РАЗМАЛЫВАЮЩАЯ ГАРНИТУРА ДЛЯ ДИСКОВОЙ МЕЛЬНИЦЫ Российский патент 2008 года по МПК D21D1/30 B02C7/12 

Изобретение относится к размалывающим органам дисковой мельницы и может найти применение в целлюлозно-бумажной промышленности, а также при размоле различных волокнистых материалов.

Известна размалывающая гарнитура дисковой мельницы, включающая два диска ротора и статора, ножи которых расположены радиально и равномерно распределены по окружности [1].

Недостатком известной гарнитуры является постоянная ширина ножей по всей их длине, т.е. прямые линии кромок ножей параллельны и не сходятся в центре диска, если их продлить. Поэтому контакт режущих кромок ножей известной гарнитуры, при вращении роторного диска, имеет точечный характер, с концентрацией значительных по величине нормальных составляющих распределяющегося по этим точкам окружного усилия. За счет этого в местах пересечения режущих кромок преобладает рубящее воздействие на оказавшиеся между ними пучки волокон, что ведет к укорачиванию их длины, к снижению прочности и качества бумаги.

Известна размалывающая гарнитура дисковой мельницы, включающая закрепленное на несущем основании центральное металлическое ножевое размалывающее кольцо с ножами, выполненными в форме усеченных секторов равномерно распределенных по окружности так, что прямые линии режущих кромок сходятся в центре кольца, причем глубина межножевого канала постоянна по всей длине ножа, а ширина его равномерно увеличивается от входа к периферии [2].

Секторная форма ножей обуславливает секторную форму межножевых каналов, что является существенным недостатком данной гарнитуры.

При частично закрытом периферийном выходе это ведет к:

- образованию застойной зоны в междисковой рабочей кольцевой полости за счет снижения проходимости через нее волокнистой суспензии;

- значительному увеличению механического рубящего воздействия на волокнистый материал за единичный проход им рабочей кольцевой полости и снижению за счет этого качества обработанного полуфабриката;

- снижению надежности и эффективности работы гарнитуры.

При открытом периферийном выходе это ведет к:

- увеличению проходимости волокнистой суспензии по межножевым каналам и сокращению времени ее пребывания в мельнице;

- снижению возможности циркуляции волокнистой суспензии в межножевом зазоре в направлении, перпендикулярном радиальной оси канала;

- снижению интенсификации, производительности, к увеличению времени и энергозатрат процесса размола.

Наиболее близким по технической сущности является размалывающая гарнитура для дисковой мельницы, включающая закрепленное на несущем основании ножевое размалывающее кольцо с ножами, выполненными в форме усеченных секторов, равномерно расположенными по окружности так, что прямые линии их режущих кромок сходятся в центре кольца, причем ширина межножевых каналов увеличивается от входа к периферии на всей длине ножа, а глубина уменьшается в соотношении, равном увеличению ширины [3].

Существенным недостатком данной гарнитуры является то, что распределенное удельное давление на волокнистый материал в месте сопряжения заостренных режущих кромок ножей концентрируется только на них и поэтому достаточно велико. Это обуславливает превалирование рубящего воздействия на волокнистый материал, оказавшийся между кромками и, следовательно, ведет к укорочению его природной длины.

Кроме того, малая величина междискового зазора не обеспечивает, в момент сопряжения острых режущих кромок, захват ими достаточного количества волокнистого материала и дальнейшее принудительное воздействие на него в виде механического сжатия и сдвига, возникающих при последующем повороте подвижных ножей ротора относительно неподвижных ножей статора.

Изобретение решает задачу интенсификации, повышения эффективности, качества и снижения энергозатрат процесса размола.

Технический эффект заключается в снижении распределенного удельного давления на волокнистый материал со стороны режущих кромок ножей ротора и статора за счет придания им плоскостной формы или притупления.

Для обеспечения указанного технического эффекта в размалывающей гарнитуре для дисковой мельницы, включающей закрепленное на несущем основании ножевое размалывающее кольцо, с ножами, выполненными в форме усеченных круговых секторов, равномерно расположенных по окружности так, что прямые линии их режущих кромок сходятся в центре кольца, согласно изобретению, режущим кромкам ножей придана форма фасок с радиально выполненными боковыми сторонами.

На фиг.1 изображены фронтальная и горизонтальная проекции ножевого размалывающего кольца; на фиг.2 - поперечный разрез А-А фиг.1; на фиг 3 - выносной элемент I с видом единичного ножа. Рабочие поверхности ножей и нерабочие поверхности гарнитуры затенены, а фаски режущих кромок зачернены.

Размалывающая гарнитура для дисковой мельницы включает закрепленное на несущем основании ножевое размалывающее кольцо 1, с ножами 2, чередующимися с межножевыми канавками 3. Ножи 2 выполнены в форме усеченных круговых секторов, равномерно расположенных по окружности. Режущим кромкам ножей 2 придана форма фасок 4 с радиально выполненными боковыми сторонами 5. Это значит, что боковые стороны 5, ограничивающие ширину фасок 4, сходятся в центре 6 кольца 1.

Ножевое размалывающее кольцо 1 ограничено входной окружной кромкой 7 и периферийной 8.

Размалывающая гарнитура для дисковой мельницы работает следующим образом.

Волокнистая суспензия непрерывно поступает под давлением через входную окружную кромку 7 в межножевые канавки 3 и движется вдоль них, в направлении периферийной окружной кромки 8, подвергаясь размолу.

Наличие фасок 4 у ножей 2 обеспечивает захват достаточного количества волокнистого материала и дальнейшее принудительное протягивание его между их рабочими поверхностями. При этом на материал оказывается силовое воздействие в виде совместной деформации сжатия и сдвига, возникающих при вращении подвижных ножей 2 относительно неподвижных. Кроме того, нормальная составляющая окружного усилия распределяется по площади сопряжения фасок 4. За счет этого величины удельного давления в данной гарнитуре имеют меньшие значения по сравнению с известными. Поэтому, в момент соударения фасок 4 ножей 2 ротора и статора, на волокнистый материал, находящийся между ними, оказывается более мягкое воздействие, с преобладанием большей доли касательных напряжений, при одновременном усилении фибриллирующего эффекта.

Также за счет того, что боковые стороны 5 фасок 4 сходятся в центре 6 кольца 1, ширина фасок 4, в пределах длины ножей 2, возрастает в направлении от входной окружной кромки 7 к периферийной 8, а удельное давление на поверхности сопряженных фасок 4 ножей 2 ротора и статора уменьшается. Этому способствует и то, что окружное усилие, развиваемое ротором, на периферии меньше, чем на входе.

Учитывая, что окружная скорость ротора, в направлении от входной окружной кромки 7 к периферийной 8, возрастает, а скорость движения волокнистой суспензии по межножевым канавкам 3, за счет их расширения, уменьшается, такое распределение удельного давления обеспечивает более мягкое воздействие на волокнистую массу, особенно на периферии, где в частично обезвоженном и достаточно сконцентрированном состоянии она может скапливаться и создавать подпор. Наиболее часто это происходит при работе с гарнитурами закрытого типа.

Использование заявляемой размалывающей гарнитуры для дисковой мельницы, по сравнению с известной, позволит:

- интенсифицировать процесс размола за счет обеспечения захвата режущими кромками ножей при их сопряжении большего количества волокнистого материала;

- повысить эффективность и качество процесса размола за счет снижения удельного давления на волокнистый материал;

- снизить энергозатраты за счет более полного использования механического и гидродинамического воздействия на волокнистый материал за один проход через рабочую межножевую полость.

Источники информации

1. В.Ф.Пашинский. Машины для размола волокнистой массы. Москва, Лесная промышленность, 1972 г., стр.82.

2. SU №502993, МПК D21D 1/30, заявлено 01.01.1974 г., бюллетень №6, опубликовано 15.02.1976 г.

3. SU №2227826, МПК D21D 1/30, В02С 7/13, заявлено 16.07.2003 г., бюллетень №12, опубликовано 27.04.2004 г.

Изобретение относится к размалывающей гарнитуре для дисковой мельницы и может применяться при размоле различных волокнистых материалов. Размалывающая гарнитура включает закрепленное на несущем основании ножевое размалывающее кольцо с ножами, выполненными в форме усеченных секторов. Сектора равномерно расположены по окружности так, что прямые линии их режущих кромок сходятся в центре кольца. Режущим кромкам ножей придана форма фасок с радиально выполненными боковыми сторонами. Технический эффект заключается в снижении распределенного удельного давления на волокнистый материал со стороны режущих кромок ножей ротора и статора за счет придания им плоскостной формы или притупления, что обеспечивает интенсификацию, эффективность, качество и снижение энергозатрат процесса размола. 3 ил.

Размалывающая гарнитура для дисковой мельницы, включающая закрепленное на несущем основании ножевое размалывающее кольцо с ножами, выполненными в форме усеченных секторов, равномерно расположенных по окружности так, что прямые линии их режущих кромок сходятся в центре кольца, отличающаяся тем, что режущим кромкам ножей придана форма фасок с радиально выполненными боковыми сторонами.