ЦЕНТРОБЕЖНЫЙ ДИСКОВЫЙ ИЗМЕЛЬЧИТЕЛЬ Российский патент 2021 года по МПК B02C7/00 B02C13/20 

Изобретение относится к устройствам для измельчения различных материалов и может быть использовано при производстве строительных материалов, а также в других отраслях промышленности.

Известна конструкция центробежного дискового измельчителя (Семикопенко И.А., Воронов В.П., Беляев Д.А., Маняхин А.С. Определение мощности, затрачиваемой на измельчение частицы между двумя коническими поверхностями // Вестник БГТУ им. В.Г. Шухова. 2018. № 5. С. 78-81), содержащего цилиндрический корпус, внутри которого расположены два вращающихся в противоположных направлениях верхний и нижний диски с конической рабочей поверхностью.

Известна конструкция центробежной ударной мельницы (Авторское свидетельство СССР на изобретение №671839, ВО2С 13/14, опубл. 05.07.1979, бюл. № 25), содержащей ступенчатый корпус, каждая последующая ступень в котором, считая по ходу перемещения материала, выполнена большего диаметра, горизонтально расположенный в корпусе ступенчатый ротор с билами, загрузочный и разгрузочный патрубок.

Технической проблемой известных конструкций является низкая эффективность процесса измельчения и низкая тонкость помола.

Наиболее близким техническим решением к предлагаемому, принятым за прототип, является центробежный дисковый измельчитель (Патент РФ на полезную модель № 145376, В02 С 13/20, опубл. 20.09.2014, бюл. № 26), содержащий цилиндрический корпус с загрузочным и разгрузочным патрубками, противоположно вращающиеся плоские верхний и нижний диски с ударными элементами, ударные элементы выполнены в виде спирали, которые на верхнем и нижнем дисках направлены в противоположные стороны.

C существенными признаками заявленного изобретения совпадает следующая совокупность признаков прототипа: цилиндрический корпус с загрузочным и разгрузочным патрубками и противоположно вращающиеся верхний и нижний диски.

Однако известное устройство характеризуется низкой эффективностью процесса измельчения. Это связано с отсутствием дополнительного измельчения материала в периферийной зоне с непрерывным отводом готового продукта.

Изобретение направлено на повышение эффективности процесса измельчения за счет дополнительного воздействия на материал в периферийной зоне с непрерывным отводом готового продукта.

Это достигается тем, что центробежный дисковый измельчитель содержит цилиндрический корпус с загрузочным и разгрузочным патрубками, противоположно вращающиеся верхний и нижний диски. Согласно предложенному решению нижний диск имеет верхнюю коническую поверхность с углом наклона образующей к горизонту, превышающем угол естественного откоса материала. Зазор между верхней конической поверхностью нижнего диска и нижней конической поверхностью верхнего диска равномерно уменьшается от центра дисков к их периферии. При этом образуется угол между нижней конической поверхностью верхнего диска и верхней конической поверхностью нижнего диска, на которых закреплены радиальные ребра с высотой, равномерно уменьшающейся от центра дисков к их периферии. К торцу верхнего диска жестко закреплен верхней кромкой концентрический желоб с поперечным сечением в форме полукольца. К торцу нижнего диска жестко и равномерно прикреплены ударные элементы, под которыми жестко закреплено горизонтальное кольцо. Во внутренней полости концентрического желоба жестко закреплены отбойные элементы, внутренний профиль которых соответствует внешнему профилю ударных элементов с соблюдением технологического зазора. В нижнем секторе концентрического желоба по его периметру выполнены сквозные радиальные призматические отверстия, ширина меньшего верхнего основания которых равна (0,1...0,5)⋅D_max, где D_max – максимальный размер измельчаемого материала. Диаметр расположенного под концентрическим желобом горизонтального кольца, с зазором, превышающим D_max, превышает диаметр верхнего диска.

Сущность изобретения поясняется чертежом, где на фиг.1 изображен разрез А - А на фиг.2 (продольный разрез измельчителя); на фиг.2 – разрез Б-Б на фиг. 1 (нижний диск); на фиг. 3 – разрез В-В на фиг. 1 (концентрический желоб), на фиг. 4 - вид Г на фиг. 1(концентрический желоб, ударные элементы и отбойные элементы).

Центробежный дисковый измельчитель содержит цилиндрический корпус 1 с загрузочным 2 и разгрузочным 3 патрубками, противоположно вращающиеся верхний 4 и нижний 5 диски. Верхний диск 4 вращается от загрузочного патрубка 2, а нижний диск 5 вращается от нижнего вала 6. Нижний диск 5 имеет верхнюю коническую поверхность с углом наклона образующей к горизонту, превышающем угол естественного откоса материала. Зазор между верхней конической поверхностью нижнего диска 5 и нижней конической поверхностью верхнего диска 4 равномерно уменьшается от центра дисков 4 и 5 к их периферии. При этом образуется угол между нижней конической поверхностью верхнего диска 4 и верхней конической поверхностью нижнего диска 5. На данных поверхностях закреплены, например сваркой, радиальные ребра, соответственно 7 и 8, с высотой, равномерно уменьшающейся от центра дисков 4 и 5 к их периферии. К торцу верхнего диска 4 жестко закреплен, например сваркой, верхней кромкой 9 концентрический желоб 10 с поперечным сечением в форме полукольца. К торцу нижнего диска 5 жестко и равномерно прикреплены, например сваркой, ударные элементы 11, под которыми жестко закреплено горизонтальное кольцо 12. Во внутренней полости концентрического желоба 10 жестко закреплены, например сваркой, отбойные элементы 13, внутренний профиль которых соответствует внешнему профилю ударных элементов 11 с соблюдением технологического зазора. В нижнем секторе 14 концентрического желоба 10 по его периметру выполнены сквозные радиальные призматические отверстия 15, ширина меньшего верхнего основания которых равна (0,1...0,5)⋅D_max, где D_max – максимальный размер измельчаемого материала. Диаметр расположенного под концентрическим желобом 10 горизонтального кольца 12, с зазором, превышающим D_max, превышает диаметр верхнего диска 4. В случае необходимости имеется возможность поднятия верхнего диска 4 за счет пружинной опоры 16.

Центробежный дисковый измельчитель работает следующим образом. Измельчаемый материал, например известняк влажностью до 2%, попадает в загрузочный патрубок 2, затем в рабочий объем между коническими поверхностями нижнего 5 и верхнего 4 дисков, вращающихся в противоположные стороны соответственно от нижнего вала 6 и загрузочного патрубка 2. Частицы материала направляются на верхнюю коническую поверхность нижнего диска 5, и попадают на радиально расположенные ребра 8. Частицы материала захватываются радиальными ребрами 8 нижнего диска 5 и перемещаются вдоль их рабочей поверхности. При наличии радиальных ребер 7 на нижней поверхности верхнего диска 4, вращающихся в противоположном нижнему диску 5 направлении, частицы материала разрушаются в рабочем пространстве между радиальными ребрами 7 и 8 двух дисков 4 и 5 за счет ударных, раздавливающих и истирающих нагрузок. При достижении необходимого размера частицы материала проходят рабочее пространство между двумя дисками 4 и 5 и направляются к периферийной части верхнего 4 и нижнего 5 дисков. Предварительно измельченные частицы материала достигают ударных элементов 11. Затем частицы за счет центробежной силы направляются в технологический зазор между ударными элементами 11, принадлежащими нижнему диску 5, и отбойными элементами 13, принадлежащими верхнему диску 4, вращающемуся в противоположном направлении. Частицы измельчаются до тех пор, пока не пройдут через сквозные радиальные призматические отверстия 15 в нижнем секторе 14 концентрического желоба 10. Таким образом, осуществляется непрерывный отвод готового продукта из зоны дополнительного измельчения материала. Затем частицы готового материала попадают на горизонтальное кольцо 12 и через кольцевой зазор, по высоте превышающий D_max, выносятся в сторону разгрузочного патрубка 3. Недробимые куски материала разгружаются за счет поднятия верхнего диска 4 при сжатии пружинной опоры 16. Готовый продукт вылетает из корпуса 1 через разгрузочный патрубок 3. Для повышения интенсивности перемещения частиц от центра нижнего диска 5 к его периферии верхняя поверхность нижнего диска 5 выполнена конической с углом наклона образующей, превышающей угол естественного откоса материала. Так как частицы материала при перемещении от центра к периферии дисков 4 и 5 уменьшаются в размерах, соответственно, уменьшается высота радиальных ребер 7 и 8 двух дисков 4 и 5 от их центра к периферии. При этом вертикальный зазор между противостоящими радиальными ребрами 7 и 8 двух дисков 4 и 5 равномерно уменьшаются от центра дисков 4 и 5 к их периферии от D_max до (0,1...0,5)⋅D_max. Форма внутренней поверхности концентрического желоба 10 с отбойными элементами 13 и ударных элементов 11 исключает забивание материалом концентрического желоба 10. Форма поперечного сечения сквозных радиальных призматических отверстий 15 исключает забивание данных отверстий частицами материала при их вертикальном движении в направлении горизонтального кольца 12. Зазор между нижней поверхностью концентрического желоба 10 и верхней поверхностью горизонтального кольца 12 обеспечивает необходимую пропускную способность периферийной зоны дополнительного измельчения материала. Конструкция центробежного дискового измельчителя с противоположно вращающимися верхним 4 и нижним 5 дисками с радиальными ребрами, соответственно 7 и 8, а также с ударными элементами 11 и отбойными элементами 13 и сквозными радиальными призматическими отверстиями 15 позволяет обеспечить дополнительное воздействие на материал в периферийной зоне с непрерывным отводом готового продукта.

Все вышесказанное позволит повысить эффективность процесса измельчения, тем самым увеличить производительность по готовому классу измельчаемого материала.

Изобретение относится к устройствам для измельчения различных материалов и может быть использовано при производстве строительных материалов, а также в других отраслях промышленности. Центробежный дисковый измельчитель содержит цилиндрический корпус 1 с загрузочным 2 и разгрузочным 3 патрубками, противоположно вращающиеся верхний 4 и нижний 5 диски. Нижний диск 5 имеет верхнюю коническую поверхность с углом наклона образующей к горизонту, превышающим угол естественного откоса материала. Зазор между верхней конической поверхностью нижнего диска 5 и нижней конической поверхностью верхнего диска 4 равномерно уменьшается от центра дисков 4, 5 к их периферии. При этом образуется угол между нижней конической поверхностью верхнего диска 4 и верхней конической поверхностью нижнего диска 5. На данных поверхностях закреплены радиальные ребра 7 и 8, высота которых равномерно уменьшается от центра дисков 4 и 5 к их периферии. К торцу верхнего диска 4 жестко закреплен верхней кромкой 9 концентрический желоб 10 с поперечным сечением в форме полукольца. К торцу нижнего диска 5 жестко и равномерно прикреплены ударные элементы 11, под которыми жестко закреплено горизонтальное кольцо 12. Во внутренней полости концентрического желоба 10 жестко закреплены отбойные элементы 13, внутренний профиль которых соответствует внешнему профилю ударных элементов 11 с соблюдением технологического зазора. В нижнем секторе 14 концентрического желоба 10 по его периметру выполнены сквозные радиальные призматические отверстия 15, ширина меньшего верхнего основания которых равна (0,1...0,5)⋅D_max, где D_max - максимальный размер измельчаемого материала. Диаметр расположенного под концентрическим желобом 10 горизонтального кольца 12, с зазором, превышающим D_max, превышает диаметр верхнего диска 4. Измельчитель обеспечивает повышение эффективности рабочего процесса. 4 ил.

Центробежный дисковый измельчитель, содержащий цилиндрический корпус с загрузочным и разгрузочным патрубками, противоположно вращающиеся верхний и нижний диски, отличающийся тем, что нижний диск имеет верхнюю коническую поверхность с углом наклона образующей к горизонту, превышающим угол естественного откоса материала, зазор между верхней конической поверхностью нижнего диска и нижней конической поверхностью верхнего диска равномерно уменьшается от центра дисков к их периферии, образуя угол между нижней конической поверхностью верхнего диска и верхней конической поверхностью нижнего диска, на которых закреплены радиальные ребра с высотой, равномерно уменьшающейся от центра дисков к их периферии, к торцу верхнего диска жестко закреплен верхней кромкой концентрический желоб с поперечным сечением в форме полукольца, а к торцу нижнего диска жестко и равномерно прикреплены ударные элементы, под которыми жестко закреплено горизонтальное кольцо, при этом во внутренней полости концентрического желоба жестко закреплены отбойные элементы, внутренний профиль которых соответствует внешнему профилю ударных элементов с соблюдением технологического зазора, в нижнем секторе концентрического желоба по его периметру выполнены сквозные радиальные призматические отверстия, ширина меньшего верхнего основания которых равна (0,1...0,5)⋅D_max, где D_max - максимальный размер измельчаемого материала, а диаметр расположенного под концентрическим желобом горизонтального кольца с зазором, превышающим D_max, превышает диаметр верхнего диска.