ЦЕНТРОБЕЖНЫЙ ДИСКОВЫЙ ИЗМЕЛЬЧИТЕЛЬ Российский патент 2023 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 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 селективного воздействия и недостаточными нагрузками на измельчаемый материал.

Изобретение направлено на повышение эффективности процесса измельчения за счет селективного воздействия, а также повышения нагрузок на измельчаемый материал.

Это достигается тем, что центробежный дисковый измельчитель содержит цилиндрический корпус с загрузочным и разгрузочным патрубками, противоположно вращающиеся верхний и нижний диски. Согласно предложенному решению к центру нижнего горизонтального диска жестко прикреплен распределительный конус с основанием, диаметр которого равен диаметру отверстия загрузочного патрубка, от которого на нижнем горизонтальном диске от центра к периферии жестко прикреплены радиальные лопатки прямоугольного поперечного сечения, а также вертикальные Г-образные накопители, одна из стенок каждого из которых расположена перпендикулярно рабочей поверхности радиальных лопаток с радиальным шагом, превышающим 2D_max, где D_max – максимальный размер частиц измельчаемого материала, с призматическим зазором по высоте радиальных лопаток и вертикальных Г-образных накопителей, имеющим наружное большее основание, и меньшее основание, размер которого уменьшается от центра к периферии от D_max до (0,1...0,5)D_max. В боковой радиальной стенке и соответствующей радиальной лопатке на одном радиусе от центра выполнены прямоугольные радиальные вырезы по высоте, радиальный размер которых, а также высота радиальных лопаток и вертикальных Г-образных накопителей уменьшаются от центра к периферии от D_max до (0,1...0,5)D_max. В прямоугольные радиальные вырезы с технологическими радиальными зазорами входят прямоугольные вертикальные выступы, расположенные по радиусам, соответствующим радиусам расположения прямоугольных радиальных вырезов и жестко закрепленные по концентрическим окружностям совместно с радиальными лопатками на нижней поверхности верхнего конического диска.

Сущность изобретения поясняется чертежами, где на фиг.1 изображен продольный разрез измельчителя; на фиг.2 – разрез А-А на фиг. 1 (распределительный конус и радиальные лопатки); на фиг. 3 – разрез Б-Б на фиг. 1 (прямоугольные вертикальные выступы); на фиг. 4 – вид В на фиг. 2 (вертикальный Г-образный накопитель).

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 горизонтальный диск 5 вращается от нижнего вала 6. К центру нижнего горизонтального диска 5 жестко прикреплен, например сваркой, распределительный конус 7 с основанием, диаметр которого равен диаметру отверстия загрузочного патрубка 2. От распределительного конуса 7 на нижнем горизонтальном диске 5 от центра к периферии жестко прикреплены, например сваркой, радиальные лопатки 8 прямоугольного поперечного сечения, а также вертикальные Г-образные накопители 9, одна из стенок 10 каждого из которых расположена перпендикулярно рабочей поверхности радиальных лопаток 8 с радиальным шагом, превышающим 2D_max, где D_max – максимальный размер частиц измельчаемого материала, с призматическим зазором по высоте радиальных лопаток 8 и вертикальных Г-образных накопителей 9, имеющим большее основание снаружи, и меньшее основание внутри, размер которого уменьшается от центра к периферии от D_max до (0,1...0,5)D_max. В боковой радиальной стенке 11 и соответствующей радиальной лопатке 8 на одном радиусе от центра выполнены прямоугольные радиальные вырезы, соответственно, 12 и 13 по высоте, радиальный размер которых, а также высота радиальных лопаток 8 и вертикальных Г-образных накопителей 9 уменьшаются от центра к периферии от D_max до (0,1...0,5)D_max. В прямоугольные радиальные вырезы 12 и 13 с технологическими радиальными зазорами входят прямоугольные вертикальные выступы 14, расположенные по радиусам, соответствующим радиусам расположения прямоугольных радиальных вырезов 12 и 13 и жестко закрепленные, например сваркой, по концентрическим окружностям совместно с радиальными лопатками 15 на нижней поверхности верхнего конического 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 на верхнюю поверхность распределительного конуса 7. Затем частицы перемещаются вдоль рабочей поверхности радиальных лопаток 8, прижимаясь к ней за счет силы Кориолиса. Частицы при этом непрерывно разрушаются в технологических зазорах между радиальными лопатками 8 нижнего горизонтального диска 5 и радиальными лопатками 15 верхнего конического диска 4. Достигнув зоны действия вертикальных Г-образных накопителей 9, вращающихся совместно с нижним горизонтальным диском 5 и нижним валом 6, частицы измельчаются посредством прямоугольных вертикальных выступов 14, которые вращаются совместно с верхним коническим диском 4 в противоположном направлении и входят в прямоугольные радиальные вырезы 12 и 13 в боковой радиальной стенке 11 и соответствующей радиальной лопатке 8. Здесь частицы разрушаются за счет ударных и истирающих нагрузок. Достигнув необходимых размеров, частицы проникают через призматический зазор между радиальной лопаткой 8 и стенкой 10 вертикального Г-образного накопителя 9. Недостаточно измельченные частицы разрушаются прямоугольными вертикальными выступами 14 до тех пор, пока не пройдут по рабочей поверхности радиальной лопатки 8 через данный призматический зазор. При дальнейшем движении в направлении периферии частицы измельчаются в зонах действия следующих вертикальных Г-образных накопителей 9 посредством прямоугольных вертикальных выступов 14. Недробимые куски материала разгружаются за счет поднятия верхнего диска 4 при сжатии пружинной опоры 16. Готовый продукт выносится воздушным потоком из корпуса 1 через разгрузочный патрубок 3. Для исключения забивания материалом рабочего пространства между смежными вертикальными Г-образными накопителями 9 по направлению движения материала радиальный шаг между ними превышает 2D_max. Так как частицы при их движении от центра к периферии уменьшаются в размерах, соответственно уменьшается вертикальный зазор между нижней поверхностью верхнего конического диска 4 и верхней поверхностью нижнего горизонтального диска 5, а также высота радиальных лопаток 8 и вертикальных Г-образных накопителей 9 нижнего горизонтального диска 5 уменьшается от центра к периферии от D_max до (0,1...0,5)D_max. Для предотвращения забивания материалом зазора между радиальными лопатками 8 и стенкой 10 вертикального Г-образного накопителя 9 данный зазор является призматическим с большим основанием в сторону периферии. Так как размер частиц уменьшается при их движении в сторону периферии, меньшее основание данного зазора уменьшается от центра к периферии от D_max до (0,1...0,5)D_max, а также радиальный размер прямоугольных радиальных вырезов 12 и 13.

Конструкция центробежного дискового измельчителя с противоположно вращающимися верхним коническим и нижним горизонтальным дисками с радиальными ребрами, а также вертикальными Г-образными накопителями на нижнем горизонтальном диске и прямоугольными вертикальными выступами на верхнем коническом диске позволяет повысить нагрузки, а также обеспечить селективное воздействие на измельчаемый материал. 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. Измельчитель содержит цилиндрический корпус 1 с загрузочным 2 и разгрузочным 3 патрубками, противоположно вращающиеся верхний 4 и нижний 5 диски. К центру нижнего горизонтального диска 5 жестко прикреплен распределительный конус 7 с основанием, диаметр которого равен диаметру отверстия загрузочного патрубка 2, от которого на нижнем горизонтальном диске 5 от центра к периферии жестко прикреплены радиальные лопатки 8 прямоугольного поперечного сечения, а также вертикальные Г-образные накопители 9, одна из стенок 10 каждого из которых расположена перпендикулярно рабочей поверхности радиальных лопаток 8 с радиальным шагом, превышающим 2D_max, где D_max – максимальный размер частиц измельчаемого материала, с призматическим зазором по высоте радиальных лопаток 8 и вертикальных Г-образных накопителей 9, имеющим наружное большее основание и меньшее основание, размер которого уменьшается от центра к периферии от D_max до (0,1...0,5)D_max, а в боковой радиальной стенке 11 и соответствующей радиальной лопатке 8 на одном радиусе от центра выполнены прямоугольные радиальные вырезы 12 и 13 по высоте, радиальный размер которых, а также высота радиальных лопаток 8 и вертикальных Г-образных накопителей 9 уменьшаются от центра к периферии от D_max до (0,1...0,5)D_max, в прямоугольные радиальные вырезы 12 и 13 с технологическими радиальными зазорами входят прямоугольные вертикальные выступы 14, расположенные по радиусам, соответствующим радиусам расположения прямоугольных радиальных вырезов 12 и 13 и жестко закрепленные по концентрическим окружностям совместно с радиальными лопатками 15 на нижней поверхности верхнего конического диска 4. Изобретение обеспечивает повышение эффективности процесса измельчения. 4 ил.

Центробежный дисковый измельчитель, содержащий цилиндрический корпус с загрузочным и разгрузочным патрубками, противоположно вращающиеся верхний и нижний диски, отличающийся тем, что к центру нижнего горизонтального диска жестко прикреплен распределительный конус с основанием, диаметр которого равен диаметру отверстия загрузочного патрубка, от которого на нижнем горизонтальном диске от центра к периферии жестко прикреплены радиальные лопатки прямоугольного поперечного сечения, а также вертикальные Г-образные накопители, одна из стенок каждого из которых расположена перпендикулярно рабочей поверхности радиальных лопаток с радиальным шагом, превышающим 2D_max, где D_max – максимальный размер частиц измельчаемого материала, с призматическим зазором по высоте радиальных лопаток и вертикальных Г-образных накопителей, имеющим наружное большее основание и меньшее основание, размер которого уменьшается от центра к периферии от D_max до (0,1...0,5)D_max, а в боковой радиальной стенке и соответствующей радиальной лопатке на одном радиусе от центра выполнены прямоугольные радиальные вырезы по высоте, радиальный размер которых, а также высота радиальных лопаток и вертикальных Г-образных накопителей уменьшаются от центра к периферии от D_max до (0,1...0,5)D_max, в прямоугольные радиальные вырезы с технологическими радиальными зазорами входят прямоугольные вертикальные выступы, расположенные по радиусам, соответствующим радиусам расположения прямоугольных радиальных вырезов и жестко закрепленные по концентрическим окружностям совместно с радиальными лопатками на нижней поверхности верхнего конического диска.