Патент на изобретение №2209674

(54) СТРУЙНО-РОТОРНАЯ ПОМОЛЬНАЯ КАМЕРА ДЛЯ ИЗМЕЛЬЧЕНИЯ

(57) Реферат:

Помольная камера включает корпус с двумя помольными секциями, сообщающимися между собой тангенциальным каналом, в котором расположен отбойный элемент, роторы с разгонными лопатками, укрепленными на дисках, размещенные в каждой секции, загрузочные отверстия в верхней крышке корпуса и выгрузочное отверстие в нижней крышке корпуса в центре тангенциального канала, загрузочные отверстия выполнены в виде сопел и расположены соосно с соответствующим ротором, по центру тангенциального канала соосно с выгрузочным отверстием в нижней крышке корпуса расположено дополнительное выгрузочное отверстие в верхней крышке корпуса, внутри которого в качестве отбойного элемента расположена втулка, которая выполнена в виде усеченного конуса, погруженного в тангенциальный канал меньшим диаметром, при этом на диске одни концы разгонных лопаток расположены по внешнему периметру диска, а другие концы образуют внутреннюю окружность, радиус которой не меньше, чем радиус загрузочного отверстия, и расстояние между концами лопаток по периметру больше расстояния между концами лопаток, образующих внутреннюю окружность. Изобретение позволяет повысить эффективность работы помольной камеры. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.

Изобретение относится к области тонкого и сверхтонкого измельчения материалов различной твердости и может быть использовано в различных отраслях промышленности, например строительной, горнорудной, химической, топливной.

Известны различные способы измельчения материала с использованием газа: за счет удара газовзвеси о преграду [Сиденко П.М. Измельчение в химической промышленности. -М.: Химия, 1977, с.215] или за счет соударения частиц двух встречных потоков [Сиденко П.М. Измельчение в химической промышленности. М. Химия, 1977, с.217]. Разгон газовзвеси осуществляют в соплах [Сиденко П.М. Измельчение в химической промышленности. -М.: Химия, 1977, с. 228), а также с использованием центробежного ускорения [пат. США 2981489, 1961, НКИ 241-275].

Различным способам измельчения материала соответствуют помольные камеры различных конструкций.

Известна [авт. св. СССР 952321, В 02 С 07/08] помольная камера в виде корпуса с двумя помольными секциями, соединенными между собой тангенциальным каналом, причем в каждой секции имеется ротор с разгонными лопатками и загрузочный патрубок, а в тангенциальном канале расположен выгрузочный патрубок, равноудаленный от осей вращения роторов.

При данной конструкции помольной камеры относительная скорость нагружения измельчаемого материала составляет 300-400 м/с и имеет место проскок крупных частиц, который может составлять от 2 до 5%. Это обусловлено тем, что в процессе выхода материала из загрузочного патрубка происходит его сепарация: тонкие фракции в силу своей меньшей инерционности быстрее попадают на ротор и быстрее с него сходят, а крупные частицы, не попавшие в зону помола (тангенциальный канал), прижимаются центробежной силой к стенке корпуса и двигаются по кругу вместе с потоком воздуха, а затем возвращаются в тангенциальный канал, имея скорость на порядок ниже скорости схода частиц с ротора, что снижает эффективность разрушения. В итоге получаемый продукт имеет недостаточно узкое гранулометрическое распределение.

Известна [авт.св. СССР 1076138, В 02 С 07/08] помольная камера, в которой с целью повышения качества измельченого продукта по гранулометрическому составу, прозведены следующие изменения в конструкции: тангенциальный канал располагают с внешней стороны камеры и устанавливают в нем под углом друг к другу отбойные плиты. Однако такая конструкция слишком энергоемка.

С целью снижения энергоемкости была разработана другая конструкция помольной камеры в виде корпуса с двумя помольными секциями, соединенными между собой каналом, который направлен тангенциально к внутренней боковой поверхности каждой секции, причем отбойные плиты помещены на противоположных стенках канала [авт. св. СССР 1577827, В 02 С 13/14].

Однако при измельчении с использованием данной конструкции диапазон размеров получаемого продукта весьма широк, поскольку задается, главным образом, природой измельчаемого материала.

Задача, решаемая посредством заявляемого изобретения, заключается в возможности регулирования диапазона измельчения.

Для достижения указанного технического результата предлагается следующая струйно-роторная помольная камера для измельчения.

Помольная камера включает корпус с двумя помольными секциями, сообщающимися между собой тангенциальным каналом, в котором расположен отбойный элемент, роторы с разгонными лопатками, укрепленными на дисках, размещенные в каждой секции, загрузочные отверстия в верхней крышке корпуса и выгрузочное отверстие в нижней крышке корпуса в центре тангенциального канала, и согласно изобретению загрузочные отверстия выполнены в виде сопел и расположены соосно с соответствующим ротором, и по центру тангенциального канала соосно с выгрузочным отверстием в нижней крышке корпуса расположено дополнительное выгрузочное отверстие в верхней крышке корпуса, внутри которого в качестве отбойного элемента расположена втулка, которая выполнена в виде усеченного конуса, погруженного в тангенциальный канал меньшим диаметром, по крайней мере на 0,10 его глубины, при этом на диске одни концы разгонных лопаток расположены по внешнему периметру диска, а другие концы образуют внутреннюю окружность, радиус которой не меньше, чем радиус загрузочного отверстия и расстояние между концами лопаток по периметру больше, по крайней мере, вдвое расстояния между концами лопаток, образующих внутреннюю окружность. Лопатки могут быть выполнены в виде длинных и коротких прямоугольников, которые чередуются друг с другом, и при этом один конец тех и других лопаток расположен по внешнему периметру диска, а радиус окружности, описываемой другим концом коротких лопаток, составляет, по крайней мере, половину от радиуса окружности описываемой другим концом длинных лопаток.

Отличительные признаки заявляемой помольной камеры заключаются в форме и числе, а также расположении загрузочных и выгрузочных отверстий относительно роторов и друг друга, в наличии отбойного элемента в виде конической втулки, погруженной в тангенциальный канал, в распределении лопаток на дисках определенным образом.

Наличие загрузочных отверстий именно над центрами роторов помольных секций обеспечивает подачу газовзвеси в камеру непосредственно в зону вакуума, образующегося при вращении каждого из роторов, т.е. способствует этапу измельчения о преграду в виде диска.

Расположение выгрузочных отверстий в тангенциальном канале соосно напротив друг друга обеспечивает мощный вихрь при столкновении потоков разогнанных в своих помольных секциях, т.е. способствует разрушению в потоке, а выполнение отбойного элемента в виде конической втулки, погруженной в тангенциальный канал обеспечивает наряду с разрушением о преграду сужение диапазона размеров получаемого измельченного материала за счет разделения частиц на два потока.

Расположение лопаток на диске в соответствии с требованиями, описанными выше, придает аэродинамическому потоку подобие движению потока в сопле, т.е. способствует разрушению частиц о преграду в виде стенок камеры и отбойного элемента.

На чертеже изображена схема продольного разреза помольной камеры.

Помольная камера включает корпус 1, две помольные секции 2, в каждой из которых в одной плоскости размещено по ротору, включающему диск 3, снабженный разгонными лопатками 4. Каждый ротор включает вал, снабженный приводом вращения (не показаны), обеспечивающий вращение роторов навстречу друг другу. В крышке корпуса помольной камеры соосно осям вращения роторов расположены загрузочные отверстия 5 и 6, выполненные в виде сопел для подсоединения к загрузочным патрубкам. Помольные секции камеры соединены тангенциальным каналом 7, боковые стенки которого 8 и 9 выполнены спиральными по отношению к соответствующей помольной секции. В центре тангенциального канала выполнены напротив друг друга выгрузочные отверстия 10 и 11 для соединения с разгрузочными патрубками. Отверстие 10 снабжено конической втулкой 12 погруженной в канал.

Струйно-роторная помольная камера работает следующим образом.

Сырье из системы подачи материала одновременно подают в две секции помольной камеры через загрузочные отверстия 5 и 6 в центр вращающихся дисков 3. Далее частицы измельчаемого материала через межлопаточное пространство между разгонными лопатками 4 помольных секций, в котором получают необходимое ускорение, движутся внутри спирали тангенциального канала 7 навстречу друг другу, где сталкиваются друг с другом стенками канала 8 и 9, а также втулкой 12, погруженной в канал. В центре тангенциального канала измельчаемый материал попадает в аэродинамический вихрь, разделяющий измельченные частицы по весу на два потока. Поток более легких мелких частиц заполняет внутреннее пространство втулки и через выходное отверстие 10 поступает в разгрузочный патрубок. Поток более тяжелых крупных частиц поступает через отверстие 11 в другой разгрузочный патрубок.

Использование заявленной струйно-роторной помольной камеры для измельчения позволяет регулировать диапазон измельчения, поскольку фракционирование происходит уже внутри помольной камеры.

Формула изобретения

1. Помольная камера, включающая корпус с двумя помольными секциями, сообщающимися между собой тангенциальным каналом, в котором расположен отбойный элемент, роторы с разгонными лопатками, укрепленными на дисках, размещенные в каждой секции, загрузочные отверстия в верхней крышке корпуса и выгрузочное отверстие в нижней крышке корпуса в центре тангенциального канала, отличающаяся тем, что загрузочные отверстия выполнены в виде сопел и расположены соосно с соответствующим ротором, по центру тангенциального канала соосно с выгрузочным отверстием в нижней крышке корпуса расположено дополнительное выгрузочное отверстие в верхней крышке корпуса, внутри которого в качестве отбойного элемента расположена втулка, которая выполнена в виде усеченного конуса, погруженного в тангенциальный канал меньшим диаметром, по крайней мере на 0,10 его глубины, при этом на диске одни концы разгонных лопаток расположены по внешнему периметру диска, а другие концы образуют внутреннюю окружность, радиус которой не меньше, чем радиус загрузочного отверстия, и расстояние между концами лопаток по периметру больше, по крайней мере, вдвое расстояния между концами лопаток, образующих внутреннюю окружность.

2. Помольная камера по п.1, отличающаяся тем, что лопатки выполнены в виде длинных и коротких прямоугольников, которые чередуются друг с другом, при этом один конец тех и других лопаток расположен по внешнему периметру диска, а радиус окружности, описываемой другим концом коротких лопаток, составляет, по крайней мере, половину от радиуса окружности, описываемой другим концом длинных лопаток.

РИСУНКИ

MM4A Досрочное прекращение действия патента Российской Федерации на изобретение из-за неуплаты в установленный срок пошлины за поддержание патента в силе

Дата прекращения действия патента: 06.07.2005

Извещение опубликовано: 10.06.2006 БИ: 16/2006