ЦЕНТРОБЕЖНЫЙ ДИСКОВЫЙ ИЗМЕЛЬЧИТЕЛЬ Российский патент 2025 года по МПК B02C7/00 B02C13/20 

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 вертикальные криволинейные лопатки, загнутые по направлению вращения дисков и имеющие прямоугольное поперечное сечение. 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 (0,2...0,5)D_max, где D_max – максимальный размер частиц измельчаемого материала. Высота вертикальных криволинейных лопаток 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 вертикальными криволинейными лопатками. На верхней поверхности нижнего горизонтального диска с радиальным шагом, превышающим D_max, перед рабочей поверхностью каждой вертикальной криволинейной лопатки по направлению её вращения жестко прикреплены вертикальные пальцы круглого поперечного сечения, высота которых уменьшается от центра к периферии аналогично уменьшению высоты вертикальных криволинейных лопаток, с зазором между ними и вертикальными пальцами, превышающим соответствующую высоту вертикальной криволинейной лопатки. В центре нижнего горизонтального диска жёстко прикреплён вертикальный цилиндрический накопитель с внутренним диаметром, равным внутреннему диаметру загрузочного патрубка, внутри которого жёстко закреплены вертикальные лопасти, примыкающие внешними торцами к вертикальным криволинейным лопаткам внутри каждого вертикального выреза шириной 2D_max в вертикальном цилиндрическом накопителе, выполненного по направлению вращения нижнего горизонтального диска.

Сущность изобретения поясняется фигурами, где на фиг. 1 изображен продольный разрез центробежного дискового измельчителя; фиг. 2 – разрез А-А на фиг. 1 (вертикальные криволинейные лопатки нижнего горизонтального диска); фиг. 3 – разрез Б-Б на фиг. 1 (вертикальные криволинейные лопатки 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. На нижней поверхности верхнего конического диска 4 и на верхней поверхности нижнего горизонтального диска 5 жестко закреплены, например сваркой, вертикальные криволинейные лопатки, соответственно, 7 и 8, загнутые по направлению вращения дисков 4 и 5 и имеющие прямоугольное поперечное сечение. 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 (0,2...0,5)D_max, где D_max – максимальный размер частиц измельчаемого материала. Высота вертикальных криволинейных лопаток 7 и 8 верхнего конического 4 и нижнего 5 горизонтального дисков уменьшается от центра к периферии от (0,5...1,0)D_max пропорционально уменьшению вертикального зазора между нижней поверхностью верхнего конического диска 4 и верхней поверхностью нижнего горизонтального диска 5 с технологическим зазором между вертикальными криволинейными лопатками 7 и 8. На верхней поверхности нижнего горизонтального диска 5 с радиальным шагом, превышающим D_max, перед рабочей поверхностью каждой вертикальной криволинейной лопатки 8 по направлению её вращения жестко прикреплены, например сваркой, вертикальные пальцы 9 круглого поперечного сечения, высота которых уменьшается от центра к периферии аналогично уменьшению высоты вертикальных криволинейных лопаток 8, с зазором между ними и вертикальными пальцами 9, превышающим соответствующую высоту вертикальной криволинейной лопатки 8. В центре нижнего горизонтального диска 5 жёстко прикреплён, например сваркой, вертикальный цилиндрический накопитель 10 с внутренним диаметром, равным внутреннему диаметру загрузочного патрубка 2. Внутри вертикального цилиндрического накопителя 10 жёстко закреплены, например сваркой, вертикальные лопасти 11, примыкающие внешними торцами к вертикальным криволинейным лопаткам 8 внутри каждого вертикального выреза 12 шириной 2D_max, выполненного в вертикальном цилиндрическом накопителе 10. Каждый вертикальный вырез 12 выполнен по направлению вращения нижнего горизонтального диска 5. В случае необходимости имеется возможность поднятия верхнего конического диска 4 за счет пружинной опоры 13.

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 перемещаются вдоль рабочих поверхностей вертикальных лопастей 11 через вертикальные вырезы 12 вертикального цилиндрического накопителя 10 к примыкающим вертикальным криволинейным лопаткам 8, расположенным внутри каждого вертикального выреза 12. При радиальном движении частиц измельчаемого материала вдоль рабочих поверхностей вертикальных криволинейных лопаток 8 на частицы оказывается непрерывное воздействие со стороны вращающихся во встречных направлениях вертикальных криволинейных лопаток 7 и 8, принадлежащих верхнему коническому 4 и нижнему горизонтальному 5 дискам. При этом осуществляется непрерывное разрушение частиц соответствующих размеров в технологическом зазоре между торцами вертикальных криволинейных лопаток 7 и 8. Так как вертикальный зазор между нижней поверхностью верхнего конического диска 4 и верхней поверхностью нижнего горизонтального диска 5 равномерно уменьшается от центра к периферии от (1,5...2)D_max до (0,2...0,5)D_max, воздействие на частицы имеет селективный характер в зависимости от их размеров. 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 непрерывная классификация частиц по крупности посредством вертикальных пальцев 9 круглого поперечного сечения. Частицы, не прошедшие через зазор между вертикальными криволинейными лопатками 8 и вертикальными пальцами 9, измельчаются за счет вертикальных криволинейных лопаток 7 и 8 до тех пор, пока не продолжат радиальное перемещение в каждой зоне действия вертикальных пальцев 9. Так как частицы при данном перемещении от центра к периферии уменьшаются в размерах, соответственно, уменьшается зазор между вертикальными криволинейными лопатками 8 и вертикальными пальцами 9. Совмещение измельчения частиц и их классификации осуществляется в зоне действия каждого вертикального пальца 9. 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 13. Готовый продукт выносится воздушным потоком из корпуса 1 через разгрузочный патрубок 3. Для предотвращения заклинивания материала между смежными вертикальными пальцами 9 радиальный шаг между ними превышает D_max, а ширина вертикальных вырезов 12 составляет 2 D_max. Для увеличения времени пребывания частиц в зоне активного воздействия на них со стороны вертикальных криволинейных лопаток 7 и 8 последние выполнены с криволинейной рабочей поверхностью.

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 4 и нижний 5 диски. На нижней поверхности верхнего конического диска 4 и на верхней поверхности нижнего горизонтального диска 5 жестко закреплены вертикальные криволинейные лопатки 7 и 8, загнутые по направлению вращения дисков 4 и 5 и имеющие прямоугольное поперечное сечение. 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 (0,2...0,5)D_max, где D_max – максимальный размер частиц измельчаемого материала. Высота вертикальных криволинейных лопаток 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 вертикальными криволинейными лопатками 7 и 8. На верхней поверхности нижнего горизонтального диска 5 с радиальным шагом, превышающим D_max, перед рабочей поверхностью каждой вертикальной криволинейной лопатки 8 по направлению её вращения жестко прикреплены вертикальные пальцы 9 круглого поперечного сечения, высота которых уменьшается от центра к периферии аналогично уменьшению высоты вертикальных криволинейных лопаток 8, с зазором между ними и вертикальными пальцами 9, превышающим соответствующую высоту вертикальной криволинейной лопатки 8. В центре нижнего горизонтального диска 5 жёстко прикреплён вертикальный цилиндрический накопитель 10 с внутренним диаметром, равным внутреннему диаметру загрузочного патрубка 2, внутри которого жёстко закреплены вертикальные лопасти 11, примыкающие внешними торцами к вертикальным криволинейным лопаткам 8 внутри каждого вертикального выреза 12 шириной 2D_max в вертикальном цилиндрическом накопителе 10, выполненного по направлению вращения нижнего горизонтального диска 5. Направлено на повышение эффективности процесса измельчения. 3 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 вертикальные криволинейные лопатки, загнутые по направлению вращения дисков и имеющие прямоугольное поперечное сечение, 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 (0,2...0,5)D_max, где D_max – максимальный размер частиц измельчаемого материала, высота вертикальных криволинейных лопаток 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 вертикальными криволинейными лопатками, на верхней поверхности нижнего горизонтального диска с радиальным шагом, превышающим D_max, перед рабочей поверхностью каждой вертикальной криволинейной лопатки по направлению её вращения жестко прикреплены вертикальные пальцы круглого поперечного сечения, высота которых уменьшается от центра к периферии аналогично уменьшению высоты вертикальных криволинейных лопаток, с зазором между ними и вертикальными пальцами, превышающим соответствующую высоту вертикальной криволинейной лопатки, в центре нижнего горизонтального диска жёстко прикреплён вертикальный цилиндрический накопитель с внутренним диаметром, равным внутреннему диаметру загрузочного патрубка, внутри которого жёстко закреплены вертикальные лопасти, примыкающие внешними торцами к вертикальным криволинейным лопаткам внутри каждого вертикального выреза шириной 2D_max в вертикальном цилиндрическом накопителе, выполненного по направлению вращения нижнего горизонтального диска.