ЦЕНТРОБЕЖНЫЙ ДИСКОВЫЙ ИЗМЕЛЬЧИТЕЛЬ
CENTRIFUGAL DISC GRINDER

Изобретение относится к устройствам для измельчения различных материалов и может быть использовано при производстве строительных материалов, а также в других отраслях промышленности.
Известна конструкция центробежного дискового измельчителя (Семикопенко И.А., Воронов В.П., Беляев Д.А., Маняхин А.С. Определение мощности, затрачиваемой на измельчение частицы между двумя коническими поверхностями // Вестник БГТУ им. В.Г. Шухова. 2018. № 5. С. 78-81), содержащего цилиндрический корпус, внутри которого расположены два вращающихся в противоположных направлениях верхний и нижний диски с конической рабочей поверхностью.
Известна конструкция центробежной ударной мельницы (Авторское свидетельство СССР на изобретение №671839, ВО2С 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 известных конструкций 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, В02 С 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.
C существенными признаками заявленного изобретения совпадает следующая совокупность признаков прототипа: цилиндрический корпус с загрузочным и разгрузочным патрубками и противоположно вращающиеся верхний и нижний диски.
Однако известное устройство характеризуется низкой эффективностью процесса измельчения. Это связано с незначительными нагрузками на измельчаемый материал и отсутствием селективного воздействия на материал в зависимости от его крупности.
Изобретение направлено на повышение эффективности процесса измельчения за счет повышения нагрузок на измельчаемый материал и селективного воздействия на материал в зависимости от его крупности.
max
max
max
Это достигается тем, что центробежный дисковый измельчитель содержит цилиндрический корпус с загрузочным и разгрузочным патрубками, противоположно вращающиеся верхний и нижний диски. Согласно предложенному решению диски выполнены коническими. Нижний конический диск выполнен с разбрасывателем в центре и углом наклона верхней рабочей поверхности, превышающем угол естественного откоса материала. Расстояние между нижней рабочей поверхностью верхнего конического диска и верхней рабочей поверхностью нижнего конического диска уменьшается от центра к периферии от (1,2…1,5)D до (0,1…0,5)D, где D – максимальный размер частиц измельчаемого материала. На рабочих поверхностях конических дисков жестко закреплены криволинейные ребра прямоугольного поперечного сечения в виде спирали, закрученные в противоположные стороны, высота которых равномерно уменьшается от центра к периферии с обеспечением технологического зазора между торцами криволинейных ребер двух конических дисков.
Сущность изобретения поясняется чертежом, где на фиг.1 изображен продольный разрез измельчителя; на фиг.2 – разрез А-А на фиг. 1 (криволинейное ребро нижнего конического диска); на фиг. 3 – разрез Б-Б на фиг. 1(криволинейное ребро верхнего конического диска).
max
max
max
Центробежный дисковый измельчитель содержит цилиндрический корпус 1 с загрузочным 2 и разгрузочным 3 патрубками, противоположно вращающиеся верхний 4 и нижний 5 диски. Верхний конический диск 4 получает вращение от загрузочного патрубка 2, а нижний конический диск 5 вращается от нижнего вала 6. Нижний конический диск 5 выполнен с разбрасывателем 7 в центре и углом наклона α верхней рабочей поверхности 8, превышающем угол β естественного откоса материала. Расстояние между нижней рабочей поверхностью 9 верхнего конического диска 4 и верхней рабочей поверхностью 8 нижнего конического диска 5 уменьшается от центра к периферии от (1,2…1,5)D до (0,1…0,5)D, где D – максимальный размер частиц измельчаемого материала. На рабочих поверхностях 8 и 9 конических дисков 4 и 5 жестко закреплены, например сваркой, криволинейные ребра 10 и 11 прямоугольного поперечного сечения в виде спирали, закрученные в противоположные стороны. Высота криволинейных ребер 10 и 11 равномерно уменьшается от центра к периферии конических дисков 4 и 5 с обеспечением технологического зазора между торцами 12 и 13 криволинейных ребер 10 и 11 двух конических дисков 4 и 5. В случае необходимости имеется возможность поднятия верхнего наклонного диска 4 за счет пружинной опоры 14.
max
max
max
Центробежный дисковый измельчитель работает следующим образом.Измельчаемый материал, например известняк влажностью до 2%, попадаетвзагрузочный патрубок 2. Из загрузочного патрубка 2 материал с помощью разбрасывателя 7 направляется в рабочее пространство между нижней рабочей поверхностью 9 верхнего конического диска 4 и верхней рабочей поверхностью 8 нижнего конического диска 5. Частицы материала попадают на верхнюю рабочую поверхность 8 нижнего конического диска 5, вращающегося от нижнего вала 6.Достигнув криволинейного ребра 11 на нижнем коническом диске 5,частицы материалаперемещаются в направлениикриволинейного ребра 10 верхнего конического диска 4. Здесь частицы измельчаются в технологическом зазоре между торцами 12 и 13, образованномкриволинейными ребрами 10 и 11 двух конических дисков 4 и 5,причем разрушение частиц осуществляется за счет удара и истирания.Частицы отбрасываются к верхней рабочей поверхности 8 нижнего конического диска 5, одновременно перемещаясь вдоль нее. При движении в направлении периферии конических дисков 4 и 5, частицы разрушаются за счет непрерывного воздействия со стороны криволинейных ребер 10 и 11 данных дисков. Уменьшение вертикального расстояния между рабочими поверхностями 8 и 9 конических дисков 4 и 5 от (1,2…1,5)D до (0,1…0,5)D связано с уменьшением размеров разрушившихся частиц.При постоянном уменьшении вертикального расстояния между рабочими поверхностями 8 и 9 двух конических дисков 4 и 5 частица материала не может продвинуться в направлении периферии конических дисков 4 и 5, пока не разрушится до соответствующего данному вертикальному расстоянию размера. При этом на частицы материала кроме ударных и истирающих нагрузок влияет раздавливающий эффект.Частицы материала направляются к периферии конических дисков 4 и 5 в сторону разгрузочного патрубка 3.Недробимые куски материала разгружаются за счет поднятия верхнего диска 4 при сжатии пружинной опоры 14.Готовый  продукт удаляется воздушным потоком из корпуса 1 через разгрузочный патрубок 3.Для исключения заклинивания материала в загрузочной части рабочего пространства между нижней рабочей поверхностью 9 верхнего конического диска 4 и верхней рабочей поверхностью 8 нижнего конического диска 5 вертикальное расстояние в данной зоне между ними равно (1,2…1,5)D.Для обеспечения интенсивного движения частиц в рабочем пространстве в сторону периферии конических дисков 4 и 5 угол наклона α верхней рабочей поверхности 8 нижнего конического диска 5 превышает угол β естественного откоса материала.Так как при перемещении материала в сторону периферии уменьшается расстояние между рабочими поверхностями 8 и 9 конических дисков 4 и 5, происходит последовательное разрушение частиц материала от самых крупных в начале рабочего пространства до самых мелких в его конце.Конструкция центробежного дискового измельчителя с противоположно вращающимися верхним коническим диском 4 и нижним коническим 5 дисками, а также с жестко закрепленными криволинейными ребрами 10 и 11 прямоугольного поперечного сечения в виде спирали позволяет обеспечить повышение нагрузок на измельчаемый материал и селективное воздействие на материал в зависимости от его крупности.
Все вышесказанное позволит повысить эффективность процесса измельчения, тем самым увеличить производительность по готовому классу измельчаемого материала.