РАЗМАЛЫВАЮЩАЯ ГАРНИТУРА ДИСКОВОЙ МЕЛЬНИЦЫ Российский патент 2001 года по МПК D21D1/30 B02C7/00 

Изобретение относится к размольному оборудованию и может быть использовано в целлюлозно-бумажной промышленности, а также в производстве древесно-волокнистых плит (ДВП) при изготовлении размалывающей гарнитуры для дисковых мельниц непрерывного действия, применяемых при размоле различных волокнистых материалов.

Известна гарнитура размалывающей машины для обработки длинноволокнистых материалов. С целью повышения эффективности обработки гарнитура выполнена из трех пар колец, закрепленных на диске статора и ротора. Выступы каждого ряда каждого концентрического кольца выполнены с углом при вершине, уменьшающимся к периферии диска(авторское свидетельство СССР N 798218, МКИ D 21 D 1/30, опубл. 23.01.81, бюл. N 3).

Недостатком указанного устройства является недостаточно высокая эффективность при размоле волокнистой массы, т.к. происходит проскальзывание волокна (щепы) по рядам выступов, изготовленных в виде клиньев. Верхушки клиньев быстро затупляются. Кроме того, в связи со сложностью рисунка ножей значительно усложняется и процесс их изготовления, так как при изготовлении гарнитуры применяют механический способ обработки. И вряд ли можно добиться тех результатов, которые ожидали авторы, т.к. размол будет недостаточно эффективным из-за сложности соблюсти зазор между ножами.

Известна размольная металлическая гарнитура, включающая корпус, ножи, рабочая поверхность которых выполнена с рядами продольных прорезей. Для интенсификации процесса размола прорези выполнены по всей высоте ножа и снабжены перегородками (авторское свидетельство СССР N 1680847, МКИ D 21 D 1/30, опубл. 30.09.91, бюл. N 36).

Недостатками данной гарнитуры является то, что указанное устройство также обладает недостаточно высокой эффективностью при размоле волокнистых суспензий. Применение ее при размоле не дает возможности значительного снижения удельного расхода электроэнергии и повышения качественных показателей волокнистой массы, особенно при размоле щепы. В связи с тем, что суспензия быстро заполняет прорези и превращает конструкцию ножа в единый монолитный нож с характеристиками размола для ножей без прорезей.

Наиболее близкой по технической сущности является размалывающая гарнитура дисковой мельницы (US 1744235 A, D 21 D 1/30, 21.01.1930), включающая систему ножей, рабочие поверхности которых выполнены волнообразно. Между ножами отсутствуют канавки с волнообразными рабочими поверхностями.

Недостатками данной гарнитуры является то, что, указанное устройство также обладает недостаточно высокой эффективностью при размоле волокнистых суспензий.

Изобретение позволяет решить следующие задачи: увеличить производительность мельницы, уменьшить расход электроэнергии, увеличить срок службы гарнитуры, повысить качественные показатели размалываемой волокнистой суспензии, что обеспечивает улучшение качества готового продукта.

Технический эффект заключается в повышении КПД дисковой мельницы, снижении затрат на единицу выпускаемой продукции, увеличении эффективности работы размольного оборудования за счет увеличения поверхности резания и повышения качества обработки волокнистой массы.

Для достижения указанного технического результата в размалывающей гарнитуре дисковой мельницы, содержащей систему ножей, рабочие поверхности которых выполнены волнообразными, согласно изобретению, между ножами выполнены канавки с волнообразными рабочими поверхностями, при этом, высота волны обоих рабочих поверхностей равна h = 2/3 от высоты ножа H, а длина волны равна l = 1/3 от длины ножа L.

При выполнении длины волны l<1/3L происходит забивание канавок волокнистой массой, тем самым значительно снижается размалывающий эффект; при l>1/3L волновой характер течения волокнистой суспензии снижается, что также не эффективно.

Выполнение высоты волны поверхности ножа и впадины h<1/3H увеличивает износ ножа; при h>1/3H теряется эффект профиля волнообразного строения ножа.

Размалывающая производительность ножевой гарнитуры зависит от числа перекрытия ножей ротора и статора и длины режущих кромок, т.е. длины ножей.

Выполнение профиля ножа и поверхности канавки между ножами волнообразными позволяет увеличить поверхность перекрытия ножей, это обеспечивает изменение гидродинамического давления в ячейках между ножами, изменяется характер движения волокнистой суспензии и турбулентность потока. При параллельности волн поверхностей ножа и впадины увеличивается усилие резания, наблюдается наибольший гидродинамический эффект в рабочих органах машины, что обуславливает увеличение интенсивности размола. Обеспечивается равномерный износ гарнитуры, увеличивается срок ее службы, что особенно необходимо для размола щепы при производстве ДВП, где срок службы гарнитуры составляет в среднем 30 суток.

На фиг. 1 изображен нож размольной металлической гарнитуры; на фиг. 2 - принципиальная схема работы гарнитуры.

Размольная металлическая гарнитура состоит из корпуса 1, ножей 2, имеющих рабочую поверхность 3. Рабочая поверхность 3 ножей 2 и поверхность канавок между ними выполнена волнообразно. Волны выполнены по всей длине ножа и канавки параллельно друг другу. Длина волн на поверхности ножа и поверхности канавок равна 1/3L, где L - длина ножа, высота волн равна 2/3H, где, H - высота ножа.

Размалывающая гарнитура дисковой мельницы работает следующим образом.

При прохождении волокнистой массы или щепы между ножами 2, волокна подвергаются разрезанию, раздавливанию, рубке, расчесыванию. В зависимости от основных факторов процесса размола (удельного давления, времени воздействия гарнитуры на волокна, скорости вращения ротора) размол может быть направлен в сторону рубки или фибриллирования волокон. Выполнение рабочей поверхности ножа и канавки в виде волновой линии, увеличивает поверхность размола, изменяет гидродинамику процесса, что усиливает все выше изложенные воздействия. Причем они усиливаются пропорционально увеличению поверхности. При выполнении волны, равной 1/3L, увеличивается скорость и меняется характер течения волокнистой суспензии, а следовательно и характер размола, что положительно сказывается на физико-механических показателях готовой бумаги или плиты.

Использование предлагаемой гарнитуры позволяет увеличить производительность размалывающего оборудования, увеличить срок службы гарнитуры, сократить энергозатраты на размол, повысить качественные показатели размалываемой волокнистой суспензии, что обеспечивает улучшение качества готового продукта.

Изобретение предназначено для использования в целлюлозно-бумажной промышленности, а также в производстве древесно-волокнистых плит при изготовлении размалывающей гарнитуры для дисковых мельниц непрерывного действия, применяемых при размоле различных волокнистых материалов. Рабочие размалывающие поверхности ножей и канавок между ними выполнены волнообразными, при этом высота волны обоих поверхностей равна h = 2/3 от высоты ножа Н, а длина волны равна l = 1/3 от длины ножа L. Обеспечивается повышение КПД дисковой мельницы, снижение затрат на единицу выпускаемой продукции, увеличение эффективности работы размольного оборудования за счет увеличения поверхности резания и повышения качества обработки волокнистой массы. 2 ил.

Размалывающая гарнитура дисковой мельницы, содержащая систему ножей, рабочие поверхности которых выполнены волнообразными, отличающаяся тем, что между ножами выполнены канавки с волнообразными рабочими поверхностями, при этом высота волны обеих рабочих поверхностей равна h = 2/3 от высоты ножа Н, а длина волны равна l = 1/3 от длины ножа L.