Пристрій для здрібнення твердих порошкових матеріалів

Пристрій для здрібнення твердих порошкових матеріалів, що містить камери дезінтеграції і дис 3 83274 Недоліком прототипу є не повне використання енергії електророзрядів і, отже, великі енерговитрати на здрібнення твердих і міцних матеріалів. В основу винаходу поставлено задачу зменшення питомої енергоємкості та підвищення продуктивності процесу здрібнення твердих порошкових матеріалів шляхом використання енергії розряду, яка раніше витрачалась в камерах дезінтеграції і диспергування, на додаткове здрібнення матеріалу. Поставлена задача вирішується тим, що у відомому пристрою для здрібнення твердих порошкових матеріалів, що містить камери дезинтеграції і диспергування, які виконані у ви гляді відрізків трубопроводів, при цьому камера диспергування виконана у вигляді плазмових каналів, спрямованих під кутом на зустріч один одному, згідно з винаходом камера дезинтеграції розділена за допомогою діафрагми з отворами на камери грубої та тонкої дезинтеграції, при цьому камера грубої дезинтеграції розташована над камерою тонкої дезинтеграції та заповнена здрібнювальними тілами, в її верхній частині встановлено завантажувальна воронка, камера тонкого диспергування заповнена рідиною і обладнана електродною системою та встановлена на пружну основу; на виході камери диспергування встановлено місцевий гідроопір у формі трубки Вентурі. На Фіг.1 зображено схему пристрою для здрібнення твердих порошкових матеріалів, який складається з камери дезинтеграції 1, що містить камери грубої дезинтеграції 2 зі здрібнювальними тілами та тонкої дезинтеграції 3 з розділених між собою діафрагмою 4 з отворами. В верхній частині камери грубого диспергування встановлено завантажувальну воронку 5". Камера тонкої дезинтеграції обладнана електродною системою 6 і сполучена з ємкістю свіжої рідини 7 за допомогою гнучкого трубопроводу 8, що має вентиль 9, а також відвідний патрубок 10, який має вентиль 11. В цілому камера дезинтеграції 1 встановлено на пружну основу 12. Насос 13 з'єднує ємкість промпродукту 14 за допомогою пульпопроводу 15 з пристроєм класифікації 16, який за допомогою пульпопроводів 17 та 18 сполучений з камерами дезинтеграції 1 та камерою диспергування 19, що виконана у вигляді спрямованих назустріч один одному плазмових прискорювачів і має на виході гідроопір 20 у формі трубки Вентурі, вихідний патрубок 21 з вентилем 22. Електрична частина складається з високовольтного трансформатора 26, що подає випрямлений струм високої напруги на зарядку батарей конденсаторів 23, які розташовані поблизу від електророзрядних камер для зменшення індуктивності розрядної цепі. Для виключення перекачування енергії з однієї батареї в іншу, кожний розрядний контур має розв'язуючі опори 24. Комутація енергії в кожному розрядному контурі забезпечується повітряними розрядниками 25. В другої ступені обробки матеріалу комутатори забезпечують синхронний запуск плазмових прискорювачів. Пристрій для здрібнення твердих порошкових матеріалів працює таким чином. 4 Вихідний продукт в камеру грубої дезинтеграції 2 подають через завантажувальну воронку 5. Під дією ударних хвиль, що збурюються високовольтними розрядами в рідині з відповідною частотою, на діафрагму 4 буде діяти імпульси тиску, під дією яких вона деформується і безпосередньо передає цей імпульс здрібнювальним тілам в камері грубої дезинтеграції 2. В результаті здрібнювальні тіла отримають переміщення і, отже, вся камера дезинтеграції на пружній основі 12. При переміщені здрібнювальних тіл відбувається їх взаємодія з продуктом, що обробляється і його здрібнення. Одночасно, вихідний матеріал буде з завантажувальної воронки надходити до камери 2 і просуватися зверху вниз і через отвори діафрагми 4 поступати до камери тонкої дезинтеграції 3, де здрібнювання буде відбуватися під дією ударних хвиль, кумулятивни х стр уй та кавітації. Щільність гідросуміші та час електрогідроімпульсного здрібнення в камері 3 регулюється вентилями 9 і 11. Крім того, за допомогою цих вентилів з ємкості 7 подається свіжа рідина, що необхідна для забезпечення стабільності електророзрядів. Далі, здрібнений матеріал через патрубок 10 подається в ємкість промпродукту 14, відкіля насосом 13 по пульпопроводу 15 до пристрою класифікації 16. Після класифікації, продукт, що потребує доподрібнення повертається по пульпопроводу 17 в завантажувальну воронку 5, або минаючи камеру грубої дезинтеграції одразу в воронку 7, і потім в камеру тонкої дезинтеграції 3. Злив пристрою класифікації по пульпопроводу подається до камери диспергування 19, що має вигляд спрямованих назустріч один одному під кутом плазмових прискорювачів. При синхронному високовольтному розряді створюються ударні хвилі, що збігаються у V-образній порожнині та супроводжуються в оберненій хвилі развитою кавітацією у рідині по всьому об'єму. Збільшення ударної хвилі та стр уменевих взаємодій в результаті спрямованої дії та кавітація рідини суттєво підвищують інтенсивність здрібнювання твердих часток [Малюшевский П.П. О механизме тонкого измельчения материалов при электрическом взрыве в ограниченном объеме // Электронная обработка материалов. - 1982. - №3. - С.58-03]. - Розряди відбуваються з відповідною частотою і камера диспергування 19, що є генератором зустрічних ударних хвиль, працює як електрогідроімпульсний насос [Спасский К.Н. Новые насосы для малих подач и высоких напоров. - Μ.: Машиностроение, 1972. - 160с.]. Наприклад, при частоті синхронних розрядів 15Гц подача насоса, що перекачує через камеру диспергування пульпу збільшиться на 20-25% [Гулый Г.А., Малюшевский П.П., Кривицкий Е.В. и др. / Оборудование и технологические процессы с использованием электрогидравлического эффекта. - М.: Ма шиностроение, 1977. - 300с.]. Оброблена пульпа з камери 19 подається до гідроопора 20, що має форму тр убки Вентурі, який генерує кавітаційні автоколивання тиску за ним, що призводить до додаткового здрібнювання твердих часток [Манько І.К. Автоколивання, викликані кавітацією у місцевих гідравлічних опорах, та їх застосування у те хніці: Автореф. 5 83274 дис.... к-та техн. на ук: 05.14.07 / Інститут гідромех. НАН України. - К.,1996. - 23с.]. Здрібнений матеріал через патрубок 21 подається в ємкість готової продукції або в подальший технологічний процес. Регулювання режиму диспергування в камері 19 та параметрів кавітаційних автоколивань здійснюється за допомогою вентиля 22. Комп’ютерна в ерстка Л. Купенко 6 Таким чином, пристрій для здрібнення твердих порошкових матеріалів дозволяє зменшити питому енергоємність та підвищити продуктивність процесу здрібнювання твердих порошкових матеріалів і може бути використано для здрібнення штучних алмазів, циркону та інших твердих матеріалів. Підписне Тираж 26 прим. Міністерство осв іт и і науки України Держав ний департамент інтелектуальної в ласності, вул. Урицького, 45, м. Київ , МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислов ої в ласності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601