Пристрій для здрібнення сипких матеріалів

Изобретение относится к устройствам для измельчения сыпучих материалов и может быть использовано в сельском хозяйстве, химической, обогатительной и других о траслях промышленности. Известно устройство для измельчения сыпучих материалов, содержащее цилиндрическую дробильную камеру, ротор с ударными элементами, загрузочную и выгр узочную горловины, продуктовый канал с входным отверстием в дробильной камере. возвратный канал с выходным отверстием в дробильной камере и дополнительный канал расширяющегося в направлении вращения ротора сечения, сообщенный 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 наружная стенка в зоне большей горловины смыкается с внутренней стенкой возвратного канала в точке сообщения с дробильной камерой [2]. Недостатком такого устройства является низкая эффективность с износом молотков, когда у вы ходного отверстия возвратного канала создается встречный поток ослабленному воздушно-продуктовому слою. поступающему из продуктового канала и вызывающему наступление залегания материала в каналах, а в дальнейшем и в дробильной камере. Задача заявляемого изобретения заключается в повышении эффективности работы устройства для измельчения сыпучих материалов путем обеспечения стабильного аэродинамического режима при износе рабочих органов в процессе эксплуатации, что увеличивает те хнологическую надежность устройства и долговечность работы органов. Задача решается тем. что устройство для измельчения сыпучих материалов, содержащее цилиндрическую дробильную камеру, ротор с ударными элементами, загрузочную и выгрузочную горловины, продуктовый канал с входным отверстием в дробильной камере, возвратный канал с выходным отверстием в дробильной камере, дополнительный канал, расширяющийся в направлении вращения ротора и сообщенный с дробильной камерой посредством двух горловин, большая из которых расположена непосредственно перед выходным отверстием возвратного канала, а меньшая - между большей горловиной и входным отверстием продуктового канала, согласно изобретению, снабжено сообщенной посредством входного отверстия с дробильной камерой и посредством выходного отверстия с возвратным каналом полостью, смежной с дополнительным каналом и сужающейся в направлении вращения ротора, внутренняя стенка полости совпадает с наружной стенкой дополнительного канала, а наружная стенка полости выполнена в поперечном сечении в виде знакопостоянной кривой, соединенной с внутренними стенками возвратного и продуктового каналов. причем точка соединения наружной стенки полости с внутренней стенкой продуктового канала расположена на окружности дробильной камеры, а касательные, проведенные через точку соединения наружной стенки полости с внутренней стенкой возвратного канала к последней и к наружной стенке дополнительного канала в зоне его большей горловины, образуют между собой угол в пределах 0,2-0,7 радиана: при этом сечение выходного отверстия возвратного канала не превышает сечение его входного отверстия и, по меньшей мере, равно наименьшему проходному сечению полости. Благодаря имеющимся отличиям в предложенной конструкции канала и установке криволинейной перегородки достигается новый положительный эффект. Размещение в дополнительном канале криволинейной перегородки таким образом, что ее нижняя часть разделяет канал на сужающуюся и расширяющуюся к верху полости, а вер хняя образует участок внутренней стенки возвратного канала, позволяет с износом молотков упорядочить воздушный режим дробилки и обеспечить её работоспособность. В этом случае в указанных полостях формируются встречные воздушные потоки, движущиеся по направлению от широких (входных) горловин полостей к узким (выходным) горловинам и обеспечивающие сброс подпора воздуха в возвратном канале и усиление в нем воздушно-продуктового потока в дробильной камере. Положение верхней части перегородки, определяемое величиной угла между касательной. проведенной к внутренней стенке возвратного канала в месте его соединения с дополнительным каналом, и касательной, проведенной из того же места к верхнему участку перегородки, в интервале 0,2-0,7 радиана, обеспечивает оптимальные условия для возврата недоизмельчённых частиц в дробильную камеру. Увеличение указанного угла свыше 0,7 рад приводит к образованию застойной зоны и осаждению измельчаемого продукта в возвратном канале на верхней части перегородки, а уменьшение угла менее 0,2 рад снижает эффективность процесса возврата недоизмельченных частиц, вызывая в возвратном канале завихрение воздушно-продуктовых потоков. Выполнение выходного отверстия, ограниченного верхними кромками перегородки и наружной стенки возвратного канала, меньше входного отверстия возвратного канала и больше наименьшего проходного сечения сужающейся к верху полости обеспечивает стабильный воздушно-продуктовый поток на всем протяжении возвратного канала и минимальное сопротивление указанному потоку в зоне сочленения возвратного и дополнительного каналов. Изобретение поясняется чертежами. На фиг. 1 показан поперечный разрез устройства; на фиг. 2 - схема размещения каналов устройства. Устройство содержит цилиндрическую дробильную камеру 1, в которой установлен . ротор 2 с молотками 3, ограниченные боковыми стенками (не показаны), продуктовый канал 4 и возвратный канал 5, соединенные выгрузной горловиной 6. Над камерой 1 находится бункер 7 с загрузочной горловиной 8. Между продуктовым каналом 4и возвратным каналом 5 расположен дополнительный канал 9. Канал 9 ограничен боковыми стенками дробилки, а также внутренней 10 и наружной 11 криволинейными стенками, имеющими знакопостоянную кривизну и обеспечивающими расширение канала 9 в направлении вращения ротора 2. Канал 9 сообщается с дробильной камерой 1,посредством большей горловины 12, расположенной непосредственно перед выходным отверстием 13 возвратного канала 5 в направлении вращения ротора 2, а также посредством меньшей горловины 14. расположенной между большей горловиной 12 и входным отверстием 15 продуктового канала 4. Наружная стенка 11 дополнительного канала 9 в зоне большей горловины 12 смыкается с кривой, соответствующей вн утренней стенке 16 возвратного канала 5 в точке 17 сообщения с дробильной камерой 1. Устройство снабжено смежной с дополнительным каналом 9 полостью 18. сужающейся в направлении вращения ротора 2. Полость 18 сообщается с дробильной камерой 1 посредством входного отверстия 19 и с возвратным каналом 5 посредством выходного отверстия 20. В зоне выходного отверстия 20 внутренняя стенка 16 возвратного канала б имеет разрыв до точки 17 сообщения с дробильной камерой. Внутренняя стенка полости 18 совпадает с наружной стенкой 11 дополнительного канала 9. Наружная стенка 21 полости 18 выполнена в поперечном сечении в виде знакопостоянной кривой, соединенной в точке 22 с внутренней стенкой 16 возвратного канала 5 и в точке 23 - с внутренней стенкой 24 продуктового канала 4. Точка 23 лежит на окружности дробильной камеры 1. Касательная 25, проведенная к кривой внутренней стенки 16 возвратного канала 5 в точке 22, образует с касательной 26, проведенной к кривой наружной стенки 11 дополнительного канала 9 в зоне его большей горловины 12 из той же точки 22, угол a = 0,2 - 0,7 радиана. Сечение выходного отверстия 13 возвратного канала 5 не превышает сечения входного отверстия 27 канала 5 и по меньшей мере равно (не менее) наименьшего проходного сечения полости 18. Устройство работает следующим образом. Измельчаемый продукт поступает из бункера 7 через горловину 8 в дробильную камеру 1,где под воздействием молотков 3 ротора 2 измельчается и перемещается по ходу вращения ротора 2. Сформированный ротором 2 воздушно-продуктовый поток поступает через входное отверстие 15 в продуктовый канал 4 и движется .в зону выгрузной горловины 6. Измельчаемый продукт перемещается по наружной стенке канала 4. прижимаясь к ней под действием центробежных сил, а воздушный поток - по всему внутреннему объему канала 4. В зоне выгрузной горловины 6 продукт продувается воздушным потоком, вследствие чего мелкие частицы уносятся воздухом через горловину б за пределы устройства, а крупные попадают в возвратный канал 5 и возвращаются в дробильную камеру 1 на доизмельчение. При использовании новых молотков 3 скорость v1 схода частиц материала и воздуха с рабочих граней молотков 3 достигает 70-90 м/с, а направление движения частиц измельчаемого продукта и воздуха близко к тангенциальному относительно внутренней поверхности дробильной камеры (радиальная составляющая скорости VI незначительна и не превышает 10-20 м/с). В этом случае в продуктовом канале 4 создается мощный воздушно-продуктовый поток. После продувки продукта воздухом в зоне выгрузной горловины 6, часть воздушного потока совместно с крупными частицами продукта возвращается через канал 5 в дробильнуюкамеру 1. Так как при новых молотках радиальная составляющая скорости v1 воздушного потока в дробильной камере 1 незначительна по сравнению с тангенциальной составляющей, то подпор воздуха со стороны дробильной камеры 1 в сторону канала 5 через его выходное отверстие 13 также незначителен и легко преодолевается воздушно-продуктовым потоком из канала 5. С износом молотков параметры воздушных и продуктовых потоков резко меняются. Абсолютная скорость V2 схода воздуха и частиц продукта с рабочих граней изношенных молотков снижается в несколько раз(с 70-90 м/с до 25-30 м/с), а направление схода приближается к радиальному относительно внутренней поверхности дробильной камеры 1. В этом случае скорости воздушного и продуктового потоков в продуктовом канале 4 резко снижаются, а напор и скорость воздуха в направлении выходного отверстия 13 канала 5 возрастают, что создает встречный подпор ослабевшему воздушно-продуктовому потоку из продуктового канала 4 и может привести к переполнению последнего материалом и преждевременному технологическому отказу устройства. Однако, благодаря наличию дополнительного канала 9 и полости 18, обеспечивается номинальный технологический режим работы устройства. При увеличении радиального напора воздуха со стороны дробильной камеры 1 вследствие износа молотков 3 воздушный поток поступает преимущественно через входное отверстие 19 в сужающуюся полость 18, где ускоряется и при выходе в возвратный канал 5 способствует стабильности его пропускной способности. Перед выходным отверстием 13 возвратного канала 5 воздушный поток с изношенных молотков 3 сбрасывается в большую горловину 13 дополнительного канала 9, чем предотвращается его поступление в выходное отверстие 13 возвратного канала 5. Выходя из меньшей горловины 14 дополнительного канала 9, воздушный поток уменьшает скорость циркуляции воздуха в камере 1 и способствует его направлению через полость 18 в возвратный канал 5. Значение угла a между касательной 25, проведенной к внутренней стенке 16 возвратного канала 5 в точке 22 соединения стенки 16 с наружной стен кой 21 полости 18, и касательной 26, проведенной из той же точки 22 к наружной стенке 11 дополнительного канала 9 в зоне его большей горловины 12 в пределах 0,2-0,7 радиана, обеспечивает оптимальные условия для возврата недоизмельченных частиц в дробильную камеру. Увеличение указанного угла a свыше 0.7 рад приводит к образованию застойной зоны и осаждению измельчаемого продукта в возвратном канале 5 на верхней части наружной стенки 11, а уменьшение угла a менее 0,2 рад снижает эффективность процесса возврата недоизмельченных частиц, вызывая в возвратном канале 5 завихрение воздушно-продуктовых потоков. Выполнение сечения выходного- отверстия 13 возвратного канала 5 не превышающим сечения его входного отверстия 27 и, по меньшей мере. равным наименьшему сечению полости 18,обеспечивает стабильность воздушно-продуктового потока на всем протяжении возвратного канала 5 и минимальное сопротивление этому потоку в зоне его выхода в дробильную камеру 1. Изобретение позволяет повысить производительность и надежность работы устройства за счет стабилизации аэродинамического режима в дробильной камере при износе молотков.