ЦЕНТРОБЕЖНЫЙ ДИСКОВЫЙ ИЗМЕЛЬЧИТЕЛЬ Российский патент 2024 года по МПК B02C7/00 B02C13/00 

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, 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, 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 конический и нижний горизонтальный диски. Согласно предложенному решению в центре на верхней поверхности нижнего горизонтального диска жестко закреплены разбрасыватель и примыкающие к нему радиальные ребра. Вертикальный зазор между нижней поверхностью верхнего конического диска и верхней поверхностью нижнего горизонтального диска равномерно уменьшается от их центра к периферии от (1,5...2)D_max до (0,5...1,0)D_max, где D_max – максимальный размер частиц измельчаемого материала. К нижней поверхности верхнего конического диска с радиальным шагом, превышающим D_max, жестко закреплены вертикальные концентрические кольца. Радиальные ребра нижнего горизонтального диска выполнены в форме радиальных ступеней, каждая из которых имеет внешнюю вертикальную кромку, расположенную на одном радиусе с внешней поверхностью соответствующего вертикального концентрического кольца. Высота радиальных ступеней и вертикальных концентрических колец уменьшается от центра к периферии от (0,5...1,0)D_max до (0,1...0,2)D_max с обеспечением технологического зазора от верхнего торца радиальной ступени до нижнего торца вертикального концентрического кольца. К внутренним поверхностям вертикальных концентрических колец по длине окружности с шагом, превышающим D_max, жестко прикреплены радиальные прямоугольные молотки, нижние торцы которых расположены в одной плоскости с нижним торцом примыкающего вертикального концентрического кольца. Профиль каждого из радиальных прямоугольных молотков с технологическим зазором входит в вертикальные вырезы в радиальных прямоугольных отбойниках, жестко закрепленных на верхних торцах радиальных ребер нижнего горизонтального диска. Высота и ширина вертикальных вырезов и радиальных прямоугольных молотков уменьшаются от центра дисков к периферии пропорционально уменьшению высоты каждой последующей радиальной ступени радиальных ребер нижнего горизонтального диска.

Сущность изобретения поясняется чертежом, где на фиг.1 изображен продольный разрез измельчителя; фиг.2 – разрез А-А на фиг.1 (радиальные ребра нижнего горизонтального диска); фиг.3 – разрез Б-Б на фиг.1 (вертикальные концентрические кольца верхнего конического диска).

Центробежный дисковый измельчитель содержит цилиндрический корпус 1 с загрузочным 2 и разгрузочным 3 патрубками, противоположно вращающиеся верхний конический 4 и нижний горизонтальный 5 диски. Верхний конический диск 4 вращается от загрузочного патрубка 2, а нижний горизонтальный диск 5 вращается от нижнего вала 6. В центре на верхней поверхности нижнего горизонтального диска 5 жестко закреплены, например сваркой, разбрасыватель 7 и примыкающие к нему радиальные ребра 8. Вертикальный зазор между нижней поверхностью верхнего конического диска 4 и верхней поверхностью нижнего горизонтального диска 5 равномерно уменьшается от их центра к периферии от (1,5...2)D_max до (0,5...1,0)D_max, где D_max – максимальный размер частиц измельчаемого материала. К нижней поверхности верхнего конического диска 4 с радиальным шагом, превышающим D_max, жестко закреплены, например сваркой, вертикальные концентрические кольца 9. Радиальные ребра 8 нижнего горизонтального диска 5 выполнены в форме радиальных ступеней 10, каждая из которых имеет внешнюю вертикальную кромку 11, расположенную на одном радиусе с внешней поверхностью соответствующего вертикального концентрического кольца 9. Высота радиальных ступеней 10 и вертикальных концентрических колец 9 уменьшается от центра к периферии от (0,5...1,0)D_max до (0,1...0,2)D_max с обеспечением технологического зазора от верхнего торца 12 радиальной ступени 10 до нижнего торца 13 вертикального концентрического кольца 9. К внутренним поверхностям вертикальных концентрических колец 9 по длине окружности с шагом, превышающим D_max, жестко прикреплены, например сваркой, радиальные прямоугольные молотки 14, нижние торцы 15 которых расположены в одной плоскости с нижним торцом 13 примыкающего вертикального концентрического кольца 9. Профиль каждого из радиальных прямоугольных молотков 14 с технологическим зазором входит в вертикальные вырезы 16 в радиальных прямоугольных отбойниках 17, жестко закрепленных, например сваркой, на верхних торцах 18 радиальных ребер 8 нижнего горизонтального диска 5. Высота и ширина вертикальных вырезов 16 и радиальных прямоугольных молотков 14 уменьшаются от центра дисков 4 и 5 к периферии пропорционально уменьшению высоты каждой последующей радиальной ступени 10 радиальных ребер 8 нижнего горизонтального диска 5. В случае необходимости имеется возможность поднятия верхнего конического диска 4 за счет пружинной опоры 19.

Центробежный дисковый измельчитель работает следующим образом. Измельчаемый материал, например известняк влажностью до 1%, 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 посредством разбрасывателя 7 направляются на верхнюю поверхность нижнего горизонтального диска 5, затем под действием центробежной силы направляются к радиальным ребрам 8. Частицы захватываются рабочей поверхностью радиальных ребер 8 и перемещаются вдоль первой внутренней радиальной ступени 10, имеющей внешнюю вертикальную кромку 11 и верхний торец 12, в направлении первого внутреннего вертикального концентрического кольца 9. Достигнув зоны действия внутреннего вертикального концентрического кольца 9, жестко прикрепленного к нижней поверхности верхнего конического диска 4, частицы разрушаются в технологическом зазоре между внешним профилем радиальных прямоугольных молотков 14 и внутренним профилем вертикальных вырезов 16 в радиальных прямоугольных отбойниках 17, закрепленных на верхних торцах 18 радиальных ребер 8. Частицы, измельченные до необходимого размера, проходят через вертикальный зазор между нижними торцами 13 вертикальных концентрических колец 9 и верхней поверхностью нижнего горизонтального диска 5. Более крупные частицы продолжают измельчаться перед вертикальным концентрическим кольцом 9 до тех пор, пока не пройдут через вертикальный зазор между нижним торцом 13 вертикального концентрического кольца 9 и верхней поверхностью нижнего горизонтального диска 5. Частицы, прошедшие зону действия внутреннего вертикального концентрического кольца 9, продолжают свое радиальное перемещение в направлении зоны действия следующего вертикального концентрического кольца 9, где процесс измельчения и классификации повторяется. Таким образом, при движении от центра дисков 4 и 5 в направлении периферии материал измельчается и неоднократно разделяется по крупности перед каждым вертикальным концентрическим кольцом 9, нижний торец 16 которого расположен в одной плоскости с нижними торцами 15 радиальных прямоугольных молотков 14. Процесс измельчения материала и его классификации по крупности происходит на всем пути перемещения частиц от центра дисков 4 и 5 к их периферии. Разрушение частиц осуществляется в технологическом зазоре между внешним профилем радиальных прямоугольных молотков 14 и внутренним профилем вертикальных вырезов 16 в радиальных прямоугольных отбойниках 17 за счет удара, раздавливания и истирания. Посредством изменения вертикального зазора между нижним торцом 13 внешнего вертикального концентрического кольца 9 и верхней 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 19. 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 вертикальный зазор между нижней поверхностью верхнего конического диска 4 и верхней поверхностью нижнего горизонтального диска 5, а также высота радиальных ступеней 10 радиальных ребер 8 нижнего горизонтального диска 5, вертикальных концентрических колец 9, а также размеры вертикальных прямоугольных молотков 14 и вертикальных вырезов 16 в радиальных ребрах 8. Для исключения забивания материалом радиальный шаг между вертикальными концентрическими кольцами 9, а также шаг между вертикальными прямоугольными молотками 14 по длине окружности превышает D_max. Для обеспечения работы центробежного дискового измельчителя предусмотрен технологический зазор между внешним профилем радиальных прямоугольных молотков 14 и внутренним профилем вертикальных вырезов 17.

Предложенная конструкция центробежного дискового измельчителя 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 конический 4 и нижний горизонтальный 5 диски. В центре на верхней поверхности нижнего горизонтального диска жестко закреплены разбрасыватель 7 и примыкающие к нему радиальные ребра 8. Вертикальный зазор между нижней поверхностью верхнего конического диска 4 и верхней поверхностью нижнего горизонтального диска 5 равномерно уменьшается от их центра к периферии от (1,5...2)D_max до (0,5...1,0)D_max, где D_max – максимальный размер частиц измельчаемого материала. К нижней поверхности верхнего конического диска 4 с радиальным шагом, превышающим D_max, жестко закреплены вертикальные концентрические кольца 9. Радиальные ребра 8 нижнего горизонтального диска 5 выполнены в форме радиальных ступеней 10, каждая из которых имеет внешнюю вертикальную кромку 11, расположенную на одном радиусе с внешней поверхностью соответствующего вертикального концентрического кольца 9. Высота радиальных ступеней 10 и вертикальных концентрических колец 9 уменьшается от центра к периферии от (0,5...1,0)D_max до (0,1...0,2)D_max с обеспечением технологического зазора от верхнего торца 12 радиальной ступени 10 до нижнего торца 13 вертикального концентрического кольца 9. К внутренним поверхностям вертикальных концентрических колец 9 по длине окружности с шагом, превышающим D_max, жестко прикреплены радиальные прямоугольные молотки 14, нижние торцы 15 которых расположены в одной плоскости с нижним торцом 13 примыкающего вертикального концентрического кольца 9. Профиль каждого из радиальных прямоугольных молотков 14 с технологическим зазором входит в вертикальные вырезы 16 в радиальных прямоугольных отбойниках 17, жестко закрепленных на верхних торцах 18 радиальных ребер 8 нижнего горизонтального диска 5. Высота и ширина вертикальных вырезов 16 и радиальных прямоугольных молотков 14 уменьшаются от центра дисков 4 и 5 к периферии пропорционально уменьшению высоты каждой последующей радиальной ступени 10 радиальных ребер 8 нижнего горизонтального диска 5. В случае необходимости имеется возможность поднятия верхнего конического диска 4 за счет пружинной опоры 19. Измельчитель обеспечивает повышение эффективности рабочего процесса. 3 ил.

Центробежный дисковый измельчитель, содержащий цилиндрический корпус с загрузочным и разгрузочным патрубками, противоположно вращающиеся верхний конический и нижний горизонтальный диски, отличающийся тем, что в центре на верхней поверхности нижнего горизонтального диска жестко закреплены разбрасыватель и примыкающие к нему радиальные ребра, вертикальный зазор между нижней поверхностью верхнего конического диска и верхней поверхностью нижнего горизонтального диска равномерно уменьшается от их центра к периферии от (1,5...2)D_max до (0,5...1,0)D_max, где D_max – максимальный размер частиц измельчаемого материала, к нижней поверхности верхнего конического диска с радиальным шагом, превышающим D_max, жестко закреплены вертикальные концентрические кольца, радиальные ребра нижнего горизонтального диска выполнены в форме радиальных ступеней, каждая из которых имеет внешнюю вертикальную кромку, расположенную на одном радиусе с внешней поверхностью соответствующего вертикального концентрического кольца, высота радиальных ступеней и вертикальных концентрических колец уменьшается от центра к периферии от (0,5...1,0)D_max до (0,1...0,2)D_max с обеспечением технологического зазора от верхнего торца радиальной ступени до нижнего торца вертикального концентрического кольца, к внутренним поверхностям вертикальных концентрических колец по длине окружности с шагом, превышающим D_max, жестко прикреплены радиальные прямоугольные молотки, нижние торцы которых расположены в одной плоскости с нижним торцом примыкающего вертикального концентрического кольца, профиль каждого из радиальных прямоугольных молотков с технологическим зазором входит в вертикальные вырезы в радиальных прямоугольных отбойниках, жестко закрепленных на верхних торцах радиальных ребер нижнего горизонтального диска, высота и ширина вертикальных вырезов и радиальных прямоугольных молотков уменьшаются от центра дисков к периферии пропорционально уменьшению высоты каждой последующей радиальной ступени радиальных ребер нижнего горизонтального диска.