Подрібнювач

1. Установка для електроерозійного диспергування електропровідних матеріалів, що містить реактор, насос для подачі робочої рідини в реактор, посудину-пастку, теплообмінник, посудинузбирач робочої рідини, посудину для відділення порошку від рідини, посудину для одержання пасти і з'єднувальні трубопроводи, яка відрізняється тим, що в неї додатково введені насос для відкачки пульпи і насос повернення рідини, реактор, виконаний з накопичувальної і робочої секцій, розділених між собою діелектричною перегородкою, висота якої менше висоти стінок реактора, і додатково з'єднаних між собою трубопроводами через насос, теплообмінник і посудину-пастку, прикріплену до днища робочої секції, насос відкачки пульпи, підключений між накопичувальною секцією реактора і посудиною для відділення порошку від рідини, а пристрій для одержання пасти і посуди U (54) УСТАНОВКА ДЛЯ ЕЛЕКТРОЕРОЗІЙНОГО ДИСПЕРГУВАННЯ ЕЛЕКТРОПРОВІДНИХ МАТЕРІАЛІВ 1011 ванні, обумовлені необхідністю частих переключень кранів посудин для відділення порошку від рідини. Недостатньо висока якість отриманого кінцевого продукту у описаній установці, обумовлена тим, що в продиспергований порошок з посудинипастки попадає деяка кількість великих фракцій непродиспергованого металу. Усе це в остаточному підсумку призводить до збільшення собівартості готового порошку. Задачею запропонованої корисної моделі є усунення зазначених недоліків, а саме: зниження собівартості готового порошку в установці для електроерозійного диспергування електропровідних матеріалів шляхом зменшення кількості технологічного устаткування, що призводить до зниження матеріалоємності, габаритів й енергоємності виробництва, а також до підвищення якості готової продукції. Задача вирішується за рахунок створення умов для багаторазового використання робочої рідини. Поставлена задача вирішується у запропонованій корисній моделі, яка, як і відома установка для електроерозійного диспергування електропровідних матеріалів, містить реактор, насос для подачі робочої рідини в реактор, посудину-пастку, теплообмінник, посудину-збірник робочої рідини, посудину для відділення порошку від рідини, посудину для одержання пасти і з'єднувальні трубопроводи, а відповідно до пропозиції, в установку додатково введені насос для відкачки пульпи і насос повернення рідини, реактор виконаний з накопичувальної і робочої секцій, розділених між собою діелектричною перегородкою, висота якої менше висоти стінок реактора і додатково з'єднаних між собою трубопроводами через насос, теплообмінник і посудину-пастку, прикріплену до днища робочої секції, насос відкачки пульпи підключений між накопичувальною секцією реактора і посудиною для відділення порошку від рідини, а пристрій для одержання пасти і посудина-збірник робочої рідини з'єднані між собою насосом повернення рідини, при цьому реактор, посудина для відділення порошку від рідини і посудина-збірник робочої рідини також з'єднані між собою трубопроводами. Особливістю запропонованої корисної моделі є й те, що на діелектричній перегородці встановлена сітка, для відбивання непродиспергованих часток. Особливістю запропонованої корисної моделі є й те, що посудина-пастка має форму зрізаної піраміди, менша основа якої - днище - розташована знизу, а до бічної стінки посудини-пастки приєднаний перший кінець трубопроводу, другий кінець якого підключений до теплообмінника, а до днища - кран для відводу металевих відходів. Особливістю запропонованої корисної моделі є й те, що до трубопроводу, призначеного для транспортування пульпи від насосу для відкачування пульпи до пристрою для одержання пасти, включений дозатор. Особливістю запропонованої корисної моделі є й те, що посудина-збірник робочої рідини, посудина для відділення порошку від рідини і реактор встановлені у вертикальній площині з можливістю регулювання рівня рідини в них природним напором. Перераховані вище істотні відмінні від прототипу ознаки достатні у всіх випадках, на яких поширюється обсяг правової охорони. Додатково пропонуються наступні відмітні ознаки корисної моделі: Посудину-пастку виконати у вигляді зрізаної піраміди, до бічної стінки якої приєднаний трубопровід, підключений до теплообмінника, а в нижній основі - у днищі - встановити кран для відводу металевих відходів. У трубопровід, що подає пульпу до пристрою для одержання гелю включити дозатор. Посудину-збірник робочої рідини, посудину для відділення порошку від рідини і реактор установити у вертикальній площині так, що рівень рідини в них буде регулюватися природним напором. На діелектричній перегородці установити сітку, що відбиває непродисперговані частки. Виконати реактор у вигляді двох - накопичувальної і робочої - секцій, розділених у загальній посудині діелектричною перегородкою, висота якої менша за висоту стінок реактора. Це дозволяє підвищити якість готового продукту, тому що через перегородку робочої секції в накопичувальну надходять тільки продисперговані частки електропровідного матеріалу (металу чи сплавів). Сполучення трубопроводами через насос, теплообмінник і посудину-пастку секцій реактора між собою дозволяє в малому об’ємі багаторазово прокачувати через робочу секцію реактора охолоджену пульпу. Такий незалежний контур створює безперервний цикл диспергування порошку і підвищення його концентрації в накопичувальній секції, а також дозволяє заощаджувати електроенергію. Приєднання посудини-пастки до днища робочої секції реактора дає можливість при безупинному процесі диспергування підвищити якість кінцевого продукту (металевого порошку), заощадити електроенергію, тому що стають непотрібними додатковий об’єм рідини і необхідність видалення металевих відходів для їх повторного використання. Підключення насоса відкачки пульпи між накопичувальною секцією реактора і посудиною для відділення порошку від рідини дозволяє, не зупиняючи процес диспергування, робити відкачку пульпи заданої концентрації в посудину для відділення рідини від порошку. Сполучення трубопроводом (через насос) пристрою для одержання пасти з посудиноюзбірником робочої рідини вирішує задачу незалежно від усього технологічного процесу накачування відфільтрованої рідини до посудини-збірника робочої рідини. Сполучення трубопроводами між собою реактора, посудини для відділення порошку від рідини і посудини-збірника робочої рідини дає економію по витраті рідини і дозволяє автоматизувати весь процес одержання порошку. Наявність на діелектричній перегородці сітки виключає навіть випадкового влучення в накопичувальну секцію реактора непродиспергованих часток металу. Підключення трубопроводу до бічної стінки посудини-пастки дозволяє одержати рівномірний на 2 1011 пір робочої рідини по всій поверхні сітчастого днища робочої секції реактора і виключити засмічення трубопроводу металевими відходами. Це підвищує надійність роботи установки. Застосування дозатора дає можливість механізувати процес одержання пасти і заощадити витрати води. Розміщення посудини-збірника робочої рідини, посудини для відділення порошку від рідини і реактора у вертикальній площині на різних рівнях дозволяє автоматично підтримувати на всіх стадіях роботи установки заданий рівень рідини в реакторі без застосування складних регулюючих пристроїв. На кресленні наведена схема запропонованої установки для електроерозійного диспергування електропровідних матеріалів. Установка містить реактор 1 електроерозійного диспергування електропровідних матеріалів, на електроди якого (на кресленні не показані) подають імпульси напруги від генератора 2. Реактор 1 розділений діелектричною перегородкою 3 на робочу секцію 4 і накопичувальну секцію 5. Висота діелектричної перегородки 3 менше висоти стінок реактора 1. На діелектричній перегородці закріплена сітка б, що відбиває непродисперговані частки. До горловини верхньої кришки реактора 1 приєднаний шлюзовий живильник 7. Знизу накопичувальної секції 5 приєднаний трубопровід 8, що через кран 9 і насос 10 з'єднаний з теплообмінником 11. Вихід теплообмінника 11 з'єднаний трубопроводом 12 з бічною стінкою посудини-пастки 13, що має пірамідальну форму, менша основа якої розташована внизу. Знизу посудини-пастки встановлений кран 14 для скидання металевих відходів 15 у контейнер 16, що має кран 17. Трубопровід 18 з'єднаний з трубопроводом 8 і насосом 19 для відкачки пульпи. Посудина 20 для відділення порошку від рідини, через трубопровід 21 і кран 22 підключена до насосу 19 для відкачки пульпи, а трубопроводом 23 з'єднана з накопичувальною секцією 5 реактора 1. Знизу посудина 20 для відділення порошку від рідини через кран 24 і дозатор 25 підключена до пристрою 26 для одержання пасти 27. Як пристрій 26 для одержання пасти 27 можуть бути використані центрифуга, прес-фільтр, вакуумний фільтр. На кресленні показана установка з вакуумним фільтром, у якій розрідження створюється вакуумним насосом 28. Надалі пристрій 26 для одержання пасти 27 буде іменуватися для зручності опису вакуумним фільтром 26. Вакуумний фільтр 26 через кран 29 і насос 30 повернення рідини трубопроводом 31 з'єднаний із посудиною-збірником 32 робочої рідини, що через трубопровід 33 приєднаний до посудини 20 для відділення порошку від води. Установка працює так: Шматочки металу (гранули), що підлягають диспергуванню і мають розмір 3-15 мм, завантажують через живильник 7 у робочий відсік 4 реактора 1. Заповнюють робочою рідиною посудинузбірник 32, посудину 20 відділення порошку від рідини, реактор 1. Рівень робочої рідини в реакторі 1 повинен бути трохи вище висоти діелектричної пе регородки 3. Перед початком роботи установки крани 9, 14, 17, 22, 24 і 29 закриті. Відкривається кран 9 і включається насос 10, і робоча рідина починає циркулювати по замкнутому контуру з накопичувальної секції 5 реактора по трубопроводу 8, кран 9, насос 10, теплообмінник 11, трубопровід 12 через бічну стінку в посудинупастку 13 і сітчасте дно в робочу камеру 4. Рівень рідини підвищують до тих пір, поки шматочки металу (гранули) у робочій секції 4 реактора 1 не підхоплюють потоки робочої рідини і не переходять у стан фонтануючого «киплячого» шару (псевдо зрідженого). Після цього включається генератор 2, імпульси напруги від якого подаються на електроди. У результаті відбувається електричний розряд у рідині по ланцюжку зі слабко контактуючих між собою шматочків металу й електродів. Під дією електричних розрядів у рідині відбувається електрична ерозія шматочків металу. Продукти ерозії виносяться потоком рідини на її поверхню і через сітку 6 попадають у накопичувальну секцію 5 реактора. Непродисперговані дрібні шматочки металу (металеві відходи 15) накопичуються в посудині-пастці 13 і періодично через кран 14 вивантажуються в контейнер 16. При цьому втрати рідини мінімальні, і процес диспергування металу не припиняється. Металеві відходи 15 через кран 17 вивантажуються і надходять у шлюзовий живильник 7. При досягненні в накопичувальній секції заданої концентрації порошку включається насос 19 для відкачки пульпи, відкривається кран 22, і пульпа через трубопроводи 18 і 21 надходить у посудину 20 для відділення порошку від рідини. Надлишок проясненої рідини, через різницю рівнів у посудині 20 для відділення порошку від рідини і у реакторі 1, по трубопроводу 23 надходить у накопичувальну секцію 5 реактора 1, автоматично відновлюючи заданий рівень робочої рідини в реакторі 1. Порошок, що утворився, через кран 24 дозатором 25 подається у вакуумний фільтр 26. Розрядження, створене вакуумним насосом 28, відокремлює від порошку рідину, у результаті чого готовий продукт виходить у вигляді пасти 27, а рідина через кран 29 і трубопровід 31 подається насосом у посудину-збірник 32 робочої рідини. Через різницю рівнів у посудині-збірнику робочої рідини 32 і посудині 20 для відділення порошку від рідини надлишок рідини по трубопроводу 33 надходить до посудини 20 для відділення порошку від рідини. Багаторазове проходження по замкнутому контуру - робоча секція 4 - накопичувальна секція 5 теплообмінник 11- посудина-пастка 13 - робоча секція 4, дозволяє використовувати малий об’єм робочої рідини, одержати будь-яку потрібну концентрацію порошку і порошок тонкодисперсної фракції з розмірами часток від 0,01 до 5 мкм Створення другого контуру: накопичена секція 5 реактора 1 - насос 19 для відкачки пульпи - посудина 20 для відділення порошку від рідини дає можливість, не перериваючи роботу реактора 1, забезпечити освітлення робочої рідини з наступною подачею її в реактор 1 і накопичення порошку для наступної обробки. 3 1011 Наявність такого контуру дозволяє, в порівнянні з прототипом, зменшити як мінімум у 3 рази наявності ємності для порошку. Створення третього контуру: посудина 20 для відділення порошку від рідини дозволяє практично виключити втрати робочої рідини і перекачувати порівняно невеликий об’єм рідини. Реалізація корисної моделі дозволяє на невеликій (до 8 кв. м) площі одержувати продуктивність диспергування порошку не менш 35 кг/ч при значенні питомих енерговитрат близько 3 кВт-ч/кг. Фіг. __________________________________________________________ ДП "Український інститут промислової власності" (Укрпатент) Україна, 01133, Київ-133, бульв. Лесі Українки, 26 (044) 295-81-42, 295-61-97 __________________________________________________________ Підписано до друку ________ 2001 р. Формат 60х84 1/8. Обсяг ______ обл.-вид. арк. Тираж 50 прим. Зам._______ ____________________________________________________________ УкрІНТЕІ, 03680, Київ-39 МСП, вул. Горького, 180. (044) 268-25-22 ___________________________________________________________ 4