Відцентровий млин ударної дії

Реферат: Запропонований винахід стосується до техніки тонкого подрібнення неабразивних сипких матеріалів, таких як тверді залишки піролізу зношених автомобільних шин, рослинні довгомірні матеріали для отримання вторинної сировини із відходів, які можуть бути використані у хімічній промисловості та сільському господарстві, в якості наповнювачів гумових та керамічних виробів. Відцентровий млин ударної дії, містить вертикальний циліндричний корпус з помольною камерою, в якій розташований порожнистий вал, в нижній частині якого закріплений робочий орган з бильними елементами, завантажувальний пристрій, що розташований в верхній частині вала та розвантажувальний пристрій, що розташований над корпусом. Кожний бильний елемент робочого органу виконаний у вигляді П-подібної рамки, при цьому торцева сторона рамки має розташовані на її внутрішній поверхні стрижні та нахилена до вертикальної площини під кутом 10-30° в бік обертання. Довжина стрижнів складає не менш ніж 10-15 % від радіуса робочого органу, а зазор між стрижнями складає не менш ніж 5-10 мм. У результаті вирішується задача зменшення гідравлічних опорів, підвищення продуктивності та зменшення питомих енерговитрат за рахунок того що бильні елементи робочого органу встановлені між верхнім та нижнім стрижнями і з'єднані між собою за допомогою пластини, що нахилена до вертикальної площини під кутом 10-30° в бік обертання, при цьому довжина бильних елементів складає не менш ніж 10-15 % від радіуса стрижнів робочого органу, а зазор між бильними елементами складає не менш ніж 5-10 мм. UA 106773 C2 (12) UA 106773 C2 UA 106773 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Запропонований винахід стосується техніки тонкого подрібнення неабразивних сипких матеріалів, таких як тверді залишки піролізу зношених автомобільних шин, рослинні довгомірні матеріали для отримання вторинної сировини із відходів, які можуть бути використані у хімічній промисловості та сільському господарстві, як наповнювачів гумових та керамічних виробів. Відомий відцентровий млин ударної дії, який містить встановлені співвісно одна над одною камери помелу, що розширені донизу і утворюють ступені, причому перша камера виконана у вигляді сполучених між собою циліндра і зворотного конуса, і її охоплює повітрозабірна оболонка з регулятором подачі повітря. По осі камери пропущений вал, що несе розміщений у кожній камері по одному диску з лопатями і билами на периферії. Завантажувальній патрубок, розташований у кришці верхньої камери помела, розвантажувальна камера, розташована під нижньою камерою помела. Диски ротора виконані у вигляді сонячних коліс, на променях яких розташовані розгінні канали на першому ступені і розгінні лопаті на інших ступенях, причому розгінні канали з'єднані між собою перегородками, що утворюють помольну камеру, яка утворює завантажувальний патрубок [Патент України № 71603, МПК В02С13/14. Відцентровий млин ударної дії /М.І. Шишков, С.О. Опарін, П.Г. Сорока, В.І. Зражевский, В.М. Задорожний. №2001096302. заявл. 13.09.01. опубл. 15.12.04]. Недоліком відомого відцентрового млина є велика питома енергоємність процесу подрібнювання. Відомий відцентровий млин, що містить вертикальний ступінчастий корпус з відбійними елементами на внутрішній поверхні, кожний ступінь у якому, рахуючи по ходу руху матеріалу, виконаний більшого діаметра, розташований у корпусі ступінчастий дисковий ротор з бильними елементами на периферії, розвантажувальну камеру з розвантажувальним пристроєм, завантажувальний патрубок на торцевій поверхні кришки першого ступеня і тангенціально розташований розвантажувальний патрубок. Бильні елементи всіх ступенів ротора встановлені під кутом 10-45° до радіальної площини диска у бік обертання вала ротора. На сепараторах, що розміщені за кожним ступенем ротора, виконані кільцеподібні виступи, які знаходяться поза бильними елементами. Розвантажувальний пристрій має форму робочого колеса відцентрового вентилятора. В днищі розвантажувальної камери виконані вікна, що обладнанні заслінками, встановленими з можливістю регулювання витрат повітря, шляхом зміни ступеня відкривання заслінок [Патент України №80599, МПК В02С13/14. Відцентровий млин ударної дії / П.Г. Сорока, С.О. Опарін, О.В. Кравець. - № 200528217; заявл. 12.08.05; опубл. 10.10.07]. Найбільш близьким до винаходу за технічною суттю та результатом, який досягається, є відцентровий млин ударної дії, що включає вертикальний корпус, ступінчастий ротор, розташований на валу, завантажувальний та розвантажувальний пристрій, що має форму робочого колеса відцентрового вентилятора, камеру для помелу зі всмоктуючим отвором. Вал ротора виконаний порожнистим, в нижній його частині закріплені робочі органи, що виконані у формі S-подібних стрижнів, при цьому периферійні їх поверхні створюють бильні елементи. Завантажувальний пристрій розташований у верхній частині порожнистого вала ротора, а розвантажувальний пристрій над молольною камерою і відділений від неї передньою стінкою. Всмоктуючий отвір виконаний у формі кільцевого зазору між порожнистим валом ротора і передньою стінкою розвантажувального пристрою [Патент України №90631, МПК В02С13/14. Відцентровий млин ударної дії / Б.В. Виноградов, В.І. Ємельяненко, І.О. Осташко. №200905165. заявл. 25.05.09. опубл. 11.05.10. Бюл. №9] (прототип). Основним недоліком прототипу є відносно висока питома енергоємність процесу подрібнення через налипання продуктів подрібнювання на торцевих поверхнях бильних елементів S-подібного робочого органу, а також обмежена питома потужність через недосконалість геометрії робочого органу. В основу винаходу поставлена задача розробки відцентрового млина ударної дії зі зниженими питомими енерговитратами на подрібнювання та підвищеною продуктивністю. Поставлена задача досягається тим, що відцентровий млин ударної дії містить вертикальний циліндричний корпус з помольною камерою, в якій розташований порожнистий вал, в нижній частині якого закріплений робочий орган з бильними елементами, завантажувальний пристрій, що розташований в верхній частині вала, та розвантажувальний пристрій, що розташований над корпусом. Кожний бильний елемент робочого органу виконаний у вигляді П-подібної рамки, при цьому торцева сторона рамки має розташовані на її внутрішній поверхні стрижні та нахилена до вертикальної площини під кутом 10-30° в бік обертання. Довжина стрижнів може складати не менш ніж 10-15 % від радіуса робочого органу, а зазор між стрижнями складає не менш ніж 5-10 мм. На фіг. 1 зображений млин, поздовжній розріз, на фіг. 2 розріз робочого органу по перетину АА. Відцентровий млин містить корпус 1, в якому розташований порожнистий вал 2 з робочим органом 3, який має нижній 4 і верхній 5 стрижні, 1 UA 106773 C2 5 10 15 20 25 30 периферійна поверхня яких створює бильні елементи 6. Бильні елементи 6 з'єднані між собою за допомогою пластин 7, що нахилені до вертикальної площини під кутом α = (10-30°). Порожнистий вал 2 встановлений у підшипниковому вузлі 8. Розвантажувальний пристрій 9 з вихідним патрубком 10 розташований в верхній частині молольної камери, а завантажувальний пристрій 11 розташований в верхній частині вала 2. Обертальний момент від двигуна 12 передається валу 2 за допомогою пасової передачі 13. Підшипниковий вузол 8 та електродвигун 12 змонтовані на рамі 14. Відцентровий млин працює наступним чином: При вмиканні двигуна 12 порожнистий вал 2, через пасову передачу 13 отримує обертальний рух разом з робочим органом 3. Матеріал за допомогою завантажувального пристрою 11 через порожнистий вал 2 надходить до молольної камери 1. В молольній камері матеріал утягується разом з повітрям в обертальний рух і під дією відцентрових сил зосереджуються по периферії помольної камери, здійснюючи одночасно обертальний рух в горизонтальній і вертикальній площині. Дослідження показали, що при цьому аеродинаміка потоку така, що матеріал накопичується і ущільнюється на торцевих поверхнях між бильними елементами 6. Це призводить до збільшення енерговитрат і зменшення продуктивності процесу подрібнення. Цей недолік усувається, якщо пластини 7, що з'єднують бильні елементи, нахилені до вертикальної площини під кутом α, величина якого в залежності від властивостей матеріалу лежить в межах 10-30°. Використання пластини 7 для з'єднання бильних елементів 6 дозволяє на робочому органі встановлювати необхідну їх кількість. Для забезпечення міцності робочого органу додатково разом з нижнім стрижнем 4 робочий орган має верхній стрижень 5, що створює жорстку конструкцію. Крім того встановлено, що збільшення довжини бильних елементів 6 на величину більш ніж 10-15 % від радіуса робочого органу не приводить до збільшення продуктивності процесу подрібнення, а зазор між бильними елементами 6 складає 5-10 мм. В результаті взаємодії матеріалу з бильними елементами 6 відбувається подрібнювання матеріалу донка фракція якого концентрується в центральній частині молольної камери 1 і за допомогою розвантажувального пристрою 8 подається до вихідного патрубка 10. Таким чином, у зв'язку з обмеженням довжини бильних елементів оптимальної відстані між ними, таз'єднувальних пластин, що виключає накопичення і ущільнення матеріалу на торцевій поверхні між бильними елементами будуть зменшені гідравлічні опори, підвищена продуктивність і зменшені питомі енерговитрати. Запропонований відцентровий млин може бути використаний у хімічній промисловості та сільському господарстві. 35 ФОРМУЛА ВИНАХОДУ 40 45 1. Відцентровий млин ударної дії, що містить вертикальний циліндричний корпус з помольною камерою, в якій розташований порожнистий вал, в нижній частині якого закріплений робочий орган з бильними елементами, завантажувальний пристрій, що розташований в верхній частині вала, та розвантажувальний пристрій, що розташований над корпусом, який відрізняється тим, що кожний бильний елемент робочого органу виконаний у вигляді П-подібної рамки, при цьому торцева сторона рамки має розташовані на її внутрішній поверхні стрижні та нахилена до вертикальної площини під кутом 10-30° в бік обертання. 2. Відцентровий млин ударної дії за п. 1, який відрізняється тим, що довжина стрижнів складає не менш ніж 10-15 % від радіуса робочого органу, а зазор між стрижнями складає не менш ніж 5-10 мм. 2 UA 106773 C2 3 UA 106773 C2 Комп’ютерна верстка В. Мацело Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 4