Результат интеллектуальной деятельности: МЕЛЬНИЦА ТРУБНАЯ

Изобретение относится к технике измельчения твердых материалов и может найти применение в строительной, химической, металлургической промышленностях, а также в сельскохозяйственном производстве.

Известна трубная мельница (А.с. СССР 1349780, кл. B02C 17/04, 1987.), содержащая загрузочную, разгрузочную цапфы, привод и барабан, выполненный из соединенных между собой тетраэдальных или октаэдральных элементов, образуя винтовую колонну.

Недостатком известного устройства является недостаточная производительность, ограниченные технологические возможности.

Наиболее близкой к предлагаемому устройству является трубная винтовая мельница (патент РФ №2362627, кл. B02C 17/04, опубл. 27.07.2009, бюл. №21), содержащая загрузочную, разгрузочную цапфы, привод и барабан, смонтированный из секций, выполненных из восьми, десяти, двенадцати и т.д. четного числа равносторонних треугольников, соединенных между собой двумя боковыми сторонам, при этом секции соединены друг с другом свободными третьими сторонами треугольников с образованием винтового барабана, по периметру которого расположены направленные навстречу друг другу четыре, пять, шесть и более ломаных правых и левых винтовых линий, и снабженного внутренними четырьмя, пяти, шести и более винтовыми канавками, направленными навстречу друг другу с одинаковым шагом.

Недостатком известного устройства является недостаточная производительность, ограниченные технологические возможности.

Техническим решением задачи является повышение производительности и расширение технологических возможностей.

Техническое решение достигается тем, что в мельнице трубной, содержащей барабан, загрузочную, разгрузочную цапфы и привод, барабан изготовлен с образованием по внутреннему периметру направленных навстречу друг другу трех и более ломаных правых и левых винтовых линий, а также внутренних трех и более винтовых канавок с одинаковым шагом из секций, смонтированных из двух подсекций, выполненных из трех и более поочередно соединенных между собой боковыми сторонам равнобедренных трапеций и равнобедренных треугольников, основания которых в подсекции расположены в разные стороны, при этом секции соединены между собой большими основаниями трапеций, а подсекции соединены в секцию так, что основания равнобедренных треугольников одной подсекции присоединены к верхнему основанию равнобедренных трапеций второй подсекции, а основания равнобедренных треугольников второй подсекции присоединены к верхнему основанию равнобедренных трапеций первой подсекции.

Новизна заключается также в том, что по периметру барабана образованы винтовые поверхности из плоских элементов различной формы и размеров равнобедренных треугольников и равнобедренных трапеций, что обеспечивает нарушение стационарности потоков частиц измельчаемого материала и мелющих тел внутри барабана, повышает производительность и расширяет технологические возможности.

Новизна обусловлена также тем, что не только равнобедренные треугольники и равнобедренные трапеции, из которых собраны подсекции секций барабана, но и сами секции смонтированы под некоторыми углами друг к другу с образованием ломаных винтовых линий, что увеличивает энергоемкость и изменяет частоту взаимодействия частиц измельчаемого материала и мелющих тел друг с другом и со стенками барабана, что расширяет технологические возможности и повышает производительность.

Новизна заключается также в том, что поперечное проходное сечение барабана имеет форму многоугольника, площадь которого по длине многократно меняется от загрузки к выгрузке, обеспечивая периодическое поджатие частиц измельчаемого материала и мелющих тел, что увеличивает энергоемкость соударений, повышает производительность и расширяет технологические возможности.

Новизна обусловлена тем, барабан снабжен тремя, четырьмя, пяти, шести и т.д. винтовыми ломаными линиями равного шага, направленными навстречу друг к другу по периметру барабана и соответственно тремя, четырьмя, пятью, шестью и т.д. винтовыми канавками внутри барабана, направленными тоже навстречу друг другу, что обеспечивает создание направленных навстречу друг другу потоков измельчаемых материалов с максимальной энергоемкость соударений частиц друг к другу и со стенками барабана под разными углами, увеличивает частоту взаимодействия частиц измельчаемых материалов друг с другом, с мелющими телами и со стенками барабана, увеличивает производительность и расширяет технологические возможности.

Сущность изобретения поясняется чертежами, где: на фиг.1 изображена мельница трубная, общий вид; на фиг.2 - разрез А-А на фиг.1; фиг.3 - барабан мельницы, общий вид, вид спереди; на фиг.4 - вид А на фиг.3; фиг.5 - барабан мельницы, наглядное изображение.

Мельница трубная (фиг.1, фиг.2) состоит из барабана 1, загрузочной 2 и разгрузочной 3 цапф.

Барабан 1 (фиг.3) изготовлен из секций 4, смонтированных из двух подсекций, например 5 и 6, выполненных из трех и более поочередно соединенных между собой боковыми сторонам равнобедренных трапеций 7 и равнобедренных треугольников 8 (на фиг.3 одна из равнобедренных трапеций 7 и один из равнобедренных треугольников 8 выделены двойными линиями), основания которых в подсекции, например подсекции 5, расположены в разные стороны, например, в подсекции 5 основание 9 трапеции 7 и основание 10 треугольника 8 расположены в разные стороны подсекции, при этом секции соединены между собой большими основаниями трапеций 11, 12, как на фиг.3, а подсекции соединены в секцию так, что основания равнобедренных треугольников, например, одной подсекции 5 основания 10 присоединены к верхнему основанию, например 13 равнобедренных трапеций второй подсекции 6, а основания равнобедренных треугольников второй подсекции, например, подсекции 6 основание 14 присоединены к верхнему основанию 15 равнобедренных трапеций, например 7 первой подсекции 5.

В результате такой последовательной сборки элементов стенок барабана 1 по периметру образуются, например на фиг.3, пять правых и пять левых ломаных винтовых линий с одинаковым шагом S₁ и S₂. Одна из пяти левых ломаных винтовых линий с шагом S₁ показана на фиг.3 утолщенной линией 16-17-18-19-20, а одна из пяти правых ломаных винтовых линий с шагом S₂ показана на фиг.3 утолщенной линией 21-22-18-23-24.

Мельница трубная работает следующим образом.

Барабан 1 заполняется шарами или другой дробящей средой и измельчаемым материалом или одним измельчаемым материалом. При вращении барабана 1 плоские элементы - равносторонние трапеции 7 и равносторонние треугольники 8, смонтированные по периметру барабана 1 разнонаклоненными к оси вращения барабана 1 и друг к другу, работая как ковши (полки), захватывают различные по объему смеси мелющих тел и материала или смеси частиц различной крупности материала, поднимают их по направлению вращения барабана несколько выше угла естественного откоса, а затем направляют эти порции смеси материала и мелющих тел в направлениях, перпендикулярных этим полкам (ковшам), под некоторым углом не только к оси вращения барабана 1, но и к другим по массе потокам масс измельчаемого материала, движущимся внутри барабана 1 под другими углами и с другими скоростями. Длина траектории движении (амплитуда) масс материала и мелющих тел в значительной степени зависит от диаметра барабана 1, от углов наклона плоских элементов друг к другу и к оси вращения. Частота движения и соударений масс материала и мелющих тел определяется не только частотой вращения барабана 1, но и количеством разных по форме плоских элементов по периметру барабана 1. Поэтому в предлагаемой конструкции мельнице трубной обеспечивается повышение частотных характеристик, расширяются технологические возможности. Так как по длине барабана 1 от загрузки к выгрузке меняется многократно форма и размеры поперечного сечения, имеющего форму многоугольника, то обеспечивается периодическое поджатие масс измельчаемого материала, что увеличивает интенсивность энергоемкость соударений, расширяет технологические возможности, повышает производительность.

Технико-экономическое преимущество возникает за счет образования по периметру барабана винтовых поверхностей из плоских элементов различной формы и размеров в виде равнобедренных трапеций и равнобедренных треугольников, что обеспечивает нарушение стационарности потоков частиц измельчаемого материала и мелющих тел внутри барабана, увеличивает частоту взаимодействия мелющих тел и частиц измельчаемого материала не только друг с другом, но и со стенками барабана, повышает производительность и расширяет технологические возможности.