Результат интеллектуальной деятельности: ЦЕНТРОБЕЖНЫЙ ДИСКОВЫЙ ИЗМЕЛЬЧИТЕЛЬ

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).

Недостатками известной конструкции является низкая эффективность процесса измельчения и низкая тонкость помола.

Наиболее близким техническим решением к предлагаемому, принятым за прототип, является центробежный дисковый измельчитель (Патент РФ на полезную модель №145376, В02С 13/20, опубл. 20.09.2014, бюлл. №26), содержащий цилиндрический корпус с загрузочным и разгрузочным патрубками, противоположно вращающиеся плоские верхний и нижний диски с ударными элементами, ударные элементы выполнены в виде спирали, которые на верхнем и нижнем дисках направлены в противоположные стороны.

С существенными признаками заявленного изобретения совпадает следующая совокупность признаков прототипа: цилиндрический корпус с разгрузочным патрубком и противоположно вращающиеся диски с ударными элементами, которые на дисках направлены в противоположные стороны.

Однако данное устройство характеризуется низкой эффективностью процесса измельчения. Это связано с недостаточным количеством соударений частиц и незначительными истирающими нагрузками на измельчаемый материал вследствие низкой концентрации частиц в периферийной части.

Изобретение направлено на повышение эффективности процесса измельчения и производительности по готовому продукту за счет увеличения концентрации частиц в периферийной части дисков, что приводит к увеличению истирающих нагрузок на измельчаемый материал.

Это достигается тем, что центробежный дисковый измельчитель содержит цилиндрический корпус с разгрузочным патрубком, противоположно вращающиеся диски с ударными элементами, которые на дисках направлены в противоположные стороны. Согласно предлагаемому решению, измельчитель имеет два загрузочных горизонтальных патрубка. Диски расположены вертикально. Ударные элементы жестко закреплены на дисках от центра к периферии по спиралям Архимеда. Ударные элементы одного диска расположены между ударными элементами другого диска. На рабочих поверхностях дисков между рядами ударных элементов жестко закреплены концентрические кольца, а между ударными элементами одного ряда - концентрические секторы, толщина которых равномерно увеличивается от центра к периферии дисков. Концентрические кольца одного диска соответствуют концентрическим секторам другого диска. Максимальный зазор между концентрическими кольцами и секторами противоположных дисков равен (2…5)D_max, а минимальный зазор равен (2…5)d_max, где D_max - максимальный размер частиц исходного материала, d_max - максимальный размер частиц готового продукта. Высота ударных элементов дисков равномерно уменьшается от центра к периферии с учетом технологического зазора, равного расстоянию между наружными кромками ударных элементов и внешней поверхностью концентрических колец противоположного диска.

Сущность изобретения поясняется чертежом, где на фиг. 1 изображен продольный разрез А-А на фиг. 2 (центробежный дисковый измельчитель);

на фиг. 2 - разрез Б-Б на фиг. 1 (поперечный разрез корпуса); на фиг. 3 - разрез В-В на фиг. 1 (поперечный разрез корпуса).

Центробежный дисковый измельчитель содержит цилиндрический корпус 1 с двумя загрузочными горизонтальными патрубками 2, выполненными со шнеками и разгрузочным патрубком 3 и противоположно вращающиеся диски 4 и 5 с ударными элементами 6. Причем оба диска 4 и 5 расположены вертикально.

Ударные элементы 6 жестко, например сваркой, закреплены от центра к периферии дисков 4 и 5 по спиралям Архимеда. Ударные элементы 6 одного диска расположены между ударными элементами 6 другого диска и направлены в противоположные стороны. На рабочих поверхностях дисков 4 и 5 между рядами ударных элементов 6 жестко закреплены, например сваркой, концентрические кольца 7, а между ударными элементами 6 одного ряда - концентрические секторы 8. Толщина концентрических колец 7 и концентрических секторов 8 равномерно увеличивается от центра к периферии дисков 4 и 5. Концентрические кольца 7 одного диска расположены напротив концентрических секторов 8 другого диска. Максимальный зазор между концентрическими кольцами 7 и концентрическими секторами 8 противоположных дисков равен (2…5)D_max, а минимальный зазор равен (2…5)d_max, где D_max - максимальный размер частиц исходного материала, d_max - максимальный размер частиц готового продукта. Высота ударных элементов 6 дисков 4 и 5 равномерно уменьшается от центра к периферии с учетом технологического зазора, равного расстоянию между наружными кромками ударных элементов 6 и внешней поверхностью концентрических колец 7 противоположного диска.

Центробежный дисковый измельчитель работает следующим образом. Измельчаемый материал, например известняк влажностью до 3%, подается через два загрузочных горизонтальных патрубка 2, выполненные со шнеками, и направляются в зону действия ударных элементов 6 дисков 4 и 5. За счет одновременной подачи материала двумя горизонтальными загрузочными патрубками 2, а также вследствие применения концентрических колец 7 и концентрических секторов 8, толщина которых равномерно увеличивается от центра к периферии дисков 4 и 5, увеличивается концентрация частиц при их прохождении зоны действия ударных элементов 6. В результате увеличения концентрации частиц возникают дополнительные нагрузки на измельчаемый материал, связанные с истирающим взаимодействием частиц между собой. Готовый продукт вылетает из корпуса 1 через разгрузочный патрубок 3. Вертикальное расположение дисков 4 и 5 исключает завал измельчаемым материалом рабочего объема измельчителя, равномерно распределяя материал и направляя его от центра к периферии дисков.

Противоположно вращающиеся ударные элементы 6, направленными по спиралям Архимеда в противоположные стороны от центра к периферии дисков 4 и 5 обеспечивают интенсификацию движения частиц в пересекающихся траекториях, что повышает интенсивность воздействия на материал со стороны ударных элементов 6 дисков 4 и 5. Установка на рабочих поверхностях дисков 4 и 5 концентрических колец 7 и концентрических секторов 8, толщина которых равномерно увеличивается от центра к периферии, позволяет увеличить концентрацию частиц в периферийной части дисков 4 и 5. Вследствие увеличения концентрации частиц материала в зазоре между концентрическими кольцами 7 и концентрическими секторами 8 двух дисков обеспечивается возрастание эффекта разрушения материала от действия истирающих сил.

Все вышесказанное позволит повысить эффективность процесса измельчения и производительность по готовому классу измельчаемого материала.