Пристрій для здрібніння сипких матеріалів

Изобретение относится к устройствам для измельчения сыпучих материалов и может быть использовано в сельском хозяйстве, химической, обогатительной и других о траслях народного хозяйства. Известна молотковая дробилка, включающая дробильную камеру с входной и выходной горловинами, две вихревые камеры, установленные с обеих сторон входной горловины, ротор, деки и решето, а над ротором на оси его симметрии шарнирно и с возможностью контакта с верхней частью вихревой камеры смонтировано средство для формирования потоков воздуха и материала, выполненное в виде клина, рабочие поверхности которого расположены под острым углом к ротору, что позволяет регулировать аэродинамический режим дробилки [1]. Недостатком такого устройства является сложность конструкции, низкая производительность и качество продукта, так как в нем не предусмотрена возможность разделения и возвращения на доизмельчение неизмельченной части продукта до заданной крупности. Известно устройство для измельчения сыпучих материалов, содержащее дробильную камеру с молотковым ротором, загрузочную и выгрузную горловины, продуктовый канал с размещенным на нижней части цилиндрической поверхности дробильной камеры входным концом, соединенный с разделительной камерой, в которой расположен дефлектор криволинейной формы, возвратный канал с размещенным на цилиндрической поверхности дробильной камеры выходным концом и регулировочная заслонка [2]. Недостатком такого устройства является низкая эффективность и ненадежность устройства из-за невозможности обеспечения стабильного аэродинамического режима при износе рабочих органов а процессе эксплуатации. С изменением формы молотков в процессе эксплуатационного износа, скорость и направление схода воздуха и частиц с рабочей поверхности молотков существенно меняется, приближаясь к радиальному относительно внутренней поверхности дробильной камеры. При этом возникает встречный подпор воздуха во входной горловине возвратного канала, что затрудняет выход ослабевшего воздушно-продуктового потока из возвратного канала в дробильную камеру. Это приводит к снижению эффективности технологического процесса и к преждевременному технологическому Отказу в работе дробилки, вследствие завала разделительной камеры и трубопровода измельченным материалом. Задача заявляемого изобретения заключается в том, чтобы повысить эффективность работы путем обеспечения стабильного аэродинамического режима при износе рабочих органов в процессе эксплуатации. Задача решается тем, что устройство для измельчения сыпучих материалов, содержащее цилиндрическую дробильную камеру, ротор с ударными элементами, загрузочную и выгрузную горловины, продуктовый канал с входным отверстием в дробильной камере и возвратный канал с выходным отверстием в дробильной камере, согласно изобретению, снабжено дополнительным каналом расширяющегося в направлении вращения ротора сечения, сообщенного с дробильной камерой посредством двух горловин, большая из которых расположена непосредственно перед выходным отверстием возвратного канала в направлении вращения ротора, а меньшая между большей горловиной и входным отверстием продуктового канала, при этом профили внутренней й наружной стенок дополнительного канала а поперечном сечении выполнены в виде знакопостоянных кривых, наружная стенка в зоне большей горловины смыкается с внутренней стенкой возвратного канала в точке сообщения с дробильной камерой, а касательная в поперечном сечении к внутренней стенке дополнительного канала, проведенная через ее крайнюю точку в большей горловине, образует с линией, соединяющей эту точку с центром вращения ротора угол, не превышающий 2/3 радиана. Технический результат достигается благодаря имеющимся отличиям в предложенной конструкции по форме, месту расположения и характеру взаимодействий дополнительного канала с остальными элементами устройства. При износе молотков обратный подпор воздуха в возвратном канале, возникающий от изменения направления и величины скорости схода частиц с рабочего органа, существенно уменьшается благодаря направлению его в большую горловину дополнительного канала, расположенную перед выходом возвратного канала по ходу вращения ротора. Такое расположение большей горловины. когда в ее зоне наружная стенка дополнительного канала совпадает с внутренней стенкой возвратного канала, обеспечивает сброс подпора воздуха в дополнительный канал непосредственно перед выходной горловиной возвратного канала, чем создаются условия для беспрепятственного поступления через возвратный канал частиц недоизмельченного материала в дробильную камеру. Благодаря уменьшению проходного сечения дополнительного канала сбрасываемый в него воздушный поток ускоряется и на выходе из канала противодействует воздушному потоку вн утри дробильной камеры, перемещающемуся в верхнюю часть камеры мимо продуктового канала. Указанное противодействие вызывает повышение напора воздушного потока в продуктовом канале, что в свою очередь улучшает условия сепарации измельчаемого материала в зоне выгрузной горловины. Выполнение профиля внутренней стенки дополнительного канала в виде знакопостоянной кривой в вертикальной плоскости таким образом, что касательная к крайней точке кривой в большей горловине образует с 2 линией, соединяющей эту точку с центром вращения, угол, не превышающий рад, обеспечивает оптимальные 3 условия входа в дополнительный канал сбрасываемого воздушного потока и минимальные аэродинамические 2 потери при движении потока. Увеличение указанного угла более рад сопровождается образованием вихревых 3 потоков за внутренней стенкой дополнительного канала в зоне большей горловины, что ухудшает эффективность использования канала, т.к. подпор воздуха со стороны изношенных молотков в выгрузной канал в этом случае снижается незначительно. Стабилизация аэродинамического режима предложенными средствами позволяет увеличить эффективность и надежность работы устройства в течение всего периода эксплуатации, В дальнейшем изобретение поясняется вариантом его осуществления и чертежами. где изображено: фиг. 1 - устройство для измельчения сыпучих материалов, общий вид; фиг. 2 - развертка Внутренней поверхности дробильной камеры между точками A1 и A2 на фиг. 1. Устройство для измельчения сыпучих материалов содержит цилиндрическую дробильную камеру 1, в которой установлен ротор 2 с молотками 3, продуктовый канал 4 и возвратный канал 5, соединенные выгрузной горловиной 6. Над камерой 1 находится бункер 7 с загрузочной горловиной 8. Между продуктовым каналом 4 и возвратным каналом 5 расположен замкнутый на дробильную камеру 1 дополнительный канал 9 сброса подпора воздуха. Канал 9 ограничен плоскими боковыми стенками 10, 11, а также внутренней 12 и наружной 13 криволинейными стенками, имеющими знакопостоянную кривизну и обеспечивающими расширение канала 9 в направлении вращения ротора 2, и сужение в противоположном направлении от большей горловины 14 канала 9 к меньшей горловине 15. Большая горловина 14 канала 9 размещена по ходу вращения ротора 2 непосредственно перед выходным отверстием 16 возвратного канала 5 таким образом, что наружная стенка 13 канала 9 в зоне большей горловины 14 совпадает с внутренней стенкой 17 возвратного канала 5, а касательная 18 в поперечном сечении устройства к внутренней стенке 12 дополнительного канала 9, проведенная через ее крайнюю точку в большей горловине 14, образует с линией 19, соединяющей эту точку с центром ротора 2, угол a , не превышающий 2/3 радиана. Меньшая горловина 15 канала 9 расположена между входным отверстием 20 продуктового канала 4 и большей горловиной 14. Устройство работает следующим образом. Измельчаемый продукт поступает из бункера 7 через загрузочную горловину 8 в дробильную камеру 1, где под воздействием молотков 3 вращающегося ротора 2 измельчается и перемещается по ходу его вращения. Совместно с создаваемым ротором воздушным потоком продукт с большой скоростью поступает в продуктовый канал 4 и движется по его наружной стенке к выгрузной горловине 6. В зоне выгрузной горловины 6 измельчаемый продукт продувается воздушным потоком. При этом мелкие частицы выносятся через выгрузную горловину 6 за пределы устройства, а более крупные, обладая значительной кинетической энергией, поступают в возвратный канал 5 и через его выходное отверстие 16 возвращаются в дробильную камеру 1 на доизмельчение. При новых неизношенных молотках скорость V1, схода частиц и воздуха с молотков 3 имеет значительную величину (до 70-80 м/с), а направление движения частиц продукта и воздуха близко к тангенциальному относительно внутренней поверхности дробильной камеры 1, что создает значительный напор в продуктовом канале 4. В зоне выгрузной горловины 6 основная часть воздушного потока продувает продукт и вместе с мелкими частицами уходит за пределы устройства. Некоторая часть воздушного потока поступает совместно с крупными частицами в возвратный канал 5 и возвращается в дробильную камеру 1. В канале 9 возникает слабый воздушный поток, перемещающийся от горловины 15 к горловине 14 и совпадающий на выходе по направлению движения с потоком из возвратного канала 5. С износом молотков характеристики воздушных и продуктовых потоков значительно меняются. Скорость V2 схода воздуха и частиц с рабочих граней изношенных молотков уменьшается вне-сколько раз (с 70-80 м/с до 25-30 м/с), а направление схода приближается к радиальному относительно поверхности дробильной камеры. В этом случае скорости воздушного и продуктового потоков в канале 4 резко снижаются, а напор и скорость воздуха в направлении выходного отверстия 16 канала 5 от ротора 2 возрастают. Воздушный поток начинает поступать в канал 5 со стороны горловины 16 и создавать встречный подпор ослабевшему воздушнопродуктовому потоку из продуктового канала 4, вследствие чего при степени износа молотков, значительно меньше допустимой, происходит переполнение материалом канала 4 и наступает преждевременный технологический отказ в работе устройства. Для устранения указанного недостатка используется канал 9 сброса подпора воздуха. С износом молотков воздух, сходя с рабочих граней молотков 3 в близком к радиальному направлению, устремляется в большую горловину 14 канала 9 и создает в последнем воздушный поток, противодействующий на выходе из горловины 15 круговому потоку воздуха в дробильной камере 1. Сброс радиального напора воздуха в канал 9, большая горловина 14 которого расположена непосредственно перед выходным отверстием 16 канала 5 (наружная стенка канала 9 совпадает с внутренней стенкой канала 5) устраняет напор воздуха в канал 5 со стороны дробильной камеры 1, вследствие чего снимается встречный подпор ослабевшему воздушно-продуктовому потоку из канала 4 и устраняются причины преждевременного наступления технологических отказов-в работе устройства с износом молотков 3. Выполнение канала 9 переменного сечения создает с износом молотков 3 устойчивый поток воздуха в канале 9 от горловины 14 к горловине 15 за счет увеличенного напора воздуха со стороны большей горловины 14, чем обеспечивается полный сброс подпора воздуха в зоне горловины 16 канала 5. Выполнение угла a между касательной 18 к стенке 12 канала 9 и линией 19. соединяющей центр вращения ротора 2 с крайней точкой стенки 12 не более 2/3 радиана обеспечивает оптимальные условия входа воздушного потока в горловину 14. При выполнении a > 2 / 3 рад. в горловине 14 образуются завихрения воздушного потока. Изобретение позволяет повысить производительность и надежность работы устройства с износом молотков, устранив причины наступления технологических отказов и сохранив стабильность технико-экономических параметров (производительность, удельный расход энергии, качество'измельченного материала) в процессе эксплуатации.