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. На нижней поверхности 7 верхнего наклонного диска 4 жестко закреплены радиальные ребра 8. На верхней поверхности 9 нижнего горизонтального диска 5 радиальные ребра 10 и 11 закреплены жестко и попарно. Вертикальный зазор между нижней конической поверхностью верхнего наклонного диска 4 и верхней поверхностью 9 нижнего горизонтального диска 5 равномерно уменьшается от центра дисков 4 и 5 к их периферии от (1,1...1,2)D_max до (0,1...0,5)D_max, где D_max – максимальный размер частиц измельчаемого материала. Между радиальными ребрами 8 и 10, 11 двух дисков 4 и 5 имеется технологический зазор, а их высота уменьшается к периферии пропорционально уменьшению вертикального зазора между поверхностями верхнего наклонного 4 и нижнего горизонтального 5 дисков. Между смежными боковыми поверхностями каждой пары радиальных ребер 10 и 11 на верхней поверхности 9 нижнего горизонтального диска 5 выполнена проточка 12 прямоугольного поперечного сечения, шириной, превышающей 2D_max, и глубиной, равной (0,1…0,2)D_max, перед которой в центре нижнего горизонтального диска 5 жестко закреплен прямоугольный выступ 13 с высотой радиальных ребер 10, 11 и внешним радиальным размером, равным внутреннему радиусу загрузочного патрубка 2. Измельчитель обеспечивает повышение эффективности процесса измельчения. 4 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; Семикопенко И.А., Фадин Ю.М., Горбань Т.Л., Трофимов И.О. Условие преодоления частицей материала радиально расположенного барьера, закрепленного на горизонтальном роторе // Вестник БГТУ им.В.Г. Шухова. 2015. № 1. С. 78-79), содержащего цилиндрический корпус, внутри которого расположены два вращающихся в противоположных направлениях верхний и нижний диски с рабочей поверхностью.

Известна конструкция центробежной ударной мельницы (Авторское свидетельство СССР на изобретение №671839, ВО2С 13/14, опубл. 05.07.1979, бюл. № 25), 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.

Технической проблемой известных конструкций 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 известное устройство характеризуется низкой эффективностью процесса измельчения. Это связано с отсутствием классификации материала по крупности при его движении от центра дисков к периферии, а также с отсутствием селективного воздействия на материал.

Изобретение направлено на повышение эффективности процесса измельчения за счет классификации материала по крупности при его движении от центра дисков к периферии, а также селективного воздействия на материал.

Это достигается тем, что центробежный дисковый измельчитель содержит цилиндрический корпус с загрузочным и разгрузочным патрубками, противоположно вращающиеся верхний и нижний диски. Согласно предложенному решению на нижней поверхности верхнего наклонного диска жестко закреплены радиальные ребра, на верхней поверхности нижнего горизонтального диска радиальные ребра закреплены жестко и попарно, вертикальный зазор между нижней конической поверхностью верхнего наклонного диска и верхней поверхностью нижнего горизонтального диска равномерно уменьшается от центра дисков к их периферии от (1,1...1,2)D_max до (0,1...0,5)D_max, где D_max – максимальный размер частиц измельчаемого материала, между радиальными ребрами двух дисков имеется технологический зазор, а их высота уменьшается к периферии пропорционально уменьшению вертикального зазора между поверхностями верхнего наклонного и нижнего горизонтального дисков, между смежными боковыми поверхностями каждой пары радиальных ребер на верхней поверхности нижнего горизонтального диска выполнена проточка прямоугольного поперечного сечения, шириной, превышающей 2D_max, и глубиной, равной (0,1...0,2) D_max, перед которой в центре нижнего горизонтального диска жестко закреплен прямоугольный выступ с высотой радиальных ребер и внешним радиальным размером, равным внутреннему радиусу загрузочного патрубка.

Сущность изобретения поясняется чертежом, где на фиг.1 изображен продольный разрез измельчителя; на фиг.2 – разрез А-А на фиг. 1 (прямоугольные выступы); на фиг. 3 – разрез Б-Б на фиг. 1 (радиальные ребра верхнего диска); на фиг. 4 – разрез В-В на фиг. 2 (проточка).

Центробежный дисковый измельчитель содержит цилиндрический корпус 1 с загрузочным 2 и разгрузочным 3 патрубками, противоположно вращающиеся верхний 4 и нижний 5 диски. Верхний диск 4 вращается от загрузочного патрубка 2, а нижний диск 5 вращается от нижнего вала 6. На нижней поверхности 7 верхнего наклонного диска 4 жестко закреплены, например сваркой, радиальные ребра 8. На верхней поверхности 9 нижнего горизонтального диска 5 радиальные ребра 10 и 11 закреплены жестко, например сваркой, и попарно. Вертикальный зазор между нижней конической поверхностью 7 верхнего наклонного диска 4 и верхней поверхностью 9 нижнего горизонтального диска 5 равномерно уменьшается от центра дисков 4 и 5 к их периферии от (1,1...1,2)D_max до (0,1...0,5)D_max, где D_max – максимальный размер частиц измельчаемого материала. Между радиальными ребрами 8 и 10, 11 двух дисков 4 и 5 имеется технологический зазор, а их высота уменьшается к периферии пропорционально уменьшению вертикального зазора между поверхностями 7 и 9 верхнего наклонного 4 и нижнего горизонтального 5 дисков. Между смежными боковыми поверхностями каждой пары радиальных ребер 10 и 11 на верхней поверхности 9 нижнего горизонтального диска 5 выполнена проточка 12 прямоугольного поперечного сечения, шириной, превышающей 2D_max, и глубиной, равной (0,1…0,2)D_max, перед которой в центре нижнего горизонтального диска 5 жестко закреплен, например сваркой, прямоугольный выступ 13 с высотой радиальных ребер 10, 11 и внешним радиальным размером, равным внутреннему радиусу загрузочного патрубка 2. В случае необходимости имеется возможность поднятия верхнего горизонтального 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, затем в рабочий объем между верхней поверхностью 9 нижнего горизонтального диска 5 и нижней поверхностью 7 верхнего наклонного диска 4, вращающихся в противоположные стороны соответственно от нижнего вала 6 и загрузочного патрубка 2. Частицы материала направляются на верхнюю поверхность 9 нижнего горизонтального диска 5, огибают прямоугольные уступы 13, и попадают на рабочую поверхность радиальных ребер 10 данного диска. Частицы материала захватываются радиальными ребрами 10 нижнего горизонтального диска 5 и перемещаются вдоль их рабочей поверхности. При этом крупные частицы, преодолевая барьер радиальных ребер 10 нижнего горизонтального диска 5 за счет силы Кориолиса, направляются в проточки 12 прямоугольного поперечного сечения и захватываются задней боковой стенкой данной проточки 12 по направлению вращения нижнего диска 5. При этом задняя боковая стенка проточки 12 находится в одной плоскости с рабочей поверхностью следующего радиального ребра 11. Таким образом, осуществляется классификация материала по крупности при движении частиц от центра дисков 4 и 5 к их периферии. Одновременно происходит разрушение мелких частиц в вертикальном технологическом зазоре между передним радиальным ребром 10 нижнего горизонтального диска 5 и радиальным ребром 8, жестко закрепленным на нижней поверхности 7 верхнего наклонного диска 4. Разрушение крупных частиц происходит при их движении в направлении периферии дисков 4 и 5 вдоль проточки 12 прямоугольного сечения, так как крупные частицы не могут преодолеть вертикальный барьер, представляющий собой глубину проточки 12 и высоту радиального ребра 11. Разрушение крупных частиц также происходит в вертикальном технологическом зазоре между задним радиальным ребром 11 нижнего горизонтального диска 5 и радиальным ребром 8 верхнего наклонного диска 4. Разрушение мелких и крупных частиц осуществляется между противоположно вращающимися наклонным 4 и горизонтальным 5 дисками за счет нагрузок на срез, раздавливание и истирание. Так как частицы при движении от центра дисков 4 и 5 к их периферии уменьшаются в размерах соответственно, уменьшается высота радиальных ребер 8, 10 и 11. При достижении необходимого размера частицы материала направляются в сторону периферии нижнего горизонтального диска 5. Недробимые куски материала разгружаются за счет поднятия верхнего наклонного диска 4 при сжатии пружинной опоры 14. Готовый продукт выносится воздушным потоком из корпуса 1 через разгрузочный патрубок 3. Для исключения забивания материалом зазоров между попарно закрепленными радиальными ребрами 10 и 11 минимальное расстояние между ними на нижнем горизонтальном диске 5 превышает 2D_max. Для исключения попадания полидисперсного измельчаемого материала из центра нижнего горизонтального диска 5 в проточки 12 перед данными проточками на нижнем горизонтальном диске 5 жестко закреплены прямоугольные выступы 13.

Конструкция центробежного дискового измельчителя с противоположно вращающимися верхним наклонным и нижним горизонтальным дисками с радиальными ребрами, а также с проточками прямоугольного поперечного сечения на нижнем горизонтальном диске позволяет обеспечить классификацию материала по крупности при его движении от центра дисков к периферии, а также селективное воздействие на измельчаемый материал. Все вышесказанное позволит повысить эффективность процесса измельчения, тем самым увеличить производительность по готовому классу измельчаемого материала.

Центробежный дисковый измельчитель, содержащий цилиндрический корпус с загрузочным и разгрузочным патрубками, противоположно вращающиеся верхний и нижний диски, отличающийся тем, что на нижней поверхности верхнего наклонного диска жестко закреплены радиальные ребра, на верхней поверхности нижнего горизонтального диска радиальные ребра закреплены жестко и попарно, вертикальный зазор между нижней конической поверхностью верхнего наклонного диска и верхней поверхностью нижнего горизонтального диска равномерно уменьшается от центра дисков к их периферии от (1,1...1,2)D_max до (0,1...0,5)D_max, где D_max – максимальный размер частиц измельчаемого материала, между радиальными ребрами двух дисков имеется технологический зазор, а их высота уменьшается к периферии пропорционально уменьшению вертикального зазора между поверхностями верхнего наклонного и нижнего горизонтального дисков, между смежными боковыми поверхностями каждой пары радиальных ребер на верхней поверхности нижнего горизонтального диска выполнена проточка прямоугольного поперечного сечения, шириной, превышающей 2D_max, и глубиной, равной (0,1...0,2) D_max, перед которой в центре нижнего горизонтального диска жестко закреплен прямоугольный выступ с высотой радиальных ребер и внешним радиальным размером, равным внутреннему радиусу загрузочного патрубка.