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 классификации материала по крупности при его движении от центра дисков к периферии, а также с отсутствием селективного воздействия на материал.

Изобретение направлено на повышение эффективности процесса измельчения за счет классификации материала по крупности при его движении от центра дисков к периферии, а также селективного воздействия на 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 на нижней поверхности верхнего конического диска жестко закреплены радиальные ребра с вертикальными выступами на нижней кромке, между радиальными ребрами, с одинаковым радиальным шагом жестко закреплены вертикальные концентрические кольца, на верхней поверхности нижнего горизонтального диска жестко закреплены радиальные ребра, вертикальный зазор между нижней поверхностью верхнего конического диска и верхней поверхностью нижнего горизонтального диска равномерно уменьшается от центра дисков к их периферии от (1,1...1,2)D_max до (0,4...0,6)D_max, где D_max – максимальный размер частиц измельчаемого материала, между кромками радиальных ребер двух дисков имеется вертикальный технологический зазор, а их высота уменьшается в направлении к периферии пропорционально уменьшению вертикального зазора между поверхностями верхнего конического и нижнего горизонтального дисков, в верхних кромках радиальных ребер нижнего горизонтального диска выполнены попарно вертикальные прямоугольные проточки, в которые с технологическим зазором входят вертикальные выступы и расположенные за ними вертикальные концентрические кольца, при этом высота от нижней кромки каждой пары вертикальных прямоугольных проточек до верхней поверхности нижнего горизонтального диска уменьшается от центра к периферии (0,5…0,6)D_max до (0,1...0,2) D_max.

Сущность изобретения поясняется чертежами, где на фиг. 1 изображен продольный разрез измельчителя; на фиг. 2 – разрез А-А на фиг. 1 (радиальные ребра нижнего горизонтального диска с вертикальными прямоугольными проточками); на фиг. 3 – разрез Б-Б на фиг. 1 (радиальные ребра верхнего диска с вертикальными выступами и вертикальные концентрические кольца).

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. На нижней поверхности верхнего конического диска 4 жестко закреплены, например сваркой, радиальные ребра 7 с вертикальными выступами 8 на нижней кромке, между радиальными ребрами 7 с одинаковым радиальным шагом жестко закреплены, например сваркой, вертикальные концентрические кольца 9. На верхней поверхности нижнего горизонтального диска 5 жестко закреплены, например сваркой, радиальные ребра 10. Вертикальный зазор между нижней поверхностью верхнего конического диска 4 и верхней поверхностью нижнего горизонтального диска 5 равномерно уменьшается от центра дисков 4 и 5 к их периферии от (1,1...1,2)D_max до (0,4...0,6)D_max, где D_max – максимальный размер частиц измельчаемого материала. Между кромками радиальных ребер 7 и 10 двух дисков 4 и 5 имеется вертикальный технологический зазор, а их высота уменьшается в направлении к периферии пропорционально уменьшению вертикального зазора между поверхностями верхнего конического 4 и нижнего горизонтального 5 дисков. В верхних кромках радиальных ребер 10 нижнего горизонтального диска 5 выполнены попарно вертикальные прямоугольные проточки 11 и 12, в которые с технологическим зазором входят вертикальные выступы 8 и расположенные за ними вертикальные концентрические кольца 9. Высота от нижней кромки каждой пары вертикальных прямоугольных проточек 11 и 12 до верхней поверхности нижнего горизонтального диска 5 уменьшается от центра к периферии (0,5…0,6)D_max до (0,1...0,2) D_max. В случае необходимости имеется возможность поднятия верхнего конического диска 4 за счет пружинной опоры 13.

Центробежный дисковый измельчитель работает следующим образом. Измельчаемый материал, например известняк влажностью до 2%, попадает в загрузочный патрубок 2, затем в рабочий объем между верхней поверхностью нижнего горизонтального диска 5 и нижней поверхностью верхнего конического диска 4, вращающихся в противоположные стороны соответственно от нижнего вала 6 и загрузочного патрубка 2. Частицы материала направляются на верхнюю поверхность нижнего горизонтального диска 5, и попадают на рабочую поверхность радиальных ребер 10 данного диска. Частицы материала захватываются радиальными ребрами 10 нижнего горизонтального диска 5 и перемещаются вдоль их рабочей поверхности. При этом полидисперсные частицы непрерывно разрушаются в вертикальном технологическом зазоре между кромками радиальных ребер 7 и 10 двух дисков 4 и 5. Достигнув зоны действия вертикальных выступов 8 и вертикальных прямоугольных проточек 11, полидисперсные частицы материала дополнительно измельчаются в технологическом зазоре между профилем внутренней поверхности вертикальной прямоугольной проточки 11 и профилем внешней поверхности вертикального выступа 8. Частицы, измельченные до необходимого размера, проходят в вертикальный технологический зазор между нижней кромкой вертикального концентрического кольца 9 и верхней поверхностью нижнего горизонтального диска 5. Данные частицы продолжают свое радиальное перемещение в направлении зоны действия следующего вертикального концентрического кольца 9, где осуществляются дополнительное измельчение и классификация. Более крупные частицы продолжают измельчаться перед каждым вертикальным концентрическим кольцом 9, которое входит с технологическим зазором в вертикальную прямоугольную проточку 12 до тех пор, пока не пройдут в вертикальный технологический зазор между нижней кромкой вертикального концентрического кольца 9 и верхней поверхностью нижнего горизонтального диска 5. Таким образом, при движении от центра дисков в направлении периферии материал непрерывно измельчается и неоднократно разделяется по крупности перед каждым вертикальным концентрическим кольцом 9. Процесс измельчения материала и его классификации по крупности происходит на всем пути перемещения частиц от центра дисков 4 и 5 к их периферии. Разрушение мелких и крупных частиц осуществляется между противоположно вращающимися верхним коническим 4 и нижним горизонтальным 5 дисками за счет нагрузок на срез, раздавливание и истирание. Посредством изменения вертикального зазора между нижней кромкой внешнего вертикального концентрического кольца 9 и поверхностью нижнего горизонтального диска 5 можно регулировать конечный размер готового продукта. При достижении необходимого размера частицы материала перемещаются в направлении периферии нижнего горизонтального диска 5. Недробимые куски материала разгружаются за счет поднятия верхнего конического диска 4 при сжатии пружинной опоры 13. Готовый продукт выносится воздушным потоком из корпуса 1 через разгрузочный патрубок 3. Так как частицы при движении от центра дисков 4 и 5 к их периферии уменьшаются в размерах соответственно, уменьшается высота радиальных ребер 7 и радиальных ребер 10, а также уменьшается высота вертикального зазора между нижней кромкой каждого последующего вертикального концентрического кольца 9 и верхней поверхностью нижнего горизонтального диска 5.

Конструкция центробежного дискового измельчителя с противоположно вращающимися верхним коническим и нижним горизонтальным дисками с радиальными ребрами, а также с вертикальными прямоугольными проточками в радиальных ребрах нижнего горизонтального диска и вертикальными концентрическими кольцами верхнего конического диска позволяет обеспечить классификацию материала по крупности при его движении от центра дисков к периферии, а также 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. На нижней поверхности верхнего конического диска 4 жестко закреплены радиальные ребра 7 с вертикальными выступами 8 на нижней кромке, между радиальными ребрами 7 с одинаковым радиальным шагом жестко закреплены вертикальные концентрические кольца 9. На верхней поверхности нижнего горизонтального диска 5 жестко закреплены радиальные ребра 10. Вертикальный зазор между нижней поверхностью верхнего конического диска 4 и верхней поверхностью нижнего горизонтального диска 5 равномерно уменьшается от центра дисков 4 и 5 к их периферии от (1,1...1,2)D_max до (0,4...0,6)D_max, где D_max – максимальный размер частиц измельчаемого материала. Между кромками радиальных ребер 7 и 10 двух дисков 4 и 5 имеется вертикальный технологический зазор, а их высота уменьшается в направлении к периферии пропорционально уменьшению вертикального зазора между поверхностями верхнего конического 4 и нижнего горизонтального 5 дисков. В верхних кромках радиальных ребер 10 нижнего горизонтального диска 5 выполнены попарно вертикальные прямоугольные проточки 11 и 12, в которые с технологическим зазором входят вертикальные выступы 8 и расположенные за ними вертикальные концентрические кольца 9. Высота от нижней кромки каждой пары вертикальных прямоугольных проточек 11 и 12 до верхней поверхности нижнего горизонтального диска 5 уменьшается от центра к периферии (0,5…0,6)D_max до (0,1...0,2) D_max. В измельчителе обеспечивается повышение эффективности рабочего процесса. 3 ил.

Центробежный дисковый измельчитель, содержащий цилиндрический корпус с загрузочным и разгрузочным патрубками, противоположно вращающиеся верхний и нижний диски, отличающийся тем, что на нижней поверхности верхнего конического диска жестко закреплены радиальные ребра с вертикальными выступами на нижней кромке, между радиальными ребрами с одинаковым радиальным шагом жестко закреплены вертикальные концентрические кольца, на верхней поверхности нижнего горизонтального диска жестко закреплены радиальные ребра, вертикальный зазор между нижней поверхностью верхнего конического диска и верхней поверхностью нижнего горизонтального диска равномерно уменьшается от центра дисков к их периферии от (1,1...1,2)D_max до (0,4...0,6)D_max, где D_max – максимальный размер частиц измельчаемого материала, между кромками радиальных ребер двух дисков имеется вертикальный технологический зазор, а их высота уменьшается в направлении к периферии пропорционально уменьшению вертикального зазора между поверхностями верхнего конического и нижнего горизонтального дисков, в верхних кромках радиальных ребер нижнего горизонтального диска выполнены попарно вертикальные прямоугольные проточки, в которые с технологическим зазором входят вертикальные выступы и расположенные за ними вертикальные концентрические кольца, при этом высота от нижней кромки каждой пары вертикальных прямоугольных проточек до верхней поверхности нижнего горизонтального диска уменьшается от центра к периферии (0,5…0,6)D_max до (0,1...0,2) D_max.