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 недостаточными нагрузками на материал и отсутствием селективного воздействия на измельчаемые частицы материала при их движении от центра дисков к периферии.

Изобретение направлено на повышение эффективности процесса измельчения за счет повышенных нагрузок на материал и селективного воздействия на измельчаемые частицы материала при их движении от центра дисков к периферии.

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 на нижней поверхности верхнего конического диска и 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 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 ребер верхнего конического и нижнего горизонтального дисков уменьшается от центра к периферии от (0,5...1,0)D_max пропорционально уменьшению вертикального зазора между поверхностями дисков с технологическим зазором между радиальными рёбрами. На верхней поверхности нижнего горизонтального диска с радиальным шагом, превышающим D_max, между радиальными ребрами жестко прикреплены вертикальные концентрические кольца, высота которых уменьшается от центра к периферии аналогично уменьшению высоты радиальных ребер с вертикальными призматическими вырезами от каждого радиального ребра нижнего горизонтального диска по направлению его вращения с шириной, превышающей соответствующую высоту радиального ребра. На боковых поверхностях радиальных ребер верхнего конического и нижнего горизонтального дисков по направлению их вращения выполнены горизонтальные призматические выступы с поперечным сечением в форме трапеции с меньшим основанием наружу, последовательно и равномерно расположенные друг за другом по высоте радиальных ребер. Каждый вертикальный призматический вырез имеет расширение в направлении периферии.

Сущность изобретения поясняется чертежом, где на фиг.1 изображен продольный разрез центробежного дискового измельчителя; фиг.2 – разрез А-А на фиг. 1 (радиальные ребра нижнего горизонтального диска); фиг. 3 – разрез Б-Б на фиг. 1 (радиальные ребра верхнего конического диска); фиг. 4 – вид А на фиг. 2 (вертикальный призматический вырез); фиг. 5 – разрез В-В на фиг. 3 (горизонтальные призматические выступы).

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. На нижней поверхности верхнего конического диска 4 и на верхней поверхности нижнего горизонтального диска 5 жестко закреплены, например сваркой, радиальные ребра, соответственно, 7 и 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. Высота радиальных ребер 7 и 8 верхнего конического 4 и нижнего горизонтального 5 дисков уменьшается от центра к периферии от (0,5...1,0)D_max пропорционально уменьшению вертикального зазора между поверхностями дисков 4 и 5 с технологическим зазором между радиальными рёбрами 7 и 8. На верхней поверхности нижнего горизонтального диска 5 с радиальным шагом, превышающим D_max, между радиальными ребрами 8 жестко прикреплены, например сваркой, вертикальные концентрические кольца 9. Высота вертикальных концентрических колец 9 уменьшается от центра к периферии аналогично уменьшению высоты радиальных ребер 8 с вертикальными призматическими вырезами 10 от каждого радиального ребра 8 нижнего горизонтального диска 5 по направлению его вращения с шириной, превышающей соответствующую высоту радиального ребра 8. На боковых поверхностях 11 и 12 радиальных ребер 7 и 8 верхнего конического 4 и нижнего горизонтального 5 дисков по направлению их вращения выполнены горизонтальные призматические выступы, соответственно, 13 и 14, с поперечным сечением в форме трапеции с меньшим основанием наружу, последовательно и равномерно расположенные друг за другом по высоте радиальных ребер 7 и 8. Каждый вертикальный призматический вырез 10 имеет расширение в направлении периферии. В случае необходимости имеется возможность поднятия верхнего конического диска 4 за счет пружинной опоры 15.

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 направляются на верхнюю поверхность нижнего горизонтального диска 5, затем под действием центробежной силы направляются к радиальным ребрам 7 и 8 верхнего конического 4 и нижнего горизонтального 5 дисков. Частицы захватываются боковой поверхностью 12 радиальных ребер 8 с горизонтальными призматическими выступами 14 нижнего горизонтального диска 5 и перемещаются вдоль неё от центра в направлении вертикального концентрического кольца 9 с вертикальными призматическими вырезами 10, расположенными возле радиальных ребер 8. При этом осуществляется непрерывное разрушение частиц соответствующих размеров в технологическом зазоре между торцами радиальных ребер 7 и 8. Разрушение частиц осуществляется посредством воздействия на них со стороны горизонтальных призматических выступов 13 и 14, расположенных на боковых поверхностях 11 и 12 радиальных рёбер 7 и 8, вращающихся в противоположных направлениях. В результате применения призматических выступов 13 и 14 площадь воздействия на частицы со стороны радиальных рёбер 7 и 8 увеличивается. Нагрузки на частицы осуществляются поверхностью горизонтальных призматических выступов 13 и 14 в разных плоскостях, что должно повысить эффективность разрушения частиц. Таким образом, при движении от центра дисков 4 и 5 в направлении к их периферии материал непрерывно измельчается за счет удара, раздавливания и истирания. При этом осуществляется классификация частиц по крупности посредством вертикальных призматических вырезов 10. Частицы, не прошедшие через вертикальные призматические вырезы 10 в направлении периферии, измельчаются перед ними до тех пор, пока размер частиц не позволит им продвигаться в данном направлении. Совмещение измельчения частиц и их классификации осуществляется перед каждым вертикальным призматическим вырезом 10. 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 15. 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 ребер 7 и 8 верхнего конического 4 и нижнего горизонтального 5 дисков. Для предотвращения заклинивания материала радиальный шаг между смежными вертикальными концентрическими кольцами 9 превышает D_max. Для исключения забивания измельчаемым материалом каждый вертикальный призматический вырез 10 имеет расширение в направлении периферии.

Предложенная конструкция центробежного дискового измельчителя позволяет обеспечить повышение нагрузок на материал и селективное воздействие на измельчаемые частицы материала при их движении от центра дисков к периферии. 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 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. На нижней поверхности верхнего конического диска 4 и на верхней поверхности нижнего горизонтального диска 5 жестко закреплены, например сваркой, радиальные ребра, соответственно, 7 и 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. Высота радиальных ребер 7 и 8 верхнего конического 4 и нижнего горизонтального 5 дисков уменьшается от центра к периферии от (0,5...1,0)D_max пропорционально уменьшению вертикального зазора между поверхностями дисков 4 и 5 с технологическим зазором между радиальными рёбрами 7 и 8. На верхней поверхности нижнего горизонтального диска 5 с радиальным шагом, превышающим D_max, между радиальными ребрами 8 жестко прикреплены, например сваркой, вертикальные концентрические кольца 9. Высота вертикальных концентрических колец 9 уменьшается от центра к периферии аналогично уменьшению высоты радиальных ребер 8 с вертикальными призматическими вырезами 10 от каждого радиального ребра 8 нижнего горизонтального диска 5 по направлению его вращения с шириной, превышающей соответствующую высоту радиального ребра 8. На боковых поверхностях 11 и 12 радиальных ребер 7 и 8 верхнего конического 4 и нижнего горизонтального 5 дисков по направлению их вращения выполнены горизонтальные призматические выступы, соответственно, 13 и 14, с поперечным сечением в форме трапеции с меньшим основанием наружу, последовательно и равномерно расположенные друг за другом по высоте радиальных ребер 7 и 8. Каждый вертикальный призматический вырез 10 имеет расширение в направлении периферии. В случае необходимости имеется возможность поднятия верхнего конического диска 4 за счет пружинной опоры 15. Измельчитель обеспечивает повышение эффективности рабочего процесса. 5 ил.

Центробежный дисковый измельчитель, содержащий цилиндрический корпус с загрузочным и разгрузочным патрубками, противоположно вращающиеся верхний конический и нижний горизонтальный диски, отличающийся тем, что на нижней поверхности верхнего конического диска и 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 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 ребер верхнего конического и нижнего горизонтального дисков уменьшается от центра к периферии от (0,5...1,0)D_max пропорционально уменьшению вертикального зазора между поверхностями дисков с технологическим зазором между радиальными рёбрами, на верхней поверхности нижнего горизонтального диска с радиальным шагом, превышающим D_max, между радиальными ребрами жестко прикреплены вертикальные концентрические кольца, высота которых уменьшается от центра к периферии аналогично уменьшению высоты радиальных ребер с вертикальными призматическими вырезами от каждого радиального ребра нижнего горизонтального диска по направлению его вращения с шириной, превышающей соответствующую высоту радиального ребра, на боковых поверхностях радиальных ребер верхнего конического и нижнего горизонтального дисков по направлению их вращения выполнены горизонтальные призматические выступы с поперечным сечением в форме трапеции с меньшим основанием наружу, последовательно и равномерно расположенные друг за другом по высоте радиальных ребер, а каждый вертикальный призматический вырез имеет расширение в направлении периферии.