ДИСПЕРГАТОР Российский патент 1994 года по МПК B02C19/22 

Изобретение относится к оборудованию для помола и диспергирования и может быть использовано в технологиях получения технических суспензий, например цементной, глинистой и других.

Известна мельница-смеситель, содержащая корпус, соединенный с днищем криволинейной рабочей поверхностью, загрузочное и выгрузочное приспособления, расположенный по оси корпуса вал, соединенный с траверсой, на которой закреплен посредством опоры один из концов цилиндрической спирали [1].

При работе описанного аппарата частицы обрабатываемого продукта под действием центробежных сил отбрасываются из зон разрушения между витками рабочего органа, что снижает эффективность его работы.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к предлагаемому изобретению является диспергатор, содержащий корытообразный корпус с загрузочными патрубками и размещенные в нем параллельными рядами рабочие органы в виде дугообразно изогнутых винтовых спиралей, концы которых посредством узлов крепления связаны с соответствующими осями дополнительных опор и приводных валов, причем каждая из спиралей снабжена приспособлением для циркуляционного перемещения материала, выполненным в виде полого цилиндра с окнами и заборными лопатками, расположенными на приводном валу над узлом крепления спирали [2].

Принудительная подача материала в зоны разрушения при такой реализации обеспечивается лишь при условии, когда уровень заполнения корпуса жидкотекучей композицией выше уровня узлов крепления спиралей, а это не всегда удается реализовать, т. к. спираль должна транспортировать продукт от приводного вала, снижая уровень его в этих зонах. Все это в целом снижает интенсивность работы машины и не позволяет в полной мере реализовать потенциальные возможности винтовых рабочих органов.

Цель изобретения - повышение интенсивности работы диспергатора за счет эффективной принудительной подачи материалов в зоны диспергирования.

Поставленная цель достигается тем, что в диспергаторе, содержащем рабочую камеру с загрузочным и разгрузочным патрубками и размещенные в нем рабочие органы в виде дугообразно изогнутых винтовых спиралей, концы которых посредством узлов крепления связаны с осями дополнительных опор и приводных валов, а рабочие органы снабжены приспособлениями для циркуляционного перемещения материала, приспособление для циркуляционного перемещения материала у каждого из рабочих органов выполнено в нижней части винтовых спиралей, при этом смежные части винтовых спиралей каждого из рабочих органов имеют противоположные направления навивки. Кроме того, смежные части винтовых спиралей каждого из рабочих органов состоят по меньшей мере из двух спиральных элементов, соосно смонтированных один в другом. Устройство для циркуляционного перемещения материала может быть выполнено в виде турбинного колеса центробежного насоса либо в виде пропеллерных винтов, установленных на общей оси и смонтированных в полостях винтовых спиралей в месте их разрыва. При этом разрыв в нижней части может иметь лишь одна из винтовых спиралей, преимущественно внутренняя.

Выполнение приспособления для циркуляционного перемещения материала в нижней части винтовых спиралей позволяет самым простым и эффективным способом подавать подлежащие измельчению частицы в зоны между витками спиралей. Противоположные направления навивки смежных частей винтовых спиралей позволяют создать два противоположных потока продукта, направленных в полостях спиралей в противоположные стороны и обеспечивающих равномерное распределение частиц материала по всем виткам винтовых спиралей. Установка не менее двух спиралей в каждой секции смежных частей рабочего органа существенно снижает проскоки частиц при радиально центробежном движении потоков. Все это в целом способствует повышению интенсивности работы аппарата и, как следствие, снижению времени обработки и повышению производительности. Выполнение приспособления для циркуляционного перемещения материала в виде турбинного колеса обеспечивает хороший насосный эффект приспособления и движение материала из объема рабочей камеры внутрь полости спиралей через зазоры в витках, т. е. против центробежной силы. Выполнение приспособления для циркуляционного перемещения в виде пропеллерных винтов обеспечивает движение материала из объема рабочей камеры внутрь полости спиралей через разрыв в нижней части рабочего органа, т. е. обеспечивается движение материала в направлении центробежной силы. Первый способ циркуляции характерен для тонкодисперсных суспензий, второй - для грубодисперсных.

На фиг. 1 представлен общий вид диспергатора; на фиг. 2 - поперечный разрез приспособления для циркуляционного перемещения в виде турбинного колеса; на фиг. 3 - продольный разрез смежных частей рабочего органа с приспособлением в виде пропеллерных винтов.

Диспергатор содержит установленную на раме 1 рабочую камеру 2 с рабочим органом 3 в виде дугообразно изогнутых винтовых спиралей, смонтированного своими концами на приводном валу 4 и оси 5 соответственно основной опоры 6 и дополнительной опоры 7, электродвигателя 8 и клиноременной передачи 9, загрузочного 10 и выгрузочного 11 устройств. Рабочий орган 3 состоит из приспособления 12 для циркуляционного перемещения материала, выполненного в виде турбинного колеса с лопатками 13 и боковыми параболическими дисками 14. Приспособление 12 может быть выполнено в виде двух пропеллерных винтов 15 с винтовыми лопатками 13, установленными на общей оси 16 в полостях смежных частей 17, 18, содержащих по меньшей мере по две винтовые спирали 19, 20 и имеющих противоположные направления навивки.

Работа аппарата осуществляется следующим образом.

В рабочую камеру 2 через загрузочное приспособление 10 подается подлежащий диспергированию продукт - техническая суспензия, а рабочий орган 3 от электродвигателя 8 через приводной вал 4 приводится во вращение. Суспензия захватывается витками спиралей 19, 20, измельчается и через полость спиралей выбрасывается приспособлением 12 для циркуляционного перемещения и повторного цикла измельчения. В смежных частях 18, 17 рабочего органа 3 образуются два потока, равномерно распределяющие измельчаемый материал по длине рабочего органа. При установке в полостях смежных частей 17, 18 приспособления 12 в виде двух пропеллерных винтов 15 обеспечивается подача материала внутрь полости рабочего органа 3 в двух противоположных направлениях. При этом собственно процесс диспергирования и размола происходит в сходящихся клиновых пространствах между витками винтовых спиралей 19, 20, из которых под действием центробежных сил прошедший цикл обработки продукт вытесняется в рабочую камеру 2, всасывается в ее нижнюю часть, где опять попадает в полость рабочего органа, и цикл обработки повторяется до получения продукта требуемого гранулометрического состава, что регулируется временем диспергирования. Готовая для последующего технологического использования техническая суспензия отводится через выгрузочное устройство 11.

Использование предлагаемого изобретения в сравнении с известными устройствами позволяет интенсифицировать рабочий процесс за счет снижения до минимума проскока частиц без диспергирования через зоны разрушения. Такие аппараты предназначены для измельчения частиц твердой фракции крупностью до 5 мм и твердостью 1-10 по шкале Мооса, находящихся в дисперсной среде, до конечного продукта крупностью менее 5 мкм.

Использование: оборудование для помола и диспергирования. Сущность изобретения: диспергатор содержит рабочую камеру с загрузочным и разгрузочным патрубками и размещенные в ней рабочие органы в виде дугообразно изогнутых винтовых спиралей, которые в нижней части снабжены приспособлениями для циркуляционного перемешивания материала, при этом смежные части винтовых спиралей каждого из рабочих органов имеют противоположные направления. 4 з.п. ф-лы, 3 ил.

1. ДИСПЕРГАТОР, содержащий рабочую камеру с загрузочным и разгрузочными патрубками, размещенные в камере рабочие органы в виде дугообразно изогнутых винтовых спиралей, концы которых посредством узлов крепления связаны с осями дополнительных опор и приводных валов, приспособления для циркуляционного перемещения материала, отличающийся тем, что каждое приспособление для циркуляционного перемещения материала расположено в нижней части спирали, участки которой, размещенные с разных сторон приспособления, выполнены с противоположным направлением навивки. 2. Диспергатор по п.1, отличающийся тем, что он снабжен размещенными в основных участках спирали с соответствующим направлением навивки дополнительными спиралями. 3. Диспергатор по пп.1 и 2, отличающийся тем, что приспособление для циркуляционного перемещения материала выполнено в виде турбинного колеса центробежного насоса. 4. Диспергатор по пп.1 и 2, отличающийся тем, что приспособление для циркуляционного перемещения материала выполнено в виде двух пропеллерных винтов, расположенных между дополнительными спиралями.