ЦЕНТРОБЕЖНАЯ МЕЛЬНИЦА

Полезная модель относится к устройствам для измельчения абразивных материалов и может быть использована при производстве строительных материалов, а также в других отраслях промышленности.
Известна конструкция центробежной мельницы, 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 (Авторское свидетельство СССР на изобретение №671839, В02С 13/14, 1979).
Известна также центробежная мельница, содержащая цилиндрический корпус, загрузочное устройство, ротор с лопатками, на которых имеется ряд поперечных полок, рассредоточенных по всей длине каждой лопатки. (Патент США №3860184, В02С 19/00, 1975).
Недостатками известных конструкций является низкая эффективность процесса измельчения и низкая тонкость помола.
max
max
max
Наиболее близким техническим решением к предлагаемому является центробежная мельница (Патент РФ на изобретение №2567522, В02С 13/26, 2014), содержащая два. корпуса, размещенных в одной плоскости и соединенных между собой тангенциальным каналом, общим для обоих корпусов, в каждом корпусе имеется выполненный с возможностью вращения в направлении соответствующего выходного отверстия канала ротор, на котором закреплены разгонные лопатки, изогнутые в сторону вращения ротора, в тангенциальном канале имеется выгрузочный патрубок, равноудаленный от оси вращения роторов, загрузочные патрубки в каждом корпусе для подачи измельчаемого материала расположены на дуге окружности, равной 50…280°, считая от прямой, проходящей через центры вращения роторов и радиусом, равным 1/4…3/4 радиуса ротора с центром на вертикальной оси последнего, на верхней плоскости каждого ротора жестко закреплены вертикальные прямолинейные ребра, высота которых равна (0,1-0,2) d, на нижнем торце каждого загрузочного патрубка имеется наклонный срез под углом 45° со стороны, противоположной вращению соответствующего ротора, каждая разгонная лопатка и прямолинейное ребро имеют вырез, соответствующий профилю загрузочного патрубка с обеспечением технологического зазора, боковые стенки тангенциального канала сходятся в плоскости симметрии мельницы, угол между сходящимися стенками составляет 120-150°, при этом высота каждой разгонной лопатки больше 2d, где d - максимальный размер частицы загружаемого материала.
max
С существенными признаками заявленной полезной модели совпадает следующая совокупность признаков прототипа: два корпуса, размещенных в одной плоскости и соединенных между собой тангенциальным каналом, общим для обоих корпусов. В каждом корпусе имеется выполненный с возможностью вращения в направлении соответствующего выходного отверстия канала ротор, на котором закреплены разгонные лопатки, изогнутые в сторону вращения ротор. В тангенциальном канале имеется выгрузочный патрубок, равноудаленный от оси вращения роторов. Загрузочные патрубки в каждом корпусе для подачи измельчаемого материала расположены на дуге окружности, равной 50…280°, считая от прямой, проходящей через центры вращения роторов и радиусом, равным 1/4…3/4 радиуса ротора с центром на вертикальной оси последнего. На верхней плоскости каждого ротора жестко закреплены вертикальные прямолинейные ребра, высота которых равна (0,1-0,2) d. На нижнем торце каждого загрузочного патрубка имеется наклонный срез под углом 45° со стороны, противоположной вращению соответствующего ротора. Каждая разгонная лопатка и прямолинейное ребро имеют вырез, соответствующий профилю загрузочного патрубка с обеспечением технологического зазора.
max
max
Боковые стенки тангенциального канала сходятся в плоскости симметрии мельницы. Угол между сходящимися стенками составляет 120-150°. Высота каждой разгонной лопатки больше 2d, где d - максимальный размер частицы загружаемого материала.
Несмотря на то, что в данной конструкции относительная скорость движения измельчаемого материала составляет 300-400 м/с, имеет место недостаточная эффективность помола материала в тангенциальном канале. Это обусловлено отклонением определенной доли частиц материала от заданных траекторий движения. Материал, не попавший в тангенциальный патрубок, возвращается на роторы, что приводит к потерям материала и изнашиванию корпусов и роторов в зазоре между ротором и корпусом.
Задачей полезной модели является повышение производительности по готовому продукту и эффективности измельчения за счет возврата материала, миновавшего тангенциальный патрубок, во встречные потоки измельчаемых частиц.
max
max
max
max
Это достигается тем, что центробежная мельница содержит два корпуса, размещенных в одной плоскости и соединенных между собой тангенциальным каналом, общим для обоих корпусов. В каждом корпусе имеется выполненный с возможностью вращения в направлении соответствующего выходного отверстия канала ротор, на котором закреплены разгонные лопатки, изогнутые в сторону вращения ротора. В тангенциальном канале имеется выгрузочный патрубок, равноудаленный от оси вращения роторов. Загрузочные патрубки в каждом корпусе для подачи измельчаемого материала расположены на дуге окружности, равной 50…280°, считая от прямой, проходящей через центры вращения роторов и радиусом, равным 1/4…3/4 радиуса ротора с центром на вертикальной оси последнего. На верхней плоскости каждого ротора жестко закреплены вертикальные прямолинейные ребра, высота которых равна 0,1…0,2 d. На нижнем торце каждого загрузочного патрубка имеется наклонный срез под углом 45° со стороны, противоположной вращению соответствующего ротора. Каждая разгонная лопатка и прямолинейное ребро имеют вырез, соответствующий профилю загрузочного патрубка с обеспечением технологического зазора. Боковые стенки тангенциального канала сходятся в плоскости симметрии мельницы. Угол между сходящимися стенками составляет 120-150°. Высота каждой разгонной лопатки больше 2 d, где d - максимальный размер частицы загружаемого материала. В предложенном решении каждый корпус включает спиральный канал возврата материала, входной конец которого шириной (2…5)d жестко примыкает к внутренней стенке тангенциального патрубка в месте соединения с корпусом, а выходной конец проходит через смежное с загрузочным патрубком отверстие со стороны вращения ротора и имеет отвод, нижний срез которого находится в одной плоскости с нижним срезом загрузочного патрубка.
Сущность полезной модели поясняется чертежом, где на фиг. 1 изображена центробежная мельница со спиральными каналами возврата; на фиг. 2 - вид А на фиг. 1; на фиг. 3 - разрез Б-Б на фиг. 1 (загрузочный патрубок и отвод).
max
max
max
max
Центробежная мельница содержит два корпуса 1, размещенных в одной плоскости и соединенных между собой тангенциальным каналом 2, являющимся общим для обоих корпусов 1. Боковые стенки тангенциального канала 2 сходятся в плоскости симметрии мельницы. В каждом корпусе 1 имеется выполненный с возможностью вращения в направлении соответствующего выходного отверстия канала ротор 3. Между выходным торцом каждого ротора 3 и внутренней поверхностью корпуса 1 имеется технологический зазор, обеспечивающий вращение ротора 3. На роторе закреплены, например сваркой, разгонные лопатки 4, изогнутые в сторону вращения ротора 3. Высота каждой разгонной лопатки 4 больше 2 d., где d - максимальный размер частицы загружаемого материала. В тангенциальном канале 2 имеется выгрузочный патрубок 5, равноудаленный от оси вращения роторов 3. Загрузочные патрубки 6 в каждом корпусе 1 для подачи измельчаемого материала расположены на дуге окружности, равной 50…280°, считая от прямой, проходящей через центры вращения роторов 3 и радиусом, равным 1/4…3/4 радиуса ротора 3 с центром на вертикальной оси последнего. На верхней плоскости каждого ротора 3 жестко, например сваркой, закреплены вертикальные прямолинейные ребра 7, высота которых равна (0,1…0,2) d. На нижнем торце каждого загрузочного патрубка 6 имеется наклонный срез под углом 45° со стороны, противоположной вращению соответствующего ротора 3. Каждая разгонная лопатка 4 и прямолинейное ребро 7 имеют вырез, соответствующий профилю загрузочного патрубка 6 с обеспечением технологического зазора. Угол между сходящимися стенками составляет 120-150°. Каждый корпус 1 включает спиральный канал 8 возврата материала, входной конец которого шириной (2…5)d жестко, например с помощью сварки, примыкает к внутренней стенке тангенциального патрубка 2 в месте слияния с корпусом 1, а выходной конец проходит через смежное с загрузочным 6 патрубком отверстие в корпусе 1 со стороны вращения ротор 3 а и имеет отвод 9, нижний срез которого находится в одной плоскости с нижним срезом загрузочного патрубка 6.
Между спиральными каналами 8 на внутренней стенке тангенциального патрубка 2 жестко, например сваркой, закреплены отбойные плиты 10.
Центробежная мельница работает следующим образом.
Измельчаемый материал, например известняк, через загрузочные патрубки 6 корпусов 1 одновременно подается на разгонные лопатки 4 и прямолинейные ребра 7 обоих роторов 3. Ввиду того, что загрузочные патрубки 6 смещены относительно осей вращения роторов 3, измельчаемый материал в каждый промежуток времени попадает только на одну из разгонных лопаток 4 или прямолинейных ребер 7. Мелкие частицы, попадая на прямолинейные ребра 7, перемещаются вдоль их вертикальной поверхности и сходят с плоскости роторов 3 на их периферии под углом 15…30° к оси, соединяющей центры вращения роторов 3. Крупные частицы, миновав прямолинейные ребра 7, попадают на разгонные лопатки 4, и за счет центробежных сил и сил трения накапливаются на них. Процесс накопления протекает до тех пор, пока измельчаемый материал не заполнит изгибы разгонных лопаток 4. Следующие частицы начинают скользить по накопившемуся материалу и за счет центробежной силы с разгонных лопаток 4 направляются в тангенциальный канал 2. Благодаря прямолинейным ребрам 7 мелкие частицы перемещаются по их вертикальным поверхностям, а крупные частицы перемещаются вдоль разгонных лопаток 4. Благодаря тому, что длина пути, проходимому мелкими частицами вдоль прямолинейных ребер 7 меньше длины пути, проходимому крупными частицами вдоль разгонных лопаток 4, мелкие частицы отрываются раньше крупных и вылетают вдоль боковых стенок тангенциального канала 2, а крупные частицы вылетают навстречу друг другу по прямой с обеспечением лобового встречного соударения. Таким образом, происходит разделение измельчаемого материала по углу вылета крупной и мелкой фракций в тангенциальный канал 2, благодаря чему эффективность соударений крупных частиц повышается, а также обеспечивается истирание мелких частиц. Скорость крупных частиц, направляемых навстречу друг другу в тангенциальный канал 2, превышает скорость разрушения частицы материала, в результате чего происходит их эффективное измельчение. В зависимости от свойств и размера измельчаемого материала каждый загрузочный патрубок 6 смещается относительно оси вращения ротора 3 так, чтобы частицы отбрасывались в тангенциальный канал 2.
Частицы, отклонившиеся от основного потока, направляются на отбойные плиты 10, находящиеся в тангенциальном канале 2 и после соударения с отбойными плитами 10 направляются через выгрузочный патрубок 5 в готовый продукт. Частицы, отклонившиеся от основного потока и не попавшие в тангенциальный канал 2, направляются в спиральные каналы 8 возврата материала и затем через отвод 9 на разгонные лопатки 4 или прямолинейные ребра 7. Движение частиц в спиральных каналах 8 возврата материала осуществляется до тех пор, пока они не попадут в тангенциальный канал 2.
Наличие разгонных лопаток 4 и прямолинейных ребер 7, закрепленных на верхней плоскости каждого ротора 3 в сочетании с остальными элементами обеспечивает разделение измельчаемого материала по углу вылета крупной и мелкой фракций в тангенциальный канал 2. Наличие спиральных каналов 8 возврата материала исключает попадание частиц в зазоры между корпусом 1 и ротором 3 и обеспечивает попадание всего загружаемого материала в тангенциальный канал 2.
Все вышесказанное позволит повысить эффективность измельчения и увеличить производительность по готовому продукту.