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 струйно-дезинтеграторной мельницы, включающей корпус, вращающиеся в противоположные стороны диски с центральными разгонными трубами и ударными элементами, помольная камера в поперечном сечении выполнена в виде сопла Лаваля, при этом в диффузоре размещены ударные элементы, а в конфузоре - разгонные трубы, причем внутри последних смонтированы трубки подачи интенсификатора помола. (А.с. 1565509 СССР, МКИ³ В02С 13/22, 1988).

Известен также дезинтегратор, содержащий кожух с загрузочной воронкой и установленными внутри него роторами, при этом внутри ротора, расположенного со стороны загрузочной воронки, смонтирован маятниковый ударник, установленный эксцентрично относительно вала ротора на оси, закрепленной на боковой стенке кожуха. (А.с. 596283 СССР, МКИ³, В02С 13/22, 1978).

Недостатками известных конструкций является недостаточная эффективность процесса измельчения.

Наиболее близким к предлагаемому техническим решением, принятым за прототип, является дезинтегратор, содержащий кожух с загрузочной воронкой и установленными внутри него ударным приспособлением и роторами, имеющими ступицы и пальцевые диски, при этом ударное приспособление выполнено в виде шарнирно укрепленных на ступице ротора, расположенного со стороны загрузочной воронки, молотковых ударников, а кожух - с пальцами-отбойниками, неподвижно закрепленными по окружности на его боковой стенке за траекторией вращения крайних точек молотковых ударников. (А.с. 596282 СССР, МКИ³, В02С 13/22, 1978).

Недостатком данного устройства является низкая эффективность процесса измельчения ввиду недостаточного количества соударений частиц материала с молотковыми ударниками и пальцами-отбойниками.

Изобретение направлено на повышение эффективности процесса измельчения. Это достигается тем, что в дезинтеграторе, содержащем корпус с установленными внутри него роторами, согласно предлагаемому решению, под верхним горизонтальным диском на одной оси с загрузочным устройством закреплен с возможностью колебаний многоступенчатый корпус, на нижнем горизонтальном диске на одной оси с многоступенчатым корпусом жестко закреплен многоступенчатый ротор с ударными билами, в нижней части многоступенчатого ротора жестко закреплены разбрасывающие лопатки, при этом кольцевой зазор между внутренней поверхностью многоступенчатого корпуса и описываемым ударными билами диаметром многоступенчатого ротора равен значению а=2…3d_max, а зазор между верхними кромками разбрасывающих лопаток и нижним торцом многоступенчатого корпуса больше значения b=d_max, где d_max - максимальный размер частиц измельчаемого материала.

Сущность изобретения поясняется чертежами, где на фиг.1 изображен дезинтегратор, поперечный разрез А-А; на фиг.2 - дезинтегратор, поперечный разрез Б-Б, фиг.3 - продольный разрез камеры предварительного дробления и помола.

Дезинтегратор состоит из цилиндрического корпуса 1, в боковой части которого установлено разгрузочное устройство в виде тангенциального разгрузочного патрубка 2, а в центре на верхней части цилиндрического корпуса 1 установлен, например, в подшипниковой опоре (на чертеже 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 (на чертеже 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.

В нижней части цилиндрического корпуса 1 установлен нижний горизонтальный диск 6 с возможностью вращения на валу 7, установленном в подшипниковом узле (на чертеже не показан), закрепленном на нижней поверхности внешней стороны цилиндрического корпуса 1, например, болтовым соединением. Вращение нижний горизонтальный диск 6 получает от электродвигателя через клиноременную передачу (на чертеже не показаны).

Верхний горизонтальный диск 4, как и нижний горизонтальный диск 6, содержит ударные элементы 5 и 8, расположенные по концентрическим окружностям, причем ударные элементы 5 верхнего горизонтального диска 4 находятся между ударными элементами 8 нижнего горизонтального диска 6. Верхний горизонтальный диск 4 и нижний горизонтальный диск 6 вместе с внутренней поверхностью корпуса 1 образуют камеру помола.

На одной оси с загрузочным устройством на пружинных опорах закреплен многоступенчатый корпус 9. На каждой ступени корпуса по окружности расположены трапециевидные отражательные планки, а на торцевой поверхности - рифленые бронеплиты. На нижнем горизонтальном диске на одной оси с многоступенчатым корпусом жестко закреплен многоступенчатый ротор 10 с ударными билами. Для исключения заклинивания измельчаемого материала между многоступенчатым корпусом 9 и ротором 10 кольцевой зазор между внутренней поверхностью многоступенчатого корпуса и описываемым ударными билами диаметром многоступенчатого ротора равен значению а=2…3d_max. В верхней части многоступенчатого ротора жестко закреплен распределительный конус 11. Количество бил многоступенчатого ротора увеличивается от загрузочного устройства к нижнему горизонтальному диску. В нижней части многоступенчатого ротора жестко закреплены разбрасывающие лопатки 12. Для исключения заклинивания измельчаемого материала между разбрасывающими лопатками и многоступенчатым корпусом зазор между верхними кромками разбрасывающих лопаток и нижним торцом многоступенчатого корпуса должен быть больше значения b=d_max, где d_max - максимальный размер частиц измельчаемого материала. Для исключения заклинивания материала между разбрасывающими лопатками и ударными элементами первого внутреннего ряда радиальный зазор между описываемым разбрасывающими лопатками диаметром и ударными элементами первого внутреннего ряда должен быть больше значения δ=d_max.

При наличии разбрасывающих лопаток на нижнем горизонтальном диске создается воздушный поток в направлении к тангенциальному разгрузочному патрубку, который способствует перемещению измельчаемого материала через ударные элементы, что в целом повышает эффективность измельчения.

Дезинтегратор работает следующим образом. Измельчаемый материал, например известняк влажностью до 4%, шнековым питателем направляется в осевое загрузочное устройство, затем в кольцевой зазор между многоступенчатым корпусом и ротором. Материал попадает под ударные била ротора и отбрасывается на отражательные планки, установленные в многоступенчатом корпусе. При переходе со ступени на ступень материал дополнительно разрушается при ударе о боковые бронеплиты. Частично измельченный материал под действием силы тяжести направляется на разбрасывающие лопатки и под действием центробежных сил, возникающих при вращении разбрасывающих лопаток, отбрасывается к первому ряду ударных элементов. Пройдя первый ряд ударных элементов, материал попадает на второй и последующие ряды, в которых материал также подвергается интенсивным ударным и истирающим нагрузкам (фиг.2.). После прохождения всех рядов ударных элементов готовый продукт выводится из дезинтегратора через тангенциальное разгрузочное устройство 2.

Если в дезинтеграторе отсутствуют разбрасывающие лопатки, измельчаемый материал перемещается в зону действия ударных элементов с недостаточной радиальной скоростью, что снижает пропускную способность первого ряда ударных элементов, концентрацию материала в периферийной части камеры помола и производительность дезинтегратора в целом.

Таким образом, применение многоступенчатого корпуса и многоступенчатого ротора в связи с остальными элементами дезинтегратора позволяет увеличить количество взаимодействий частиц материала между собой и ударными элементами, при этом обеспечивается возрастание скорости обработки измельчаемого материала на каждой ступени, частицы подвергаются интенсивному механическому воздействию с непрерывным отводом мелкой фракции на последующие ступени измельчения, что приводит к повышению эффективности процесса измельчения и увеличению производительности дезинтегратора по готовому классу измельчаемого материала.