Результат интеллектуальной деятельности: РАЗМАЛЫВАЮЩАЯ ГАРНИТУРА ДИСКОВОЙ МЕЛЬНИЦЫ

Изобретение относится к размалывающим гарнитурам дисковых мельниц и предназначено для использования в строительной, целлюлозно-бумажной, химической и других отраслях промышленности.

Известна размалывающая гарнитура дисковой мельницы, включающая роторный и статорный диски, рабочая поверхность которых разделена на секторы с ножами и сквозными межножевыми канавками, нанесенными параллельно одной из радиальных кромок сектора /SU 878847, 07.11.1981/.

Недостатком известной гарнитуры является то, что часть суспензии остается необработанной, так как за счет турбуленции и перепадов давления часть суспензии проходит по канавкам, не попадая в зону размола.

Наиболее близким по технической сущности изобретением к предлагаемому является размалывающая гарнитура дисковой мельницы, включающая собранные из секторов статорный с входным отверстием и роторный диски, рабочая поверхность каждого из которых имеет центральную и периферийную кольцевые зоны с ножами и межножевыми канавками, и разгонную зону (В.А.ЧИЧАЕВ. Оборудование целлюлозно-бумажного производства, т.1. М., Лесная промышленность, 1981, с.176-178, рис.4.11 (г).

Недостатком известной гарнитуры является то, что часть суспензии, особенно вблизи межножевого зазора, проходит через него за счет перепадов давления и турбулизации, а часть суспензии, удаленная от межножевого зазора по высоте канавки, проходит по ней, не подвергаясь гидродинамическому и механическому воздействиям, что не позволяет повысить производительность, интенсифицировать процесс, снизить энергозатраты.

Задачей изобретения является повышение производительности, интенсификация процесса размола и снижение энергозатрат.

Для достижения указанной задачи в размалывающей гарнитуре дисковой мельницы, включающей собранные из секторов статорный с входным отверстием и роторный диски, рабочая поверхность каждого из которых имеет центральную и периферийную кольцевые зоны с ножами и межножевыми канавками, и разгонную зону, каждый сектор дисков ограничен радиусами, составляющими между собой центральный угол 45°, ножи на каждом секторе расположены тремя разделенными сквозными пазами группами, при этом на роторном диске ножи центральной группы установлены параллельно ножу, расположенному по направляющей, развернутой против направления вращения диска на угол 17-23° в точке пересечения концентричной окружности с радиусом 0,7 наружного радиуса диска с прямой, исходящей из центра диска под углом 9-14° к вертикальной осевой роторного диска по направлению вращения, центральная линия сектора разделяет центральную группу ножей на левую и правую части, при этом левая группа ножей сектора представляет собой копию правой части ножей центральной группы, развернутой на половину центрального угла сектора, а правая группа ножей сектора представляет собой копию левой части ножей центральной группы, развернутой на половину центрального угла сектора, причем продольная ось сквозных пазов сектора параллельна предыдущей, считая по направлению вращения, группе ножей сектора, на статорном диске ножи центральной группы установлены параллельно ножу, расположенному по направляющей, развернутой против направления перемещения материала на угол 2-5° в точке пересечения концентричной окружности с радиусом 0,7 наружного радиуса диска с прямой, исходящей из центра диска по направлению перемещения материала под углом 9-14° к вертикальной осевой роторного диска, центральная линия сектора разделяет центральную группу ножей на левую и правую части, при этом левая группа ножей сектора представляет собой копию правой части ножей центральной группы, развернутой на половину центрального угла сектора, а правая группа ножей сектора представляет собой копию левой части ножей центральной группы, развернутой на половину центрального угла сектора, причем продольная ось сквозных пазов сектора параллельна предыдущей, считая по направлению перемещения материала, группе ножей сектора, в центральной кольцевой зоне каждого сектора дисков равномерно по концентричной окружности выполнены, сообщенные с разгонной зоной и межножевыми канавками углубления, каждое из которых имеет трапецеидальную форму, большее основание которой обращено к центру диска, при этом боковые стенки каждого углубления в поперечном сечении выполнены в виде клина, вершина которого направлена к периферии диска

Каждая группа ножей сектора роторного диска может быть разделена пазами на подгруппы.

На фиг.1 изображена фронтальная проекция статорного диска размалывающей гарнитуры дисковой мельницы в сборе (группы ножей разделены на подгруппы).

Ближайшая к центру дисков окружность, изображенная тонкой линией, является кромкой входного отверстия статорного диска. Кольцевая полость, расположенная между входными окружными кромками отверстия статорного диска, и закрепленных на нем секторов является разгонной зоной.

На фиг.2 изображена фронтальная проекция роторного диска размалывающей гарнитуры дисковой мельницы в сборе. (Кольцевая полость между ближайшей к центру диска окружностью, изображенной тонкой линией, и закрепленными на диске секторами является разгонной зоной роторного диска).

На фиг.3 изображен сектор статорного диска размалывающей гарнитуры дисковой мельницы.

На фиг.4 изображен сектор роторного диска размалывающей гарнитуры дисковой мельницы.

На фиг.5 - сечение А-А на фиг.3.

На фиг.6 - сечение Г-Г на фиг.4.

На фиг.7 - сечение Б-Б на фиг.4.

На фиг.8 - сечение по В-В на фиг.3.

На фиг.9 - поперечное сечение статорного и роторного дисков в рабочем сопряженном рабочем положении.

Размалывающая гарнитура дисковой мельницы включает статорный и роторный диски, собранные из секторов, рабочая поверхность которых имеет периферийную рабочую зону «А» и расположенные от входной 1 до выходной 2 окружных кромок секторов ножи 3, межножевые канавки 4 и сквозные пазы 5.

Каждый сектор дисков ограничен радиусами, составляющими между собой центральный угол 45°, который обусловлен удобством сборки.

Точка пересечения концентричной окружности с радиусом 0,7 наружного радиуса диска с прямой, исходящей из центра, определена из условия распределения материала на диске.

Ножи на каждом секторе роторного и статорного дисков расположены тремя, разделенными сквозными пазами, группами (левая, центральная и правая).

На роторном диске ножи центральной группы установлены параллельно ножу, расположенному по направляющей, развернутой против направления вращения диска на угол γ=17-23° в точке пересечения концентричной окружности с радиусом 0,7 наружного радиуса диска с прямой, исходящей из центра диска под углом к вертикальной осевой роторного диска по направлению вращения, центральная линия сектора разделяет центральную группу ножей на левую и правую части, при этом левая группа ножей сектора представляет собой копию правой части ножей центральной группы, развернутой на половину центрального угла сектора, а правая группа ножей сектора представляет собой копию левой части ножей центральной группы, развернутой на половину центрального угла сектора, причем продольная ось сквозных пазов сектора параллельна предыдущей, считая по направлению вращения, группе ножей сектора.

На статорном диске ножи центральной группы установлены параллельно ножу, расположенному по направляющей, развернутой против направления перемещения материала на угол β=2-5° в точке пересечения концентричной окружности с радиусом 0,7 наружного радиуса диска с прямой, исходящей из центра диска по направлению перемещения материала под углом к вертикальной осевой роторного диска, центральная линия сектора разделяет центральную группу ножей на левую и правую части, при этом левая группа ножей сектора представляет собой копию правой части ножей центральной группы, развернутой на половину центрального угла сектора, а правая группа ножей сектора представляет собой копию левой части ножей центральной группы, развернутой на половину центрального угла сектора, причем продольная ось сквозных пазов сектора параллельна предыдущей, считая по направлению перемещения материала, группе ножей сектора.

Выбор меньших значений углов и β, чем в указанных интервалах, ведет к снижению транспортирующей способности материала и, как следствие, к снижению производительности, а, большего значения - к забиванию межножевого зазора обрабатываемым полуфабрикатом и, как следствие этого, полуфабрикат остается необработанным.

Выбор меньшего значения угла γ, чем в указанном интервале, ведет к снижению производительности и требуемого качества обрабатываемого полуфабриката, а увеличение - к забиванию канавок и межножевого зазора.

Каждая группа ножей сектора роторного диска может быть разделена пазами на подгруппы, что ведет к лучшему распределению обрабатываемого полуфабриката по рабочей площади дисков, а значит, и к повышению производительности, снижению энергозатрат.

Рабочая поверхность секторов статорного и роторного дисков размалывающей гарнитуры имеет центральную кольцевую зону «Б», в которой равномерно по концентричной окружности выполнены сообщенные с разгонной зоной и межножевыми канавками углубления 6, каждое из которых имеет трапецеидальную форму, большее основание которой обращено к центру дисков, при этом боковые стенки каждого углубления в поперечном сечении выполнены в виде клина, вершина которого направлена к периферии диска. Донные поверхности углублений выполнены под углом δ=22-28° к опорной поверхности дисков, уменьшение которого ведет к снижению транспортирующей способности, а увеличение - к забиванию межножевого зазора обрабатываемым полуфабрикатом.

Все секторы размалывающей гарнитуры дисковой мельницы крепятся на несущих дисках (условно не показано).

В рабочем положении статорного и роторного дисков межножевые канавки 4 и разделительные пазы 5 сообщены между собой.

Рабочая поверхность гарнитуры, охватывающая центральную коническую кольцевую зону «Б», имеет следующую характерную особенность:

- участок I представляет собой нерабочую донную поверхность межножевых канавок 4, разделительных пазов 5, начинающихся от входной окружной кромки 1 секторов с краями ножей 3 рабочих частей участка и углублений 6 (в поперечном сечении до окружной линии кромки 7 периферийной кольцевой зоны А.

Рабочая поверхность гарнитуры, охватывающая периферийную кольцевую зону «А», имеет следующую характерную особенность:

- участок II с протяженностью от входной окружной кромки 7 периферийной зоны «А» до выходной окружной кромки 2 сектора с ножами 3 с донной поверхностью межножевых канавок 4 и разделительных пазов 5.

Размалывающая гарнитура дисковой мельницы работает следующим образом.

Крутящий момент от привода передается валу, насаженному на его ведущем конце, подвижному несущему диску (условно не показано) и, закрепленному на нем, роторному диску.

Предварительная обработка волокнистого полуфабриката производится в зоне «Б» в следующем порядке. Волокнистая суспензия под давлением поступает в разгонную зону через входное отверстие статорного несущего диска, где за счет сил трения с неподвижной стенкой статорного диска и подвижной стенкой вращающегося роторного диска, закручивается, устремляется под действием центробежной и тангенциальной сил в сторону окружной кромки 1 секторов.

После пересечения входной кромки 1 секторов суспензия переходит в участок I центральной конической кольцевой зоны «Б» первичной обработки, где подвергается ударному воздействию со стороны выступающих концов ножей 3 и стенок углублений, обеспечивающему разрушение крупной фракции суспензии.

Полуфабрикат, прошедший первичную стадию обработки, под действием растущей центробежной силы входит в участок II зоны «А» обработки, где распределяется по межножевым канавкам 4 и разделительным пазам 5 роторного и статорного дисков за счет перекрещивания, открытости межножевого зазора и, как следствие, сообщенности между ними.

Проходя через рабочие кромки ножей 3, волокнистый полуфабрикат претерпевает возросшие по величине механическое и гидродинамическое воздействия.

За счет продолжающей возрастать до максимума центробежной силы обработанный полуфабрикат выбрасывается в приемную полость выходного коллектора и далее в сборник прошедшего обработку полуфабриката.

Таким образом, использование предлагаемой размалывающей гарнитуры по сравнению с известными аналогами позволит:

- энергозатраты за счет увеличения времени обработки волокнистого полуфабриката с обеспечением необходимого качества;

- повысит производительность за счет увеличения срока службы рабочих кромок ножей, а значит и всей размалывающей гарнитуры;

- интенсифицировать процесс обработки волокнистого полуфабриката за счет увеличения пути движения волокнистого полуфабриката в зоне обработки.