Безрешетная молотковая дробилка Советский патент 1992 года по МПК B02C13/10 

(Л

G

-Изобретение относится к устройствам для измельчения сыпучих материалов. Цель - повышение эффективности работы. Безрешетная молотковая дробилка содержит корпус 1, ротор с рабочими элементами 12, загрузочный 5 и разгрузочные 6 патрубки, расположенные симметрично оси корпуса. В центральной части боковой поверхности корпуса выполнены отверстия 2, в которых смонтированы регулируемые заслонки 3. 3 ил.

чэ о ел ч

Изобретение относится к устройствам для измельчения материалов и может быть использовано в комбикормовой промышленности, сельском хозяйстве и других отраслях народного хозяйства.

Известна безрешетная молотковая дробилка для измельчения зерновых материалов, содержащая корпус, внутри которого установлен роторсосвободно подвешенными рабочими пластинами - молотками, ра- бочую безрешетную цилиндрическую камеру, состоящую из двух ребристых дек, кольцевую перегородку, разделяющую дробильную камеру на две части с деками, загрузочным патрубком, выходными окнами и выгрузочным устройством, выполненным в виде консольно установленного шнека с кожухом в форме улитки, в нижней части которого над второй камерой выполнено перепускное окно.

Недостатком этой дробилки является сложность конструкции, недостаточный воздухообмен, тепломассообмен в рабочей камере и низкая эффективность работы.

Наиболее близким к предлагаемому ус- тройству является измельчитель, включающий цилиндрический корпус с противорежущим устройством, ротор со сквозными пазами и рабочими элементами, загрузочный и разгрузочный патрубки.

Недостатком данной конструкции является отсутствие системы управляемого воздухообмена и тепломассообмена в рабочей камере дробилки, а также ограниченный вы- вод продукта из зоны измельчения.

Цель изобретения - повышение эффективности работы дробилки.

Указанная цель достигается тем, что дробилка, включающая корпус, внутри кото- рого установлен ротор с рабочими элементами и сквозными пазами на дисках, загрузочный и разгрузочный патрубки, снабжена по крайней мере, одним дополнительным разгрузочным патрубком, располо- женным симметрично первому патрубку относительно вертикальной оси дробилки, которые подключены к пневмотранспорту, а в. центральной боковой поверхности корпуса выполнены отверстия, в которых вмонти- рованы регулируемые заслонки.

В изобретении при увеличении производительности дробилки возникает необходимость замены одного разгрузочного патрубка, установленного в центральной части корпуса на два патрубка меньшего сечения симметрично расположенных относительно вертикальной оси корпуса дробилки, при этом предусматривается регулируемая подача воздуха в камеру измельчения через отверстия, расположенные в центральной части боковой поверхности корпуса.

Молотковые дробилки для комбикормовой промышленности имеют ограничение по диаметру ротора в связи с тем, что окруж- .ная скорость измельчения не должна превышать 120 м/с, так как технологическая эффективность процесса снижается, т.е. переизмельчение материала также нежелательно.

С целью увеличения производительности молотковой дробилки удлиняют камеру измельчения и молотковый ротор.

Увеличение производительности молотковой дробилки связано с решением проблемы ее разгрузки пневмотранспортом.

В изобретении предлагается взамен одного разгрузочного патрубка установить два и более. Разгрузочный патрубок имеет форму конфузора. .

Потери давления в конфузоре определяют по формуле

.

где 5- коэффициент сопротивления конфузора;

V2 - скорость воздушного потока в узком сечении, м/с.„

КоэффициентЗравен

$ (1-±) + 0,001«,

8 sin

2

где а- угол сужения конфузора, град;

п - степень сужения конфузора;

А- коэффициент сопротивления, находят по среднему диаметру.

Исходя из данных расчетных формул следует, что при использовании одного разгрузочного патрубка-конфузора угол сужения конфузора и степень сужения будут максимальными, следовательно, коэффициент сопротивления конфузора также максимальный и соответственно потери давления в конфузоре также будут максимальными.

При использовании нескольких малых патрубков-конфузоров будет получен положительный эффект не только энергетический, но и конструктивный, так как один большой конфузор будет заменен на несколько небольших с минимальными коэффициентами сопротивлений.

Например: для а 30°; 0,11, для а 150°,,38.

Наряду с эффектом пневморазгрузки получают эффект тепломассообмена в дробильной камере за счет регулируемой подачи воздуха из окружающей среды.

При оценке процесса измельчения в молотковой дробилке изменение энтропии может служить одним из качественных критериев необратимых потерь. Анализируя реальность процесса принимают допущение, чт.о основные потери связаны с трением продукта о внутреннюю поверхность камеры дробилки.

В результате предлагается взаимосвязь изменения энтропии в зависимости от энергозатрат на измельчение согласно второго закона термодинамики,

-Мс

/WnF/9dSTp -

где Wn - средняя скорость продукта, м/с;

F - внутренняя поверхность камеры, м ; р - плотность продукта измельчения, кг/м ,

Мэ1 - электрическая мощность электропривода, кВт;

Np - мощность, затрачиваемая на разрушение объекта, кВт;

Т - температура системы, К.

Из данного аналитического выражения следует, что необратимое энтропийное тепло, образующееся при измельчении материала в молотковой дробилке достаточно велико, зависит от свойств материала, производительности дробилки, температуры окружающей среды и требует регулирования тепломассообмена, чем пренебрегают при конструировании измельчающих машин.

Приток воздуха с торцов дробилки обоснован свойствами конструкции вентилятора, в связи со снижением давления в центральной осевой части машины с вращающимся ротором. В каждом из конкретных примеров измельчения на одной и той же молотковой дробилке необходимо регулировать тепломассообмен путем изменения подачи воздуха окружающей среды в камеру молотковой дробилки.

Необходимость решения проблемы тепломассообмена в дробилках для продуктов органического состава связана с изменением их физических свойств при различном влаго-температурном состоянии. Например повышение температуры и влажности объекта приводит к повышению его эластичности и повышению энергоемкости измельчения.

Таким образом из вестны технические решения дробильных устройств, в которых воздух поступает без регулировки вместе с

продуктом и частично через неплотности в машине, что приводит к значительному сопротивлению и энергозатратам в пневмотранспорте. Поэтому в практике 5 предпочитают механическую разгрузку дробилки пневмотранспорту.

В изобретении предлагается использовать аэродинамический эффект дробилки как устройства по конфигурации подобного 10 вентилятору, тогда дробилка может саморазгружаться в рядом установленные циклоны при условии аспирационного отвода воздуха, что приводит к снижению энергозатрат и полной взрывобезопасности экс- 15 плуатации дробилок.

Преимущество данной конструкции связано с регулировкой подачи воздуха в дробильную камеру, выгрузкой продукта с воздухом через два патрубка, с последую- 0 щим подключением к пневмотранспорту. Указанное техническое решение способствует охлаждению внутренней поверхности камеры и продукта измельчения, при этом снижаются сопротивление и потери энер- 5 гии по выносу продукта из дробилки пневмотранспортом.

На фиг. 1, 2 и 3 изображена безрешетная молотковая дробилка.

Дробилка состоит из корпуса 1. в цент 0 ральной боковой поверхности которого выполнены отверстия 2 с регулируемыми заслонками 3, рифленой декой 4, загрузочного 5 и разгрузочных патрубков 6 и ротора 7. Ротор содержит вал 8, на котором уста- 5 новлены диски 9 со сквозными пазами 10 и осями 11, на которых свободно установлены рабочие пластины-молотки 12. Загрузочный патрубок 5 смещен относительно центральной вертикальной оси корпуса дробилки в 0 сторону вращения ротора (фиг. 3) с целью сопротивления загрузки продукта.

Эксплуатация молотковой дробилки связана со следующими технологическими операциями.

5 После запуска дробилки сырье поступает в камеру корпуса 1 через приемный патрубок 5. Вначале гранулы сырья - разрушаются ударами молотков 12, а затем разрушаются, ударяясь о рифленую деку 4, 0 а продукт измельчения разгружается из дробилки через патрубки 6 воздухом, поступающим в камеру измельчения через отверстия 2, выполненные на боковой поверхности корпуса с регулируемыми за- 5 слонками 3.

Режим эксплуатации дробилки устанавливается целенаправленно путем установки молотков различной длины, при этом изменяется зазор между декой и молотками. Однако, каждому режиму эксплуатации

дробилки соответствует строго определенный воздухообмен путем регулируемой подачи воздуха в дробильную камеру, что обеспечивает эффективность процесса измельчения и снижение взрывоопасное™.

Таким образом, установив молотки, обеспечивающие определенный зазор для исследуемого режима, заслонкой 3 регулируют подачу воздуха в дробильную камеру, снижая сопротивление дробилки, подключенной к пневмотранспорту, Предлагаемое устройство регулировки подачи воздуха широко применяется в различных конструкциях машин. Однако, в роторных дробилках регулируемое устройство подачи воздуха в дробильную камеру в сочетании с пневмот- ранспортным выносом продукта через два и более разгрузочных патрубков не применяется.

8 Ц{/НЛ0#

/ Воздух

фиг. 2

Данное изобретение позволяет повысить эффективность работы роторной дробилки.

Формула изобретения

Безрешетная молотковая дробилка для измельчения материалов, содержащая корпус, внутри которого установлен ротор с рабочими элементами и сквозными пазами на дисках, загрузочный и разгрузочный патрубки, отличающаяся тем, что, с целью повышения эффективности работы, дробилка снабжена по крайней мере одним дополнительным разгрузочным патрубком, расположенным симметрично первому относительно вертикальной оси корпуса дробилки, а в центральной части боковой поверхности корпуса выполнены отверстия, в которых смонтированы регулируемые заслонки.

8 цинлем

Ь

lf3M /rtn/e##&w / р0ду#/п

Сырье

В

10

Фиа.З