УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПОМОЛА МАТЕРИАЛОВ С ОДНОВРЕМЕННОЙ СЕПАРАЦИЕЙ

Полезная модель относится к устройствам для помола материалов с одновременной сепарацией и может быть использована в строительной, лакокрасочной, химической, фармацевтической, горнодобывающей и других отраслях промышленности.
Известна бисерная мельница (А.С. №102904 опубл. от 20.03.2011 г.), содержащая емкость, заполненную бисером, перемешивающее приспособление, состоящее из вала, с закрепленными на нем по высоте профильными мешалками в форме дисков и перфорированный сепаратор, отличающаяся тем, что в качестве емкости, заполненной бисером, содержит стакан диспергирования с рубашкой охлаждения, а также содержит крышку с торцевым уплотнением и резьбовыми отверстиями, перемешивающее приспособление, состоящее из вала и установленных на нем профильных дисковых мешалок, имеющих отверстия диаметром, составляющим 1/3 от диаметра мешалки, и имеющих зазор между внутренним диаметром стакана и каждой профильной мешалкой, причем дисковые мешалки установлены равномерно по всей высоте вала на расстоянии шага, рассчитываемого из соотношения h=0,5d-b, где h - длина шага, d - диаметр мешалки, b - толщина диска мешалки, составляющая (0,05-0,08)d, и на расстоянии от дна контейнера до нижней мешалки, составляющем 1,2-1,6 от величины шага, а также в нижней части содержит конусную воронку и неподвижно закрепленный щелевой сепаратор, представляющий из себя перфорированный диск, имеющий величину живого сечения, составляющую 10-15% от общей площади диска.
Недостатками указанной бисерной мельницы являются невозможность классификации мелющих тел и, как следствие, неэффективный помол, а также высокий износ перемешивающих органов.
Наиболее близким техническим решением по совокупности существенных признаков, является центробежная шаровая мельница непрерывного действия для тонкого измельчения (А.С. №39511 опубл. 28.08.1974 г.), включающая вращающиеся на валу сепараторы с шарами, свободно вставленными в пазы, неподвижный корпус и питающее вибрационное устройство, отличающаяся тем, что, с целью получения порошкообразного высокодисперсного продукта, мелющие шары, диаметр которых уменьшается в направлении подачи порошка, строго зафиксированы в плоскостях, перпендикулярных к оси мельницы и направлению подачи при помощи сепараторов.
Недостатками данного устройства являются высокая металлоемкость, сложность конструкции, низкая ремонтопригодность, малый рабочий объем, высокой износ рабочих частей.
Заявляемое устройство для помола материалов с одновременной сепарацией направлено на повышение эффективности помола материалов за счет уменьшения кратности циркуляции.
Поставленная цель достигается за счет того, что устройстве для помола материалов с одновременной сепарацией, содержащем цилиндрический пустотелый корпус с вращающимся в нем ротором, в пространство между которыми засыпаны мелющие шары различной крупности, согласно предлагаемому техническому решению, нижняя часть поверхности ротора выполнена в виде сита, в котором установлен регулировочный стакан для регулирования скорости воздуха, просасываемого через устройство.
Данная полезная модель способствует более эффективному помолу благодаря вращению мелющих шаров навстречу друг другу. Вращение от электродвигателя посредством клиноременной передачи передается на ротор. Передача вращательного движения осуществляется косвенно, т.е. вращение передается последовательно за счет фрикционных сил от вращающего ротора к шарам. Разность диаметров мелющих шаров способствует распределению в процессе работы исходного материала по всему рабочему объему мельницы согласно крупности. Мелющие тела приводятся во вращение только лишь за счет сил трения. Разность центробежной силы на материал позволяет достичь эффект сепарации.
Предлагаемая мельница должна иметь устройство варьирования частоты вращения, необходимое для последовательной передачи вращательного движения ротора к шарам, для избежание проскальзывания его в первоначальный момент пуска, и для регулировки крупности готового продукта. Исходный материал должен подаваться в мельницу, с заранее приведенными во вращение шарами. Режим работы - непрерывный.
В предлагаемой конструкции помол реализуется за счет воздействия на материал вращающихся мелющих шаров, отбрасываемых под действием центробежной силы от ротора к корпусу. Вновь поступаемый материал также отбрасывается к стенке корпуса. Регулируя центробежную силу, путем изменения частоты вращения, достигается оптимальное разрушающее воздействие шаров на материал. Уменьшающиеся в размере частицы материала уменьшают центробежную силу и равнодействующая этой силы с разрежением постепенно увлекает их к разгрузочному ситу. Пройдя через разгрузочное сито частицы материала в потоке воздуха осаждаются в осадительном устройстве, которое на фигуре не указано.
На фигуре изображена схема устройства.
Устройство состоит из неподвижного корпуса 3, в котором вращается ротор 1 с закрепленным в нем регулировочным стаканом 4. Нижняя часть ротора выполнена в виде сита 5. Возвратно-поступательное движение стакана осуществляется винтом 2. Выгрузка материала осуществляется через выходной патрубок 6.
Устройство работает следующим образом.
Исходный материал попадает через загрузочной бункер-дозатор в мельницу и за счет центробежных сил отбрасывается к корпусу 3. Действующие на частицы материал силы тяжести и аспирация увлекают его вниз. Попадая между корпусом и шарами, материал измельчается, постепенно продвигаясь к разгрузке. Причем вверху сила давления шаров на частицы материала выше, так как в верхней части рабочего пространства мельницы шары более крупного диаметра. Как только частицы материала достигают необходимой крупности, и масса их уменьшается, а значит и ослабевает действующая на них центробежная сила, частицы материала отходят от наружного корпуса и стремятся к разгрузочному ситу 5. В этом и заключается эффект сепаратора.
Поднимая или опуская посредством винта 2 регулировочный стакан 4 можно регулировать скорость воздуха в мельнице, а значит и крупность конечного продукта. Пройдя через разгрузочное сито 5, частицы материала в потоке воздуха устремляются к выходному патрубку 6 и далее осаждаются в циклоне. Необходимое разрежение в мельнице создает вентилятор (на фигуре не показан).
Таким образом, заявляемое устройство объединяет в себе два механизма: мельницу и сепаратор, что выделяет ее среди других аналогичных устройств. Предлагаемое устройство позволяет более точно регулировать тонкость помола, что в конечном итоге снижает себестоимость готового продукта.