Результат интеллектуальной деятельности: ЦЕНТРОБЕЖНАЯ МЕЛЬНИЦА

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

Известна конструкция центробежной мельницы, 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 (Авторское свидетельство СССР на изобретение №671839, В02С 13/14, опубл. 05.07.1979, бюлл. №25).

Известна также центробежная мельница селективного измельчения, содержащая корпус с загрузочным патрубком на его крышке и выгрузочным патрубком, а также установленный в нем ротор с разгонными лопатками (Авторское свидетельство СССР на изобретение №952321, В02С 7/08, опубл. 1975, бюлл. №31).

Недостатками известных конструкций является низкая эффективность процесса измельчения и низкая тонкость помола.

Наиболее близким техническим решением к предлагаемому является центробежная мельница (Патент РФ на изобретение №2567522, В02С 13/26, опубл. 10.11.2015, бюлл. №31), содержащая два корпуса, размещенных в одной плоскости и соединенных между собой тангенциальным каналом, общим для обоих корпусов, в каждом корпусе имеется выполненный с возможностью вращения в направлении соответствующего выходного отверстия канала ротор, на котором закреплены разгонные лопатки, в тангенциальном канале имеется выгрузочный патрубок, равноудаленный от осей вращения роторов, загрузочные патрубки в каждом корпусе для подачи измельчаемого материала расположены на дуге окружности, равной 50…280°, считая от прямой, проходящей через центры вращения роторов и радиусом, равным 1/4…3/4 радиуса ротора с центром на вертикальной оси последнего, на нижнем торце каждого загрузочного патрубка имеется наклонный срез под углом 45° со стороны, противоположной вращению соответствующего ротора, каждая разгонная лопатка имеет вырез, соответствующий профилю загрузочного патрубка с обеспечением технологического зазора, боковые стенки тангенциального канала сходятся в плоскости симметрии мельницы, угол между сходящимися стенками составляет 120-150°.

С существенными признаками заявленного изобретения совпадает следующая совокупность признаков прототипа: два корпуса, размещенных в одной плоскости и соединенных между собой тангенциальным каналом. В каждом корпусе имеется выполненный с возможностью вращения в направлении соответствующего выходного отверстия канала ротор, на котором закреплены разгонные лопатки. В тангенциальном канале имеется выгрузочный патрубок, равноудаленный от осей вращения роторов. Загрузочные патрубки в каждом корпусе для подачи измельчаемого материала расположены на дуге окружности, равной 50…280°, считая от прямой, проходящей через центры вращения роторов и радиусом, равным 1/4…3/4 радиуса ротора с центром на вертикальной оси последнего. На нижнем торце каждого загрузочного патрубка имеется наклонный срез под углом 45° со стороны, противоположной вращению соответствующего ротора. Каждая разгонная лопатка имеет вырез, соответствующий профилю загрузочного патрубка с обеспечением технологического зазора. Боковые стенки тангенциального канала сходятся в плоскости симметрии мельницы. Угол между сходящимися стенками составляет 120-150°.

Несмотря на то, что в данной конструкции относительная скорость движения измельчаемого материала составляет более 300 м/с, имеет место низкая эффективность помола материала в тангенциальном канале. Это обусловлено низкой плотностью встречных потоков частиц измельчаемого материала, сходящих с роторов. Недостаточная плотность встречных потоков частиц, сходящих с роторов, связана с повышенной шириной их расхождения в тангенциальном канале, что снижает эффективность измельчения.

Задачей изобретения является повышение эффективности процесса измельчения за счет уменьшения ширины расхождения потоков частиц измельчаемого материала в тангенциальном канале.

Это достигается тем, что центробежная мельница содержит два корпуса, размещенных в одной плоскости и соединенных между собой тангенциальным каналом, боковые стенки которого сходятся в плоскости симметрии мельницы под углом 120-150°. В каждом корпусе имеется выполненный с возможностью вращения в направлении соответствующего выходного отверстия канала ротор, на котором закреплены разгонные лопатки. В тангенциальном канале имеется выгрузочный патрубок, равноудаленный от осей вращения роторов. Загрузочные патрубки в каждом корпусе для подачи измельчаемого материала расположены на дуге окружности, равной 50…280°, считая от прямой, проходящей через центры вращения роторов и радиусом, равным 1/4…3/4 радиуса ротора с центром на вертикальной оси последнего. На нижнем торце каждого загрузочного патрубка имеется наклонный срез под углом 45° со стороны, противоположной вращению соответствующего ротора. Каждая разгонная лопатка имеет вырез, соответствующий профилю загрузочного патрубка с обеспечением технологического зазора. В предложенном решении к крайней начальной точке каждой разгонной лопатки примыкает прямолинейный ограничитель, закрепленный на отрезке, соединяющем крайнюю начальную точку разгонной лопатки с крайней конечной точкой последующей разгонной лопатки по направлению вращения ротора. Минимальное расстояние между крайней конечной точкой прямолинейного ограничителя и последующей разгонной лопаткой больше 2 D_max, где D_max - максимальный размер частиц измельчаемого материала.

Сущность изобретения поясняется чертежом, где на фиг. 1 изображен поперечный разрез Б-Б на фиг. 2 (центробежная мельница); на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1 (продольный разрез центробежной мельницы); на фиг. 3 - разрез В-В на фиг. 1 (загрузочный патрубок); на фиг. 4 - вид Г на фиг. 3.

Центробежная мельница содержит два корпуса 1, размещенных в одной плоскости и соединенных между собой тангенциальным каналом 2, общим для обоих корпусов 1. Боковые стенки тангенциального канала 2 сходятся в плоскости симметрии мельницы. Угол между сходящимися стенками составляет 120-150°.

В каждом корпусе 1 имеется выполненный с возможностью вращения в направлении соответствующего выходного отверстия канала ротор 3, на котором закреплены разгонные лопатки 4. В тангенциальном канале 2 имеется выгрузочный патрубок 5, равноудаленный от осей вращения роторов 3. Загрузочные патрубки 6 в каждом корпусе 1 для подачи измельчаемого материала расположены на дуге окружности, равной 50…280°, считая от прямой, проходящей через центры вращения роторов 3 и радиусом, равны 1/4…3/4 радиуса ротора 3 с центром на вертикальной оси последнего. Каждая разгонная лопатка 4 имеет вырез, соответствующий профилю загрузочного патрубка 6 с обеспечением технологического зазора. На нижнем торце каждого загрузочного патрубка 6 имеется наклонный срез под углом 45° со стороны, противоположной вращению соответствующего ротора 3. К крайней начальной точке каждой разгонной лопатки 4 примыкает прямолинейный ограничитель 7, закрепленный на отрезке, соединяющем крайнюю начальную точку разгонной лопатки 4 с крайней конечной точкой последующей разгонной лопатки 4 по направлению вращения ротора 3. Минимальное расстояние между крайней конечной точкой прямолинейного ограничителя 7 и последующей разгонной лопаткой 4 больше 2 D_max, где D_max - максимальный размер частиц измельчаемого материала.

Между выходным торцом каждого ротора 3 и внутренней поверхностью корпуса 1 имеется технологический зазор, обеспечивающий вращение ротора 3.

Центробежная мельница работает следующим образом.

Измельчаемый материал, например известняк, через загрузочные патрубки 6 одновременно подается на разгонные лопатки 4 обоих роторов 3. Ввиду того, что загрузочные патрубки 6 смещены относительно осей вращения роторов 3, измельчаемый материал в каждый промежуток времени попадает только на одну из разгонных лопаток 4. При этом в зависимости от свойств и размера измельчаемого материала расположение загрузочных патрубков 6 на дуге окружности, равной 50…280°, считая от прямой, проходящей через центры вращения роторов 3, и радиусом, равным 1/4…3/4 радиуса ротора 3 с центром на вертикальной оси последнего.

Частицы измельчаемого материала попадают на разгонные лопатки 4 и накапливаются на них. Следующие частицы начинают скользить по накопившемуся материалу и за счет центробежной силы с разгонных лопаток 4 направляются в тангенциальный канал 2. Частицы материала, движущиеся в промежутках между разгонными лопатками 4, соударяются с поверхностью прямолинейного ограничителя 7 и направляются к поверхности разгонной лопатки 4, что обеспечивает общую координату отрыва частиц с разгонных лопаток 4 для каждого ротора 3.

Скорость частиц, направляемых навстречу друг другу из корпусов 1 в тангенциальный канал 2, превышает скорость разрушения частицы материала, в результате чего происходит их эффективное измельчение. Частицы измельченного материала из тангенциального канала 2 направляются в выгрузочный патрубок 5.

Наличие прямолинейных ограничителей, расположенных на отрезке, соединяющем крайнюю начальную точку разгонной лопатки с крайней конечной точкой последующей разгонной лопатки по направлению вращения ротора в сочетании с остальными элементами, обеспечивает уменьшение ширины расхождения встречных потоков частиц измельчаемого материала в тангенциальном канале, вследствие чего повышается плотность данных потоков частиц, что повышает эффективность процесса измельчения.