ЦЕНТРОБЕЖНЫЙ ДИСКОВЫЙ ИЗМЕЛЬЧИТЕЛЬ
CENTRIFUGAL DISK 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 центробежной ударной 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 патрубки (Авторское свидетельство СССР на изобретение №671839, BO2С 13/14, опубл. 05.07.1979, бюл. №25).
Недостатками 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, 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 с ударными элементами, ударные элементы выполнены в виде спирали, которые на верхнем и нижнем дисках направлены в противоположные стороны.
Однако данное устройство характеризуется низкой эффективностью процесса измельчения. Это связано с недостаточным количеством соударений частиц и незначительными истирающими и раздавливающими нагрузками на измельчаемый материал.
Изобретение направлено на повышение эффективности процесса измельчения за счет увеличения количества соударений частиц и увеличения истирающих и раздавливающих нагрузок на измельчаемый материал.
Это достигается тем, что центробежный дисковый измельчитель содержит цилиндрический корпус с загрузочным и разгрузочным патрубками, противоположно вращающиеся верхний и нижний диски с ударными элементами в виде спирали, которые на верхнем и нижнем дисках направлены в противоположные стороны. В предложенном решении на нижнем диске соосно с ним жестко прикреплено накопительное кольцо с внутренним диаметром, равным внутреннему диаметру загрузочного патрубка, и высотой, равной расстоянию между верхним и нижним дисками с учетом технологического зазора с верхним диском. По всей высоте накопительного кольца имеется тангенциальный прямоугольный вырез, внутреннюю поверхность одной из боковых стенок которого продолжает рабочая поверхность спирали нижнего диска.
Сущность изобретения поясняется чертежами, где на фиг. 1 изображен продольный разрез А-А на фиг. 2 (центробежный дисковый измельчитель); на фиг. 2 - разрез Б-Б на фиг. 1 (поперечный разрез камеры помола); на фиг. 3 - разрез В-В на фиг. 1; на фиг. 4 - вид Г на фиг. 2.
Центробежный дисковый измельчитель содержит цилиндрический корпус 1 с загрузочным 2 и разгрузочным 3 патрубками. К загрузочному патрубку жестко, например сваркой, прикреплен верхний диск 4. Верхний 4 и нижний 5 диски вращаются в противоположных направлениях. Ударные элементы в виде спирали 6 жестко, например сваркой, прикреплены на верхнем 4 и нижнем 5 дисках и направлены в противоположные стороны. На нижнем 5 диске соосно с ним жестко прикреплено, например сваркой, накопительное кольцо 7 с внутренним диаметром, равным внутреннему диаметру загрузочного 2 патрубка, и высотой, равной расстоянию между верхним 4 и нижним 5 дисками с учетом технологического зазора с верхним 4 диском. По всей высоте накопительного кольца 7 имеется тангенциальный прямоугольный вырез, внутреннюю поверхность одной из боковых стенок которого продолжает рабочая поверхность спирали 6 нижнего 5 диска. Размеры внутреннего диаметра и высоты накопительного кольца 7 обеспечивают попадание всего материала, проходящего через загрузочный патрубок 2, в тангенциальный прямоугольный вырез. Размеры тангенциального прямоугольного выреза должны обеспечивать необходимую пропускную способность накопительного кольца 7 для исключения его завала.
Центробежный дисковый измельчитель работает следующим образом. Измельчаемый материал, например известняк влажностью до 4%, попадает в загрузочный патрубок 2, к которому прикреплен верхний 4 диск, после чего попадает во внутреннее пространство накопительного кольца 7. Далее материал за счет центробежных сил направляется в тангенциальный прямоугольный вырез, который обеспечивает движение частиц вдоль всей длины спиралей 6 нижнего 5 и верхнего 4 дисков. Частицы материала перемещаются вдоль внутренней поверхности боковой стенки тангенциального прямоугольного выреза, прижимаясь к ней противоположно направлению вращения нижнего 5 диска. Далее частицы материала продолжают перемещаться вдоль рабочей поверхности спирали 6 нижнего 5 диска. Так как каждая частица проходит расстояние от начальной до конечной точки спирали 6 нижнего 5 диска, следовательно, количество взаимодействий частиц материала с противоположно вращающимися ударными элементами спиралей 6 нижнего 5 и верхнего 4 дисков увеличивается. Здесь возникают нагрузки на измельчаемый материал, связанные с истирающими и раздавливающими силами, создаваемыми противоположно вращающимися ударными элементами в виде спиралей 6 нижнего 5 и верхнего 4 дисков. Готовый продукт вылетает из корпуса 1 через разгрузочный патрубок 3.
Установка накопительного кольца 7 с тангенциальным прямоугольным вырезом обеспечивает равномерную подачу частиц измельчаемого материала к крайней точке спирали 6 нижнего 5 диска, что увеличивает длину прохождения частиц материала от центра к периферии вдоль спиралей 6 нижнего 5 и верхнего 4 дисков. Это приводит к увеличению количества взаимодействий частиц материала с ударными элементами спиралей 6 нижнего 5 и верхнего 4 дисков.
Предложенное решение позволяет увеличить количество взаимодействий частиц материала между собой и ударными элементами в виде спиралей, раздавливающую силу и обеспечить возрастание эффекта разрушения материала от действия истирающих сил. Это значительно повышает эффективность процесса измельчения.