Центробежный дисковый измельчитель

Изобретение относится к устройствам для измельчения материалов. Предложен центробежный дисковый измельчитель, содержащий противоположно вращающиеся верхний и нижний диски. На верхней поверхности нижнего горизонтального диска от центра к периферии закреплены лопастный разбрасыватель и концентрические вертикальные кольца с радиальными прямоугольными отверстиями, выполненными симметрично относительно вертикальной оси. Между концентрическими вертикальными кольцами по радиусу закреплены радиальные ребра прямоугольного поперечного сечения. Рабочая поверхность каждого радиального ребра находится в одной плоскости с задней боковой стенкой радиального прямоугольного отверстия по направлению вращения нижнего горизонтального диска. На нижней поверхности верхнего конического диска закреплены радиальные ребра прямоугольного поперечного сечения с обеспечением технологического зазора между торцами радиальных ребер нижнего горизонтального и верхнего конического дисков. Устройство обеспечивает эффективное измельчение материала. 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, В02С 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 промежуточной классификации материала, незначительными нагрузками на измельчаемый материал и отсутствием селективного воздействия на материал в зависимости от его крупности.

Изобретение направлено на повышение эффективности процесса измельчения за счет промежуточной классификации материала, повышения нагрузок на измельчаемый материал 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. Согласно предложенному решению на верхней поверхности нижнего горизонтального диска от центра к периферии жестко закреплены лопастный разбрасыватель и концентрические вертикальные кольца с радиальными прямоугольными отверстиями, выполненными относительно вертикальной оси. Между концентрическими вертикальными кольцами по радиусу жестко закреплены радиальные ребра прямоугольного поперечного сечения, высота которых равномерно уменьшается от центра к периферии от (1,2…1,5)D_max до (0,1…0,5)D_max, где D_max - максимальный размер частиц измельчаемого материала. Рабочая поверхность каждого радиального ребра находится в одной плоскости с задней боковой стенкой радиального прямоугольного отверстия по направлению вращения нижнего горизонтального диска. На нижней поверхности верхнего конического диска жестко закреплены радиальные ребра прямоугольного поперечного сечения с обеспечением технологического зазора между торцами радиальных ребер нижнего горизонтального и верхнего конического дисков. Количество радиальных прямоугольных отверстий увеличивается от центра к периферии дисков, а их ширина уменьшается от (1,2…1,5)D_max до (0,1…0,5)D_max.

Сущность изобретения поясняется чертежом, где на фиг. 1 изображен продольный разрез измельчителя; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1 (радиальные ребра и концентрические вертикальные кольца нижнего горизонтального диска); на фиг. 3 - разрез Б-Б на фиг. 1 (радиальные ребра верхнего конического диска).

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 горизонтальный диск 5 вращается от нижнего вала 6. На верхней поверхности нижнего горизонтального диска 5 от центра к периферии жестко закреплены, например сваркой, лопастный разбрасыватель 7 и концентрические вертикальные кольца 8 с радиальными прямоугольными отверстиями 9, выполненными симметрично относительно вертикальной оси. Между концентрическими вертикальными кольцами 8 по радиусу жестко закреплены, например сваркой, радиальные ребра 10 прямоугольного поперечного сечения, высота которых равномерно уменьшается от центра к периферии от (1,2…1,5)D_max до (0,1…0,5)D_max, где D_max - максимальный размер частиц измельчаемого материала. Рабочая поверхность 11 каждого радиального ребра 10 находится в одной плоскости с задней боковой стенкой 12 радиального прямоугольного отверстия 9 по направлению вращения нижнего горизонтального диска 5. На нижней поверхности верхнего конического диска 4 жестко закреплены, например сваркой, радиальные ребра 13 прямоугольного поперечного сечения с обеспечением технологического зазора между торцами радиальных ребер 10 нижнего горизонтального 5 и верхнего конического 4 дисков. Количество радиальных прямоугольных отверстий 9 увеличивается от центра к периферии дисков 4 и5, а их ширина уменьшается от (1,2…1,5)D_max до (0,1…0,5)D_max. В случае необходимости имеется возможность поднятия верхнего наклонного 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. Из загрузочного патрубка 2 материал с помощью лопастного разбрасывателя 7 направляется в рабочее пространство между нижней поверхностью верхнего конического диска 4 и верхней поверхностью нижнего горизонтального диска 5. Частицы материала попадают на верхнюю рабочую поверхность нижнего горизонтального диска 5, вращающегося от нижнего вала 6. Достигнув радиального ребра 10 прямоугольного поперечного сечения, закрепленном на нижнем горизонтальном диске 5, частицы перемещаются вдоль рабочей поверхности 11 данного ребра в направлении концентрического вертикального кольца 8. При этом частица непрерывно разрушается в технологическом зазоре между радиальными ребрами 10 и 13 нижнего горизонтального 5 и верхнего конического 4 дисков за счет удара и истирания. Равномерное уменьшение вертикального зазора между верхней поверхностью нижнего горизонтального диска 5 и нижней поверхностью верхнего конического диска 4 обеспечивает радиальное движение частицы от центра к периферии при достижении ею необходимого размера. При этом на частицы материала кроме ударных и истирающих нагрузок влияет раздавливающий эффект. Достигнув радиального прямоугольного отверстия 9 в концентрическом вертикальном кольце 8, частицы с соответствующим размером проходят вдоль задней боковой стенки 12 радиального прямоугольного отверстия 9 в направлении следующего концентрического вертикального кольца 8, а крупные частицы разрушаются между радиальными ребрами 10 и 13 до тех пор, пока на пройдут через радиальные прямоугольные отверстия 9. Таким образом осуществляется промежуточная классификация материала. Процесс разрушения и классификации частиц продолжается на всем пути их движения от центра к периферии дисков 4 и 5. Готовые по размерам частицы материала направляются к периферии дисков 4 и 5 в сторону разгрузочного патрубка 3. Недробимые куски материала разгружаются за счет поднятия верхнего конического диска 4 при сжатии пружинной опоры 14. Готовый продукт удаляется воздушным потоком из корпуса 1 через разгрузочный патрубок 3. Для исключения заклинивания материала в загрузочной части рабочего пространства между нижней рабочей поверхностью верхнего конического диска 4 и верхней рабочей поверхностью нижнего горизонтального диска 5 вертикальное расстояние в данной зоне между ними равно (1,2…1,5)D_max. Так как при перемещении материала в сторону периферии уменьшается расстояние между рабочими поверхностями нижнего конического диска 4 и верхнего горизонтального диска 5, происходит последовательное разрушение частиц материала от самых крупных в начале рабочего пространства до самых мелких в его конце. Конструкция центробежного дискового измельчителя с противоположно вращающимися верхним коническим диском 4 и нижним горизонтальным 5 дисками, а также с жестко закрепленными концентрическими вертикальными кольцами 8 с радиальными прямоугольными отверстиями 9 и радиальными ребрами 10 и 13 прямоугольного поперечного сечения позволяет обеспечить промежуточную классификацию материала, а также повышение нагрузок на измельчаемый материал 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 на верхней поверхности нижнего горизонтального диска от центра к периферии жестко закреплены лопастный разбрасыватель и концентрические вертикальные кольца с радиальными прямоугольными отверстиями, выполненными симметрично относительно вертикальной оси, между концентрическими вертикальными кольцами по радиусу жестко закреплены радиальные ребра прямоугольного поперечного сечения, высота которых равномерно уменьшается от центра к периферии от (1,2…1,5)D_max до (0,1…0,5)D_max, где D_max - максимальный размер частиц измельчаемого материала, рабочая поверхность каждого радиального ребра находится в одной плоскости с задней боковой стенкой радиального прямоугольного отверстия по направлению вращения нижнего горизонтального диска, на нижней поверхности верхнего конического диска жестко закреплены радиальные ребра прямоугольного поперечного сечения с обеспечением технологического зазора между торцами радиальных ребер нижнего горизонтального и верхнего конического дисков, количество радиальных прямоугольных отверстий увеличивается от центра к периферии дисков, а их ширина уменьшается от (1,2…1,5)D_max до (0,1…0,5)D_max.