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 конический и нижний 5 конический диски. Диски выполнены коническими. К нижней поверхности 7 верхнего конического диска 4 жестко прикреплены концентрические вертикальные прутковые решетки 8, между которыми жестко по радиусам закреплены вертикальные радиальные лопатки 9, в центре к нижним торцам 10 которых жестко прикреплен направляющий конус 11 с диаметром, равным внутреннему диаметру отверстия загрузочного патрубка 2 и углом β наклона верхней поверхности, превышающим угол α естественного откоса материала. Перед каждой концентрической вертикальной прутковой решеткой 8 от центра к периферии в нижних торцах 10 вертикальных радиальных лопаток 9 выполнены прямоугольные вертикальные вырезы 12, в которые с технологическим зазором по высоте и радиальному размеру входят концентрические ряды вертикальных ударных элементов 13, жестко закрепленных на верхней поверхности 14 нижнего конического диска 5. Высота вертикальных радиальных лопаток 9 превышает 2D_max, где D_max – максимальный размер частиц измельчаемого материала. Количество рядов вертикальных ударных элементов 13 увеличивается от центра к периферии, а их радиальный размер и зазор между смежными прутками в концентрических вертикальных прутковых решетках 8 уменьшается от (0,5…0,75)D_max до (0,1…0,25)D_max. Измельчитель обеспечивает повышение эффективности процесса измельчения. 3 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 верхний и нижний диски с конической 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 в камере помола и селективного воздействия на материал в зависимости от его крупности.

Изобретение направлено на повышение эффективности процесса измельчения за счет классификации материала в камере помола и селективного воздействия на материал в зависимости от его крупности.

Это достигается тем, что центробежный дисковый измельчитель содержит цилиндрический корпус с загрузочным и разгрузочным патрубками, противоположно вращающиеся верхний и нижний диски. В предложенном решении диски выполнены коническими. К нижней поверхности верхнего конического диска жестко прикреплены концентрические вертикальные прутковые решетки, между которыми по радиусам жестко закреплены вертикальные радиальные лопатки, в центре к нижним торцам которых жестко прикреплен направляющий конус с диаметром, равным внутреннему диаметру отверстия загрузочного патрубка и углом наклона верхней поверхности, превышающем угол естественного откоса материала. Перед каждой концентрической прутковой решеткой от центра к периферии в нижних торцах вертикальных радиальных лопаток выполнены прямоугольные вертикальные вырезы, в которых с технологическим зазором по высоте и радиальному размеру входят концентрические ряды вертикальных ударных элементов, жестко закрепленных на верхней поверхности нижнего конического диска. Высота вертикальных радиальных лопаток превышает 2D_max, где D_max – максимальный размер частиц измельчаемого материала. Количество рядов вертикальных ударных элементов увеличивается от центра к периферии, а их радиальный размер и зазор между смежными прутками в концентрических вертикальных прутковых решетках уменьшается от (0,5…0,75)D_max до (0,1…0,25)D_max.

Сущность изобретения поясняется чертежом, где на фиг.1 изображен продольный разрез измельчителя; на фиг.2 – разрез А-А на фиг. 1 (вертикальные радиальные лопатки и ударные элементы); на фиг. 3 – разрез Б-Б на фиг. 1(концентрические вертикальные прутковые решетки).

Центробежный дисковый измельчитель содержит цилиндрический корпус 1 с загрузочным 2 и разгрузочным 3 патрубками, противоположно вращающиеся верхний 4 и нижний 5 диски. Верхний конический диск 4 получает вращение от загрузочного патрубка 2, а нижний конический диск 5 вращается от нижнего вала 6. К нижней поверхности 7 верхнего конического диска 4 жестко прикреплены, например сваркой, концентрические вертикальные прутковые решетки 8, между которыми по радиусу жестко закреплены, например сваркой, вертикальные радиальные лопатки 9, в центре к нижним торцам 10 которых жестко прикреплен, например сваркой, направляющий конус 11 с диаметром, равным внутреннему диаметру отверстия загрузочного патрубка 2 и углом β наклона верхней поверхности, превышающем угол α естественного откоса материала. Перед каждой концентрической вертикальной прутковой решеткой 8 от центра к периферии в нижних торцах 10 вертикальных радиальных лопаток 9 выполнены прямоугольные вертикальные вырезы 12, в которых с технологическим зазором по высоте и радиальному размеру входят концентрические ряды вертикальных ударных элементов 13, жестко закрепленных, например сваркой, на верхней поверхности 14 нижнего конического диска 5. Высота вертикальных радиальных лопаток 9 превышает 2D_max, где D_max – максимальный размер частиц измельчаемого материала. Количество рядов вертикальных ударных элементов 13 увеличивается от центра к периферии, а их радиальный размер и зазор между смежными прутками в концентрических вертикальных прутковых решетках 8 уменьшается от (0,5…0,75)D_max до (0,1…0,25)D_max. В случае необходимости имеется возможность поднятия верхнего наклонного диска 4 за счет пружинной опоры 15.

Центробежный дисковый измельчитель работает следующим образом. Измельчаемый материал, например известняк влажностью до 2%, попадает в загрузочный патрубок 2. Из загрузочного патрубка 2 материал с помощью направляющего конуса 11, который закреплен в центре к нижним торцам 10 вертикальных радиальных лопаток 9, попадает в рабочее пространство между нижней рабочей поверхностью 7 верхнего конического диска 4 и верхней рабочей поверхностью 14 нижнего конического диска 5, приводимым во вращение от нижнего вала 6. Частицы материала захватываются за счет силы Кориолиса вертикальными радиальными лопатками 9 и под действием центробежной силы перемещаются в направлении внутренней концентрической вертикальной прутковой решетки 8. Достигнув концентрической вертикальной прутковой решетки 8 относительно мелкие частицы проникают через зазоры между вертикальными прутками данной решетки 8 и перемещаются вдоль вертикальной радиальной лопатки 9 в направлении следующей концентрической вертикальной прутковой решетки 8. Крупные частицы, не прошедшие через зазоры в концентрической вертикальной прутковой решетке 8, выпадают в зону действия вертикальных ударных элементов 13, вращающихся навстречу вертикальным радиальным лопаткам 9. Частицы разрушаются в технологических зазорах, образованных вертикальными ударными элементами 13, входящими в прямоугольные вертикальные вырезы 12 в вертикальных радиальных лопатках 9. Разрушение частиц осуществляется за счет удара, раздавливания и истирания. Частично измельченные частицы перемещаются по верхней поверхности 14 нижнего конического диска 5 в направлении зоны действия следующих вертикальных ударных элементов 13 и концентрической вертикальной прутковой решетки 8. Здесь процесс измельчения повторяется и измельченные частицы направляются в сторону периферии конических дисков 4 и 5. Уменьшение зазора между смежными прутками в концентрических вертикальных прутковых решетках 8 от (0,5…0,75)D_max до (0,1…0,25)D_max в направлении от центра конических дисков 4 и 5 к их периферии связано с уменьшением размеров частиц при их движении в данном направлении. Пройдя все зоны активного воздействия, частицы материала направляются в сторону разгрузочного патрубка 3. Недробимые куски материала разгружаются за счет поднятия верхнего диска 4 при сжатии пружинной опоры 15. Готовый продукт удаляется воздушным потоком из корпуса 1 через разгрузочный патрубок 3. Для исключения заклинивания материала в верхней части рабочего пространства высота вертикальных радиальных лопаток 9 превышает 2D_max. Для обеспечения интенсивного движения частиц в рабочем пространстве в сторону периферии конических дисков 4 и 5 угол наклона β верхней поверхности направляющего конуса 11 превышает угол α естественного откоса материала. Конструкция центробежного дискового измельчителя с противоположно вращающимися верхним коническим диском 4 и нижним коническим диском 5, а также с жестко закрепленными концентрическими вертикальными прутковыми решетками 8, вертикальными радиальными лопатками 9 и концентрическими рядами вертикальных ударных элементов 13 позволяет обеспечить классификацию материала в камере помола и селективное воздействие на материал в зависимости от его крупности.

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 диски выполнены коническими, к нижней поверхности верхнего конического диска жестко прикреплены концентрические вертикальные прутковые решетки, между которыми по радиусу жестко закреплены вертикальные радиальные лопатки, в центре к нижним торцам которых жестко прикреплен направляющий конус с диаметром, равным внутреннему диаметру отверстия загрузочного патрубка, и углом наклона верхней поверхности, превышающим угол естественного откоса материала, перед каждой концентрической прутковой решеткой от центра к периферии в нижних торцах вертикальных радиальных лопаток выполнены прямоугольные вертикальные вырезы, в которые с технологическим зазором по высоте и радиальному размеру входят концентрические ряды вертикальных ударных элементов, жестко закрепленных на верхней поверхности нижнего конического диска, высота вертикальных радиальных лопаток превышает 2D_max, где D_max – максимальный размер частиц измельчаемого материала, при этом количество рядов вертикальных ударных элементов увеличивается от центра к периферии, а их радиальный размер и зазор между смежными прутками в концентрических вертикальных прутковых решетках уменьшается от (0,5…0,75)D_max до (0,1…0,25)D_max.