Устройство для измельчения

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советскик

Социапистическии

Республик

<»>923593

* ф Ф (61) Дополнительное к авт. саид-ву (sf)м. Кл . (22) 3 « «о 19. 06. 79 (2 l ) 2784436/29-33 с присоелинением заявки М (23) П риорнтет

B 02 С 7/02

ГОсУАдРстдеииый K0MNT9T

СССР

Опубликовано 30.04.82, Бюллетень М 16

Дата опубликования описания 30 . 04. 82 ао делам изобретений н открытий (531УДК 621.

-926 ° 7 (088.8) (72) Автор изобретения

С.И. Хасанов (71) заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕЛЬЧЕНИЯ мол и их ограниченная пригодность для размола влажных материалов.

Цель изобретения — повышение эффективности процесса измельчения.

Поставленная цель достигается тем, что устройство для измельчения материалов, включающее приводы и кинематически связанные с ними, заключенные в корпус, рабочие органы, обращенные рабочей поверхностью друг к другу, приемную горловину и отводящий патрубок, снабжено уплотнительным роликом, установленным в центре корпуса между рабочими органами с зазором.

Изобретение относится к измельчению горных пород и других твердых материалов и предназначено для использования совместно с соответствующими вариантами выполнения двухступенчатого инерционного. сепаратора пыли на

S тепловых электростанциях, потребляющих твердое топливо, на предприятиях по производству строительных материалов в обогатительных фабриках и друt тО гих предприятиях, осуществляющих размол твердых материалов.

Известны мельницы, в которых размол осуществляется раздавливанием и истиранием материалов, включающее приводы и кинематически связанные с ними, заключенные в корпус рабочие органы, обращенные рабочей поверхностью друг к другу, приемную горловину и отводящий патрубок (1) .

Недостатком этой мельницы являются низкая производительность, высокий удельный расход энергии на разНа фи . 1 представлена мельница, общий вид; на фиг. 2 — разрез А-А на фиг. l; на фиг. 3 - узел I на фиг. 1; на фиг. 4 - структурная схема состава и взаимосвязи средств контроля за нагрузкой мельницы; на фиг. 5— реле с выключателями, в виде структурной схемы; на фиг. 6 - принципи92359 альная схема гидросистемы нажимного устройства.

Корпус мельницы состоит из средней части 1 с пересекающимися под

5 углом 30 осями вращения цилиндрических полостей левой и правой половин бронированной изнутри размольной камеры с направленной вверх вершиной угла пересечения и двух боковых частей 2, присоединенных к средней болтами 3 с крышками 4 на торцах, присоединенных болтами 5. На средней части 1 имеются расположенные тангенциально и обращенные вверх впереди входной 6 и сзади выходной 7 патрубки с бронированными изнутри стенками для движения материала. Проходное сечение входного патрубка 6 рассчитано на пропуск материала, необходимого лишь для рассчетной нагрузки ! мельницы. На передней стенке корпуса 1 имеется присоединенный болтами 8 отъемный корпус 9 с установлен, ным в нем на оси 10 уплотнительным роликом ll с выпуклым, например, треугольным профилем периферии с выступающим в размольную камеру краем против места захвата материала на координате l00 . Внизу корпус имеет о опорные стойки 12. Боковые части 2 корпуса имеют приливы 13 со сквозными полостями для монтажа передач привода и смонтированные в полостях корпуса средние 14 и крайние 15 радиально упорные подшипники и упорные

35 гидростатические подшипники 16 в концах полостей. В этих подшипниках установлены валы 17 с валками l8 на концах, изготовленными заодно соосно ао с ними с пересекающимися под углом

30 осями вращения. Валы 17 имеют при" соединенные болтами 19 торцовые упоры 20 для ограничения встречного движения валков 18. Валы 17 с валками 18

«4S имеют возможность вращательных и осевых колебательных движений в пределах расстояния между торцами подшипников 15 и упоров 20. Поверхности торцов валков 18 представляют усеченные конические углубления с углами откло-5

„50 нений образующих конусов от плоскосо тей торцов равными +30 и по двенадцать радиальных ребер 2l, соединенных с центральными выступами 22. Выступающие края ребер 21 лежат на конических поверхностях с углами при вершинах равными l50 . Торцы валков 18, ! их боковые поверхности, поверхности

3 ф ребер 21 и торцы выступов 22 бронированы.

Мельница имеет нажимное устройство и привод, устройство которых изложено ниже, Средние подшипники 14 и выступающие из них участки валов 17 защищены осевыми лабиринтными уплотнениями 23.

Внутренние кольцевые полости этих уплотнений 23 через осевые отверстия 24 в подшипниках 14 соединены с трубками 25 для подачи атмосферного воздуха под давлением. В кольцевые пространства вокруг этих уплотнений также подается атмосферный воздух по трубам 26. Отвод масла из этих уплотнений производится через отверстия 27 в полости боковых частей 2 корпуса.

В середине размольной камеры имеется радиальное расширение, выполненное в виде желобообразного углубления 28, пролегающего от уплотнительного ролика ll до выходного пат.— рубка 7 для движения незахваченного валками материала, два канала 29, выполненных в стенке размольной камеры и соединяющих кольцевые пространства вокруг уплотнений 23 с выходным патрубком 7 для удаления пыли и частиц материала, осмотровый люк

30 на средней части 1 корпуса, два осмотровых люка 31 на боковых частях

2 корпуса и выпускной люк 32 внизу средней части для аварийных выгрузок материала.

В целях облегчения ремонта валков

18 их торцовые части 33 выполнены. отъемными и присоединены болтами 34.

Нажимное устройство включает насосную установку 35 с автоматическим ограничителем давления, жидкостную пружину 36, представляющую простую емкость сферической формы, объемом, примерно 4,5 м5, трубы 37, соединяющие эти элементы устройства с полостями упорных гидростатических подшипников 16 через кольцевые канавки

38 в подшипниках 15 и выполненные в шипах валов 17 и соединенные последовательно лыски 39, радиальные отверстия 40 и осевые отверстия 41, два крана 42 на этих трубах и два предохранительные клапана 43 со сливными трубами 44. Масло из полостей, боковых частей 2 корпуса сливается через трубы 45.

Привод мельницы имеет два двига-, теля 46, установленных на опорах

923593

47, две муфты 48, две одноступенчатые передачи с коническими зубчаты ми колесами с ведомыми колесами 49, установленными с возможностью осевых движений валов 17 в них на на- 5 правляющих шпонках 50 и ведущими валами-шестернями 51, смонтирован-ными в приливах 13 боковых частей 2 корпуса.

Для контроля за нагрузкой мель-. ницы и за относительным положением валков 18 предназначены два датчика 52, смонтированных в полостях боковых частей 2 корпуса на торцах средних подшипников 14, их подвижные штоки 53, установленные в отверстиях 54 этих подшипников и прижатые пружинами 55 к выступам валов

17, два индикатора 56 и индикатор 57. для автоматических отключений приво- 20 да при аварийных ситуациях служат два выключателя 58, смонтированных на корпусах датчиков 52 и. связанных со штоками 53, и реле 59 в электрических цепях двигателей 46.

Иельница работает следующим образом.

Сначала приводится в действие нажимное устройство путем включения в ЗО работу насосной установки 35. Поступившая в полость упорных подшипников с

16 рабочая жидкость перемещает валы

77 к середине корпуса и упоры 20 фиксируют их с валками 18 в положении зз максимального сближения. Когда давление в гидросистеме будет доведено до установленного значения, в работу включается привод мельницы. Одновременно должны быть включены в работу 4о питатель и вентиляторы. В процессе размола в зависимости от нагрузки мельницы оно обеспечивает соответствующие осевые движения валков 18 с валами 17 путем автоматического из- 4s менения количества рабочей жидкости в полостях упорных подшипников 16 за счет ее сжатия или расширения в жидкостной пружине 36 и во всей гидро- системе. При превышении давления жид-so кости установленного предела сраба" тывают предохранительные клапаны 43 и сливают излишек жидкости через трубы 44.

При осевых перемещениях валов 17 во время работы они со шпонками 50 скользят в отверстиях и шпоночных пазах зубчатых колес 49.

Через несколько секунд после пуска мельницы количество циркулирующего в ней материала, поступающего через входной патрубок 6, достигает необходимого для начала -размола минимума. Переменные тангейциальные углы захвата, действующие в межвалковом пространстве, более двух раз меньше двойного угла внутреннего трения измельчаемых материалов. Благодаря этому при сжатии материала происходит его соответствующее уплотнение без выдавливания тангенциально назад, так как при этом не возникает боковых сил, способных преодолеть силы трения. По мере движения вперед значения тангенциальных углов захвата уменьшаются и эффективность их действия возрастает. Переменные радиальные углы захвата в этом пространстве также эффективны и при значениях, больших удвоенных углов трения материала о броню валков 18, продолжают направление к серединам валЛ, ков касательные составляющие" сил сжатия, превышающие силы трения и вызывающие перемещение материала от краев к серединам валков. По мере уплотнения движущегося вместе с валками 18 материала растут его внутренние напряжения. При достаточном уплотнении, превышающем насыпную плотность, которое предусмотрено в начале сектора сжатия против уплотнителъного ролика 11, состояние равновесия материала достигает необходимой степени устойчивости и он подвергается захвату валками 18. При этом и расчетными границами захвата материала на этом участке, находящемся непосредственно перед сектором сжатия, служат поверхности скольжения, проходящие через соответствующие дуги окружностей торцов валков внутрь материала до взаимного пересечения в поперечной плоскости мельницы, образующие с проходящими через эти же дуги окружностей направлениями действия главных напряжений материала, в рассматриваемом случае являющимимися направлениями действия осевых сил сжатия, углы - - — у-, где о - угол

%»= отклонения. При последующем движении по мере роста напряжений эти углы увеличиваются, достигая предельного значения равного — . Для того, чтобы количество материала, выдавливаемого из сектора сжатия, было минимальным, фактическая поверхность or7 923593 8 раничивающая захваченный материал, формируется профилем периферии уплотнительного ролика 11, имеющим выпуклую треугольную форму с углами при основаниях по 45, т.е. равными укао занному предельному расчетному углу. В результате постепенного сближения валков, сопровождающегося непрерывными структурными деформациями материала, его поверхность на периФерии ниже уплотнительного ролика li принимает форму свода. Известно, что прочность свода определяется прочностью образовавшегося его материала. Поэтому в секторе сжатия под дей- 15 ствием больших осевых сил, развиваемых нажимным устройством, происходит последовательное измельчение материала как в полностью замкнутом объеме. Сначала куски раздавливают- 20 ся на более мелкие части. Образовавшиеся мелкие куски дробятся на еще более мелкие и т.д. Внутри массы материала его разрушение происходит взаимным раздавливанием кусков. Кро- 25 ме того, в результате непрерывного изменения направлений сил сжатия и относительных положений поверхностей валков 18 и ребер 21 во всем объеме сжимаемого материала совершается про- 30 цесс перемещений сдвигов по многочисленным поверхностям скольжений, сопровождающиеся интенсивным истиранием материала и непрерывным образо.ванием в нем новых контактных точек, усиливающих эффективность размола.

При достаточном увеличении расстояния между торцами валков продукт измельчения центробежной силой выбрач рез выходной патрубок 7 в торе после каждого цикла измельчения сепаратор. Сюда же поступает по желобообразному углублению 28 материал, выдавливаемый из сектора сжатия в процессе деформации периферийного свода. 45

Эффектиность и производительность размола в валковых мельницах пропорциональны приложенной силе сжатия, площади радиального сечения слоя измельчаемого материала и частоте вращения валков. По всем этим факторам предлагаемая мельница многократно превосходит известные валковые мельницы. Провеивание материала в сепараповышает эффективность размола. Кинетическая энергия, сообщаемая материалу при его выбросе в сепаратор, возвращается валкам обратно при возврате материала на домол. Мельница может применяться для размола материала с повышенной влажностью.

Формула изобретения. Устройство для измельчения материалов, включающее приводы и кинематически связанные с ними, заключенные

s корпус, рабочие органы, обращенные рабочей поверхностью друг к другу, приемную горловину и отводящий патрубок, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения эффективности

В результате создания избыточного давления внутри уплотнений 23 путем подачи сюда под давлением атмосферного воздуха по трубкам 25 через отверстия 24, а также благодаря подаче

Возвращаемый на домол через входной патрубок б материал за счет его разгона воздухом в сепараторе имеет скорость, превышающую линейную скорость валков 18. Это способствует уп- 5

50 лотнению материала в межвалковом пространстве перед сектором сжатия. воздуха в кольцевые пространства вокруг этих уплотнений по трубам 2б в процессе размола происходит непрерывное вытеснение воздуха из уплотнений 23 и загрязненного воздуха из кольцевых пространств вокруг уплотнений по каналам 29 в выходной патрубок 7.

Осевые перемещенйя валков 18 вызывают синхронные с ними движения што ков 53. При этом датчики 52 вырабатывают соответствующие сигналы, фиксируемые индикаторами 5б и 57 и являюЩиеся информацией о степени нагрузки мельницы. По случайным причинам возможно нарушение симметричности положения валков 18. Это нежелательное явление должно быть устранено путем временного прекращения подачи рабочей жидкости в полость того упорного подшипника lб, который находится на стороне оказавшегося ближе к середине размольной камеры валка

I8. Это осуществляется перекрытием краном 42 соответствующей трубы 37.

При перегрузках с прижатием буртиков валов 17 к подшипникам 14 выключате-. ли 58 и реле 59 автоматически отключают привод. !

923593 процесса измельчения, оно снабжено уплотнительным роликом, установленным в центре корпуса между рабочими органами с зазором.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

V ч17158, кл. В 02 С 7/02, 1972.

А-Я