Центробежный дисковый измельчитель

Изобретение относится к устройствам для измельчения различных материалов и может быть использовано при производстве строительных материалов, а также в других отраслях промышленности. Центробежный дисковый измельчитель содержит цилиндрический корпус 1 с загрузочным 2 и разгрузочным 3 патрубками, противоположно вращающиеся верхний 4 и нижний 5 диски. Верхний 4 и нижний 5 диски имеют коническую рабочую поверхность с углом наклона β образующей к горизонту, превышающем угол α естественного откоса материала, в которой в направлении к периферии последовательно друг за другом выполнены противолежащие друг другу концентрические выступы 6 на верхнем диске 4 и концентрические канавки 7 на нижнем диске 5 полукруглого поперечного сечения, имеющие ребристую поверхность. Вертикальный зазор между противолежащими нижними точками 8 и 9 концентрических выступов 6 и концентрических канавок 7 верхнего 4 и нижнего 5 дисков уменьшается от центра к периферии и равен (1…2)D_max в центральной части дисков 4 и 5 и (0,1…0,5)D_max на их периферии, где D_max – максимальный размер частиц исходного материала. По периметру окружности наружных боковых стенок 10 концентрических канавок 7 равномерно выполнены трапецеидальные вырезы 11 с меньшим основанием 12 внутри, нижняя поверхность 13 которых находится в одной плоскости нижних точек 9 концентрических канавок 7. Количество трапецеидальных вырезов 11 равномерно увеличивается от центра к периферии, а их меньшее основание 12 уменьшается от (1…2)D_max в центральной части дисков 4 и 5 до (0,1…0,5)D_max на их периферии. Изобретение направлено на повышение эффективности процесса измельчения и производительности по готовому продукту. 5 ил.

 

Изобретение относится к устройствам для измельчения различных материалов и может быть использовано при производстве строительных материалов, а также в других отраслях промышленности.

Известна конструкция центробежного дискового измельчителя (Семикопенко И.А., Воронов В.П., Беляев Д.А., Маняхин А.С. Определение мощности, затрачиваемой на измельчение частицы между двумя коническими поверхностями// Вестник БГТУ им. В.Г. Шухова. 2018. № 5. С. 78-81), содержащего цилиндрический корпус, внутри которого расположены два вращающихся в противоположных направлениях ротора в виде дисков с конической рабочей поверхностью.

Известна конструкция центробежной ударной мельницы, содержащей ступенчатый корпус, каждая последующая ступень в котором, считая по ходу перемещения материала, выполнена большего диаметра, горизонтально расположенный в корпусе ступенчатый ротор с билами, загрузочный и разгрузочный патрубок (Авторское свидетельство СССР на изобретение №671839, ВО2С 13/14, опубл. 05.07.1979, бюл. № 25).

Недостатками известной конструкции является низкая эффективность процесса измельчения и низкая тонкость помола.

Наиболее близким техническим решением к предлагаемому, принятым за прототип, является центробежный дисковый измельчитель (Патент РФ на полезную модель № 145376, В02 С 13/20, опубл. 20.09.2014, бюл. № 26), содержащий цилиндрический корпус с загрузочным и разгрузочным патрубками, противоположно вращающиеся плоские верхний и нижний диски с ударными элементами, ударные элементы выполнены в виде спирали, которые на верхнем и нижнем дисках направлены в противоположные стороны.

C существенными признаками заявленного изобретения совпадает следующая совокупность признаков прототипа: цилиндрический корпус с загрузочным и разгрузочным патрубками и противоположно вращающиеся верхний и нижний диски.

Однако данное устройство характеризуется низкой эффективностью процесса измельчения. Это связано с отсутствием совмещения помола и классификации материала в корпусе измельчителя и низкой производительностью по готовому продукту.

Изобретение направлено на повышение эффективности процесса измельчения и производительности по готовому продукту за счет совмещения помола и классификации материала.

Это достигается тем, что центробежный дисковый измельчитель содержит цилиндрический корпус с загрузочным и разгрузочным патрубками, противоположно вращающиеся верхний и нижний диски. Согласно предложенному решению, верхний и нижний диски имеют коническую рабочую поверхность с углом наклона образующей к горизонту, превышающем угол естественного откоса материала. В которой в направлении к периферии последовательно друг за другом выполнены противолежащие друг другу концентрические выступы и концентрические канавки полукруглого поперечного сечения, соответственно, на верхнем и на нижнем диске, имеющие ребристую поверхность. Вертикальный зазор между противолежащими нижними точками концентрических выступов и концентрических канавок верхнего и нижнего дисков уменьшается от центра к периферии и равен (1…2)D_max в центральной части дисков и (0,1…0,5)D_max – на их периферии, где D_max – максимальный размер частиц исходного материала. По периметру окружности наружных боковых стенок концентрических канавок равномерно выполнены трапецеидальные вырезы с меньшим основанием внутри, нижняя поверхность которых находится в одной плоскости нижних точек концентрических канавок. Количество трапецеидальных вырезов равномерно увеличивается от центра к периферии. Их меньшее основание уменьшается от (1…2)D_max в центральной части дисков до (0,1…0,5)D_max – на их периферии.

Сущность изобретения поясняется чертежом, где на фиг.1 изображен продольный разрез (центробежный дисковый измельчитель); на фиг.2 – разрез А-А на фиг. 1 (концентрические канавки и трапецеидальные вырезы); на фиг. 3 – разрез Б-Б на фиг. 1 (концентрические выступы); на фиг. 4 – вид В на фиг. 2 (концентрические канавки); на фиг. 5 – вид Г на фиг. 3 (концентрические выступы).

Центробежный дисковый измельчитель содержит цилиндрический корпус 1 с загрузочным 2 и разгрузочным 3 патрубками, противоположно вращающиеся верхний 4 и нижний 5 диски. Верхний 4 и нижний 5 диски имеют коническую рабочую поверхность с углом β наклона образующей к горизонту, превышающем угол α естественного откоса материала. В конических рабочих поверхностях в направлении к периферии последовательно друг за другом выполнены противолежащие друг другу концентрические выступы 6 на верхнем диске 4 и концентрические канавки 7 на нижнем диске 5 полукруглого поперечного сечения, имеющие ребристую поверхность. Вертикальный зазор между противолежащими нижними точками 8 и 9 концентрических выступов 6 и концентрических канавок 7 верхнего 4 и нижнего 5 дисков уменьшается от центра к периферии и равен (1…2)D_max в центральной части дисков 4 и 5 и (0,1…0,5)D_max – на их периферии, где D_max – максимальный размер частиц исходного материала. По периметру окружности наружных боковых стенок 10 концентрических канавок 7 равномерно выполнены трапецеидальные вырезы 11 с меньшим основанием 12 внутри. Нижняя поверхность 13 трапецеидальных вырезов 11 находится в одной плоскости нижних точек 9 концентрических канавок 7. Количество трапецеидальных вырезов 11 равномерно увеличивается от центра к периферии. Меньшее основание 12 трапецеидальных вырезов 11 уменьшается от (1…2)D_max в центральной части дисков 4 и 5 до (0,1…0,5)D_max – на их периферии. В случае необходимости имеется возможность поднятия верхнего диска 4 за счет пружинной опоры 14.

Центробежный дисковый измельчитель работает следующим образом. Измельчаемый материал, например известняк влажностью до 2%, попадает в загрузочный патрубок 2, откуда направляется в рабочее объем между коническими рабочими поверхностями верхнего 4 и нижнего 5 дисков. Затем под действием центробежной силы частицы материала направляются в рабочее пространство между нижними точками 8 и 9 концентрических выступов 6 и концентрических канавок 7 полукруглого поперечного сечения, имеющими ребристую поверхность. Здесь на частицы воздействуют ударные, раздавливающие и истирающие нагрузки при встречном вращении концентрических канавок 6 нижнего диска 5 и концентрических выступов 6 верхнего диска 4. Частицы, измельченные до определенного размера, под действием центробежной силы проходят по нижней поверхности 13 через меньшее основание 12 трапецеидальных вырезов 11 в наружных боковых стенках 10 концентрических канавок 7 и направляются в следующее в направлении периферии рабочее пространство между концентрическими выступами 6 и концентрическими канавками 7 с меньшим вертикальным зазором. Здесь процесс измельчения частиц за счет ударных, раздавливающих и истирающих нагрузок повторяется. Крупные частицы измельчаются до тех пор, пока не пройдут по нижней поверхности 13 трапецеидальных вырезов 11. Процесс измельчения и классификации частиц материала повторяется на всем пути его перемещения от центра к периферии дисков 4 и 5. Наличие пружинной опоры 14 исключает заклинивание недробимых частиц в объеме между рабочими поверхностями верхнего 4 и нижнего 5 дисков. Готовый продукт воздушным потоком выносится из корпуса 1 через разгрузочный патрубок 3.

Изготовление рабочих поверхностей верхнего 4 и нижнего 5 дисков с углом β наклона образующей к горизонту, превышающем угол α естественного откоса материала, и расположение нижней поверхности 13 трапецеидальных вырезов 11 в одной плоскости нижних точек 9 концентрических канавок 7 обеспечивает интенсивное прохождение измельченных частиц материала в рабочем объеме в направлении разгрузочного патрубка 3. Трапецеидальные вырезы 11, расположенные меньшим основанием 12 внутри и большим в сторону периферии предотвращают их забивание измельчаемым материалом. Уменьшение оснований трапецеидальных вырезов 11 от центра дисков 4 и 5 к их периферии, а также вертикального зазора между нижними точками 8 и 9 концентрических выступов 6 и концентрических канавок 7 верхнего 4 и нижнего 5 дисков связано с уменьшением размеров частиц измельчаемого материала при их движении от центра к разгрузочному патрубку 3. Увеличение количества трапецеидальных вырезов 11 от центра к периферии дисков 4 и 5 связано с обеспечением пропускной способности периферийной зоны рабочего пространства. Таким образом, осуществляется измельчение частиц материала с непрерывным отводом мелкого класса в процессе перемещения частиц от загрузки к разгрузке, то есть совмещение помола и классификации материала в корпусе дискового измельчителя.

Все вышесказанное позволит повысить эффективность процесса измельчения и увеличить производительность по готовому продукту.

Центробежный дисковый измельчитель, содержащий цилиндрический корпус с загрузочным и разгрузочным патрубками, противоположно вращающиеся верхний и нижний диски, отличающийся тем, что верхний и нижний диски имеют коническую рабочую поверхность с углом наклона образующей к горизонту, превышающем угол естественного откоса материала, в которой в направлении к периферии последовательно друг за другом выполнены противолежащие друг другу концентрические выступы и концентрические канавки полукруглого поперечного сечения соответственно на верхнем и на нижнем дисках, имеющие ребристую поверхность, при этом вертикальный зазор между противолежащими нижними точками концентрических выступов и концентрических канавок верхнего и нижнего дисков уменьшается от центра к периферии и равен (1…2)D_max в центральной части дисков и (0,1…0,5)D_max на их периферии, где D_max – максимальный размер частиц исходного материала, а по периметру окружности наружных боковых стенок концентрических канавок равномерно выполнены трапецеидальные вырезы с меньшим основанием внутри, нижняя поверхность которых находится в одной плоскости нижних точек концентрических канавок, при этом количество трапецеидальных вырезов равномерно увеличивается от центра к периферии, а их меньшее основание уменьшается от (1…2)D_max в центральной части дисков до (0,1…0,5)D_max на их периферии.