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 совместного измельчения и классификации материала с непрерывным отводом готового продукта из зоны эффективного воздействия на частицы.

Изобретение направлено на повышение эффективности процесса измельчения за счет совмещения измельчения и классификации материала с непрерывным отводом готового продукта из зоны эффективного воздействия на частицы.

Это достигается тем, что центробежный дисковый измельчитель содержит цилиндрический корпус с загрузочным и разгрузочным патрубками, противоположно вращающиеся верхний и нижний конические диски. Согласно предложенному решению на нижней поверхности верхнего конического диска и на верхней поверхности нижнего конического диска жестко закреплены радиальные лопатки, вертикальный зазор между нижней поверхностью верхнего конического диска и верхней поверхностью нижнего конического диска уменьшается от (1,2...1,5)D_max до (0,5...1,0)D_max, где D_max – максимальный размер частиц измельчаемого материала. Высота радиальных лопаток верхнего и нижнего конических дисков пропорционально уменьшается от их центра к периферии. Перед каждой радиальной лопаткой нижнего конического диска к его верхней поверхности, расположенной под углом α, превышающим φ, где φ – угол естественного откоса материала, по направлению его вращения, жестко прикреплена прутковая решетка, состоящая из вертикальных призматических прутков с высотой, равной высоте радиальной лопатки с обеспечением одинакового зазора между призматическими прутками и радиальной лопаткой, превышающего D_max. Радиальный зазор между смежными вертикальными призматическими прутками равен (0,1...0,2)D_max. Поперечное сечение каждого призматического прутка выполнено в виде трапеции с меньшим основанием в сторону радиальной лопатки. В верхней части радиальных лопаток и прутковых решеток нижнего конического диска и в нижней части радиальных лопаток верхнего конического диска по их длине и ширине жестко закреплены призматические ножи в направлении вращения соответствующего конического диска с обеспечением вертикального технологического зазора между поверхностями призматических ножей.

Сущность изобретения поясняется чертежом, где на фиг.1 изображен продольный разрез центробежного дискового измельчителя; фиг.2 – разрез А-А на фиг. 1 (радиальные лопатки нижнего конического диска и прутковая решётка); фиг. 3 – разрез Б-Б на фиг. 1 (радиальные лопатки верхнего конического диска); фиг. 4 – разрез В-В на фиг. 1 (радиальные лопатки и призматические ножи).

Центробежный дисковый измельчитель содержит цилиндрический корпус 1 с загрузочным 2 и разгрузочным 3 патрубками, противоположно вращающиеся верхний 4 и нижний 5 конические диски. На нижней поверхности верхнего конического диска 4 и на верхней поверхности нижнего конического 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 конического диска 5 равен (1,2...1,5)D_max, где D_max – максимальный размер частиц измельчаемого материала. Высота радиальных лопаток 6 и 7 верхнего 4 и нижнего 5 конических дисков пропорционально уменьшается от их центра к периферии. Перед каждой радиальной лопаткой 7 нижнего конического диска 5 к его верхней поверхности, расположенной под углом α, превышающим φ, где φ – угол естественного откоса материала, по направлению его вращения, жестко прикреплена, например сваркой, прутковая решетка 8, состоящая из вертикальных призматических прутков 9 с высотой, равной высоте радиальной лопатки 7 с обеспечением одинакового зазора между призматическими прутками 9 и радиальной лопаткой 7, превышающего D_max, при этом радиальный зазор между смежными вертикальными призматическими прутками 9 равен (0,1...0,2)D_max, поперечное сечение каждого призматического прутка 9 выполнено в виде трапеции с меньшим основанием в сторону радиальной лопатки 7, а в верхней части радиальных лопаток 7 и прутковых решеток 8 нижнего конического диска 5 и в нижней части радиальных лопаток 6 верхнего конического диска 4 по их длине и ширине жестко закреплены, например сваркой, призматические ножи, соответственно, 10 и 11 в направлении вращения соответствующего конического диска с обеспечением вертикального технологического зазора между поверхностями призматических ножей 10 и 11. 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 конического диска 5 и нижней поверхностью верхнего конического диска 4 с радиальными лопатками 6 и 7. Частицы материала направляются на верхнюю поверхность нижнего конического диска 5, затем под действием центробежной силы направляются к поверхности прутковой решетки 8 нижнего конического диска 5. Частицы перемещаются вдоль внешних поверхностей вертикальных призматических прутков 9 от центра к периферии конических дисков 4 и 5. При данном перемещении осуществляется непрерывное разрушение частиц соответствующих размеров в вертикальном технологическом зазоре между призматическими ножами 10 и 11 верхнего 4 и нижнего 5 конических дисков. При этом осуществляется непрерывный отвод готового продукта под действием силы Кориолиса в радиальные зазоры между смежными вертикальными призматическими прутками 9. Таким образом, осуществляется непрерывный совместный процесс измельчения и классификации материала по крупности при его движении от центра к периферии конических дисков 4 и 5. Разрушение частиц осуществляется противоположно вращающимися призматическими ножами 10 и 11 за счет удара и истирания, а также за счет раздавливания внешней поверхностью вертикальных призматических прутков 9. При раздавливании частиц мелкая фракция проникает через вертикальные зазоры между смежными вертикальными призматическими прутками 9. Далее готовый продукт, прошедший между вертикальными призматическими прутками 9, перемещается в вертикальном пространстве, ограниченном боковой поверхностью каждой радиальной лопатки 7 и внутренней поверхностью вертикальных призматических прутков 9, а также верхней наклонной поверхностью нижнего конического диска 5 и нижней поверхностью призматических ножей 10. При достижении необходимого размера частицы материала перемещаются в направлении периферии нижнего конического 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 размеры частиц при их движении от центра к периферии дисков 4 и 5 уменьшаются, то уменьшается вертикальный зазор между нижней поверхностью верхнего конического диска 4 и верхней поверхностью нижнего конического диска 5 от (1,2...1,5)D_max до (0,5...1,0)D_max. Для исключения заклинивания материала между призматическими прутками 9 и радиальной лопаткой 7 нижнего конического диска 5 зазор между ними превышает D_max. Для обеспечения радиального перемещения готового продукта между призматическими прутками 9 и радиальной лопаткой 7 угол α наклона верхней поверхности нижнего конического диска 5 превышает ϕ, где ϕ – угол естественного откоса материала. Для исключения забивания материалом зазоров между смежными вертикальными призматическими прутками 9 поперечное сечение каждого призматического прутка 9 выполнено в виде трапеции с меньшим основанием в сторону радиальной лопатки 7.

Предложенная конструкция центробежного дискового измельчителя позволяет обеспечить совмещение измельчение и классификации материала с непрерывным отводом готового продукта из зоны эффективного воздействия на частицы.

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 конические диски. На нижней поверхности верхнего конического диска 4 и на верхней поверхности нижнего конического диска 5 жестко закреплены радиальные лопатки 6 и 7. Вертикальный зазор между нижней поверхностью верхнего конического диска 4 и верхней поверхностью нижнего конического диска 5 равен (1,2…1,5)D_max, где D_max – максимальный размер частиц измельчаемого материала. Высота радиальных лопаток 6 и 7 верхнего 4 и нижнего 5 конических дисков пропорционально уменьшается от их центра к периферии. Перед каждой радиальной лопаткой 7 нижнего конического диска 5 к его верхней поверхности, расположенной под углом α, превышающим ϕ, где ϕ – угол естественного откоса материала, по направлению его вращения, жестко прикреплена прутковая решетка 8, состоящая из вертикальных призматических прутков 9 с высотой, равной высоте радиальной лопатки 7 с обеспечением одинакового зазора между призматическими прутками 9 и радиальной лопаткой 7, превышающего D_max. Радиальный зазор между смежными вертикальными призматическими прутками 9 равен (0,1…0,2)D_max. Поперечное сечение каждого призматического прутка 9 выполнено в виде трапеции с меньшим основанием в сторону радиальной лопатки 7. В верхней части радиальных лопаток 7 и прутковых решеток 8 нижнего конического диска 5 и в нижней части радиальных лопаток 6 верхнего конического диска 4 по их длине и ширине жестко закреплены призматические ножи 10 и 11 в направлении вращения соответствующего конического диска с обеспечением вертикального технологического зазора между поверхностями призматических ножей 10, 11. Измельчитель обеспечивает повышение эффективности процесса измельчения. 4 ил.

Центробежный дисковый измельчитель, содержащий цилиндрический корпус с загрузочным и разгрузочным патрубками, противоположно вращающиеся верхний и нижний конические диски, отличающийся тем, что на нижней поверхности верхнего конического диска и на верхней поверхности нижнего конического диска жестко закреплены радиальные лопатки, вертикальный зазор между нижней поверхностью верхнего конического диска и верхней поверхностью нижнего конического диска уменьшается от (1,2…1,5)D_max до (0,5…1,0)D_max, где D_max – максимальный размер частиц измельчаемого материала, высота радиальных лопаток верхнего и нижнего конических дисков пропорционально уменьшается от их центра к периферии, перед каждой радиальной лопаткой нижнего конического диска к его верхней поверхности, расположенной под углом α, превышающим ϕ, где ϕ – угол естественного откоса материала, по направлению его вращения, жестко прикреплена прутковая решетка, состоящая из вертикальных призматических прутков с высотой, равной высоте радиальной лопатки с обеспечением одинакового зазора между призматическими прутками и радиальной лопаткой, превышающего D_max, при этом радиальный зазор между смежными вертикальными призматическими прутками равен (0,1…0,2)D_max, поперечное сечение каждого призматического прутка выполнено в виде трапеции с меньшим основанием в сторону радиальной лопатки, а в верхней части радиальных лопаток и прутковых решеток нижнего конического диска и в нижней части радиальных лопаток верхнего конического диска по их длине и ширине жестко закреплены призматические ножи в направлении вращения соответствующего конического диска с обеспечением вертикального технологического зазора между поверхностями призматических ножей.