Центробежно-ударная мельница Советский патент 1985 года по МПК B02C13/14 B02C7/06 

11 Изобретение относится к оборудова нию для измельчения упругих и упруго пластических мелкосыпучих ма териалов в частности для измельчения зерен сельскохозяйственных культур на корм Цель изобретения - повышение производительности и качества продукта измельчения,,преимущественно зерна. На фиг.1 изображена предлагаемая мельница, разрез; на фиг.2 - сечение А-А на фиг.1; на ,фиг.З. - кинематика частицы в рабочей камере мельницы. Центробежно-ударная мельница содержит дискообразный корпус 1, который.служит одновременно основанием камеры 2 измельчения, загрузочный патрубок 3 и выгрузочный патрубок 4. В корпусе 1 расположен ротор, который состоит из вертикально расположенного вала 5 и диска 6. На диске 6 закреплены двумя круговыми рядами измельчающие элементы в виде ударных лопаток 7 и 8,. имеющих форму пластин. Промежуточные круговые ряды с отбойными лопатками 9 прикреплены к откидной крышке 10 мельницы, а наружные круговые ряды отбойных пластин 11 - к основанию камеры 2 измельчения. Ударные лопатки 7 и 8 и промежуточные отбойные лопатки 9, выполненные в виде пластин, расположены ради ально и заострены (заточены) по грани, обращенной к центру диска. Угол заточки составляет 30-40. Это сиижает вероятность отражения кусков зерна в сторону центра после -ударног вз aимoдeйcтвия, а также увеличивает пропускную способность мельницы, а отбойные пластины 11 расположены под углом 30-32 к радиусу диска. Этот угол расположения отбойных пластин обеспечивает КПД разрушения, равный 96-98%, при оптимальном отводе Г1отовой продукции и пылевидной фракции, а также при уменьшении сопротивления воздушному потоку. При уменьшении этого угла ниже 30 снижается КВД разрушения,а приувеличении выше 32° ухудшаются условия от вода готовой продукции и пьшевидной фракции. Все измельчающие элементы располо жены по к6нцентрическт4 окружностям и составляют пару рядов, состоящих из ударных (подвижных) и отбойных(не подвижных) измельчающих элементов. 1 Оптимальные зазоры между круговыми рядами ударных 7 и 8 и отбойных лопаток зависят от размеров исходного материала. При измельчении концентрированных кормов они должны быть по 4-6 мм, что исключает защемление зерен в зазорах (т.е.истирание). Размеры и частота ударных элементов первого ряда зависит от частоты вращения ротора и скорости поступления исходного материала. По данным экспериментальных исследований при п 4600 об/мин- J, 12 мм, R, 102 мм, длина рабочей плоскости ударных лопаток первого ряда; радиус вписывающей окружности ударных лоцаТок первого ряда; число оборотов ротора. Оптимальные размеры и количество промежуточнь1х. отбойных лопаток должны обеспечить отражение всех выброшенных ударными лопатками первого ряда зерен навстречу ударным лопаткам 8 следующего ряда. Оптимальнаядлина рабочей плоскости промежуточной отбойной лопатки 9 определяется по формуле VA RtgoCtg20), где I длина рабочей плоскости. ударной лопатки первого ряда; угол, заключенный между радиусами от точки взаимодействия зерна с ударными лопатками первого ряда до точки отражения от отбойных лопаток; tjj 20 - учитывает отклонение нап. равления в,ектора полета частиц от нормали к рабочей поверхности элемента. Оптимальное количество промежуточных отбойных лопаток 9 определяется по формуле Z Ш/С08 Ot Оптимальное количество и длина рабочей плоскости ударных лопаток 8, расположенных на периферии диска, выбирается из условия A-i.A .2n/Zj.A V|cosi, УЛ.П Т/ - пттмня п; длина рабочей плоскости ударной лопатки 8, расположенной на периферии диска; .

г

-скорость зерна после отражения от плоскости промежуточной отбойной лопат-ки 9;If угол отражения зерна от плоскости промежуточной лопатки;

-.количество ударных лопа-.

S.n ток на периферии диска;

V.. - линейная скорость ударной лопатки, расположенной на периферии диска. При выполнении этого условия час тицы. зерна не. успевают проскочить :между ударными лопатками, т.е. без искпоочения попадают под удары. По данным.экспериментальныхисследований пр.и частоте вращения ротора . , п 4600 22 мм. Тогда . Z ; 24 шт.

Аналогично выбирается количество и размеры отбойных пластин П.

По данн экспериментальных исслеДОВ4НИЙ при числе оборотов ро.тора п 4600 мин-, Ij,p 50 мм, Z « 18 шт.; при зазоре между измельчаю1Ф1МИ элементами 20 мм, где 1 длина рабочей плоскости отбойной пластины Z-- количество отбойных пластин.

По наружному периметру окружности : основания камеры измельчения установлен винтовой выгрузочный канал 12 с дугообразной боковойповерхностью, выполненный в теле кожуха .13, и. pact ширяющийся по эвольвенте.окружности камеры 2 измельчения по ходу вращени ротора, а угол подъема винта 14 канала равен углу -естественного относа . готовой продукции, что снижает коэффициент трения транспортируемого lipoдукта о стенки канала. Сверху кожух закрывается фигурной крышкой 15. В центральной части диска расположена специальная течка 16 с криволинейной поверхностью 17, прикрепленная тремя планками 18 к входной горловине мельницы и насаженная на- закрытых подшипниках 19 к верхнему концу вала мельницы,

Мельница работает следующим обра- зом.

Подлежащий измельчению материал подают через входной патрубок 3 и криволинейную поверхность 17 течки 16 на ударную лопатку 7, окружная .

скорость которой 40-60 м/с. После ударного взаимодействия с лопатками. 7 первого ряда зерно отбрасывается к промежуточной отб.ойной .лопатке 9 (фиг.2 и 3) со скоростью 60-80 м/с. Отсюда направляется навстречу ударным лопаткам 8, расположеннымна периферии диска.

Далее происходит встречное соуда-. рение их с ударными лопатками 8, окружная .скорость которых равна 8090 м/с, после ударного взаимодействия с ними зерна приобретают скорость 120-140 м/ и ударяясь об отбойную пластину 11, разлетаются на мелкие частицы, через дугообразную поверх.ность кожуха попадают в выгрузочный канал 12 и с помощью воздушного потока частицы выводятся наружу.

Часть зерен разрушается .при ветрече с промежуточной отбойной лопаткой 9 и, имея большой угол отражения, . кратчайшим путем движется в выгрузочный канал 12.

Окружная скорость ударных лопаток 7 первого ряда выбирается 40-52 м/с из расчета, что при этих скоростях зерно еще не разрушается, а коэффициент восстановления его-максимален Окружная скорость ударных лопаток 8 на периферии диска 80-90 м/с соответствует тому, что после отражения отсюда более прочные зерна разрушаются без остатка..

Таким образом, менее- прочные з.ерна разрушаются на промежуточной отбойной лопатке 9, а более прочные - при встрече с отбойной пластиной ,11.

Предлагаемая мельница по сравнению с известнь1ми устройствами имеет следующие преимущества: материал выводится из камеры измельчения с большей скоростью и. 1{онцентрация его на поверхности отбойных и ударных лопаток незначительна, даже при максимгшьных подачах качество продукта не ухудшается, материал разрушается чисто ударным нагружением, вследствие чего он не переизмельчается в муку, не перегревается (из-за отсутствия в процессе перетирания), причем качество измельчения улучшается, энергоемкость снижается, а износ рабочих органов минимален.

При встрече с промежуточными отбойными лопатками неразрушенные зерна направляются навстречу ударным лопаткам, расположенным на периферии диска, чем достигается увеличение импульса удара, не увеличивая частоты вращения ротора дробилок, что освобождает энергию на увеличение частоты вращения ротора мельницы

Часть зернового материала разрушается при встрече с промежуточными отбойными .лопатками, с ударными лопатками, расположенными в периферии, так что менее прочные зерна не разгоняются до максимальных скоростёй, чт.о лозволяет получить более однородный гранулометрический состав продукта и снизить энергоемкость.

Кроме того, специальная форма кожуха способствует образованию оптимального движения воздушного продуктового потока и своевременному вьшоду продукта из камеры измельчения.

повернуто

Фиг.2

1. ЦЕНТРОБЕЖНО-УДАРНАЯ МЕЛЬНИЦА, содержгицая помольную камеру, размещенный в ней на вертикальном валу диск, измельчающие элементы, укрепленные по концентрическим окружностям -на диске, крышке и основании камеры, загрузочный и выгрузочный патрубки, отличающаяся тем, что, с целью повышения производительности и качества продукта измельчения, преимущественно зерна, измельчающие элементы на основании камеры выполнены в виде пластин, расположенных под углом 30-32 к радиусу диска, а остальные измельчающие элементы - в виде радиально расположенных пластин с заостренной кромкой, обращенной к вертикальной оси диска. 2. Мельница по п.1, о т ли чающаяся тем, что выгрузочный патрубок выполнен в виде винтового с дугоi образной боковой поверхностью канала, (Я расширяющегося по эвольвенте окружности основания помольной камеры по ходу вращения диска.