Устройство для измельчения
Изобретение относится к устройствам для дробления различных твердых материалов и может быть использовано для измельчения угля на ТЭЦ и котельных. Устройство для измельчения включает станину и установленный на ней вертикальный корпус, размещенный в корпусе конический ротор, на поверхности которого расположен дробящий орган. Вертикальный корпус выполнен в виде цилиндра, размещенного на станине соосно с ротором, на внутренней его поверхности расположены продольные ребра со скосом в нижней части, образующие с боковой поверхностью конического ротора клиновидный зазор. Дробящий орган выполнен в виде штырей из высокопрочного металла, жестко закрепленных на поверхности ротора параллельно его оси, их высота уменьшается от оси ротора к его периферии, а ротор размещен на жестко закрепленном в корпусе шпинделе, посредством ременной передачи связанном с электродвигателем. Изобретение позволяет получать уголь нужного фракционного состава с минимальным количеством угольной пыли, повысить надежность работы устройства при одновременном упрощении конструкции. 2 з.п. ф-лы, 4 ил.
Изобретение относится к устройствам для дробления различных твердых материалов и может быть использовано для измельчения угля на ТЭЦ и котельных.
Известна дробилка (RU 2012402 С1, В02С 2/04, опубл. 1994.05.15), содержащая внутренний дробящий конус, установленный в подшипниковом узле с возможностью вращения, и смонтированное с возможностью перемещения по вертикали регулировочное кольцо с загрузочной воронкой, внутренняя поверхность которого выполнена в виде прямого и обратного усеченных конусов. Рабочая поверхность регулировочного кольца и внутреннего конуса выполнена с равномерно размещенными по периметру вертикальными стержнями, образующими соответственно внутреннюю и внешнюю поверхность дробления.
Данная дробилка предназначена для измельчения материалов малой твердости и не может быть использована для измельчения угля.
Известна также конусная дробилка (RU 49464 U1, В02С 2/02, опубл. 2005.11.27), содержащая станину с наружным конусом, размещенный в последнем внутренний конус, закрепленный на упругом вертикальном валу, связанном ременной передачей с электродвигателем, дисбаланс, защитный кожух, крыльчатку, конический сборник измельченного материала и разгрузочный патрубок. Упругий вал, выполненный в виде пружины, верхний конец которой жестко связан со сплошным верхним валом, связанным через сферический подшипник с внутренним конусом и с дисбалансом на конце, а нижний конец пружинного вала жестко связан со сплошным нижним валом электрического привода, при этом внутри имеющегося пружинного вала расположен другой пружинный вал, жестко связанный по концам с теми же элементами, что и имеющийся пружинный вал, но с наклоном витков в противоположном направлении.
Недостатком данного устройства, кроме его сложности, является образование при измельчении материала большого количества пылевидных частиц. Это обусловлено самим принципом измельчения, заложенным в конструкцию устройства, при котором материал не разбивается, а разминается между поверхностями неподвижного и подвижного конусов.
За прототип принято устройство для измельчения (RU 2079997 С1, В02С 2/04, В02С 18/26, опубл. 1997.05.20), содержащее вертикальный корпус, загрузочный узел и установленный в корпусе на вертикальном валу конический ротор, на поверхности которого расположен по винтовой линии с постоянным шагом режущий элемент, выполненный в виде длинномерной ленты с зубьями, запрессованной в винтовые канавки. Корпус снабжен крышкой с фигурной канавкой, ротор - шаровыми опорами, а вал выполнен со шлицами и имеет пружину, на которую нижним основанием оперт ротор с возможностью возвратно-поступательного перемещения по шлицам вала и перемещения по фигурной канавке крышки при помощи шаровых опор.
Недостатком устройства по прототипу является сложность конструкции, кроме того, данное устройство предназначено для измельчения твердоволокнистых и эластомерных отходов и не применимо для измельчения угля.
Следует отметить, что основной задачей при дроблении угля для котельных является получение определенного фракционного состава с минимальным количеством угольной пыли, поскольку наличие повышенного ее количества ухудшает процесс горения в топках.
Технической задачей изобретения является разработка конструкции устройства для измельчения, которая позволяла бы получать уголь нужного фракционного состава с минимальным количеством угольной пыли, повышение надежности работы устройства при одновременном упрощении конструкции.
Поставленная техническая задача достигается тем, что в устройстве для измельчения, содержащем станину и установленный на ней вертикальный корпус, размещенный в корпусе конический ротор, на поверхности которого расположен дробящий орган, вертикальный корпус выполнен в виде цилиндра, размещенного на корпусе соосно с ротором, на внутренней поверхности его расположены продольные ребра со скосом в нижней части, образующие с конической поверхностью ротора клиновидный зазор, дробящий орган выполнен в виде штырей из высокопрочного металла, жестко закрепленных на поверхности ротора параллельно его оси, причем их высота увеличивается от периферии к оси ротора, а ротор размещен на жестко закрепленном в корпусе шпинделе, посредством ременной передачи связанном с электродвигателем. Корпус установлен с возможностью перемещения относительно ротора. Боковая поверхность конического ротора может быть выполнена в виде многогранной пирамиды с основанием в виде круга.
Выполнение вертикального корпуса цилиндрическим обеспечивает достаточно быстрое прохождение частиц угля через зону дробления, что позволяет свести к минимуму воздействие на них дробящего органа, исключая измельчение частиц до пыли. Расположение продольных ребер на внутренней поверхности цилиндрического корпуса, образующих клиновидный зазор с конической поверхностью ротора, позволяет интенсифицировать процесс дробления, предотвращая вращение дробящегося материала вместе с ротором. Величина клиновидного зазора определяется требуемым размером частиц и регулируется путем перемещения загрузочного узла относительно ротора, например, с помощью сменных втулок.
Выполнение дробящего органа в виде штырей, жестко закрепленных на поверхности ротора параллельно его оси, обеспечивает измельчение угля за счет ударных нагрузок без его истирания, что позволяет получить дробленую массу определенного фракционного состава с минимальным содержанием пыли. Выполнение штырей разной длины, уменьшающейся от оси ротора к его периферии, позволяет оптимизировать нагрузки на ротор и, соответственно, на электродвигатель: максимальное сопротивление испытывают более длинные штыри, взаимодействующие с крупными кусками - они располагаются ближе к оси ротора, а по мере измельчения и перемещения материала к периферии ротора длина штырей уменьшается. При этом величина момента сил, действующих на штыри, перестает существенно зависеть от их расположения относительно оси ротора.
Выполнение конического ротора с боковой поверхностью в виде многогранной пирамиды с основанием в виде круга позволяет исключить «зависание» материала в вертикальном корпусе за счет создания вертикального перемещения дробящейся массы, что способствует более быстрому удалению мелких частиц из зоны дробления.
На фиг.1 изображен продольный разрез устройства для измельчения; на фиг.2 - вид сверху для выполнения ротора коническим; на фиг.3 и фиг.4 - то же в случае выполнения боковой поверхности ротора в виде многогранной пирамиды с основанием в виде круга.
Предлагаемое устройство содержит станину 1, цилиндрический корпус 2 с продольными ребрами 3, ротор 4 со штырями 5, электродвигатель 6, клиноременную передачу 7, шпиндель 8. Между станиной 1 и корпусом 2 установлены втулки 9.
Устройство для измельчения работает следующим образом. Вращение от электродвигателя 6 посредством клиноременной передачи 7 передается шпинделю 8, на котором установлен пирамидальный ротор 4. С помощью втулок 9 устанавливают зазор «в» необходимого размера. Материал, подлежащий дроблению, - уголь - поступает в корпус 2 и контактирует со штырями 5 ротора 4. При этом мелкая фракция угля не подвергается дроблению и выходит через кольцевой зазор «в», образованный ротором 4, продольными ребрами 3 корпуса 2. Благодаря конической форме ротора 4 и центробежной силе создаются благоприятные условия для выхода измельченного материала в кольцевой зазор «в». Крупные куски вначале разбиваются длинными штырями 5 и по мере измельчения перемещаются к зоне выгрузки. Продольные ребра 3 корпуса 2 препятствуют вращению дробящегося материала вместе с ротором 4, чем достигается интенсификация процесса дробления. Такая конструкция устройства исключает переизмельчение угля и позволяет получать его требуемого фракционного состава с минимальным содержанием угольной пыли.
Конструкция предлагаемого устройства для измельчения угля отличается простотой и надежностью в работе. Кроме того, ремонт или замена штырей по мере их износа осуществляется при снятом вертикальном корпусе без дополнительной разборки устройства, что сокращает время простоя, увеличивает коэффициент использования устройства.
1. Устройство для измельчения, содержащее станину и установленный на ней вертикальный корпус, размещенный в корпусе конический ротор, на поверхности которого расположен дробящий орган, отличающееся тем, что вертикальный корпус выполнен в виде цилиндра, размещенного на станине соосно с ротором, на внутренней его поверхности расположены продольные ребра со скосом в нижней части, образующие с боковой поверхностью конического ротора клиновидный зазор, дробящий орган выполнен в виде штырей из высокопрочного металла, жестко закрепленных на поверхности ротора параллельно его оси, причем их высота уменьшается от оси ротора к его периферии, а ротор размещен на жестко закрепленном в корпусе шпинделе посредством ременной передачи, связанном с электродвигателем.
2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что корпус выполнен с возможностью вертикального перемещения относительно ротора.
3. Устройство по п.1, отличающееся тем, что боковая поверхность конического ротора выполнена в виде многогранной пирамиды, а основание - в виде круга.
