БРОНЕКАМЕРА Российский патент 1997 года по МПК B02C19/18 

Изобретение относится к машиностроению, а именно к области изготовления бронекамер, используемых для взрывоопасных производств с применением взрывчатых материалов, а также для производств, реализующих переработку промышленных и бытовых отходов.

Известна конструкция устройства для измельчения материалов, в бронекамере которой расположены два параллельных диска с радикальными лопатками. Указанные диски жестко установлены на энергоносителе, выполненном в виде ротора центробежной мельницы. Подлежащий измельчению материал подается через входной патрубок, расположенный в центре ротора, и отбрасывается центробежной силой к периферии. Измельчение материала осуществляется в результате удара его о корпус мельницы и последующего перемещения между ротором и боковыми щеками корпуса. Перемолотый материал проходит в сборочные камеры и удаляется через выходные патрубки (A.C, SU N 145440, кл. B 02 C 19/00, публ. 1962).

Конструктивные элементы известного устройства не позволяют провести процесс измельчения материала до высокой степени дисперсности в связи с тем, что устройство не содержит конструктивных элементов, способствующих соударению частиц материала.

Техническим результатом настоящего изобретения является обеспечение условий измельчения материала до более высокой степени дисперсности.

Бронекамера выполнена в виде корпуса, установленного в нем энергоносителя и замыкающего корпус трубопровода. Внутри бронекамеры и трубопровода предусмотрены элементы, способствующие измельчению материала. В качестве энергоносителя бронекамера содержит взрывчатое вещество, которое располагается на специальном держателе, являющимся носителем и измельчаемого материала. Корпус бронекамеры выполнен в виде оболочки в форме усеченного конуса, при этом держатель выполнен в виде установленного в осевой плоскости оболочки пакета пластин, в котором выполнены вырезы, образующие полости для размещения измельчаемого материала и взрывчатого вещества. Установленные в трубопроводе элементы для измельчения материала могут быть выполнены в виде решетки. Пакет пластин, образующих держатель, содержит планки, соединяющие пластины. В бронекамере предусмотрен выполненный в виде решетки клапан, составленный из пластин и расположенный в зоне вершины конуса оболочки.

Замыкающий корпус трубопровод содержит съемную и неподвижную часть; на последней расположен люк для выгрузки материала, при этом для соединения трубопровода с корпусом и для поворота съемного колена трубопровода бронекамера снабжена запорным и шарнирным механизмами.

На фиг. 1 схематично изображена бронекамера с трубопроводом; на фиг. 2 - сечение по А-А на фиг.1. Корпус 1 бронекамеры выполнен в виде оболочки в форме усеченного конуса, меньшее основание которого соединено с неподвижным коленом 2 трубопровода, а большее основание со съемным коленом 3 через конусную крышку 4, для чего использованы запорный 5 и шарнирный 6 механизмы. В месте соединения меньшего основания конусной оболочки с неподвижным коленом 2 трубопровода установлен клапан, образованный пластинами 7. Неподвижное колено 2 и подвижное колено 3 трубопровода снабжены решетками 8. Шарнирный 6 механизм позволяет производить поворот колена 3 вокруг оси 00 и открывать отверстие в крышке 4 с доступом внутрь бронекамеры, а затем закрывать это отверстие. В корпусе бронекамеры установлены пластины 7, образующие вдоль оси симметрии корпуса полость, предназначенную для помещения в нее партии утилизуемых объектов 9 с зарядом взрывчатого материала. Пластины 7 соединены друг с другом планками 10.

В нижнем, неподвижном колене трубопровода размещен люк 11 выгрузки измельченного материала. Замкнутость камеры обеспечивает полную локализацию энергии взрыва без потерь за счет выхода во внешнюю среду.

Устройство работает следующим образом. Колено 3 поворачивается вокруг оси 00, открывается доступ в бронекамеру 4, и через отверстие в крышке 4 внутрь бронекамеры вводится партия утилизуемых объектов 9 с энергоносителем. Затем колено 3 устанавливается поворотом вокруг оси 00 в исходное положение с восстановлением тракта закольцовки. Соединение колена 3 с крышкой 4 уплотняется запорным 5 механизмом.

При взрыве энергоносителя внутри партии 9 утилизуемых объектов происходит их частичное разрушение (дробление) и разлет, сопровождающийся столкновением фрагментов с пластинами 7 и планками 10, при котором происходит их дополнительное разрушение и измельчение. Ударная волна и продукты взрыва отражаются от стенок корпуса и движутся в направлении от вершины усеченного конуса оболочки к ее основанию и далее в трубопровод 3. В это движение вовлекаются фрагменты разрушенных объектов 9. При движении этих фрагментов по колену 3 и колену 4 происходит столкновение фрагментов с элементами решеток 8, которое приводит к дальнейшему измельчению фрагментов. Поток энергии взрыва переносится по трубопроводу, нагружает его стенки, двигаясь в направлении, близком к касательной их поверхности, и далее на выходе из колена 2 попадает в бронекамеру.

За время движения потока энергии взрыва по трубопроводу необратимо теряется часть энергии взрыва на разогрев среды, разрушение объектов 9, разгон и перемещение разрушенных фрагментов по тракту закольцовки, вследствие чего параметры ударной волны и продуктов взрыва, такие как давление и скорость движения, снижаются. Поток энергии взрыва проходит через бронекамеру, скользя вдоль поверхности элементов ограждения и пластин 7, затем снова попадает в тракт закольцовки, состоящей из колен 2 и 3.

Процесс движения ударной волны и продуктов взрыва и фрагментов объектов 9 повторяется до тех пор, пока энергия взрыва не израсходуется на необратимые потери в среде, а также на разгон и разрушение фрагментов объектов 9. Продукты взрыва и ударная волна, двигаясь многократно по замкнутому кольцевому тракту, скользят вдоль поверхности трубопровода, бронекамеры и постепенно тратят свою энергию на тепловые потери, а также на разгон и разрушение фрагментов объектов 9 и лишь частично производят работу деформирования элементов ограждения бронекамеры и трубопровода. Многократное взаимодействие фрагментов утилизируемых объектов 9 с ударной волной, продуктами взрыва, с режущими решетками 8 и пластинами 7 приводит к более полному использованию энергии взрыва на производство полезной работы дробления.

После завершения процесса взрывного дробления утилизируемых объектов 9 готовая продукция выгружается через люк 11.

После выгрузки материала бронекамера готова к проведению следующего цикла обработки материала, т.к. в ней не используются элементы, разрушающиеся при взрыве.

Бронекамера предназначена для обработки взрывом различных материалов, в частности для обработки и разрушения промышленных и бытовых отходов. В закольцованной внешним трубопроводом 3 бронекамере корпус 1 выполнен в виде усеченной конусной оболочки, вершина которой соединена через клапан с одним коленом трубопровода, а основание через крышку 4 корпуса - с другим коленом трубопровода 3. На конусной оболочке установлены пластины 7, а внутри трубопровода - решетки 5. Клапан выполнен в виде решетки в зоне вершины конусной оболочки корпуса 1, например, в виде решетки, сформированной пластинами 7. 6 з.п. ф-лы, 2 ил.

1. Бронекамера, выполненная в виде замкнутого корпуса, установленного в нем энергоносителя и соединенной с корпусом системы трубопроводов с люком для выгрузки измельченного материала, отличающаяся тем, что корпус бронекамеры выполнен в виде оболочки в форме усеченного конуса, основания которой соединены друг с другом трубопроводом, при этом бронекамера снабжена установленными внутри нее и трубопровода элементами для измельчения материала при взрыве, а также установленными внутри оболочки клапаном и держателем, служащим для размещения измельчаемого материала и энергоносителя, в качестве которого бронекамера содержит взрывчатое вещество. 2. Бронекамера по п.1, отличающаяся тем, что держатель выполнен в виде установленного в осевой плоскости оболочки пакета пластин, в котором выполнены вырезы, образующие полости для размещения измельчаемого материала и взрывчатого вещества. 3. Бронекамера по п.1 или 2, отличающаяся тем, что элементы измельчения материала при взрыве, установленнные в трубопроводе, выполнены в виде решетки. 4. Бронекамера по п.1 или 2, отличающаяся тем, что пластины соединены друг с другом планками. 5. Бронекамера по п.1, отличающаяся тем, что клапан выполнен в виде решетки из пластин и расположен в зоне вершины конуса оболочки. 6. Бронекамера по любому из пп.1 5, отличающаяся тем, что одно из колен трубопровода выполнено съемным, а на другом установлен люк для выгрузки измельченного материала. 7. Бронекамера по любому из пп.1 6, отличающаяся тем, что она снабжена запорным и шарнирным механизмами, служащими соответственно для соединения трубопровода с корпусом и для поворота съемного колена трубопровода.