ЦЕНТРОБЕЖНАЯ ПРОТИВОТОЧНАЯ МЕЛЬНИЦА Российский патент 2024 года по МПК B02C13/14 

Изобретение относится к устройствам для измельчения различных материалов и может быть использовано при производстве строительных материалов, а также 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, В02С 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 материала и низкая тонкость помола.

Наиболее близким техническим решением к предлагаемому, принятому за прототип, является центробежная мельница (Патент РФ на изобретение № 2567522, В02С 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 и отсутствие селективного воздействия на измельчаемый материал снижает эффективность измельчения.

Изобретение направлено на повышение эффективности процесса измельчения и производительности по готовому продукту за счет предварительного разделения частиц по крупности до их подачи на разгонные лопатки и отсутствие селективного воздействия на измельчаемый материал.

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 120-150°. В каждом корпусе имеется ротор, выполненный с возможностью вращения в направлении соответствующего выходного отверстия канала. 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. Криволинейные разгонные лопатки имеют вырез, соответствующий профилю загрузочного патрубка с обеспечением технологического зазора. Согласно предложенному решению, каждый ротор состоит из горизонтального диска, на котором жестко закреплены криволинейные разгонные лопатки. В центре верхней поверхности каждого горизонтального диска с технологическим радиальным зазором до загрузочного патрубка выполнен цилиндрический выступ, от которого на верхней поверхности горизонтального диска до его периферии выполнены радиальные канавки полукруглого поперечного сечения радиусом (0,05...0,1)D_max, где D_max - максимальный размер частиц исходного материала, равномерно расположенные по окружности каждого горизонтального диска между криволинейными разгонными лопатками. В центре верхней поверхности каждого горизонтального диска с технологическим радиальным зазором до загрузочного патрубка выполнен цилиндрический выступ, от которого на верхней поверхности горизонтального диска до его периферии выполнены радиальные канавки полукруглого поперечного сечения радиусом (0,05...0,1)D_max, равномерно расположенные по окружности каждого горизонтального диска между криволинейными разгонными лопатками.

Сущность изобретения поясняется чертежом, где на фиг. 1 изображен разрез А-А на фиг. 2 (продольный разрез центробежной противоточной мельницы); фиг. 2 - разрез Б-Б на фиг. 1 (криволинейные разгонные лопатки); фиг. 3 - разрез В-В на фиг. 1 (загрузочный патрубок и радиальные канавки).

Центробежная противоточная мельница содержит два корпуса 1, соединенных между собой тангенциальным каналом 2, боковые стенки которого сходятся в плоскости симметрии центробежной противоточной 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 3 состоит из горизонтального диска 7, на котором жестко закреплены, например сваркой, криволинейные разгонные лопатки 8, которые имеют вырез 9, соответствующий профилю загрузочного патрубка 5 с обеспечением технологического зазора. В центре верхней поверхности каждого горизонтального диска 7 с технологическим радиальным зазором до загрузочного патрубка 5 выполнен цилиндрический выступ 10, от которого на верхней поверхности горизонтального диска 7 до его периферии выполнены радиальные канавки 11 полукруглого поперечного сечения радиусом (0,05...0,1)D_max, где D_max - максимальный размер частиц исходного материала, равномерно расположенные по окружности каждого горизонтального диска 7 между криволинейными разгонными лопатками 8.

Центробежная противоточная мельница работает следующим образом.

Измельчаемый материал, например известняк, через загрузочный патрубок 5 с наклонным срезом 6 подается на горизонтальный диск 7 с цилиндрическим выступом 10 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 в область горизонтального диска 7, расположенную под загрузочным патрубком 5. Крупные частицы выпадают на верхнюю поверхность горизонтального диска 7, а частицы готового продукта заполняют внутренние полости радиальных канавок 11 полукруглого поперечного сечения. Далее крупные частицы перемещаются под действием центробежной силы и захватываются рабочей поверхностью соответствующей криволинейной разгонной лопатки 8 с вырезом 9 за счет силы Кориолиса. Перемещаясь вдоль данной рабочей поверхности, частицы отрываются от неё в конце криволинейной разгонной лопатки 8 и соударяются во встречных потоках в тангенциальном канале 2, в результате чего происходит их разрушение.

Расположение загрузочных патрубков 5 в плане и длина криволинейных 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 под действием центробежной силы перемещаются во внутренней полости радиальной канавки 11 и отрываются от периферии горизонтального диска 7. Так как длина радиальных канавок 11 меньше длины криволинейных разгонных лопаток 8, частицы готового продукта отрываются на периферии горизонтального диска 7 раньше крупных частиц и направляются под углом к тангенциальному каналу 2, затем в выгрузочный патрубок 4. В результате применения предлагаемой конструкции мельницы обеспечивается предварительное разделения крупных частиц и частиц готового продукта перед их вылетом в тангенциальный канал 2, а также селективное самоизмельчение крупных частиц во встречных лобовых потоках в тангенциальном канале 2. Глубина радиальных канавок 11 позволяет отделять от основного потока, направляемого на измельчение в тангенциальный канал 2, частицы готового продукта. 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 криволинейные 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 разделения частиц по крупности до их подачи 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. 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 соответствующего выходного отверстия канала. 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. Криволинейные разгонные лопатки имеют вырез, соответствующий профилю загрузочного патрубка с обеспечением технологического зазора. Каждый ротор 3 состоит из горизонтального диска 7, на котором жестко закреплены криволинейные разгонные лопатки 8. В центре верхней поверхности каждого горизонтального диска 7 с технологическим радиальным зазором до загрузочного патрубка 5 выполнен цилиндрический выступ 10, от которого на верхней поверхности горизонтального диска 7 до его периферии выполнены радиальные канавки 11 полукруглого поперечного сечения радиусом (0,05…0,1)D_max, где D_max - максимальный размер частиц исходного материала, равномерно расположенные по окружности каждого горизонтального диска 7 между криволинейными разгонными лопатками 8. Мельница обеспечивает повышение эффективности процесса измельчения и производительности по готовому продукту. 3 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 ротор, выполненный с возможностью вращения в направлении соответствующего выходного отверстия канала, 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, криволинейные разгонные лопатки имеют вырез, соответствующий профилю загрузочного патрубка с обеспечением технологического зазора, отличающаяся тем, что каждый ротор состоит из горизонтального диска, на котором жестко закреплены криволинейные разгонные лопатки, в центре верхней поверхности каждого горизонтального диска с технологическим радиальным зазором до загрузочного патрубка выполнен цилиндрический выступ, от которого на верхней поверхности горизонтального диска до его периферии выполнены радиальные канавки полукруглого поперечного сечения радиусом (0,05…0,1)D_max, где D_max - максимальный размер частиц исходного материала, равномерно расположенные по окружности каждого горизонтального диска между криволинейными разгонными лопатками, в центре верхней поверхности каждого горизонтального диска с технологическим радиальным зазором до загрузочного патрубка выполнен цилиндрический выступ, от которого на верхней поверхности горизонтального диска до его периферии выполнены радиальные канавки полукруглого поперечного сечения радиусом (0,05…0,1)D_max, равномерно расположенные по окружности каждого горизонтального диска между криволинейными разгонными лопатками.