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 центробежного дискового измельчителя (Патент РФ на полезную модель № 145376, В02 С 13/20, опубл. 20.09.2014, бюл. № 26), содержащего 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.

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 изобретение № 2811121, В02 С 7/00, В02 С13/00, опубл. 11.01.2024, бюл. №2), содержащий цилиндрический корпус с загрузочным и разгрузочным патрубками, противоположно вращающиеся верхний конический и нижний горизонтальный диски, на нижней поверхности верхнего конического диска и на верхней поверхности нижнего горизонтального диска жестко закреплены радиальные вертикальные рёбра.

C существенными признаками заявленного изобретения совпадает следующая совокупность признаков прототипа: цилиндрический корпус с загрузочным и разгрузочным патрубками, противоположно вращающиеся верхний конический и нижний горизонтальный диски, на нижней поверхности верхнего конического диска и на верхней поверхности нижнего горизонтального диска жестко закреплены радиальные вертикальные рёбра.

Однако известное устройство характеризуется низкой эффективностью процесса измельчения. Это связано с недостаточной площадью и направлением воздействия рабочих поверхностей радиальных вертикальных рёбер с частицами измельчаемого материала с при его движении от центра дисков к периферии, а также с отсутствием селективного воздействия на материал.

Изобретение направлено на повышение эффективности процесса измельчения.

Это достигается тем, что центробежный дисковый измельчитель содержит цилиндрический корпус с загрузочным и разгрузочным патрубками, противоположно вращающиеся верхний конический и нижний горизонтальный диски. На нижней поверхности верхнего конического диска и на верхней поверхности нижнего горизонтального диска жестко закреплены радиальные вертикальные рёбра. Согласно предложенному решению 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. Высота радиальных вертикальных рёбер нижнего горизонтального диска уменьшается от центра к периферии от (0,5...1,0)D_max до (0,1...0,2)D_max с обеспечением технологического зазора между радиальными вертикальными рёбрами верхнего конического диска и нижнего горизонтального диска, в радиальных вертикальных рёбрах обоих дисков с радиальным шагом, превышающим D_max, выполнены противостоящие друг другу вертикальные прямоугольные вырезы, к одной из боковых кромок каждого из которых жестко закреплено вертикальное прямоугольное било, с обеспечением технологического зазора между сопрягаемыми вертикальными прямоугольными билами, принадлежащими радиальным вертикальным рёбрам двух дисков. Размеры вертикальных прямоугольных вырезов и вертикальных прямоугольных бил по высоте уменьшаются от центра к периферии пропорционально уменьшению вертикального зазора между нижней поверхностью верхнего конического диска и верхней поверхностью нижнего горизонтального диска. Между внешним профилем каждого вертикального прямоугольного била и внутренним профилем каждого противостоящего вертикального прямоугольного выреза имеется технологический зазор.

Сущность изобретения поясняется чертежом, где на фиг.1 изображен продольный разрез центробежного дискового измельчителя; фиг.2 – разрез А-А на фиг. 1 (радиальные вертикальные рёбра и вертикальные прямоугольные вырезы нижнего горизонтального диска); фиг. 3 – разрез Б-Б на фиг. 1 (радиальные вертикальные рёбра и вертикальные прямоугольные била 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. На нижней поверхности верхнего конического диска 4 и на верхней поверхности нижнего горизонтального диска 5 жестко закреплены, например сваркой, радиальные вертикальные рёбра, соответственно, 6 и 7. 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. Высота радиальных вертикальных рёбер 7 нижнего горизонтального диска 5 уменьшается от центра к периферии от (0,5...1,0)D_max до (0,1...0,2)D_max с обеспечением технологического зазора между радиальными вертикальными рёбрами 6 и 7 верхнего конического диска 4 и нижнего горизонтального диска 5. В радиальных вертикальных рёбрах 6 и 7 обоих дисков 4 и 5 с радиальным шагом, превышающим D_max, выполнены противостоящие друг другу вертикальные прямоугольные вырезы, соответственно, 8 и 9. К одной из боковых кромок каждого из вертикальных прямоугольных вырезов жестко закреплено, например сваркой, вертикальное прямоугольное било, соответственно, 10 и 11, с обеспечением технологического зазора между сопрягаемыми вертикальными прямоугольными билами 10 и 11, принадлежащими радиальным вертикальным рёбрам 6 и 7 верхнего конического диска 4 и нижнего горизонтального диска 5. Размеры вертикальных прямоугольных вырезов 8 и 9 и вертикальных прямоугольных бил 10 и 11 по высоте уменьшаются от центра к периферии пропорционально уменьшению вертикального зазора между нижней поверхностью верхнего конического диска 4 и верхней поверхностью нижнего горизонтального диска 5. Между внешним профилем каждого вертикального прямоугольного била 10, 11 и внутренним профилем каждого противостоящего вертикального прямоугольного выреза 8, 9 имеется технологический зазор. В случае необходимости имеется возможность поднятия верхнего конического диска 4 за счет пружинной опоры 12.

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 с радиальными вертикальными рёбрами 6 и 7. Частицы материала направляются на верхнюю поверхность нижнего горизонтального диска 5, затем под действием центробежной силы направляются к радиальным вертикальным рёбрам 7 нижнего горизонтального диска 5. Частицы захватываются боковой поверхностью радиальных вертикальных рёбер 7 нижнего горизонтального диска 5 и перемещаются вдоль неё от центра к периферии дисков 4 и 5. При данном перемещении осуществляется непрерывное разрушение частиц соответствующих размеров в вертикальном технологическом зазоре между радиальными вертикальными рёбрами 6 и 7 верхнего конического 4 и нижнего горизонтального 5 дисков. Далее частицы достигают зоны действия вертикальных прямоугольных бил 10 и 11, расположенных в вертикальных прямоугольных вырезах 8 и 9 в радиальных вертикальных рёбрах 6 и 7 верхнего конического 4 и нижнего горизонтального 5 дисков. Здесь частицы разрушаются не только в вертикальном технологическом зазоре между радиальными вертикальными рёбрами 6 и 7 верхнего конического 4 и нижнего горизонтального 5 дисков, а и в радиальном технологическом зазоре между соответствующими вертикальными прямоугольными билами 10 и 11. Разрушение осуществляется за счет удара и истирания, при этом воздействие на частицы осуществляется радиальными вертикальными рёбрами 6 и 7 и вертикальными прямоугольными билами 10 и 11 в вертикальной и горизонтальной плоскости. Далее частицы перемещаются в зону действия следующих вертикальных прямоугольных бил 10 и 11, принадлежащих противоположно вращающимся дискам 4 и 5, и процесс разрушения частиц повторяется. Так как вертикальный зазор между дисками 4 и 5 и размеры вертикальных прямоугольных бил 10 и 11 уменьшаются от центра дисков 4 и 5 к их периферии, воздействие на частицы имеет селективный характер в зависимости от их крупности. Таким образом, при движении от центра дисков 4 и 5 в направлении периферии материал непрерывно и последовательно измельчается за счет удара и истирания. 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 12. 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 вертикальных рёбер 7 нижнего горизонтального диска 5 и размеры вертикальных прямоугольных вырезов 8 и 9 и вертикальных прямоугольных бил 10 и 11. Для исключения заклинивания материала радиальный шаг между вертикальными прямоугольными вырезами превышает D_max.

Предложенная конструкция центробежного дискового измельчителя позволяет увеличить общую площадь воздействия на частицы материала со стороны радиальных вертикальных рёбер, а также обеспечить воздействие на материал в различных плоскостях при его движении от центра дисков к их периферии, а также обеспечить селективное воздействие на 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. Центробежный дисковый 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 и на верхней поверхности нижнего горизонтального диска 5 жестко закреплены, например, сваркой радиальные лопатки, соответственно, 6 и 7. 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. Высота радиальных лопаток 7 нижнего горизонтального диска 5 уменьшается от центра к периферии от (0,5...1,0)D_max до (0,1...0,2)D_max с обеспечением технологического зазора между радиальными лопатками 6 и 7 верхнего конического диска 4 и нижнего горизонтального диска 5. В радиальных лопатках 6 и 7 обоих дисков 4 и 5 с радиальным шагом, превышающим D_max, выполнены противостоящие друг другу вертикальные прямоугольные вырезы, соответственно, 8 и 9, к одной из боковых кромок каждого из которых жестко закреплено, например, сваркой вертикальное прямоугольное било, соответственно, 10 и 11, с обеспечением технологического зазора между сопрягаемыми вертикальными прямоугольными билами 10 и 11, принадлежащими радиальным лопаткам 6 и 7 двух дисков 4 и 5. Размеры вертикальных прямоугольных вырезов 8 и 9 и вертикальных прямоугольных бил 10 и 11 по высоте уменьшаются от центра к периферии пропорционально уменьшению вертикального зазора между нижней поверхностью верхнего конического диска 4 и верхней поверхностью нижнего горизонтального диска 5. Между внешним профилем каждого вертикального прямоугольного била 10, 11 и внутренним профилем каждого противостоящего вертикального прямоугольного выреза 8, 9 имеется технологический зазор. В случае необходимости имеется возможность поднятия верхнего конического диска 4 за счет пружинной опоры 12. 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, на нижней поверхности верхнего конического диска и на верхней поверхности нижнего горизонтального диска жестко закреплены радиальные вертикальные ребра, отличающийся тем, что 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, высота радиальных вертикальных ребер нижнего горизонтального диска уменьшается от центра к периферии от (0,5...1,0)D_max до (0,1...0,2)D_max с обеспечением технологического зазора между радиальными вертикальными ребрами верхнего конического диска и нижнего горизонтального диска, в радиальных вертикальных ребрах обоих дисков с радиальным шагом, превышающим D_max, выполнены противостоящие друг другу вертикальные прямоугольные вырезы, к одной из боковых кромок каждого из которых жестко закреплено вертикальное прямоугольное било, с обеспечением технологического зазора между сопрягаемыми вертикальными прямоугольными билами, принадлежащими радиальным вертикальным ребрам двух дисков, при этом размеры вертикальных прямоугольных вырезов и вертикальных прямоугольных бил по высоте уменьшаются от центра к периферии пропорционально уменьшению вертикального зазора между нижней поверхностью верхнего конического диска и верхней поверхностью нижнего горизонтального диска, между внешним профилем каждого вертикального прямоугольного била и внутренним профилем каждого противостоящего вертикального прямоугольного выреза имеется технологический зазор.