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, 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 (авторское свидетельство СССР на изобретение №1572694, В02С 13/22, 1990).

Известен также дезинтегратор, последний ряд ударных элементов которого выполнен в виде пальцев. Выходной патрубок расположен тангенциально к корпусу дезинтегратора (авторское свидетельство СССР на изобретение №908383, В02С 13/22, 1979).

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

Наиболее близким техническим решением к предлагаемому является дезинтегратор (патент РФ на изобретение №2429913, В02С 13/20, 2011), содержащий корпус с установленными внутри него роторами, 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…3)d_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.

С существенными признаками заявленного изобретения совпадает следующая совокупность признаков прототипа: корпус с установленными внутри него роторами, 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…3)d_max, а зазор между верхними кромками разбрасывающих лопаток и нижним торцом многоступенчатого корпуса больше значения b=d_max.

Однако данное устройство характеризуется низкой эффективностью процесса измельчения. Это связано с отсутствием классификации материала в кольцевом зазоре между внутренней поверхностью многоступенчатого корпуса и описываемым ударными билами диаметром многоступенчатого ротора, а также низким коэффициентом загрузки материалом ударных элементов внутреннего ряда.

Изобретение направлено на повышение эффективности процесса измельчения за счет классификации материала, а также увеличения коэффициента загрузки по высоте ударных элементов внутреннего ряда.

Это достигается тем, что дезинтегратор содержит корпус с установленными внутри него роторами. Под верхним горизонтальным диском на одной оси с загрузочным устройством закреплен с возможностью колебаний многоступенчатый корпус, на одной оси с которым на нижнем горизонтальном диске жестко закреплен многоступенчатый ротор с ударными билами. В нижней части многоступенчатого ротора жестко закреплены разбрасывающие лопатки. Кольцевой зазор между внутренней поверхностью многоступенчатого корпуса и диаметром, описываемым ударными билами многоступенчатого ротора, равен значению а=(2…3)d_max, где d_max - максимальный размер частиц измельчаемого материала. Зазор между верхними кромками разбрасывающих лопаток и нижним торцом многоступенчатого корпуса больше значения b=d_max. В предложенном решении многоступенчатый корпус имеет сквозные радиальные призматические каналы, расположенные симметрично относительно двух вертикальных плоскостей симметрии. Меньшее основание каждого призматического канала, расположенного на внутренней поверхности многоступенчатого корпуса, составляет по ширине (0,1…0,5)d_max, по высоте - 0,5…0,8 высоты многоступенчатого корпуса, на внешней поверхности которого между большими основаниями призматических каналов жестко закреплены радиальные ребра.

Сущность изобретения поясняется чертежом, где на фиг. 1 изображен поперечный разрез А-А на фиг. 2 (камера помола); на фиг. 2 - продольный разрез Б-Б на фиг. 1 (камера помола); на фиг. 3 - поперечный разрез В-В на фиг. 2 (призматические каналы).

Дезинтегратор содержит корпус 1 с установленными внутри него роторами, состоящими из горизонтальных дисков 2 и 3 и ударных элементов 4 и 5. Под верхним горизонтальным диском 2 на одной оси с загрузочным устройством 6 закреплен с возможностью колебаний многоступенчатый корпус 7. На нижнем горизонтальном диске 3 на одной оси с многоступенчатым корпусом 7 жестко, например сваркой, закреплен многоступенчатый ротор 8 с ударными билами 9. В нижней части многоступенчатого ротора 8 жестко, например сваркой, закреплены разбрасывающие лопатки 10. Кольцевой зазор между внутренней поверхностью многоступенчатого корпуса 7 и описываемым ударными билами 9 диаметром многоступенчатого ротора 8 равен значению а=(2…3)d_max, где d_max - максимальный размер частиц измельчаемого материала. Зазор между верхними кромками разбрасывающих лопаток 10 и нижним торцом многоступенчатого корпуса 7 больше значения b=d_max. Многоступенчатый корпус 7 имеет сквозные радиальные призматические каналы 11, расположенные симметрично относительно двух вертикальных плоскостей симметрии. Меньшее основание каждого призматического канала 11, расположенного на внутренней поверхности многоступенчатого корпуса 7, составляет по ширине (0,1…0,5)d_max, по высоте 0,5…0,8 высоты многоступенчатого корпуса 7, на внешней поверхности которого между большими основаниями призматических каналов 11 жестко закреплены, например сваркой, вертикальные ребра 12.

Дезинтегратор работает следующим образом. Измельчаемый материал, например известняк влажностью до 4%, направляется в корпус 1 через осевое загрузочное устройство 6, затем в кольцевой зазор между многоступенчатым корпусом 7 и многоступенчатым ротором 8. Материал попадает под ударные била 9 многоступенчатого ротора 8, закрепленного на нижнем горизонтальном диске 3, и отбрасывается на многоступенчатый корпус 7 под верхним горизонтальным диском 2. Мелкая фракция материала проходит через призматические каналы 11 и с помощью радиальных ребер 12 направляется в верхнюю часть ударных 4 элементов внутреннего ряда. Частично измельченный материал под действием силы тяжести направляется на разбрасывающие лопатки 10 и под действием центробежных сил, возникающих при вращении разбрасывающих лопаток 10, отбрасывается в нижнюю часть внутреннего ряда ударных 4 элементов. Пройдя внутренний ряд ударных 4 элементов, материал попадает на второй и последующие ряды роторов, в которых материал также подвергается интенсивным ударным и истирающим нагрузкам. После прохождения всех рядов ударных 4 и 5 элементов готовый продукт выносится из корпуса 1 через тангенциальное разгрузочное устройство.

Если в дезинтеграторе отсутствуют разбрасывающие лопатки 10, измельчаемый материал перемещается в зону действия ударных 4 элементов с недостаточной радиальной скоростью, что снижает пропускную способность первого ряда ударных 4 элементов, концентрацию материала в периферийной части камеры помола и производительность дезинтегратора в целом.

В случае отсутствия радиальных призматических каналов 11 в многоступенчатом корпусе 7 отсутствует классификация материала в процессе его измельчения в кольцевом зазоре между многоступенчатым корпусом 7 и многоступенчатым ротором 8, что снижает эффективность ударного воздействия на крупные куски измельчаемого материала. Ударные элементы 4 внутреннего ряда в этом случае воспринимают нагрузки от материала только в нижней части, что снижает их пропускную способность и приводит к неравномерному износу.

Таким образом, применение многоступенчатого корпуса со сквозными радиальными призматическими каналами и радиальными ребрами и многоступенчатого ротора в связи с остальными элементами дезинтегратора позволяет увеличить количество взаимодействий частиц материала между собой и ударными элементами, при этом обеспечивается интенсивное механическое воздействие на материал с непрерывным отводом мелкой фракции через призматические каналы на верхнюю часть ударных элементов внутреннего ряда, что приводит к повышению эффективности процесса измельчения.

Все вышесказанное позволит увеличить производительность по готовому классу измельчаемого материала.