ДИСМЕМБРАТОР Российский патент 2007 года по МПК B02C13/22 

Изобретение относится к устройствам для измельчения различных материалов и может быть использовано в строительной, химической и других отраслях промышленности.

Известны различные устройства для измельчения материалов. Например, известно устройство для измельчения и грануляции материалов, описанное в а.с. №1011225 /1/, которое содержит корпус с загрузочной воронкой, внутри которой на вращающемся в подшипниках валу закреплены вращающийся диск и лопастной шнек. На стенке корпуса закреплены неподвижный диск с пальцами, расположенными кольцевыми рядами, и выгрузочный патрубок. Устройство предназначено для гранулирования увлажненных порошкообразных или пластифицированных налипающих материалов.

Недостатком этого устройства является невозможность измельчения на нем крупногабаритных полых изделий (труб, бутылок), кусков материалов и т.п.

Известен дисмембратор, описанный в а.с. №1126321 /2/, который содержит цилиндрический корпус с расположенным в нем вертикальным ротором с концентрично установленными рядами пальцев, между которыми размещены ряды измельчающих элементов статора, загрузочный и выгрузочный патрубки. Причем с целью повышения эффективности измельчения и однородности гранулометрического состава готового продукта, измельчающие элементы статора выполнены в виде пластин и установлены под углом 140-160° к направлению вектора окружной скорости ротора. Зазор между пластинами статора увеличивается от центра ротора.

В а.с. №1142163 /3/ приведен дисмембратор, содержащий цилиндрический корпус с расположенным в нем вертикальным ротором с концентрично установленными рядами пальцев, между которыми размещены ряды измельчающих элементов статора, выполненные в виде пластин, загрузочный и выгрузочный патрубки, причем пластины выполнены V-образной формы, при этом одна ветвь пластин, обращенная к центру дисмембратора, установлена радиально, а вторая ветвь, направленная к периферии, наклонена под углом 120° к вектору линейной скорости ротора.

В а.с. 1546135 /4/ приведен дисмембратор, содержащий вертикальный цилиндрический корпус с расположенным в верхней части загрузочным и разгрузочным патрубками, установленный в нижней части корпуса горизонтальный вращающийся диск с кольцевыми рядами пальцев на верхнем торце, над которым соосно расположена крышка с центральным отверстием, коническим углублением на верхней части и кольцевыми рядами пальцев на нижней части, отличающийся тем, что, с целью повышения производительности и снижения энергозатрат при измельчении, он снабжен установленным между загрузочным патрубком и крышкой коническим распределителем, а крышка выполнена из набора размещенных с увеличивающимися к центральному отверстию радиальными зазорами коаксиальных колец. Причем радиальные зазоры между кольцами могут выполняться расширяющимися книзу.

Известен дисмембратор, описанный в а.с. 1395359 /5/, содержащий корпус с загрузочным криволинейным патрубком, в котором расположено подающее средство, ротор с измельчающими элементами и выгрузочный патрубок, отличающийся тем, что подающее средство выполнено в виде наклонно установленных на выходе загрузочного патрубка пластин, причем их конечные части расположены выше начальных, длина пластин увеличивается, а шаг уменьшается снизу вверх, при этом пластины выполнены из материала, обладающего адгезией.

Известно устройство для измельчения сыпучих материалов, описанное в патенте России №2188711 /6/, которое содержит корпус и размещенные в нем в горизонтальной плоскости два диска-ротора с возможностью встречного вращения, рабочая поверхность которых имеет две ступени измельчения. Рабочие органы первой ступени измельчения, располагающиеся ближе к центру, в радиальном сечении имеют форму скошенного прямоугольника и выполнены в виде кольцевых выступов со сквозными радиальными пазами. Рабочими органами второй ступени измельчения являются два кольцевых пояса, у которых в поперечном сечении имеются две неравные грани, а угол наклона режущей грани выступа в зависимости от физико-механических свойств исходного материала может изменяться в пределах от 3 до 45°.

Наиболее близким, из числа известных, по технической сущности и достигаемому результату является дисмембратор, описанный в а.с. СССР №1393479 /7/. Он содержит корпус, в котором расположены вращающийся и неподвижный диски с концентрично расположенными рядами рабочих элементов, загрузочный и выгрузочный патрубки. С целью повышения эффективности измельчения, рабочие элементы на внутреннем ряду вращающегося диска выполнены L-образной формы с заостренной по ходу вращения нижней полкой, при этом длина измельчающих элементов внутреннего ряда вращающегося диска превышает длину остальных рабочих элементов не менее чем в два раза.

Практически все известные устройства характеризуются или невозможностью, или низкой производительностью при измельчении крупногабаритных полых изделий (например, отрезков труб, полимерных бутылок), кусков полимерных и других материалов и т.д. и большой энергоемкостью при измельчении таких материалов.

Цель изобретения - создать устройство, позволяющее получать однородный по гранулометрическому составу продукт измельчения, а также снизить энергозатраты на процесс измельчения.

Поставленная задача достигается тем, что предлагаемый дисмембратор включает корпус с крышкой, загрузочную воронку и выгрузной патрубок. В корпусе расположен вращающийся диск с концентрично установленными рядами пальцев, между которыми размещены концентрические ряды пальцев, установленных на неподвижной крышке. Внутри загрузочной воронки установлены, по меньшей мере, два ребра, ориентирующих измельчаемый материал в направлении, близком оси воронки, и закреплены секторные кольцевые плоские подвижные и неподвижные ножи. Ножи служат для предварительного измельчения материала на части размером меньше длины пальцев. Вращающийся диск снабжен лопастями для обеспечения удаления измельченного продукта из корпуса и, тем самым, снижения содержания пылеобразных частиц в измельченном материале. Предварительное измельчение необходимо для увеличения производительности дисмембратора и получения однородного по гранулометрическому составу продукта измельчения. Направляющие ребра в загрузочной воронке служат для ориентированной подачи крупногабаритных полых изделий (например, кусков труб, или бутылок из полиэтилентерефталата (ПЭТФ)) к плоским секторным кольцевым ножам для предварительного измельчения. Эти изделия в горловине дисмембратора ориентируются в направлении, близком оси воронки, при этом процесс их измельчения начнется сразу - не происходит проскальзывания по плоским ножам.

Сущность изобретения поясняется чертежами: на фиг.1 - общий вид дисмембратора, вид спереди, на фиг.2 - вид дисмембратора сверху с разрезом А-А, на фиг.3 - разрез Б-Б на виде сверху, где 1 - корпус дисмембратора, 2 - загрузочная воронка, 3 - подшипниковый узел, 4 - вращающийся диск, 5 - лопасти, 6 - крышка, 7 - вращающийся плоский кольцевой секторный нож, 8 - неподвижный плоский секторный кольцевой нож, 9 - направляющие ребра, 10 - пальцы, 11 - выгрузной патрубок.

Работает устройство следующим образом. Крупногабаритные изделия, например куски труб, ПЭТФ-тара, подаются в загрузочную воронку 2. Под действием силы тяжести и ориентирующего действия ребер 9 эти изделия подаются на предварительное измельчение секторными кольцевыми плоскими ножами 7 и 8. При этом изделия измельчается на куски, размер которых меньше высоты пальцев 10. Полученные куски под действием силы тяжести и центробежной силы поступают на дальнейшее измельчение, которое осуществляется концентрично установленными рядами пальцев 10, расположенных на вращающемся диске 4 и на неподвижной крышке 6. При таком измельчении получается однородная по гранулометрическому составу фракция. Измельченный материал лопастями 5 вращающегося диска 4 с большой скоростью выбрасывается через выгрузной патрубок 11 в приемную тару.

Производительность предлагаемого дисмембратора, благодаря наличию процесса предварительного измельчения и вывода измельченного материала наружу с помощью лопастей вращающегося диска - высокая. Конечный продукт измельчения однороден по гранулометрическому составу, так как основному измельчению подвергаются практически одинаковые по размеру куски материала, полученные после предварительного измельчения. И, кроме того, наличие лопастей на вращающемся диске способствует быстрому удалению измельченного продукта из зоны измельчения. Причем, в конечном продукте будет мало пылеобразных частиц, что немаловажно для полимеров, которые после измельчения подвергаются мойке, при которой пылевидные частицы уносятся с моющим раствором, усложняя процесс утилизации этого раствора.

Производительность предлагаемого дисмембратора на 50% больше производительности дисмембратора, изготовленного без узла предварительного измельчения и без лопастей на вращающемся диске. А энергозатраты на такое измельчение меньше, чем на процесс измельчения в дисмембраторе, изготовленном без предварительного измельчения и лопастей на вращающемся диске.

Предлагаемый дисмембратор опробован при измельчении отходов ПЭТФ-тары, при этом получен измельченный материал, который можно использовать без предварительной грануляции, в литьевых машинах для литья различных изделий, на линии для получения листового материала и т.п.

Источники информации

1. Авторское свидетельство СССР №1011225, кл. В 01 J 2/10, заявл. 04.08.81, опубл. 15.04.83.

2. Авторское свидетельство СССР №1126321, кл. В 02 С 13/22, заявл. 18.03.83, опубл. 30.11.84.

3. Авторское свидетельство СССР №1142163, кл. В 02 С 13/22, заявл. 23.11.83, опубл. 28.02.85.

4. Авторское свидетельство СССР №1546135, кл. В 02 С 13/24, заявл. 07.04.88, опубл. 28.02.90.

5. Авторское свидетельство СССР №1395359, кл. В 02 С 13/22, заявл. 02.10.86, опубл. 15.05.88.

6. Патент России №2188711, кл. В 02 С 7/08, заявл. 09.01.2001, опубл. 10.09.2002.

7. Авторское свидетельство СССР №1393479, кл. В 02 С 13/22, заявл. 20.01.86, опубл. 07.05.88 (прототип).

Изобретение предназначено для измельчения различных материалов. Дисмембратор включает корпус с крышкой, в котором расположен вращающийся диск с концентрично установленными рядами пальцев, между которыми размещены концентрические ряды пальцев, установленных на неподвижной крышке, загрузочную воронку и выгрузной патрубок, при этом внутри загрузочной воронки установлены, по меньшей мере, два ребра, ориентирующих измельчаемый материал в направлении, близком оси воронки, и закреплены секторные кольцевые плоские подвижные и неподвижные ножи для предварительного измельчения материала на части размером меньше длины пальцев, а вращающийся диск снабжен лопастями для обеспечения удаления измельченного продукта и снижения содержания пылеобразных частиц в измельченном материале. Изобретение позволяет повысить производительность при измельчении полых изделий и снизить энергозатраты на процесс измельчения. 3 ил.

Дисмембратор, включающий корпус с крышкой, в котором расположен вращающийся диск с концентрично установленными рядами пальцев, между которыми размещены концентрические ряды пальцев, установленных на неподвижной крышке, загрузочную воронку и выгрузной патрубок, отличающийся тем, что внутри загрузочной воронки установлены, по меньшей мере, два ребра, ориентирующих измельчаемый материал в направлении, близком оси воронки, и закреплены секторные кольцевые плоские подвижные и неподвижные ножи для предварительного измельчения материала на части размером меньше длины пальцев, а вращающийся диск снабжен лопастями для обеспечения удаления измельченного продукта и снижения содержания пылеобразных частиц в измельченном материале.