измельчающие органы выполнены в виде роликов, установленных на роторе с возможностью вращения вокруг своей оси и взаимодействующих с корпусом, а в корпусе установлены запирающие ролики со сферической выемкой, кинематически связанные и взаимодействующие с ротором и установленными на нем роликами. В статоре и роторе выполнены герметичные полости для обработанного материала, связанные с рабочей камерой через отверстия в корпусе и роторе, увеличивающимся в сечении от рабочей камеры, а также связанные между собой и выходным отверстием.

На фиг. 1 представлен измельчитель, разрез общего вида; на фиг. 2 - сечение по А-А на фиг. 1; на фиг. 3 - сечение Б-Б.

Измельчитель содержит корпус, состоящий из верхней 1, средней 2 и нижней 3 частей, скрепленных между собой и образующих единый корпус, причем средняя часть 2 набрана из пластин 4, образующих в корпусе герметичную полость 5, закрытую кожухом 6.

В корпусе на подшипниках 7 установлен ротор, состоящий из верхней 8, средней 9 и нижней 10 частей, скрепленных между собой, причем средняя часть 9 набрана из пластин 11 с пазами. В роторе выполнена герметичная полость 12, связанная с рабочей камерой 15 через пазы пластин 11 и полостью 5 корпуса каналами 13, выполненными в нижней части 3 корпуса, а также выходным отверстием 14. Корпус и ротор в своей средней части образуют рабочую камеру 15. В верхней части корпуса 1 выполнено входное отверстие 16, связанное с рабочей камерой 15. На роторе на осях 17 установлены ролики 18 с возможностью вращения вокруг своей оси и взаимодействующие с корпусом, а в корпусе на осях 19 установлены запирающие ролики 20, выполненные со сферической выемкой 21, кинематически связанные шестернями 22 и взаимодействующие с ротором, а также с установленными на нем роликами 18,.

Устройство работает следующим образом.

Включается привод (не показан) ротора 9, установленного в корпусе 1 на подшипниках 8. Во входное отверстие 18 корпуса 1 подается обрабатываемый материал, включающий в себя твердую, жидкую и газообразную составляющие. Вращающийся ротор увлекает ролики 18, обкатывающие корпус в области рабочей камеры 15 и создающие турбулизационную зону за счет возникающего разрежения между роликами 18 и запирающими роликами 20 (в зонах а и в рабочей камеры 15). Присутствие газовой составляющей в рабочей камере вызывает эффект объемного расширения и сжатия газовой составляющей, что способствует повышению турбулизации, а следовательно, перемешиванию и измельчению компонентов. Частицы материала, попадающие в зазор между роликами 20, катящимся по корпусу с проскальзыванием, корпусом и ротором, диспергируют при эффекте ювенильной поверхности.

Аналогично разрушаются частицы материала, попадающие в зазор между запорными роликами, корпусом и ротором. Благодаря кинематической связи запорных роликов 20 с ротором и сферическим выемкам 21 обеспечивается прохождение запорных роликов 20 роликами 18. В зонах разрежения а и в, а также в зонах сжатия б и г обеспечивается турбулизация смеси, причем в зонах сжатия измельченные компоненты, соответствующие зазору l пластин 4 и 11, протискиваются по каналам д и ж в полости 5 и 12, а в зонах разрежения а и в измельченная смесь устремляется из полостей 5 и 12 в рабочую камеру, создавая дополнительную турбулизацию, способствуя измельчению твердых частиц.

Создание в рабочей камере зон разрежения и сжатия в присутствии газовой составляющей обеспечивает в зонах разрежения взрывы пузырьков газа, а в зонах сжатия схлопывание пузырьков газа (кавитацию), что также способствует повышению эффективности диспергирования. Перемешанную и измельченную до заданной дисперсности смесь сливают через выходное отверстие 14.

Установка может работать как в непрерывном, так и в парциальном режиме.

Предлагаемое устройство позволяет повысить качество продукции за счет усиления процесса турбулизации в рабочей камере и устранения возможности попадания недиспергированного материала в готовую продукцию.

Формула изобретения

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕЛЬЧЕНИЯ, содержащее корпус с рабочей камерой, входным и выходным отверстиями, размещенный в нем ротор с измельчающими органами в виде роликов, установленных на осях с возможностью взаимодействия с корпусом, отличающееся тем, что корпус снабжен роликами со сферическими выемками, кинематически связанными и взаимодействующими с ротором, причем в корпусе и роторе выполнены герметичные полости, сообщенные между собой и рабочей камерой при помощи отверстий, увеличивающихся в сечении по мере удаления от рабочей камеры.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3