ЦЕНТРОБЕЖНАЯ ПРОТИВОТОЧНАЯ МЕЛЬНИЦА Российский патент 2024 года по МПК B02C13/28 

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

Известна центробежная мельница (Семикопенко И.А., Воронов В.П., Горбань Т.Л., Лунев А.С. Определение мощности, затрачиваемой на измельчение частиц материала в центробежной противоточной мельнице с учетом влияния встречных потоков // Вестник БГТУ им. В.Г. Шухова, № 3, 2016, С. 84-86), содержащая корпус с загрузочным патрубком на его крышке и выгрузочным патрубком, а также установленный в нем ротор с разгонными лопатками.

Известна также конструкция центробежной ударной мельницы (Авторское свидетельство СССР на изобретение №671839, В02С13/14, 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, принятому за прототип, является центробежная мельница (Патент РФ на изобретение № 2567522, В 02 С 13/26, опубл. 10.11. 2015, бюл. № 31), содержащая два корпуса, размещенных в одной плоскости и соединенных между собой тангенциальным каналом, общим для обоих корпусов, в каждом корпусе имеется выполненный с возможностью вращения в направлении соответствующего выходного отверстия канала ротор, на котором закреплены разгонные лопатки, в тангенциальном канале имеется выгрузочный патрубок, равноудаленный от осей вращения роторов, загрузочные патрубки в каждом корпусе для подачи измельчаемого материала расположены на дуге окружности, равной 50…280°, считая от прямой, проходящей через центры вращения роторов и радиусом, равным 1/4…3/4 радиуса ротора с центром на вертикальной оси последнего, на нижнем торце каждого загрузочного патрубка имеется наклонный срез под углом 45° со стороны, противоположной вращению соответствующего ротора, каждая разгонная лопатка имеет вырез, соответствующий профилю загрузочного патрубка с обеспечением технологического зазора, боковые стенки тангенциального канала сходятся в плоскости симметрии мельницы, угол между сходящимися стенками составляет 120-150°.

С существенными признаками заявленного изобретения совпадает следующая совокупность признаков прототипа: два корпуса, соединенных между собой тангенциальным каналом; в каждом корпусе имеется выполненный с возможностью вращения в направлении соответствующего выходного отверстия канала ротор, на котором закреплены разгонные лопатки; в тангенциальном канале имеется выгрузочный патрубок, равноудаленный от осей вращения роторов; загрузочные патрубки в каждом корпусе для подачи измельчаемого материала расположены на дуге окружности, равной 50…280° , считая от прямой, проходящей через центры вращения роторов и радиусом, равным 1/4…3/4 радиуса ротора с центром на вертикальной оси последнего; на нижнем торце каждого загрузочного патрубка имеется наклонный срез под углом 45° со стороны, противоположной вращению соответствующего ротора; каждая разгонная лопатка имеет вырез, соответствующий профилю загрузочного патрубка с обеспечением технологического зазора; боковые стенки тангенциального канала сходятся в плоскости симметрии мельницы; угол между сходящимися стенками составляет 120-150°.

Несмотря на то, что в прототипе относительная скорость движения измельчаемого материала составляет более 300 м/с, имеет место низкая эффективность помола материала. Это обусловлено соударением крупных и мелких частиц во встречных потоках материала, сходящего с роторов. При этом частицы готового продукта в общем потоке снижают эффективность разрушения крупных частиц. Отсутствие предварительного разделения частиц по крупности до их подачи на разгонные лопатки снижает эффективность измельчения.

Изобретение направлено на повышение эффективности процесса измельчения и производительности по готовому продукту.

Это достигается тем, что центробежная противоточная мельница содержит два корпуса, соединенных между собой тангенциальным каналом, боковые стенки которого сходятся в плоскости симметрии мельницы под углом 120-150⁰. В каждом корпусе имеется выполненный с возможностью вращения в направлении соответствующего выходного отверстия канала ротор. В тангенциальном канале имеется выгрузочный патрубок, равноудаленный от осей вращения роторов. Загрузочные патрубки в каждом корпусе для подачи измельчаемого материала расположены на дуге окружности, равной 50 - 280°, считая от прямой, проходящей через центры вращения роторов и радиусом, равным 1/4 - 3/4 радиуса ротора с центром на вертикальной оси последнего. На нижнем торце каждого загрузочного патрубка имеется наклонный срез под углом 45° со стороны, противоположной вращению соответствующего ротора. Каждый ротор состоит из горизонтального диска, на котором закреплены прямолинейные разгонные лопатки, которые имеют вырез, соответствующий профилю загрузочного патрубка с обеспечением технологического зазора. Согласно предложенному решению к верхней поверхности каждого горизонтального диска жестко прикреплены прямоугольные уступы шириной D_max, каждый из которых примыкает боковой кромкой высотой (0,05...0,1)D_max к рабочей поверхности прямолинейной разгонной лопатки по направлению её вращения, где D_max - максимальный размер частиц исходного материала. На периферии каждого из горизонтальных дисков по периметру жестко закреплен вертикальный буртик, а также выполнены сквозные квадратные отверстия стороной, равной (0,05...0,1)D_max, каждое из которых примыкает к вертикальному буртику и прямоугольному уступу. К нижней поверхности горизонтальных дисков под каждым квадратным отверстием к его кромкам жестко прикреплен коробчатый пылесборник с вертикальными стенками высотой 0,1D_max в плоскостях кромок сквозного квадратного отверстия и внешним срезом с профилем горизонтального диска.

Сущность изобретения поясняется чертежом, где на фиг. 1 изображен разрез А-А на фиг. 2 (разрез центробежной противоточной мельницы); фиг. 2 - разрез Б-Б на фиг. 1 (прямолинейные разгонные лопатки); фиг. 3 - разрез В-В на фиг.1 (прямоугольные уступы и коробчатый пылесборник); фиг. 4 - разрез Г-Г на фиг. 1 (загрузочный патрубок и вертикальный буртик); фиг. 5 - разрез Д-Д на фиг. 3 (квадратное отверстие и вертикальный буртик).

Центробежная противоточная мельница содержит два корпуса 1, соединенных между собой тангенциальным каналом 2, боковые стенки которого сходятся в плоскости симметрии центробежной мельницы под углом 120-150°. В каждом корпусе 1 имеется ротор 3, выполненный с возможностью вращения в направлении выгрузочного патрубка 4, расположенного в тангенциальном канале 2 и равноудаленного от оси вращения роторов 3. Загрузочные патрубки 5 для подачи измельчаемого материала в каждом корпусе 1 расположены на дуге окружности, равной 50…280°, считая от прямой, проходящей через центры вращения роторов 3 и радиусом, равным 1/4…3/4 радиуса ротора 3 с центром на вертикальной оси последнего. На нижнем торце каждого загрузочного патрубка 5 имеется наклонный срез 6 под углом 45°со стороны, противоположной вращению соответствующего ротора 3. Каждый ротор состоит из горизонтального диска 7, на котором жестко закреплены, например сваркой, прямолинейные разгонные лопатки 8, которые имеют вырез 9, соответствующий профилю загрузочного патрубка 5 с обеспечением технологического зазора. К верхней поверхности каждого горизонтального диска 7 жестко прикреплены, например сваркой, прямоугольные уступы 10 шириной D_max, каждый из которых примыкает боковой кромкой высотой (0,05...0,1)D_max к рабочей поверхности прямолинейной разгонной лопатки 8 по направлению её вращения, где D_max - максимальный размер частиц исходного материала. На периферии каждого из горизонтальных дисков 7 по периметру жестко закреплен, например сваркой, вертикальный буртик 11. На периферии горизонтальных дисков 7 выполнены сквозные квадратные отверстия 12 со сторонами, равными (0,05...0,1)D_max, каждое из которых примыкает к вертикальному буртику 11 и прямоугольному уступу 10. К нижней поверхности горизонтальных дисков 7 под каждым квадратным отверстием 12 к его кромкам 13 жестко прикреплен, например сваркой, коробчатый пылесборник 14 с вертикальными стенками высотой 0,1D_max в плоскостях кромок сквозного квадратного отверстия 12 и внешним срезом 15 с профилем горизонтального диска 7.

Центробежная противоточная мельница работает следующим образом.

Измельчаемый материал, например известняк, через загрузочный патрубок 5 подается на горизонтальный диск 7 каждого ротора 3. Ввиду того, что загрузочные патрубки 5 каждого корпуса 1 смещены относительно осей вращения роторов 3, полидисперсные частицы измельчаемого материала в каждый промежуток времени попадают только на один из прямоугольных уступов 10, примыкающих к разгонным лопаткам 8.

Крупные частицы преодолевают вертикальные стенки прямоугольных уступов 10 и за счет силы Кориолиса прижимаются к рабочей поверхности прямолинейных разгонных лопаток 8.

Расположение загрузочных патрубков 5 в плане и длина разгонных лопаток 8 горизонтальных дисков 7 обеспечивает встречное движение потоков крупных частиц измельчаемого материала и их лобовое соударение в тангенциальном канале 2.

Скорость крупных частиц, направляемых навстречу друг другу из корпусов 1 в тангенциальный канал 2, превышает скорость разрушения частицы материала, в результате чего происходит их эффективное измельчение. Частицы измельченного материала из тангенциального канала 2 направляются в выгрузочный патрубок 4. Частицы готового продукта, двигаясь вдоль вертикальной стенки прямоугольного уступа 10 в направлении вертикального буртика 11, выпадают в сквозное квадратное отверстие 12 и посредством коробчатых пылесборников 14 направляются в тангенциальный канал 2 под горизонтальным диском 7 и затем в выгрузочный патрубок 4. В результате применения предлагаемой конструкции мельницы обеспечивается предварительное разделения крупных и мелких частиц перед их подачей на разгонные лопатки 8, а также селективное самоизмельчение частиц во встречных лобовых потоках в зависимости от их крупности в тангенциальном канале 2. Высота прямоугольных уступов 10 позволяет отделять от основного потока, направляемого на измельчение в тангенциальный канал 2, частицы готового продукта. Наличие вертикального буртика 11 позволяет направлять частицы готового продукта в сквозное квадратное отверстие 12 и затем в коробчатый пылесборник 14. Наклонный срез 6 на нижнем торце каждого загрузочного патрубка 5 исключает заклинивание частиц материала между загрузочным патрубком 5 и горизонтальным диском 7. Для обеспечения работы центробежной противоточной мельницы разгонные лопатки 8 имеют вырез 9, соответствующий профилю загрузочного патрубка 5 с обеспечением технологического зазора.

Все вышесказанное позволит повысить эффективность процесса измельчения и увеличить производительность по готовому продукту за счет предварительного отвода мелких частиц перед их подачей на разгонные лопатки и селективного воздействия на измельчаемый материал.

Изобретение относится к устройствам для измельчения различных материалов и может быть использовано при производстве строительных материалов. Направлено на повышение эффективности процесса измельчения и производительности по готовому продукту. Центробежная противоточная мельница содержит два корпуса 1, соединенных между собой тангенциальным каналом 2, боковые стенки которого сходятся в плоскости симметрии центробежной мельницы под углом 120-150°. В каждом корпусе 1 имеется выполненный с возможностью вращения в направлении соответствующего выходного отверстия канала ротор 3. В тангенциальном канале 2 имеется выгрузочный патрубок 4, равноудаленный от оси вращения роторов 3. Загрузочные патрубки 5 в каждом корпусе 1 для подачи измельчаемого материала расположены на дуге окружности, равной 50…280°, считая от прямой, проходящей через центры вращения роторов 3, и радиусом, равным 1/4…3/4 радиуса ротора 3 с центром на вертикальной оси последнего. На нижнем торце каждого загрузочного патрубка 5 имеется наклонный срез 6 под углом 45° со стороны, противоположной вращению соответствующего ротора 3. Каждый ротор 3 состоит из горизонтального диска 7, на котором закреплены прямолинейные разгонные лопатки 8, которые имеют вырез 9, соответствующий профилю загрузочного патрубка 5 с обеспечением технологического зазора. К верхней поверхности каждого горизонтального диска 7 жестко прикреплены прямоугольные уступы 10 шириной D_max, каждый из которых примыкает боковой кромкой высотой (0,05...0,1)D_max к рабочей поверхности прямолинейной разгонной лопатки 8 по направлению её вращения, где D_max - максимальный размер частиц исходного материала. На периферии каждого из горизонтальных дисков 7 по периметру жестко закреплен вертикальный буртик 11, а также выполнены сквозные квадратные отверстия 12 стороной, равной (0,05...0,1)D_max, каждое из которых примыкает к вертикальному буртику 11 и прямоугольному уступу 10. К нижней поверхности горизонтальных дисков 7 под каждым квадратным отверстием 12 к его кромкам 13 жестко прикреплен, например сваркой, коробчатый пылесборник 14 с вертикальными стенками высотой 0,1D_max в плоскостях кромок сквозного квадратного отверстия 12 и внешним срезом 15 с профилем горизонтального диска 7. 5 ил.

Центробежная противоточная мельница, содержащая два корпуса, соединенных между собой тангенциальным каналом, боковые стенки которого сходятся в плоскости симметрии мельницы под углом 120-150°, в каждом корпусе имеется выполненный с возможностью вращения в направлении соответствующего выходного отверстия канала ротор, в тангенциальном канале имеется выгрузочный патрубок, равноудаленный от осей вращения роторов, загрузочные патрубки в каждом корпусе для подачи измельчаемого материала расположены на дуге окружности, равной 50-280°, считая от прямой, проходящей через центры вращения роторов, и радиусом, равным 1/4 - 3/4 радиуса ротора с центром на вертикальной оси последнего, на нижнем торце каждого загрузочного патрубка имеется наклонный срез под углом 45° со стороны, противоположной вращению соответствующего ротора, каждый ротор состоит из горизонтального диска, на котором закреплены прямолинейные разгонные лопатки, которые имеют вырез, соответствующий профилю загрузочного патрубка с обеспечением технологического зазора, отличающаяся тем, что к верхней поверхности каждого горизонтального диска жестко прикреплены прямоугольные уступы шириной D_max, каждый из которых примыкает боковой кромкой высотой (0,05...0,1)D_max к рабочей поверхности прямолинейной разгонной лопатки по направлению её вращения, где D_max - максимальный размер частиц исходного материала, на периферии каждого из горизонтальных дисков по периметру жестко закреплен вертикальный буртик, а также выполнены сквозные квадратные отверстия стороной, равной (0,05...0,1)D_max, каждое из которых примыкает к вертикальному буртику и прямоугольному уступу, к нижней поверхности горизонтальных дисков под каждым квадратным отверстием к его кромкам жестко прикреплен коробчатый пылесборник с вертикальными стенками высотой 0,1D_max в плоскостях кромок сквозного квадратного отверстия и внешним срезом с профилем горизонтального диска.