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 (авторское свидетельство СССР на изобретение №1572694, В02С 13/22, опубл. 23.06.1990, бюл. №23), содержащего цилиндрический корпус, внутри которого расположены два вращающихся в противоположных направлениях ротора в виде дисков с ударными элементами в виде лопаток и повернутых под углом в смежных концентрических рядах.

Известен также дезинтегратор (авторское свидетельство СССР на изобретение №908383, В02С 13/22, опубл. 28.02.1982, бюл. №8), последний ряд ударных элементов которого выполнен в виде пальцев. Выходной патрубок расположен тангенциально к корпусу дезинтегратора.

Технической проблемой известных конструкций является низкая эффективность процесса измельчения и низкая производительность по готовому классу измельчаемого материала.

Наиболее близким к предлагаемому техническим решением, принятым за прототип, является дезинтегратор (патент РФ на изобретение №2660267, В02С 13/22, опубл. 05.07.2018, бюл. №19), содержащий цилиндрический корпус с осевым загрузочным и тангенциальным разгрузочным устройствами, размещенные в корпусе с возможностью встречного вращения диски с жестко закрепленными на них рядами ударных элементов, каждый из которых расположен между рядами ударных элементов противолежащего диска, диски расположены вертикально, а осевое загрузочное устройство выполнено в виде двух полых горизонтальных шнековых валов, жестко соединенных с дисками.

С существенными признаками заявленного изобретения совпадает следующая совокупность признаков прототипа: цилиндрический корпус с осевым загрузочным и тангенциальным разгрузочным устройствами или патрубками, размещенные в корпусе с возможностью встречного вращения вертикальные диски с жестко закрепленными на них рядами ударных элементов, каждый из которых расположен между рядами ударных элементов противолежащего диска, диски расположены вертикально, а осевое загрузочное устройство выполнено в виде двух полых горизонтальных шнековых валов, жестко соединенных с дисками.

Однако данное устройство характеризуется низкой эффективностью процесса измельчения. Это связано с недостаточным истиранием мелких частиц материала между собой и рабочими элементами и отсутствием классификации материала до попадания его на первый внутренний ряд ударных элементов.

Изобретение направлено на повышение эффективности процесса измельчения и производительности по готовому классу измельчаемого материала за счет селективного воздействия на материал.

Это достигается тем, что дезинтегратор содержит цилиндрический корпус с осевым загрузочным и тангенциальным разгрузочным устройствами или патрубками. В цилиндрическом корпусе размещены с возможностью встречного вращения вертикальные диски с жестко закрепленными на них рядами ударных элементов, каждый из которых расположен между рядами ударных элементов противолежащего диска. Осевое загрузочное устройство выполнено в виде двух полых горизонтальных шнековых валов, жестко соединенных с дисками. В предложенном решении между внутренней вертикальной поверхностью цилиндрического корпуса и дисками образованы дополнительные рабочие объемы. Каждый из дополнительных рабочих объемов ограничен радиальными ребрами, жестко закрепленными на внешней поверхности дисков и на внутренней вертикальной поверхности цилиндрического корпуса. Торцы полых горизонтальных шнековых валов жестко соединены с дисками посредством перфорированных втулок. Конические отверстия перфорированных втулок сообщаются большими основаниями с дополнительными рабочими объемами. Зазор между вершинами радиальных ребер больше 2d_max, где d_max - максимальный размер частиц готового продукта. Между внешними торцами радиальных ребер на внутренней вертикальной поверхности цилиндрического корпуса и его внутренней цилиндрической поверхностью жестко закреплены цилиндрические кольца с поперечным сечением в виде прямоугольной трапеции. Наклонная сторона прямоугольной трапеции соединяет крайнюю точку на вершине радиального ребра и внутреннюю кромку отверстия тангенциального разгрузочного устройства.

Сущность изобретения поясняется графическими материалами, где на фиг. 1 изображено продольное сечение цилиндрического корпуса, на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1 (поперечное сечение цилиндрического корпуса), на фиг. 3 - разрез Б-Б на фиг. 1 (поперечное сечение цилиндрического корпуса).

Дезинтегратор содержит цилиндрический корпус 1 с осевым загрузочным 2 и тангенциальным разгрузочным 3 устройствами. Осевое загрузочное устройство 2 выполнено в виде двух полых горизонтальных шнековых валов, жестко соединенных с вертикальными дисками 4 и 5. В цилиндрическом корпусе 1 размещены с возможностью встречного вращения диски 4 и 5 с жестко, например сваркой, закрепленными на них рядами ударных элементов, 6 и 7 соответственно, каждый из которых расположен между рядами ударных элементов противолежащего диска. Между внутренней вертикальной поверхностью цилиндрического корпуса 1 и дисками 4 и 5 образованы дополнительные рабочие объемы 8. Каждый из дополнительных рабочих объемов 8 ограничен радиальными ребрами 9 и 10, жестко закрепленными, например сваркой, на внешней поверхности дисков 4 и 5 и на внутренней вертикальной поверхности цилиндрического корпуса 1, соответственно. Торцы полых горизонтальных шнековых валов жестко, например сваркой, соединены с дисками 4 и 5 посредством перфорированных втулок 11, расположенных между полыми горизонтальными шнековыми валами и дисками 4 и 5. Конические отверстия 12 перфорированных втулок 11 сообщаются большими основаниями с дополнительными рабочими объемами 8. Зазор между вершинами радиальных ребер 9 и 10 больше 2d_max, где d_max - максимальный размер частиц готового продукта. Между внешними торцами радиальных ребер 10 на внутренней вертикальной поверхности цилиндрического корпуса 1 и его внутренней цилиндрической поверхностью жестко закреплены, например сваркой, цилиндрические кольца 13 с поперечным сечением в виде прямоугольной трапеции. Наклонная сторона прямоугольной трапеции соединяет крайнюю точку на вершине радиального ребра 10 и внутреннюю кромку отверстия тангенциального разгрузочного устройства 3.

Дезинтегратор работает следующим образом. Измельчаемый материал, например известняк, влажностью до 2%, подается в два противоположно расположенные полые горизонтальные шнековые валы осевого загрузочного устройства 2, посредством которых он направляется во внутреннюю полость цилиндрического корпуса 1. Мелкие частицы через конические отверстия 12 перфорированных втулок 11 направляются в дополнительные рабочие объемы 8, где происходит их истирание между радиальными ребрами 9 и 10. Для исключения забивания материалом конических отверстий 12 перфорированных втулок 11 они большими основаниями сообщаются с дополнительными рабочими объемами 8. Для предотвращения скапливания измельченного материала в области соединения внутренней вертикальной поверхности цилиндрического корпуса 1 и его внутренней цилиндрической поверхности в области схождения этих поверхностей жестко закреплены цилиндрические кольца 13 с поперечным сечением в виде прямоугольной трапеции, наклонная сторона которой соединяет крайнюю точку на вершине радиального ребра 10 и внутреннюю кромку отверстия тангенциального разгрузочного устройства 3. На выходе из дополнительных рабочих объемов 8 измельченные частицы по наклонной поверхности цилиндрических колец 13 направляются в сторону тангенциального разгрузочного устройства 3.

Крупные частицы направляются в рабочее пространство между противоположно вращающимися дисками 4 и 5, на внутренних поверхностях которых закреплены ряды ударных элементов 6 и 7. Пройдя первый внутренний ряд ударных элементов 6, материал попадает на последующий ряд 7, где подвергается интенсивным ударным и истирающим нагрузкам. Готовый продукт вылетает из цилиндрического корпуса 1 через тангенциальное разгрузочное устройство 3.

Для исключения заклинивания материала между радиальными ребрами 9 и 10 зазор между вершинами радиальных ребер больше 2d_max, где d_max - максимальный размер частиц готового продукта.

Применение перфорированных втулок позволяет осуществить классификацию материала до его подачи на первый ряд ударных элементов и обеспечить селективное воздействие на частицы материала в зависимости от их размеров: мелкие частицы измельчаются истиранием в дополнительных рабочих объемах, а крупные частицы измельчаются ударом и истиранием в рабочем пространстве с помощью ударных элементов дисков.

Применение дезинтегратора с дополнительными рабочими объемами, каждый из которых ограничен радиальными ребрами, жестко закрепленными на внешней поверхности диска и на внутренней вертикальной поверхности цилиндрического корпуса, позволяет значительно повысить эффективность процесса измельчения и увеличить производительность по готовому классу измельчаемого материала за счет селективного воздействия на материал.