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 ударной мельницы (Авторское свидетельство СССР на изобретение №671839, В02С 13/14, опубл. 05.07.1979, бюл. №25), 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.

Технической проблемой 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, бюл. №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 загрузочным и разгрузочным патрубками и противоположно вращающиеся верхний и нижний диски.

Однако данное устройство характеризуется низкой эффективностью процесса измельчения. Это связано с низкой интенсивностью движения частиц материала в рабочем пространстве между верхним и нижним дисками и незначительными раздавливающими нагрузками на измельчаемый материал.

Изобретение направлено на повышение эффективности процесса измельчения за счет повышения интенсивности движения частиц материала в рабочем пространстве между верхним и нижним дисками.

Это достигается тем, что центробежный дисковый измельчитель содержит цилиндрический корпус с загрузочным и разгрузочным патрубками, противоположно вращающиеся верхний и нижний диски. В предложенном решении в центре нижнего диска имеется цилиндрическое углубление с диаметром, равным внутреннему диаметру загрузочного патрубка и глубиной D_max, где D_max - максимальный размер частиц исходного материала. На верхней поверхности нижнего диска и на нижней поверхности верхнего диска выполнены дугообразные канавки полукруглого поперечного сечения, которые направлены на нижнем и верхнем дисках в противоположные стороны. Вертикальный зазор между впадинами дугообразных канавок нижнего и верхнего дисков уменьшается от центра к периферии и равен (1…2) D_max в центральной части дисков и (1…2) d_max - нa их периферии, где d_max - максимальный размер частиц готового продукта. Верхняя поверхность нижнего диска и нижняя поверхность верхнего диска выполнены коническими с углом наклона образующей α>ϕ, где ϕ - угол естественного откоса материала.

Сущность изобретения поясняется чертежом, где на фиг. 1 изображен разрез А-А на фиг. 2; на фиг. 2 - разрез Б-Б на фиг. 1 (нижний диск); на фиг. 3 - разрез В-В на фиг. 1 (верхний диск).

Центробежный дисковый измельчитель содержит цилиндрический корпус 1 с загрузочным 2 и разгрузочным 3 патрубками. К загрузочному патрубку 2 прикреплен верхний диск 4. В нижней части корпуса 1 расположен нижний вал 5, к которому жестко, например сваркой, прикреплен нижний диск 6. Верхняя поверхность нижнего диска 6 и нижняя поверхность верхнего диска 4 выполнены коническими с углом α наклона образующей α>ϕ, где ϕ - угол естественного откоса материала. В центре нижнего диска 6 имеется цилиндрическое углубление 7 с диаметром, равным внутреннему диаметру загрузочного патрубка 2 и глубиной D_max, где D_max - максимальный размер частиц исходного материала. На верхней поверхности нижнего диска 6 и на нижней поверхности верхнего диска 4 имеются дугообразные канавки 8 и 9, соответственно, полукруглого поперечного сечения, которые на нижнем 6 и верхнем 4 дисках направлены в противоположные стороны. Глубина дугообразных канавок 8 и 9 полукруглого поперечного сечения нижнего 6 и верхнего 4 дисков уменьшается от центра к периферии, при этом вертикальный зазор между впадинами дугообразных канавок 8 и 9 равен (1…2) D_max в центральной части дисков 4 и 6 и (1…2)d_max - на их периферии, где d_max - максимальный размер частиц готового продукта.

Для исключения заклинивания вертикального зазора между впадинами дугообразных канавок 8 и 9, образованного их суммарной глубиной и расстоянием между верхним 4 и нижним 6 дисками, предусмотрена пружинная опора 10, посредством которой верхний 4 диск крепится к загрузочному патрубку 2.

Центробежный дисковый измельчитель работает следующим образом. Измельчаемый материал, например известняк влажностью до 2%, попадает в загрузочный патрубок 2, затем в углубление 7 нижнего диска 6, вращающегося от нижнего вала 5. В углублении 7 нижнего диска 6 происходит накопление частиц материала, которые затем за счет центробежной силы перемещаются по траекториям дугообразных канавок 8 полукруглого поперечного сечения на нижнем диске 6. При данном перемещении во время встречного вращения дисков 4 и 6 частицы материала периодически перетекают снизу вверх в дугообразные канавки 9 полукруглого поперечного сечения верхнего диска 4. При противоположном направлении вращения верхнего диска 4 и нижнего диска 6 переменно-противоположное движение частиц в дугообразных канавках 8 и 9 имеет высокочастотный циклический характер. Вследствие этого интенсивность движения частиц в дугообразных канавках 8 и 9 возрастает. Здесь возникают нагрузки на измельчаемый материал, связанные с раздавливающими силами, создаваемыми противоположно вращающимися верхним 4 и нижним 6 дисками с дугообразными канавками 8 и 9 полукруглого поперечного сечения, направленными в противоположные стороны. При этом частицы материала многократно перетекают из дугообразных канавок 8 в дугообразные канавки 9 и обратно во время противоположного вращения верхнего 4 и нижнего 6 дисков. Недробимые куски материала разгружаются за счет поднятия верхнего диска 4 при сжатии пружин 10. Готовый продукт вылетает из корпуса 1 через разгрузочный патрубок 3. Для обеспечения интенсивного движения частиц от центра верхнего и нижнего дисков 4 и 6 к их периферии верхняя поверхность нижнего диска 6 и нижняя поверхность верхнего диска 4 выполнены коническими с углом наклона образующей α>ϕ, где ϕ - угол естественного откоса материала.

Конструкция центробежного дискового измельчителя с противоположно вращающимися нижним 6 и верхним 4 дисками, имеющими конические рабочие поверхности, на которых выполнены дугообразные канавки 8 и 9 полукруглого поперечного сечения, которые направлены на нижнем и верхнем дисках в противоположные стороны, позволяет повысить интенсивность движения частиц и их взаимодействия между собой.

Все вышесказанное позволит повысить эффективность процесса измельчения и увеличить производительность по готовому классу измельчаемого материала за счет повышения интенсивности движения частиц и их взаимодействия между собой.