РОТОРНО-ВИХРЕВОЙ АППАРАТ Российский патент 1998 года по МПК B02C13/12 

Изобретение относится к устройствам для измельчения и может быть использовано в производстве порошковых материалов для получения продукта с заданной дисперсностью.

Известна роторно-вихревая мельница [1], содержащая корпус, в котором коаксиально установлен ротор, патрубки загрузки и выгрузки материала, а на наружной поверхности ротора и внутренней поверхности корпуса выполнены сегментные пазы, образующие в своем поперечном сечении кольцевые камеры измельчения.

Недостатком устройства является низкое содержание фракции требуемого размера.

Известен также роторно-вихревой аппарат [2], содержащий корпус, в котором коаксиально установлен ротор, на боковой поверхности которого расположены пазы прямоугольного сечения, которые выполнены наклонно в сторону, противоположную вращению ротора.

Недостатком этого устройства является неизменная по всему объему камеры измельчения интенсивность вихревого потока и возможность "проскока" частиц от входного патрубка к выходному с неконтролируемой степенью обработки, что приводит к снижению выхода фракции с требуемой степенью измельчения.

Техническая задача, на решение которой направлено изобретение, заключается в создании аппарата, обеспечивающего повышение выхода частиц заданной фракции при измельчении.

Задача решается тем, что обращенные друг к другу боковые поверхности корпуса и ротора выполнены конусными и эквидистантными, а на боковой поверхности ротора размещено по крайней мере одно кольцевое ребро, образующее сообщенные между собой камеры измельчения.

На фиг. 1 приведен роторно-вихревой аппарат; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1.

Роторно-вихревой аппарат включает корпус 1, внутри которого расположен ротор 2. На боковой поверхности ротора выполнены пазы 3 и размещены кольцевые ребра 4. На корпусе 1 расположены патрубки ввода 5 и вывода 6 обрабатываемого материала и несущего газа. Вращение ротора осуществляется приводом с регулируемым числом оборотов (не показан).

Устройство работает следующим образом.

Дисперсный материал поступает вместе с несущим газом через патрубок 5 в корпус 1 аппарата. При вращении ротора 2 в зазоре между ротором и корпусом возникают области интенсивного вихревого движения газа, вызванные пазами 3 ротора. Проходя последовательно камеры измельчения, образованные кольцевыми ребрами 4, материал измельчается и выносится через патрубок 6.

С увеличением числа оборотов ротора повышается интенсивность вихревого потока, достигая требуемого предела, определяемого прочностью измельчаемого материала. Частицы, попадая в эти вихревые области, сталкиваются между собой и измельчаются. Кольцевые ребра, расположенные на роторе, образуют вал сообщенных между собой камер измельчения, в которых интенсивность вихревого движения увеличивается от камеры к камере, так как эта интенсивность зависит от линейной скорости движения пазов, а с увеличением диаметра ротора из-за его конусности эта линейная скорость растет. Так как при столкновении частиц между собой решающую роль для разрушения имеет их кинетическая энергия, то для разрушения исходных, крупных частиц требуются скорости соударений, меньшие, чем для более мелких, возникающих в процессе измельчения. Это требование реализовано путем увеличения диаметра ротора, выполненного в виде конуса, расширяющегося от места ввода материала к месту вывода. Обрабатываемый материал, переходя из одной камеры измельчения в следующую, подвергается все более разрушающим воздействиям, соответствующим среднему размеру частиц в каждой камере.

Таким образом, внутри аппарата за счет изменения геометрии ротора и корпуса реализован увеличивающийся по интенсивности вихревой поток, под воздействием которого измельчение можно проводить до требуемых размеров, что повышает выход частиц заданной фракции.

Роторно-вихревой аппарат предназначен для измельчения порошковых материалов для получения продукта с заданной дисперсностью. Внутри корпуса расположен ротор, на боковой поверхности которого выполнены пазы и размещены кольцевые ребра для образования вихрей, образующие между собой камеры измельчения. 2 ил.

Роторно-вихревой аппарат, содержащий корпус, в котором коаксиально размещен ротор, на боковой поверхности которого выполнены пазы прямоугольного сечения, патрубки ввода и вывода обработываемого материала и несущего газа, отличающийся тем, что обращенные друг к другу боковые поверхности корпуса и ротора выполнены конусными и эквидистантными, а на боковой поверхности ротора размещено по крайней мере одно кольцевое ребро, образующее сообщенные между собой камеры измельчения.