Результат интеллектуальной деятельности: ДЕЗИНТЕГРАТОР

Изобретение относится к устройствам для измельчения различных материалов и может быть использовано при производстве строительных материалов, а также в других отраслях промышленности.

Известна конструкция дезинтегратора, содержащего цилиндрический корпус с осевым загрузочным и разгрузочным патрубками, горизонтально расположенными дисками с закрепленными по концентрическим окружностям ударными элементами. Нижний диск снабжен рядом тангенциально расположенных ударных элементов, которые вместе с перфорированным кольцом верхнего диска образуют кольцевую камеру, загруженную мелющими телами (Авторское свидетельство СССР №1526821, кл. В02С 13/14, 1988).

Известен также дезинтегратор, содержащий корпус, в котором друг над другом соосно размещены горизонтальные диски, ударные элементы которых установлены по сторонам квадратов с общим центром (Авторское свидетельство СССР №1694211, кл. В02С 13/22, 1989).

Недостатками известных конструкций являются низкая эффективность процесса измельчения и невысокая производительность по готовому продукту.

Наиболее близким к предлагаемому техническим решением является дезинтегратор, содержащий цилиндрический корпус с осевым загрузочным и тангенциальным разгрузочным патрубками и с размещенными в цилиндрическом корпусе с возможностью встречного вращения верхним и нижним горизонтальными дисками с закрепленными по концентрическим окружностям ударными элементами, каждый из которых расположен между ударными элементами противолежащего диска, на выходе осевого загрузочного патрубка под углом к верхнему горизонтальному диску установлены разбрасывающие патрубки, изогнутые в направлении, противоположном направлению вращения верхнего диска, причем на конце каждого из разбрасывающих патрубков закреплен диффузор, больший диаметр D которого равен (0,6-0,8)h, где h - высота ударных элементов, м, а угол наклона α разбрасывающих патрубков к верхнему горизонтальному диску больше угла естественного откоса измельчаемого материала, при этом расстояние а между торцами диффузоров и ударными элементами превышает максимальный размер измельчаемых частиц, на нижнем горизонтальном диске под разбрасывающими патрубками установлено устройство для равномерного распределения материала по периметру рабочей камеры (Патент РФ на изобретение №2291745, кл. В02С 13/22, 2006).

Однако данное устройство характеризуется низкой эффективностью процесса измельчения. Это связано с тем, что материал, подаваемый в разбрасывающие патрубки, имеет широкий диапазон по крупности частиц (0-25 мм), при этом мелкие частицы, направляясь вместе с крупными на первый ряд ударных элементов, снижают эффективность соударения крупных частиц, что в целом снижает производительность дезинтегратора по готовому классу измельчаемого материала.

Изобретение направлено на повышение эффективности процесса измельчения и производительности по готовому классу измельчаемого материала.

Это достигается тем, что в дезинтеграторе, содержащем цилиндрический корпус с осевым загрузочным и тангенциальным разгрузочным патрубками, в котором размещены с возможностью встречного вращения верхний и нижний горизонтальные диски с закрепленными по концентрическим окружностям ударными элементами, каждый из которых расположен между ударными элементами противолежащего диска, на выходе осевого загрузочного патрубка под углом к верхнему горизонтальному диску установлены разбрасывающие патрубки, изогнутые в направлении, противоположном направлению вращения верхнего диска, причем на конце каждого из разбрасывающих патрубков меньшим основанием закреплен диффузор, больший диаметр D которого равен (0,6-0,8)h, где h - высота ударных элементов, м, а угол наклона α разбрасывающих патрубков больше угла естественного откоса измельчаемого материала, при этом расстояние а между торцами диффузоров и ударными элементами превышает максимальный размер измельчаемых частиц, кроме того, на нижнем горизонтальном диске под разбрасывающими патрубками жестко установлено устройство для равномерного распределения материала по периметру рабочей камеры, согласно предлагаемому решению на нижней плоскости схождения разбрасывающих патрубков соосно с загрузочным патрубком расположена горизонтальная просеивающая поверхность, диаметр которой равен внутреннему диаметру загрузочного патрубка, имеющая концентрические ряды отверстий с диаметром отверстия 5…10d, где d - размер готового продукта.

Сущность изобретения поясняется чертежами, где на фиг.1 изображен дезинтегратор, продольный разрез; на фиг.2 - поперечный разрез А-А.

Дезинтегратор состоит из цилиндрического корпуса 7, в боковой части которого тангенциально установлен разгрузочный патрубок 2, а в центре на верхней части цилиндрического корпуса 1 установлен, например, в подшипниковой опоре (не показана), закрепленной на цилиндрическом корпусе 1 с помощью болтового соединения, осевой загрузочный патрубок 3 с возможностью вращения, при этом вращение осевой загрузочный патрубок получает от электродвигателя через клиноременную передачу (не показаны). К нижнему торцу осевого загрузочного патрубка 3 жестко закреплен, например болтовым соединением, верхний горизонтальный диск 4, который содержит ударные элементы 5, расположенные по его концентрическим окружностям. На выходе осевого загрузочного патрубка 3 под верхним горизонтальным диском 4 под углом к нему закреплены, например запрессованы, разбрасывающие патрубки 6, изогнутые в направлении, противоположном направлению вращения верхнего горизонтального диска 4. Угол наклона разбрасывающих патрубков 6 к верхнему горизонтальному диску 4 больше угла естественного откоса измельчаемого материала, что облегчает подачу материала из осевого загрузочного патрубка 3 на ударные элементы дисков. В предлагаемом решении измельчаемым материалом является известняк и угол наклона разбрасывающих патрубков 6 к верхнему горизонтальному диску 4 может составлять 20-25°, в конкретном случае угол составляет 22°.

Если угол наклона разбрасывающих патрубков 6 больше угла естественного откоса измельчаемого материала, например составляет 22°, то измельчаемый материал беспрепятственно выходит из разбрасывающих патрубков 6, при этом обеспечивается наибольшая производительность дезинтегратора. Если угол наклона разбрасывающих патрубков 6 меньше угла естественного откоса измельчаемого материала, например составляет 10°, то сопротивление выхода из разбрасывающих патрубков 6 измельчаемого материала возрастает, производительность дезинтегратора снижается.

К концам разбрасывающих патрубков 6 жестко, например сваркой, меньшим основанием присоединены диффузоры 7, создающие разрежение в разбрасывающих патрубках 6, а большее основание направлено в сторону ударных элементов, и его диаметр должен составлять (0,6-0,8)h высоты ударных элементов. Если диаметр большего основания диффузоров составляет более 0,8h высоты ударных элементов, то материал попадает на горизонтальные диски, что приводит к загрублению помола, а если менее 0,6h высоты ударных элементов, то материал подается преимущественно на центральную часть ударных элементов, что приводит к повышенному износу ударных элементов в этом месте. Расстояние а между ударными элементами 9 и торцами диффузоров 7 должно быть больше размера частиц измельчаемого материала, подаваемого в дезинтегратор. Если расстояние а между ударными элементами 9 и торцами диффузоров 7 меньше размера частиц материала, подаваемого на измельчение, то происходит заклинивание материала в разбрасывающих патрубках 6, что в целом приводит к забиванию разбрасывающих патрубков 6.

В нижней части цилиндрического корпуса 1 под разбрасывающими патрубками 6 установлен нижний горизонтальный диск 8 с возможностью вращения. Нижний горизонтальный диск установлен на валу 12, установленном в подшипниковом узле (не показан), закрепленном на нижней поверхности внешней стороны цилиндрического корпуса 1, например, болтовым соединением. Вращение нижний горизонтальный диск 8 получает от электродвигателя через клиноременную передачу (не показаны). Нижний горизонтальный диск 8, как и верхний горизонтальный диск 4, содержит ударные элементы 9, расположенные по концентрическим окружностям, причем ударные элементы 5 верхнего горизонтального диска 4 находятся между ударными элементами 9 нижнего горизонтального диска 8. Между верхним и нижним горизонтальными дисками 4 и 8, зоной действия ударных элементов 5 и 9 дисков и торцами диффузоров 7 образуется рабочая камера 10. На нижней плоскости схождения разбрасывающих патрубков 6 соосно с загрузочным патрубком 3 расположена горизонтальная просеивающая поверхность, диаметр которой равен внутреннему диаметру загрузочного патрубка, имеющая концентрические ряды отверстий с диаметром отверстия 5…10d, где d - размер готового продукта. Если диаметр отверстий будет превышать 10d, то на нижний горизонтальный диск 8 будут выпадать частицы, которые необходимо измельчать путем эффективного соударения с ударными элементами первого внутреннего ряда. Если диаметр отверстий будет меньше 5d, то не будет происходить отделение мелких частиц под разбрасывающие патрубки 6, что может привести к уменьшению эффективности соударения крупных частиц с ударными элементами первого внутреннего ряда.

На верхней поверхности в центральной части нижнего горизонтального диска 8, под разбрасывающими патрубками 6, жестко, например болтовым соединением, закреплено устройство 11 для равномерного распределения мелких частиц, прошедших сквозь просеивающую поверхность, выполненное, например, в виде насаженного на вал 12 горизонтально расположенного вентиляторного колеса, прикрепленного болтовым соединением к нижнему горизонтальному диску 8.

Если на нижнем горизонтальном диске 8 отсутствует устройство 11 для равномерного распределения мелких частиц, прошедших сквозь просеивающую поверхность, то в процессе работы снижается скорость прохождения мелких частиц по поверхности нижнего горизонтального диска 8 и в зазоры между ударными элементами первого внутреннего ряда, что может привести к уменьшению производительности по готовому классу измельчаемого материала.

При наличии устройства 11 для равномерного распределения мелких частиц, прошедших сквозь просеивающую поверхность, создается воздушный поток в направлении к тангенциальному разгрузочному патрубку 2, который способствует перемещению тонкодисперсного материала через зазоры между ударными элементами первого внутреннего ряда.

Дезинтегратор работает следующим образом. Материал, например известняк, попадает в осевой загрузочный патрубок 3, после чего проходит через разбрасывающие патрубки 6 и диффузоры 7, направляясь в зону действия ударных элементов 5 и 9, где происходит его измельчение. Так как верхний и нижний горизонтальные диски 4 и 8 вращаются во встречных направлениях, описывая ударными элементами 5 и 9 концентрические окружности, то готовый продукт отбрасывается на периферию, откуда и удаляется через тангенциальный разгрузочный патрубок 2. Жестко закрепленное устройство для равномерного распределения материала 11 в виде вентиляторного колеса на верхней поверхности нижнего горизонтального диска 8 отбрасывает мелкие частицы, прошедшие сквозь просеивающую поверхность, из центральной части дезинтегратора в зону действия ударных элементов 5 и 9, создает напор воздуха, обеспечивающий продвижение мелких частиц к тангенциальному разгрузочному патрубку 2.

Если в дезинтеграторе отсутствуют разбрасывающие патрубки 6, измельчаемый материал неравномерно распределяется по поперечному сечению рабочей камеры 10, что в целом снижает эффективность процесса измельчения. Применение разбрасывающих патрубков 6 с диффузорами 7 позволяет равномерно распределять измельчаемый материал не только в поперечном сечении рабочей камеры 10, но и по высоте ударных элементов 5 и 9, что в целом повышает эффективность процесса измельчения.

Таким образом, применение дезинтегратора с горизонтальной просеивающей поверхностью, расположенной на нижней плоскости схождения разбрасывающих патрубков соосно с загрузочным патрубком и устройством в виде вентиляторного колеса для равномерного распределения мелких частиц на верхней поверхности нижнего горизонтального диска, позволяет значительно интенсифицировать процесс измельчения и увеличить производительность по готовому классу измельчаемого материала.