Устройство для измельчения сыпучих материалов

Авторы патента:

Владельцы патента RU 2450861:

Шеленин Андрей Валерьевич (RU)

Изобретение относится к средствам измельчения и калибровки различных материалов и может найти применение в самых различных областях народного хозяйства. Устройство содержит вакуумную камеру, расположенные в ней два конусообразных помольных диска встречного вращения, установленных на неподвижном валу с образованием зоны помола и кольцевой щели для выпуска готового продукта и соединенных с приводом, систему подачи исходного материала и воздуха, соединенную с зоной помола между помольными дисками, и систему отвода готового продукта. Система подачи исходного материала и воздуха снабжена регулятором давления и соединена с зоной помола между помольными дисками через регулируемый клапан, а устройство снабжено синхронизатором, соединенным с регулятором давления и регулируемым клапаном для обеспечения равенства скорости подачи исходного материала и скорости помола. Обеспечивается синхронизация подачи исходного материала и помола и отвода продукта, что исключает пыление продукта и заклинивание поверхностей дисков встречного вращения. 3 з.п. ф-лы, 1 ил.

Изобретение относится к средствам измельчения и калибровки различных материалов и может найти применение в самых различных областях народного хозяйства.

Известно устройство для измельчения сыпучих материалов, содержащее два помольных конусообразных диска, приводимых во встречное вращение и установленных на двух полых консольных валах, через полости которых исходный материал подается в помольную камеру. На внутренних поверхностях дисков имеются ударные элементы, выпуск готового продукта происходит через кольцевую щель между дисками (см. авторское свидетельство СССР №1565509, опубл. 23.05.1990).

Наиболее близким к предложенному изобретению является устройство для измельчения сыпучих материалов, содержащее два помольных конусообразных диска встречного вращения с ударными элементами, систему подачи исходного материала и воздуха через полость по оси опорного вала и кольцевую щель для выпуска готового продукта, образованную внутренними поверхностями помольных дисков, и систему приема конечного продукта. Два помольных диска встречного вращения установлены на одном неподвижном валу, сообщенном с источником сжатого воздуха и с бункером с исходным материалом и имеющем вырез в центральной части для подачи исходного материала в зону помола между дисками (патент РФ №2397021, опубл. 20.08.2010).

Задачей изобретения является создание равновесного динамического режима подачи исходного материала и его помола.

Техническим результатом изобретения является обеспечение синхронизации подачи исходного материала и помола и отвода продукта, что исключает пыление продукта и заклинивание поверхностей дисков встречного вращения.

Указанный результат достигается тем, что в устройстве для измельчения сыпучих материалов, содержащем вакуумную камеру, расположенные в ней два конусообразных помольных диска встречного вращения, установленных на неподвижном валу с образованием зоны помола и кольцевой щели для выпуска готового продукта и соединенных с приводом, систему подачи исходного материала и воздуха, соединенную с зоной помола между помольными дисками, и систему отвода готового продукта, согласно предложению система подачи исходного материала и воздуха снабжена регулятором давления и соединена с зоной помола между помольными дисками через регулируемый клапан, а устройство снабжено синхронизатором, соединенным с регулятором давления и регулируемым клапаном для обеспечения равенства скорости подачи исходного материала и скорости помола.

Кроме того, синхронизатор предпочтительно также связан с приводом с возможностью регулирования скорости вращения помольных дисков.

При этом система отвода готового продукта предпочтительно содержит по меньшей мере один клапан, соединенный с синхронизатором с возможностью регулирования его проходного сечения.

Кроме того, вакуумная камера может быть снабжена регулятором давления, связанным с синхронизатором.

Сущность изобретения поясняется чертежом.

Устройство для измельчения сыпучих материалов содержит активный помольный блок, включающий неподвижный опорный вал 1, который закреплен на стойках 2 и на котором на подшипниках соосно установлены помольные катушки 3. Обращенные друг к другу части помольных катушек 3 представляют собой конусообразные помольные диски 4, между которыми образована зона помола и кольцевая щель для вывода готового продукта. На внутренних обращенных друг к другу поверхностях помольных дисков 4 нанесено сверхтвердое покрытие.

Помольные катушки 3 приводятся во встречное вращение приводами (не показаны). Помольный блок вместе с приводами установлен на опорно-координатной плите 5 внутри вакуумной обечайки 6. На обечайке 6 имеется штуцер 7 для подачи воздуха или иного газа и автоматический регулятор 8 давления.

Кольцевая щель между помольными дисками 4 охватывается полым приемным обручем 9, закрепленным на опорно-координатной плите 5 и соединенным через клапаны 10 и 11 и трубку 12 с приемным бункером 13, имеющим в верхней части воздушный фильтр 14.

Исходный материал подается в пневмодозатор 15, имеющий вакуумно-плотные крышку 16 и днище 17. Пневмодозатор 15 через штуцер 18 соединен с компрессором 19, подающим в него сжатый воздух. Пневмодозатор 15 через отверстие в днище 17, регулируемый клапан 20 и трубку 21 соединен с полостью, выполненной в опорном валу 1 и сообщенной с зоной помола через отверстие 22. Опорный вал 1 охлаждается посредством выполненных в нем проточек, соединенных с трубками 23.

Пневмодозатор 15 снабжен регулятором 24 давления, связанным с синхронизатором 25. Синхронизатор 25 - электронное устройство, соединенное электрическими цепями с исполнительными механизмами, которыми являются регуляторы 8 и 24 давления, клапаны 10, 11 и регулируемый клапан 20, а также частотные преобразователи электродвигателей-приводов, приводящих во вращение помольные катушки 3 (не показаны).

Таким образом, регулируемыми величинами являются давление в пневмодозаторе 15 и в объеме обечайки 6, площади сечений клапанов, через которые проходит воздушно-песчаная смесь, и скорость вращения помольных катушек 3.

Основное предназначение синхронизатора 25 - автоматический подбор этих трех групп параметров для автоматического согласования процесса (выравнивание скоростей) подачи и помола исходного продукта.

Устройство работает следующим образом.

Исходный материал загружается в пневмодозатор 15 и под действием давления сжатого воздуха через трубку 21 и отверстие 22 в опорном валу 1 подается в зону помола между конусообразными поверхностями помольных дисков 4, которые приведены во встречное вращение. Исходный материал измельчается помольными дисками 4, и готовый продукт выходит через кольцевую щель. Ширина щели может варьироваться в широких пределах в зависимости от требуемой тонины помола. Готовый продукт не может иметь крупность более ширины выпускной щели. Преимущественно гранулометрическое распределение частиц после прохода через кольцевую щель имеет Гауссово распределение с максимумом около 1/10 θ, где θ - ширина щели.

Готовый продукт попадает в приемный обруч 9 и через клапаны 19 и 11 и трубку 12 в приемный бункер 13.

Синхронизатор 25, воздействуя на регулируемый клапан 29 и регулятор давления 24, поддерживает необходимое избыточное давление в пневмодозаторе 15, величина которого автоматически задается исходя из значений ширины кольцевой щели, скорости встречного вращения помольных катушек 3 и крупности исходного материала.

Использование синхронизатора 25, управляющего работой регулируемого клапана 20 и регулятора 24 давления воздуха в пневмодозаторе, позволяет обеспечить равенство скоростей подачи исходного материала и скорости помола, что позволяет исключить скопление материала в зоне помола, его пыление и заклинивание помольных дисков 4.

Ниже приведен пример расчета динамического равновесия при работе предложенного синхронного ультрадисперсного измельчителя сыпучих материалов.

При работе любого измельчителя, в особенности в области ультрадисперсного помола (<20 мкм), очень важное значение имеет фактор динамического равновесия, т.е. синхронизация подачи сырья со скоростью помола. Без обеспечения такого равновесия будет либо пыление продукта, либо заклинивание поверхностей встречного вращения. Математически должно соблюдаться соотношение (1)

Здесь:

D - диаметр помольного диска 4 со стороны, обращенной к области помола;

θ - ширина выпускной кольцевой щели, образованной помольными дисками 4;

τ - частота вращение привода помольных катушек 3;

d - диаметр выпускной трубки 21 клапана 20;

Р - давление в пневмодозаторе 15 (примерно равное давлению в зоне активного помола);

γ - насыпная плотность исходного материала (крупнозерновой песок).

В реальной конструкции измельчителя параметр D неизменяем, γ обусловлено подаваемым сырьем, а θ диктуется требуемой дисперсностью конечного продукта.

Таким образом, регулируемыми синхронизатором 25 параметрами являются Р, d и τ.

Рассмотрим, например, процесс получения ультрадисперсных энергетических углей для сжигания в современных ГРЭС.

Насыпная плотность энергетического угля γ=700 кг/м³. Требуемая тонина ультрадисперсного помола - 15 мкм. Такая дисперсность достигается при щели θ=60 мкм. Примем диаметр катушки D=0,25 м и рабочую частоту вращения привода τ=200 Гц. Тогда регулируемыми параметрами будут выходной диаметр клапана d и давление в дозаторе Р. Рассчитаем диаметр клапана 20 при давлении в пневмодозаторе 15, равном двум техническим атмосферам (~0,2 МПа):

После подстановки вышеуказанных значений параметров, получаем d=19,85 мм, что вполне достаточно для выпуска из пневмодозатора угольного песка крупностью 3-4 мм.

1. Устройство для измельчения сыпучих материалов, содержащее вакуумную камеру, расположенные в ней два конусообразных помольных диска встречного вращения, установленных на неподвижном валу с образованием зоны помола и кольцевой щели для выпуска готового продукта и соединенных с приводом, систему подачи исходного материала и воздуха, соединенную с зоной помола между помольными дисками, и систему отвода готового продукта, отличающееся тем, что система подачи исходного материала и воздуха снабжена регулятором давления и соединена с зоной помола между помольными дисками через регулируемый клапан, а устройство снабжено синхронизатором, соединенным с регулятором давления и регулируемым клапаном для обеспечения равенства скорости подачи исходного материала и скорости помола.

2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что синхронизатор также связан с приводом с возможностью регулирования скорости вращения помольных дисков.

3. Устройство по п.1, отличающееся тем, что система отвода готового продукта содержит по меньшей мере один клапан, соединенный с синхронизатором с возможностью регулирования его проходного сечения.

4. Устройство по п.1, отличающееся тем, что вакуумная камера снабжена регулятором давления, связанным с синхронизатором.

Похожие патенты:

Конусная дробилка // 2450860

Изобретение относится к строительной и горной технике. .

Конусная дробилка с винтовыми колебаниями // 2424852

Изобретение относится к дробилкам мелкого дробления и может быть наиболее широко использовано в металлургической промышленности для производства мелкодисперсных порошков из ферросплавов, имеющих прочность более 2000 МПа.

Коническая дробилка // 2412762

Изобретение относится к средствам, ответственным за удерживание и регулирование положения конусной головки дробилки, преимущественно, крупного и мелкого дробления.

Конусная дробилка // 2396118

Изобретение относится к технике дробления и может найти применение на обогатительных и дробильно-сортировочных фабриках, перерабатывающих руды цветных и черных металлов, а также нерудные строительные материалы.

Корпус для конусной дробилки, а также конусная дробилка // 2391138

Изобретение относится к внутреннему корпусу для конусной дробилки, а также к самой конусной дробилке. .

Установка для переработки изношенных автомобильных покрышек // 2383436

Изобретение относится к оборудованию для измельчения полимерных материалов и может использоваться, например, в резинотехническом производстве. .

Устройство для измельчения // 2354453

Изобретение относится к устройствам для дробления различных твердых материалов и может быть использовано для измельчения угля на ТЭЦ и котельных. .

Броня конусной дробилки и способ ее изготовления // 2348458

Изобретение относится к устройствам для бронирования рабочих поверхностей конусных дробилок. .

Измельчитель перговых сотов // 2309797

Изобретение относится к устройствам для измельчения структурированных материалов, элементы которых покрыты оболочкой, например, перговых сотов, в ячейках которых гранулы перги заключены в коконы.

Способ контроля состояния подшипников дробилки и дробилка // 2298703

Изобретение относится к конусным или гирационным дробилкам, а точнее к контролю подшипников скольжения конусной или грационной дробилки, с помощью которого возникающий отказ подшипников можно обнаруживать на такой ранней стадии, когда можно предотвратить крупное повреждение подшипников и других деталей.

Подшипник для вала конусной дробилки и способ регулирования ширины размольной щели в дробилке // 2452571

Изобретение относится к дробилкам конусного типа и может быть использовано для более мелкого дробления рудного или каменного материала

Маслоотражающие пластины противовеса дробилки твердой породы // 2471559

Изобретение относится к конической дробилке твердой породы

Устройство для механической обработки волокносодержащих материалов // 2472886

Изобретение относится к целлюлозно-бумажной промышленности, в частности к устройствам для механической обработки волокносодержащих материалов, и может быть использовано в химической, строительной промышленности и других отраслях

Конусная инерционная дробилка // 2476269

Изобретение относится к технике измельчения и может быть использовано в комбикормовой, мукомольной, пищевой, медицинской, химической и горнодобывающей промышленности

Устройство для измельчения проб губчатого титана // 2483802

Изобретение относится к измельчению металлов цветной металлургии, в частности проб губчатого титана

Конусный ударный истирающий измельчитель // 2489211

Изобретение относится к устройствам, предназначенным для измельчения материалов с разнообразными физическими свойствами, таких как горные породы различного минерального состава, а также мономинеральных и технологических упруго-пластичных материалов при получении особо чистых веществ

Упорный подшипник конусной дробилки и способ поддержания вертикального вала в такой дробилке // 2508942

Изобретение относится к конусным дробилкам, в частности к упорному подшипнику конусной дробилки и способу поддержания ее вертикального вала. Конусная дробилка содержит дробящий конус с дробящей броней, жестко прикрепленный к верхнему участку вертикального вала 2, станину, на которой установлена вторая дробящая броня, образующая вместе с броней разгрузочную щель, упорный подшипник 24, первое пространство 40 и второе пространство 44. Ширина щели регулируется посредством изменения вертикального положения брони относительно вертикального положения брони. Упорный подшипник 24, состоящий из горизонтальных опорных дисков 26, 27, 28, расположен между вертикальным валом 2 и поршнем 30 и выполнен с возможностью передачи усилий от дробящего конуса на станину. При этом первое пространство 40 выполнено с возможностью приема изменяющегося количества жидкости под давлением и образовано поршнем 30 и корпусом 32 поршня, а второе пространство 44 выполнено с возможностью приема через канал 46 жидкости под давлением из первого пространства 40 и расположено между вертикальным валом 2 и поршнем 30. Способ поддержания вертикального вала заключается в передаче жидкости между первым пространством 40 и вторым пространством 44 в процессе работы дробилки 1. Упорный подшипник и способ поддержания вертикального вала позволяет снять нагрузку, действующую в вертикальном направлении, от дробящего конуса 12. 2 н. и 10 з.п. ф-лы, 7 ил.

Способ управления дробилкой и дробилка // 2508948

Изобретение относится к области дробления материалов. Технический результат - повышение эффективности дробления. Способ управления относится к дробилке, состоящей, как минимум, из рамы (6), инструмента дробления (4) и исполнительного механизма (10) для перемещения инструмента дробления. Измеряют данные, относящиеся к значению потребляемой мощности исполнительного механизма и/или дробящего усилия, или гранулометрического состава измельченного материала, изготовленного дробилкой, или количества измельченного материала, изготовленного дробилкой. Изменение частоты цикла перемещения инструмента дробления (4) осуществляют на основе измеренных данных. 3 н. и 6 з.п. ф-лы, 9 ил.

Способ и устройство для управления работой конусной дробилки // 2513532

Группа изобретений относится к способу управления работой конусной дробилки, управляющему устройству и конусной дробилке. Способ управления работой дробилки, содержащей первую (4) и вторую (5) дробящие брони, установленные на дробящем конусе (3) и станине (16) станка соответственно, заключается в том, что сначала измеряют параметр, характеризующий напряжения, которым подвергается дробилка во время измельчения материала. Затем определяют среднее значение указанного параметра и величину его отклонения. После этого рассчитывают максимальное значение на основе среднего значения и величины отклонения. Сравнивают максимальное значение с контрольным значением и регулируют работу дробилки на основе сравнения между максимальным значением и контрольным значением. Управляющее устройство содержит средство для приема измерений параметра, характеризующего напряжения, средство для определения среднего значения указанного параметра, средство для определения величины отклонения указанного параметра, средство для расчета максимального значения на основе среднего значения и величины отклонения, средство для сравнения максимального значения с контрольным значением и средство для управления работой дробилки на основе сравнения между максимальным значением и контрольным значением. Дробилка характеризуется наличием вышеуказанного управляющего устройства. Способ и управляющее устройство обеспечивают снижение опасности преждевременного выхода дробилки из строя вследствие усталости металла. 3 н. и 10 з.п. ф-лы, 6 ил.

Опорное устройство для конусной дробилки при работе в режиме холостого хода // 2520642

Группа изобретений относится к дробильному оборудованию и включает конусную дробилку, опорное устройство и эксцентрик для использования в конусной дробилке. Опорное устройство конусной дробилки (10) обеспечивает увеличенный контакт между эксцентриком (22) и нижней втулкой (44) подвижного конуса (24) во время работы в режиме холостого хода. Эксцентрик, вращающийся вокруг неподвижного основного вала (20), вызывает гирационное движение подвижного конуса в сборе для дробления скальной породы внутри разгрузочной щели (34). Нижняя втулка подвижного конуса контактирует с наружной поверхностью эксцентрика. Для увеличения контакта между эксцентриком и нижней втулкой во время условий работы без нагрузки эксцентрик имеет контактную площадку. Для увеличения контакта во время условий работы без нагрузки, сохраняя при этом полный контакт между нижней втулкой подвижного конуса и наружной поверхностью эксцентрика во время работы с полной нагрузкой в дробящем режиме, контактная площадка включает контактную поверхность, углубленную относительно наружной поверхности эксцентрика. 3 н. и 21 з.п. ф-лы, 13 ил.