Устройство для измельчения органических материалов Советский патент 1991 года по МПК B02C19/22 

см

Изобретение относится к устройствам переработки материалов органического происхождения путем их измельчения.

Целью изобретения является снижение энергетических затрат.

На фиг.1 изображено устройство для измельчения органических материалов, преимущественно полимерных формованных изделий, вид сбоку$ на фиг.2 - то же, вид сверху на фиг.З - разрез Л-Л на фиг.2; на фиг.4 - разрез Б-Б на фиг.2; на фиг.З - разрез В-В на фиг. 2 на фиг. 6 - разрез Г-F на фиг. 1; на фиг.7 - разрез Д-Д на фиг.2; на фиг.8 - приспособление для выдавливания, основной тип; на фиг.9 - то же, усовершенствованный вариант; на фиг.10 - то же, второй вариант; на

10

15

при этом корпус 1 укреплен посредством еще одной подставки 17 на фундаменте.

К разгрузочному когцу транспортных шнеков 6-8 блока 3 загрузки и предварительного сжатия присоединен блок 4 сжатия среднего давления, имеющий два внутренних пространства 18 и 19, которые сужаются в виде воронки. Во внутреннем пространстве 18 или 19 блока 4 сжатия происходит сдавливание материала при давлении 30 - 100 бар, который уже подвергался предварительному сжатию в блоке 3 загрузки и сжатия низкого давления (величина давления сжатия переменна в зависимости от свойств измельчаемого органического материала).

К суженному сечению воронкообразфиг.11 - диаграмма давлений в приспо- 20 ных внутренних пространств 18 или 19

блока 4 сжатия подсоединены приспособления 20 или 21 для выдавливания блока 5 измельчения высокого давления. Приспособления имеют трубчатые оболочки 22 и 23, которые по всей своей длине снабжены равномерно распределенными радиально направленными отверстиями 24 и 25 для выдавливания и радиальными кольцами 26 жесткости.

соблении для выдавливания, включая его варианты.

Устройство имеет корпус 1, который снабжен загрузочной горловиной 2 для приема подлежащего измельчению мате- 5 риала. Устройство может быть разделено на три основные части: блок 3 загрузки и предварительного сжатий низкого давления, блок 4 сжатия среднего

при этом корпус 1 укреплен посредством еще одной подставки 17 на фундаменте.

К разгрузочному когцу транспортных шнеков 6-8 блока 3 загрузки и предварительного сжатия присоединен блок 4 сжатия среднего давления, имеющий два внутренних пространства 18 и 19, которые сужаются в виде воронки. Во внутреннем пространстве 18 или 19 блока 4 сжатия происходит сдавливание материала при давлении 30 - 100 бар, который уже подвергался предварительному сжатию в блоке 3 загрузки и сжатия низкого давления (величина давления сжатия переменна в зависимости от свойств измельчаемого органического материала).

К суженному сечению воронкообраз

Изобретение относится к устройствам для переработки формованных полимерных изделий. Целью изобретения является снижение энергетических затрат. В устройстве имеется блок загрузки и предварительного сжатия, содержащий шнеки 6, 7, 8, разгрузочные концы которых соединены с концом большего сечения сужающегося в виде воронки внутреннего пространства 18, 19 блока сжатия среднего давления 4, тогда как его конец меньшего сечения соединен с напорным пространством 28 приспособлений для выдавливания 20, 21. 2 з.п. ф-лы, 11 ил.

давления и блок 5 измельчения высоко- 30 Наружный конец приспособления 20 или

го давления.

Блок 3 загрузки и предварительного сжатия состоит из трех находящихся во взаимном зацеплении шнеков 6-8. . Они расположены в корпусе 1 в одной горизонтальной плоскости параллельно между собой, а их валы 9-11 расположены в корпусе 1 с возможностью вращения. Оба боковых вала 9 и 11 выполнены в виде труб.

В общее рабочее пространство 12 корпуса 1 подается подлежащий измельчению органический материал и подвергается предварительному сжатию на шнеках 6, 7 и 8 или между боковыми шнеками 6 и 8, а также внутренней облицовкой рабочего пространства 12. В данном случае шнеки 6 и 8 являются левозаходными и имеют правое направ- ление вращения, тогда как шнек 7 является правозаходным и вращается в левую сторону.

Валы 9-11 шнеков соединены с общим приводом 13, который посредством муфты 14 подсоединен к приводному двигателю 15. Последний укреплен на подставке 16 и может представлять собой, например, обычный электродвигатель с изменяемым числом оборотов,

5

0

5

0

5

21 для выдавливания закрыт замыкающей плитой 27, которая также может иметь осевые отверстия для выдавливания. Радиальные отверстия 24 и 25 выходят наружу в виде конуса. Напорные пространства приспособлений 20 или 21 для выдавливания обозначены позицией 28.

Каждое из приспособлений 20 и 21 для выдавливания блока 5 измельчения высокого давления взаимодействует с расположенной с возможностью перемещения в осевом направлении прессующей головкой 29 или 30, которые размещены с возможностью свободного перемещения в трубчатых валах 9 или 11 и присоединены к поршневым штокам 31 или 32 гидравлического рабочего цилиндра 33 или 34. Длина хода рабочих цилиндров может изменяться известным путем.

Рабочий цилиндр 33 расположен со- осно со шнеком 6 и приспособлением 20 для выдавливания, а рабочий цилиндр 34 соответственно со шнеком 8 и приспособлением 21 для выдавливания.

I

Под приспособлениями 20 и 21 для

выдавливания блока 5 высокого давления предусмотрен транспортер 35.

Устройство смонтировано посредством четырех стяжных стержней 36- 39, имеющих на концах крепежные гайки 40 и 41.

В ходе проводимых испытаний в зависимости от вида подлежащего измельчению материала диаметр радиальных отверстий для выдавливания выбирался из расчета от 1,5 до 5 мм, диаметр напорного.пространства 28 приспособлений 20 и 21 для выдавливания 50 мм, диаметр шнеков 6 - 8 по 200 мм.

В случае необходимости при более высокой влажности исходного материала, например веток со свежими листьями и древесных отходов, внутренние пространства 18 или 19 блока 4 сжатия среднего давления могут иметь одно или несколько отверстий 42 (показано пунктирной линией на фиг.2), которое сообщается с наружным пространством. Через эти отверстия вытесняемая при сжатии влага может удаляться из устройства.

Диаметр d цилиндрического напорного пространства 28 совпадает с диаметром прессующей головки 29 или 30.

Усовершенствованный вариант приспособления или выдавливания (фиг.9) отличается от основного типа тем, что по сравнению с диаметром d прессующей головки 29 или 30 напорное пространство 28 имеет увеличенный диаметр D,. Это увеличение диаметра или поперечного сечения составляет по меньшей мере 10%. В конкретном случае диаметр D напорного пространства 28 составляет 60 мм, диаметр d прессующей головки 29 или 30 50 мм.

Второй вариант усовершенствованного приспособления 20 или 21 для выдавливания (фиг.10) отличается тем, что здесь напорное пространство 28 закрыто не плитой, а запирающим элементом 43. Последний имеет полую насадку 44, которая конически сужается внутрь, а ее внутреннее пространство 45 сообщается с окружающим пространством. Полое пространство 45 имеет также отверстия 25 для выдавливания. Обращенный к напорному пространству 28 торец насадки выполнен в виде конуса 46, взаимодействующий с выполненным на торце прессующей головки 29 или 30 коническим полым пространством 47. Между внутренней облицовкой приспособления 20 или 21S a также конической наружной боковой поверхностью 48 насадки образовано

0

5

0

5

кольцевое пространство 49, которое функционирует аналогично указанной форме выполнения (фиг.9).

Измельчение, осуществляемое посредством приспособления 20 или 21 для выдавливания в обоих вариантах (фиг.8 и фиг.9) различается тем, что в конструкции приспособлений основного типа (фиг.8) в результате смещения прессующей головки 29 или 30 внутрь отверстия 24 и 25 для выдавливания все более блокируются, т.е. предполагается равномерная скорость течения, и в напорном пространстве 28 давление истечения постоянно возрастает, тогда как в конструкции приспособлений усовершенствованного варианта (фиг.9) давление истечения в напорном пространстве 28 почти до последнего момента остается на одном уровне, т.е. совпадает с начальным минимальным критическим давлением истечения, поскольку все отверстия 24 и 25 для выдавливания в течение хода прессующей головки остаются открытыми (вынужденное обратное течение материала в напорном пространстве 28 показано на фиг.9 пунктирными стрелками).

Различие между обоими вариантами (фиг.8 и 9) демонстрируется также на диаграмме (фиг.11), где на оси ординат показано давление Р, а на оси абсцисс - ход L прессующей головки. Отрезок 50 относится к участку тече-. ния в блоке 5 измельчения высокого давления, кривая 51 - к основному типу приспособления для выдавливания, кривая 52 - к усовершенствованному варианту приспособления для выдавливания, т.е. к приспособлениям 20 или 21.

Диаграмма показывает, какие процессы предшествуют текучему состоянию, Так отрезок 53 низкого давления отно- 5 сится к блоку 3 загрузки и предварительного сжатия низкого давления, а отрезок 54 относится к блоку 4 сжатия

среднего давления. I

0 Подлежащий измельчению органический материал непрерывно подается в загрузочную горловину 2 и далее шнеками 6-8 транспортируется в блок 4 сжатия среднего давления. В зависи5 мости от измельчаемого материала в общем рабочем пространстве 12 может создаваться давление 30 - 100 бар. В ходе испытаний давление поддерживалось равным 50 бар.

5

0

Диаграмма показывает также,что рабочее давление в блоке 4 сжатия среднего давления почти не изменялось, за счет наличия сужающихся в виде конуса внутренних пространств 18 и 19. Материал здесь соответственно уплот- няется и попадает в текучем виде в одно из приспособлений 20 или 21 блока 5 измельчения высокого давления. Поскольку рабочие пространства 18 и

19блока 4 сжатия среднего давления сообщаются между собой, шнеки 6-8 непрерывно и попеременно передают измельчаемый материал в приспособления

20или 21 для выдавливания.

На диаграмме показано, что в напорном пространстве 28 приспособления для выдавливания, в конструкции, соответствующей основному типу, наблюдаются пики давления, равные 3000- 4000 бар, тогда как в конструкции, соответствующей усовершенствованному варианту, наблюдаются пики давления, не превышающие 1000 - 1200 бар. Как только в приспособлении 20 для выдавливания заканчивается течение, сразу же начинается течение в другом приспособлении 21 для выдавливания. Таким образом обеспечивается непрерывный режим работы устройства.

Измельченный органический материал выходит из приспособления 20 или 21 для выдавливания практически равномерными порциями. Через отверстия 24 и 25 продукт подается на транспортер 35 и измельчается.

Скорости вращения шнеков 6-8 подбираются в соответствии со свойствами исходного материала. Применительно к веществам с пористой структурой, например, древесине, скорость вращения должна быть выше, для менее пористого материала, например, синтетических материалов и резиновых отходов, целесообразно поддерживать бо- лее высокую скорость вращения. В ходе испытаний время действия гидравлических рабочих цилиндров 31 и 32 находилось в пределах Т5 с.

Предлагаемое устройство и является 50 женным шнеком, взаимодействующим с

компактной конструкцией, позволяющей осуществлять измельчение с низкими энергетическими затратами.

0

5

0

5

0 5

Формула изобретения

а блок измельчения высокого давления - с дополнительной гильзой с соп- ,лами истечения, при этом конические полости блока измельчения среднего давления выполнены сообщающимися.

снабжен третьим центрально располообоими параллельно расположенными шнеками, при этом шнеки снабжены общим приводом.

)

8

V-ff

5 гпф

Ъ дПф

8-8

///

ZЈ M Of

9 Щ

/////////&//////////

8

9

9Ј

9-9

V- V

tt(Ql) Of 1/7

е сг991

KVs/ WV7 KVfVN ЖЧЧ V W

29fe о 0T0FIFO

hid .

26

4

ж

E

УУ/У/

F%

p

-26 25

ajl.lll

K 4AXNfrSS.

,D

d

28

-27

Ь2620f2() 425

Pus.9

1

f-yUj

w

4«

45

Фиг. Ю

57

52

L.fw

Фиг.11