ЦЕНТРОБЕЖНАЯ ДИСКОВАЯ МЕЛЬНИЦА Российский патент 1997 года по МПК B02C7/08 

Изобретение предназначено для тонкого и сверхтонкого измельчения сыпучих материалов и может быть использовано в химической, цементной, строительной и других отраслях промышленности.

Известны дисковые мельницы, включающие вращающиеся в противоположные стороны соосно расположенные диски с выступами для загрузки и выгрузки материала, выступы выполнены Г-образными и расположены по спиралям, ориентированным в направлении вращения дисков [1]
Недостатком такой мельницы является повышенный износ рабочих поверхностей дисков, сложность их изготовления, низкая производительность и эффективность измельчения. Кроме этого, рабочий объем не вакуумируется, что ограничивает увеличение скорости вращения дисков и тонкости помола.

Известна центробежная мельница, работающая под вакуумом, включающая электродвигатель с вертикальным валом, вращающим ротор центробежной крильчатки, установленным в вакуумируемую рабочую камеру, устройства для порциальной загрузки и выгрузки материала [2]
Недостатки такой мельницы: измельчаемый материал, подаваемый в центр крильчатки, ускоряется радиальными лопастями, которые не защищены футеровкой, из-за чего идет повышенный износ лопастей. Кроме того, помол материала идет посредством одного удара частиц материала об отбойные плиты из твердого материала, которые тоже не защищены футеровкой, из-за чего идет износ плит и загрязняется конечный продукт. Недостатком является также низкая производительность мельницы и громоздкость конструкции.

Наиболее близким к изобретению является дисковая мельница, включающая вращающиеся в противоположные стороны соосно расположенные диски с кольцевыми выступами, устройства для загрузки и выгрузки материала [3]
Недостатки этой мельницы: противоположно вращающиеся соосно расположенные диски в присутствии атмосферного воздуха в рабочей полости и в пространстве между дисками создают турбулентные потоки, в результате чего более дисперсные, а иногда и крупные частицы измельченного материала под действием газодинамических турбулентных потоков не достигают поверхности футерованных выступов, а уносятся потоком воздуха из рабочего пространства между дисками, что приводит к резкому снижению эффективности измельчения, интенсивному износу нефутерованной поверхности дисков, из-за чего загрязняется конечный продукт, невозможность увеличения тонкости помола за счет увеличения окружной скорости вращения дисков, большая часть, а иногда и вся подводимая к дискам энергия расходуется на трение о воздух и турбуленцию воздуха и частиц, что приводит к износу дисков и внутренней поверхности рабочей камеры, повышенным энергозатратам и снижению тонкости помола.

Цель изобретения повышение эффективности измельчения, создание стабильного вакуума в рабочей камере, непрерывная подача измельчаемого материала в рабочую камеру, повышение срока службы мельницы и снижение энергозатрат на помол.

Поставленная цель достигается тем, что в центробежной дисковой мельнице, работающей под вакуумом, включающей вращающиеся в противоположные стороны соосно расположенные диски с кольцевыми выступами, устройство для загрузки и выгрузки материала, валы нижнего и верхнего дисков герметизируются лабиринтными бесконтактными уплотнениями, внутри полого верхнего вала на подшипниках установлена полая неподвижная труба, в центре нижнего диска выполнено цилиндрическое углубление с кольцевым выступом, на внешней стороне кольцевого выступа нижнего диска установлен кольцевой вкладыш из износостойкого материала.

На фиг. 1 изображена дисковая мельница, общий вид; на фиг. 2 узел I фиг. 1; на фиг. 3 узел II фиг. 1, вкладыш в сечении имеет форму трапеции.

Дисковая мельница состоит из корпуса 1 с опорами 2, нижнего диска 3, вертикального вала 4, который установлен в подшипниковой обойме 5, укрепленной на нижней крышке 6, вертикального полого вала 7, являющейся подшипниковой обоймой для неподвижной трубы 8, установленной в подшипниковой обойме 9, укрепленной на крышке 10, шлюзового загрузочного устройства 11, соединенного герметично через переходник 12 с бункером 13, установленным на опоры 14.

Все соединения герметично соединяются и уплотняются резиновыми уплотнениями 15, валы герметизируются лабиринтными бесконтактными уплотнениями 16.

Вакуумирование рабочей полости осуществляется вакуумным насосом 17.

Встречное вращение дисков осуществляется от электродвигателей 18 и 19 соответственно через механические передачи 20 и 21.

Мельница работает следующим образом.

Рабочая поверхность 22 предварительно вакуумируется вакуумным насосом 17, включаются электродвигатели 18 и 19, по достижению необходимой скорости вращения дисков пневмоцилиндр 24 открывает стопорный клапан 25, измельчаемый материал, проходя через шлюзовое загрузочное устройство 11, отделяется от воздуха, отвакуумированный материал продолжает двигаться по неподвижной трубе 8 в зазор между дисками, рассекатель-ловушка 26 равномерно рассекает поток частиц материала по окружности; попадая на футерованную поверхность кольцевого выступа нижнего диска, частицы разгоняются, скатываясь с наклонной поверхности футеровки, частицы, ударяясь о футерованную поверхность кольцевого выступа верхнего диска, под действием центробежных сил, сил трения и инерции измельчаются, измельченный материал тормозится бронеплитами 27 и по усеченной цилиндрической течке 28 через механизм выгрузки 29 удаляется в тару 23.

При встречном вращении дисков в вакууме в помольном зазоре между ними отсутствуют потери на трение дисков о воздух и на турбуленцию воздуха и частиц материала. В этих условиях не происходит изменение направления вектора скорости частиц под действием газодинамических сил турбулентного потока воздуха в зазоре между дисками, что способствует более эффективному взаимодействию частиц измельчаемого материала с футеровкой нижнего и верхнего дисков. Наличие такого эффективного взаимодействия частиц материала с футеровкой дисков способствует увеличению тонкости помола и снижению энергозатрат на помол.

Изобретение может быть применено в строительной, горнорудной и других отраслях промышленности для тонкого и сверхтонкого измельчения сыпучих материалов. Центробежная дисковая мельница включает вращающиеся в противоположные стороны соосно расположенные диски с выступами, шлюзовое загрузочное устройство 11, установленное под бункером 13. Неподвижная труба 8 установлена на подшипниках внутри полого верхнего вала и соединена верхним концом со шлюзовым загрузочным устройством, сообщенным с вакуумным насосом 17. В центре нижнего диска выполнено цилиндрическое углубление с кольцевым выступом, на внешней стороне которого смонтирован кольцевой вкладыш из износостойкого материала. Валы и труба герметизированы лабиринтными бесконтактными уплотнениями. 3 ил.

Центробежная дисковая мельница, включающая вращающиеся в противоположные стороны соосно расположенные диски с выступами, бункер и устройство для выгрузки материала, отличающаяся тем, что мельница снабжена установленным под бункером шлюзовым загрузочным устройством и неподвижной трубой, установленной на подшипниках внутри полого верхнего вала и соединенной верхним концом со шлюзовым загрузочным устройством, сообщенным с вакуумным насосом, причем в центре нижнего диска выполнено цилиндрическое углубление с кольцевым выступом, на внешней стороне которого смонтирован кольцевой вкладыш из износостойкого материала, при этом валы дисков и неподвижная труба герметизированы лабиринтными бесконтактными уплотнениями.