ТРУБНАЯ ВИНТОВАЯ МЕЛЬНИЦА Российский патент 2009 года по МПК B02C17/00 

Изобретение относится к технике измельчения твердых материалов и может найти применение в строительной, химической, металлургической промышленностях, а также в сельскохозяйственном производстве.

Известна трубная мельница (А.с. СССР №713586, кл. В02С 17/02, 1978), содержащая барабан, загрузочную, разгрузочную цапфы и привод.

Недостатком известного устройства является ограниченные технологические возможности, обусловленные недостаточной интенсивностью смешивания и недостаточной интенсивностью взаимодействия частиц материала друг с другом. Наиболее близкой к предлагаемому устройству является трубная мельница (А.с. СССР 1349780, кл. В02С 17/04, 1987), содержащая загрузочную, разгрузочную цапфы, привод и барабан, выполненный из соединенных между собой тетраэдальных или октаэдральных элементов, образуя винтовую колонну.

Недостатком известного устройства является недостаточная частота взаимодействия частиц измельчаемого материала друг с другом и мелющими телами, обуславливающая низкую интенсивность смешивания и взаимодействия частиц материала и ограниченные технологические возможности.

Техническим решением задачи является увеличение частоты движения и соударений частиц измельчаемых материалов друг с другом, с мелющими телами и со стенками барабана, расширение технологических возможностей.

Техническое решение достигается тем, что в предлагаемой трубной винтовой мельнице барабан смонтирован из секций, выполненных из восьми, десяти, двенадцати и т.д. четного числа равносторонних треугольников, соединенных между собой двумя боковыми сторонами, при этом секции соединены друг с другом свободными третьими сторонами треугольников с образованием винтового барабана, по периметру которого расположены направленные навстречу друг другу четыре, пять, шесть и более ломаных правых и левых винтовых линий, и снабженного внутренними четырьмя, пятью, шестью и более винтовыми канавками, направленными навстречу друг другу с одинаковым шагом.

Новизна предлагаемого изобретения заключается в том, что, так как частота движения частиц измельчаемого материала в предлагаемых конструкциях трубных винтовых мельниц определяется не только частотой вращения винтового барабана мельницы, но и количеством плоских элементов по периметру винтового барабана, то такое конструктивное оформление поверхности барабана за счет увеличения количества плоских элементов в каждой секции по периметру увеличивает за каждый оборот винтового барабана частоту соударений частиц измельчаемого материала между собой, с мелющими телами и со стенками винтового барабана, повышает производительность измельчения, увеличивает технологические возможности.

Кроме того, новизна обусловлена тем, что элементы, из которых собран винтовой барабан, смонтированы под некоторыми углами друг к другу, поэтому интенсивность смешивания возрастает, так как эти элементы, работая, как полки захватывают порции измельчаемого материала и мелющих тел, направляют их навстречу друг другу, нарушая, таким образом, стационарность их движения.

Новизна усматривается в том, что площадь и форма поперечного сечения винтового барабана изменяется в каждом поперечном сечении винтового барабана от загрузки к выгрузке, что интенсифицирует процесс смешивания, увеличивает энергоемкость взаимодействия частиц измельчаемого материала друг с другом и мелющими телами, расширяет технологические возможности.

Новизна обусловлена также тем, что не только треугольники, из которых собраны секции винтового барабана, но и сами секции смонтированы под некоторыми углами друг к другу с образованием ломаных винтовых линий, что увеличивает смешиваемость, энергоемкость и изменяет частоту взаимодействия частиц материала друг с другом и со стенками винтового барабана, что расширяет технологические возможности.

Новизна заключается также в том, что поперечное проходное сечение винтового барабана имеет форму многоугольника, площадь которого по длине винтового барабана многократно меняется от загрузки к выгрузке, обеспечивая периодическое поджатие масс измельчаемого материала, что увеличивает интенсивность смешивания и энергоемкость соударений, расширяет технологические возможности.

Новизна обусловлена тем, что винтовой барабан снабжен четырьмя, пятью, шестью и т.д. винтовыми ломаными линиями равного шага, направленными навстречу друг к другу по периметру барабана, и соответственно четырьмя, пятью, шестью и т.д. винтовыми канавками внутри барабана, направленными тоже навстречу друг другу, что обеспечивает создание направленных навстречу друг другу потоков измельчаемых материалов с максимальной энергоемкостью соударений частиц и со стенками барабана под разными углами, увеличивает частоту взаимодействия частиц измельчаемых материалов друг с другом, с мелющими телами и со стенками барабана, увеличивает производительность и расширяет технологические возможности.

Сущность изобретения поясняется чертежами, где на фиг.1 изображена трубная винтовая мельница, общий вид; на фиг.2 - сечение А-А на фиг.1; фиг.3 - барабан мельницы, общий вид, вид спереди с секциями, собранными из 10 треугольников; на фиг.4 - разрез Б-Б на фиг.3; фиг.5 - барабан мельницы, общий вид, вид спереди с секциями, собранными из 8 треугольников; фиг.6 - разрез В-В на фиг.5; фиг.7 - барабан мельницы, общий вид, вид спереди с секциями, собранными из 12 треугольников; фиг.8 - разрез Г-Г на фиг.7.

Трубная винтовая мельница (фиг.1, фиг.2) состоит из винтового барабана 1, загрузочной 2 и разгрузочной 3 цапф. Винтовой барабан 1, например, собран из секций 4 (фиг.3), каждая из которых образована из последовательно соединенных между собой одинаковых по площади десяти равносторонних треугольников 5 (показан на фиг.3 двойной линией), соединенных между собой двумя боковыми сторонами 6 и 7, при этом секции 4 соединены между собой третьими, свободными сторонами 8 треугольников 5.

Вершины треугольников образуют по периметру винтового барабана 1 пять правых и пять левых ломаных винтовых линий (фиг.3, фиг.4) с одинаковым шагом S₁ и S₂. Одна из пяти левых ломаных винтовых линий с шагом S₁ показана на фиг.3 утолщенной линией 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17. Одна из пяти правых ломаных винтовых линий с шагом S₂ показана на фиг.3 утолщенной линией 18, 16, 19, 20, 21, 22, 11, 23, 24.

На фиг.5 показан винтовой барабан, секции которого собраны из восьми одинаковых равносторонних треугольников 25 (на фиг.5 треугольник 25 показан двойной линией) с образованием по периметру барабана направленных навстречу друг другу четырех правых и четырех левых ломаных винтовых линий с одинаковым шагом. На фиг.5 показаны утолщенными линиями 26, 27, 28, 20, 30, 31 одна из четырех правых ломаных винтовых линий с шагом S₃ и 32, 33, 29, 34, 35, 36 одна из четырех левых ломаных винтовых линий с шагом S₄.

На фиг.7 показан винтовой барабан, секции которого собраны из 24 одинаковых равносторонних треугольников 37 (показан на фиг.7 двойными линиями) с образованием по периметру барабана двенадцати правых и левых ломаных винтовых линий направленных навстречу друг другу. Одна из 12 правых ломаных винтовых линий с шагом S₅ показана на фиг.7 утолщенной линией 38, 39, 40, 41, 42, 43, 44, 45, 46, 47, 48, 49. Одна из 12 левых ломаных винтовых линий с шагом S₆ показана на фиг.7 утолщенной линией 50, 51, 52, 53, 54, 55, 43, 56, 57, 58, 59, 60.

Мельница работает следующим образом. Винтовой барабан 1 заполняется шарами или другой дробящей средой и измельчаемым материалом или одним измельчаемым материалом. При вращении винтового барабана 1 плоские элементы - равносторонние треугольники, смонтированные по периметру винтового барабана разнонаклоненными к оси вращения винтового барабана и друг к другу, работая как ковши (полки), захватывают различные по объему смеси мелющих тел и материала или смеси частиц различной крупности материала, поднимают их по направлению вращения винтового барабана несколько выше угла естественного откоса, а затем направляют эти порции смеси материала и мелющих тел в направлениях, перпендикулярных этим полкам (ковшам), под некоторым углом не только к оси вращения винтового барабана, но и к другим по массе потокам масс измельчаемого материала, движущихся внутри винтового барабана под другими углами и с другими скоростями. Длина траектории движения (амплитуда) масс материала и мелющих тел в значительной степени зависит от диаметра винтового барабана, от углов наклона плоских элементов друг к другу и к оси вращения. Частота движения и соударений масс материала и мелющих тел определяется не только частотой вращения винтового барабана, но и количеством плоских элементов по периметру винтового барабана. Поэтому в предлагаемой конструкции трубной винтовой мельницы обеспечивается повышение частотных характеристик в десятки раз, расширяются технологические возможности. Так как по длине винтового барабана от загрузки к выгрузке меняется многократно форма и размеры поперечного сечения, имеющего форму многоугольника, то обеспечивается многократное периодическое поджатие масс измельчаемого материала, что увеличивает интенсивность смешивания, энергоемкость соударений, расширяет технологические возможности.

Технико-экономическое преимущества возникают за счет увеличения частоты взаимодействия мелющих тел и частиц измельчаемого материала не только друг с другом, но и со стенками винтового барабана, что повышает интенсивность смешивания, увеличивает энергоемкость взаимодействия мелющих тел и материала, повышает производительность и расширяет технологические возможности.

Изобретение относится к технике измельчения твердых материалов. Трубная винтовая мельница содержит загрузочную, разгрузочную цапфы, привод и барабан, выполненный из соединенных между собой тетраэдральных или октаэдральных элементов, образуя винтовую колонну. Барабан смонтирован из секций, выполненных из восьми, десяти, двенадцати и т.д. четного числа равносторонних треугольников, соединенных между собой двумя боковыми сторонами. Секции соединены друг с другом свободными третьими сторонами треугольников с образованием винтового барабана, по периметру которого расположены направленные навстречу друг другу четыре, пять, шесть и более ломаных правых и левых винтовых линий, и снабженного внутренними четырьмя, пятью, шестью и более винтовыми канавками, направленными навстречу друг другу с одинаковым шагом. Техническим результатом является увеличение частоты движения и соударений частиц измельчаемых материалов друг с другом. 8 ил.

Трубная винтовая мельница, содержащая загрузочную, разгрузочную цапфы, привод и барабан, выполненный из соединенных между собой тетраэдральных или октаэдральных элементов, образуя винтовую колонну, отличающаяся тем, что барабан смонтирован из секций, выполненных из восьми, десяти, двенадцати и.д. четного числа равносторонних треугольников, соединенных между собой двумя боковыми сторонам, при этом секции соединены друг с другом свободными третьими сторонами треугольников с образованием винтового барабана, по периметру которого расположены направленные навстречу друг другу четыре, пять, шесть и более ломаных правых и левых винтовых линий, и снабженный внутренними четырьмя, пятью, шестью и более винтовыми канавками, направленными навстречу друг другу с одинаковым шагом.