Результат интеллектуальной деятельности: ДЕЗИНТЕГРАТОР

Изобретение относится к устройствам для измельчения и смешения различных материалов и может быть использовано при производстве строительных материалов, а также в других отраслях промышленности.

Известна конструкция дезинтегратора (Семикопенко И.А., Воронов В.П., Смирнов Д.В. Расчет конструктивных параметров загрузочного узла дезинтегратора при установке патрубка рецикла материала // Вестник БГТУ им. В.Г. Шухова. 2019. №5. С. 165-169), содержащего цилиндрический корпус, внутри которого расположены два вращающихся в противоположных направлениях ротора в виде дисков с ударными элементами с плоской рабочей поверхностью.

Известна также конструкция дезинтегратора (авторское свидетельство СССР на изобретение №1572694, В02С 13/22, опубл. 23.06.1990, бюл. №23), 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.

Технической проблемой известных конструкций является низкая эффективность процесса измельчения и низкая производительность по готовому продукту.

Наиболее близким техническим решением к предлагаемому, принятым за прототип, является дезинтегратор (авторское свидетельство СССР на изобретение №1694211, В02С 13/22, опубл. 30.11.1991, бюл. №44), содержащий цилиндрический корпус с осевым загрузочным и тангенциальным разгрузочным патрубками (устройствами), в котором друг над другом соосно размещены с возможностью встречного вращения диски с рядами ударных элементов, каждый из которых расположен между соседними ударными элементами противолежащего диска, ударные элементы установлены по сторонам квадратов с общим центром.

С существенными признаками заявленного изобретения совпадает следующая совокупность признаков прототипа: цилиндрический корпус с осевым загрузочным и тангенциальным разгрузочным устройствами и с размещенными в цилиндрическом корпусе с возможностью встречного вращения дисками с ударными элементами, каждый из которых расположен между соседними ударными элементами противолежащего диска.

Однако данное устройство характеризуется низкой эффективностью процесса измельчения и низкой производительностью по готовому продукту. Это связано с незначительным воздействием на частицы перед их попаданием на первый внутренний ряд ударных элементов.

Изобретение направлено на увеличение производительности по готовому продукту за счет повышения эффективности процесса измельчения.

Это достигается тем, что дезинтегратор содержит цилиндрический корпус с осевым загрузочным и тангенциальным разгрузочным устройствами. В корпусе размещены с возможностью встречного вращения диски с рядами ударных элементов, каждый из которых расположен между рядами ударных элементов противолежащего диска. Согласно предложенному решению в центре внутренней поверхности верхнего диска по окружности жестко прикреплены вертикальные стойки, внутренние торцы которых находятся на одном диаметре с диаметром загрузочного устройства, а к нижним торцам жестко прикреплен разгонный конус с образующей, расположенной под углом, большим угла естественного откоса материала. На наружной поверхности разгонного конуса симметрично в плане жестко закреплены радиальные лопатки с минимальным расстоянием между смежными радиальными лопатками, превышающем D_max, где D_max - максимальный размер частиц измельчаемого материала. На концах радиальных лопаток жестко закреплены сферические накопители с внутренним диаметром, превышающим 2D_max и со сквозными вертикальными вырезами шириной (0,5…1,0)D_max. Рабочая поверхность каждой радиальной лопатки совпадает с кромкой круглого входного отверстия диаметром D_max в сферическом накопителе. На наружной поверхности нижнего диска посредством вертикальных держателей на высоте сферических накопителей симметрично в плане жестко закреплены призматические молотки, боковой профиль которых соответствует профилю сквозных вертикальных вырезов с соблюдением технологического зазора.

Сущность изобретения поясняется графическими материалами, где на фиг. 1 - разрез А-А на фиг. 2 (продольное сечение дезинтегратора), фиг. 2 - разрез Б-Б на фиг. 1 (разгонный конус), фиг. 3 - разрез В-В на фиг. 1 (сферические накопители), фиг. 4 - вид Г на фиг. 1 (призматические молотки).

Дезинтегратор содержит цилиндрический корпус 1 с осевым загрузочным 2 и тангенциальным разгрузочным 3 устройствами. В корпусе 1 размещены с возможностью встречного вращения диски 4 и 5 с рядами ударных элементов, соответственно 6 и 7, каждый из которых расположен между рядами ударных элементов противолежащего диска. В центре внутренней поверхности верхнего диска 4 по окружности жестко прикреплены, например сваркой, вертикальные стойки 8, внутренние торцы которых находятся на одном диаметре с диаметром загрузочного устройства 2. К нижним торцам вертикальных стоек 8 жестко прикреплен, например сваркой, разгонный конус 9 с образующей, расположенной под углом, большим угла естественного откоса материала. На наружной поверхности разгонного конуса 9 симметрично в плане жестко закреплены, например сваркой, радиальные лопатки 10. При этом минимальное расстояние между смежными радиальными лопатками 10 превышает D_max, где D_max - максимальный размер частиц измельчаемого материала. На концах радиальных лопаток 10 жестко закреплены, например сваркой, сферические накопители 11 с внутренним диаметром, превышающим 2D_max и со сквозными вертикальными вырезами 12 шириной (0,5…1,0)D_max. Рабочая поверхность каждой радиальной лопатки 10 совпадает с кромкой круглого входного отверстия 13 диаметром D_max в сферическом накопителе 11. На наружной поверхности нижнего диска 5 посредством вертикальных держателей 14 на высоте сферических накопителей 11 симметрично в плане жестко закреплены, например сваркой, призматические молотки 15, боковой профиль которых соответствует профилю сквозных вертикальных вырезов 12 с соблюдением технологического зазора.

Дезинтегратор работает следующим образом. Измельчаемый материал, например глина влажностью до 2%, подается через осевое загрузочное устройство 2 в центральную часть корпуса 1 на наружную поверхность разгонного конуса 9, закрепленного при помощи вертикальных стоек 8 к верхнему диску 4 и посредством радиальных лопаток 10 направляется в сторону сферических накопителей 11. Под действием центробежной силы частицы материала поступает через круглое входное отверстие 13 во внутреннюю полость сферического накопителя 11. При этом под действием силы Кориолиса частицы прижимаются к внутренней боковой стенке сферического накопителя противоположно направлению вращения разгонного конуса 9. При встречном движении разгонного конуса 9 со сферическими накопителями 11 и вертикальных держателей 14 с призматическими молотками 15, проникающими во внутреннюю полость сферических накопителей 11 через сквозные вертикальные вырезы 12, осуществляется предварительное разрушение кусков материала. После предварительного разрушения материала частицы выпадают через сквозные вертикальные вырезы 12 в направлении нижнего диска 5, вращающегося совместно с призматическими молотками 15. Достигнув поверхности нижнего диска 5, частицы под действием центробежной силы направляются к внутреннему ряду ударных элементов 6, вращающемуся противоположно нижнему диску 5, на дальнейшее измельчение. Частицы, прошедшие внутренний ряд ударных элементов 6, направляются к последующим рядам 7, где осуществляется окончательный помол материала. Готовый продукт вылетает из корпуса 1 через тангенциальное разгрузочное устройство 3.

Применение разгонного конуса 9 с радиальными лопатками 10, расположенными под углом к горизонту, превышающим угол естественного откоса материала, обеспечивает интенсивную подачу материала в сторону сферических накопителей 11, т.е. в зону предварительного измельчения материала. Применение сферических накопителей 11 со сквозными вертикальными вырезами 12 и призматических молотков 15 обеспечивает предварительное разрушение кусков материала перед их подачей на внутренний ряд ударных элементов 6. Минимальное расстояние между смежными радиальными лопатками 10, превышающее D_max, определяется возможностью прохождения материала по наружной поверхности разгонного конуса 9. Внутренний диаметр сферических накопителей 11, превышающий 2D_max, исключает заклинивание материала во внутренней полости сферического накопителя 11. Размер ширины вертикальных вырезов 12, равный (0,5…1,0)D_max, обеспечивает разрушение наиболее крупных кусков материала за счет удара и раздавливания, при этом мелкие частицы измельчаются преимущественно за счет истирания. Симметричное в плане расположение радиальных лопаток 10, сферических накопителей 11 и вертикальных держателей 14 с призматическими молотками 15 обеспечивает балансировку верхнего 4 и нижнего 5 дисков. Применение дезинтегратора предложенной конструкции позволяет обеспечить предварительное измельчение частиц материала в центральной части корпуса до их попадания на внутренний ряд ударных элементов и своевременный отвод предварительно измельченного материала в направлении нижнего диска.

Это значительно повышает эффективность процесса измельчения, тем самым увеличивает производительность по готовому продукту.