Центробежная мельница

,4 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИПРИ ГКНТ СССР,(21) 4877426/33(71 Всесоюзный теплотехнический научноисследовательский институт им, Ф.Э,Дзержинского(56) Авторское свидетельство СССРМ 1411027, кл; В 02 С 7/08, 1987,(57) Использование: в области размольйыхустройств для измельчения различных твердых материалов. Центробежная мельницасодержит корпус 1 с загрузочными патрубками 2 и, размещенные внутри корпуса 1 дваротора 3, выполненные в виде сплошныхдисков с вертикально ориентированнымиосями, и связанные между собой синхрони-зирующим устройством 4. При этом мест1748862 А 1 подачи материала загрузочными патрубками 2 наповерхность дисков определяется иэ условия гКд/м, а угол между радиусами, проходящими через центры мест подвода и сброса материала на каждом диске 3, вычисляется по формуле;р=пРВ+Кд++ Щ аР г+ +К 9 Я,где К - коэффициент трения между материалом и поверхностью дисков; 9 -ускорение силы тяжести = 9,8 м/с; в- угловая скорог, сть вращений дисков; Й - радиус каждого диска; г - расстояние от центра диска до оси соответствующего загрузочного патрубка. Мельница обеспечивает снижение износа З элементов ее конструкции и металлоемко- у" сти в виду простоты ее устройства. 2 йл,10 20 патрубков и выбранный угол между радиусами, проходящими через центры мест под вода и сброса материала. позволяет 30 35, шую часть последнего вследствие малыхзначений коэффициента трения, что приво 40 дит к незначительному износу поверхностироторов и мельницы в целом.На фиг,1 изображена мельница, продольный разрез; на фиг,2 - разрез А-А нафиг,1,45 Мельница содержит корпус 1 с загрузочными пэтрубками 2 и размещенные внутри корпуса 1 двэ ротора 3, выполненные ввиде горизонтальных сплошных дисков,синхрониэирующий, вал 4, соединяющий50 .оба ротора 2, воздушный патрубок 5 и разгрузочный патрубок. 6 для отвода размольного материала,Мельница работает следующим образом.55 Материал загрузочными патрубками 2подается на горизонтальную поверхностьвращающихся роторов 3, выполненных в виде сплошных дисков, Место подачи материала относительно места его сбросаопределяется двумя полярными координаЭ=ВаР я + кя + в я - а к й +я к г -ФОР г+кягде К - коэффициент трения между материалом и поверхностью диска; Изобретение относится к области раэмольных устройств и может быть использован для измельчения различных твердыхматериалов; угля, известняка, руды и т.п,При работе мельниц их размольные элементы подвергаются интенсивному износу,что приводит к большим металл- и трудозатратам для их ремонта и восстановления,В качестве прототипа принята центробежная мельница, содержащая корпус с загрузочными патрубками и размещенныевнутри корпуса два ротора с вертикальноориентированными осями вращения. Разгон и измельчение материала осуществля. ются посредством указанных роторов,имеющих коническую разгонную поверхность и снабженных разгонными лопаткаНедостатком укаэанной конструкцииявляется то, что благодаря вогнутой формеротора приего вращении возникает составляющая центробежной силы, которая прижимает материал к вогнутой поверхностиротора, а при движении материала вдольраэгонных лопаток действуют силы Кориолиса, прижимающие его к лопаткам, чтоприводит к форсированному износу ротораи лопаток, Особенно сильный износ испытывают корпус мельницы с соединительнымканалом и входные кромки лопаток, вследствие ударов о них измельчаемого материала, что также, приводит к большим затратамтруда и металла на их ремонт и восстановление,Цель изобретения - снижение металлоемкости и износа конструкции мельницы,Указанная цель достигается тем, чтоцентробежная мельница, содержащая кЬр пус с загрузочными патрубками и размещенные внутри корпуса два ротора свертикально ориентированными осями,причем одноименные горизонтальные поверхности роторов расположены на одномуровне, дополнительно содержит синхронизирующее устройство, кинематически каждый ротор выполнен в виде сплошногодиска, загрузочные патрубки размещены нарасстоянии от центров вращения дисков,Кяопределяемом из условия г- Я-, э уголРмежду радиусами, проходящими через центры мест подвода и сброса материала нэкаждом диске, выбран в соответствии с формулой:. и - угловая скорость вращения дисков;д - ускорение силы тяжести, д = - 9,8 м/сВ - радиус каждого диска;г- расстояние от центра диска до загрузочного патрубка. Наличие синхронизирующего устройства, кинематически связывающего оба ротора, обеспечивает поддержание равных частот вращения этих роторов и, следовательно, равенство сил, действующих на оба потока материала. Это, в свою очередь, обеспечивает столкновение указанных потоков полным сечением в определенном месте,Выполнение каждого ротора вращения в виде плоского диска позволяет упростить конструкцию ротора и снизить его металлоемкость, а также избавиться от наиболее износоподверженных элементов конструкции мельницы, Кроме того, условие для определения расположения загрузочных обеспечить необходимое место подачи материала, плавное, беэ ударов, перемещение его на поверхности каждого диска по определенной траектории и сброс материала в указанном месте. Это объясняется действием на материал центростремительнцх сил, определяемых только силами трения между материалом и поверхностью диска (Ргр"= вдК где в - масса материала; 3 с - коэффициент трения; д - ускорение силы тяжести). При этом укаэанная сила трения, определяемая весом материала, составляет небольтами, г - расстоянием от центра вращения диска 3 до оси соответствующего загрузочного патрубка 2 и гр-углом между радиусами, проходящими через центр мест подвода и сброса материала, При этом при опреде лении места подачи материала на диски 3 должно выполняться следующее условие:Ког- в этом случае обеспечивается прооРскэльзывание материала по поверхности 1 О дисков, в противном случае при г- ф- маоР териал попадает в застойную зону, где силы трения превышают центробежные силы и тем самым объясняется отсутствие движения материала в этой зоне, Кроме того, за время движения материала по поверхности дисков 3 материал перемещается в направлении вращения последних на некоторый угол, который определяет относительное смещение между местом подачи и сброса материала. Решая дифференциальное уравнение движения частиц по поверхности дисков 3, получают формулу для определения 26 этого угла ОРВ+КЯ+Ф й - 2 К В+2 К г - гйР г+Кд30 где К - коэффициент трения между материалом и поверхностью дисков,д - ускорение силы тяжести = 9,8 м/с 2;в-угловая скорость вращения дисков;й - радиус каждого диска; 35г - расстояние от центра диска до оси соответствующего загрузочного патрубка.После подачи материала на поверхность дисков 3 под действием силы трения он вовлекается в процесс вращения с про О скэльэыванием по указанной поверхности, Постепенно набирая скорость и одновременно испытывая действие центробежной силы, материал движется к периферии каждого тора 3. При условии равенства коэф фициентов трения обоих роторов 3 и равенства их частот вращения, что обеспечивается синхронизирующим устройством . 4. Синхронизация вращения роторов 3 может быть обеспечена при работе мельницы 5 О от одного двигателя или от двух независимых двигателей, В первом случае синхронизирующее устройство 4 передает полную мощность от одного ротора 3,. связанного с двигателем к другому. Во втором случае ус тройство 4 передает только незначительную часть мощности двигателя. обусловленную нестабильностью частот вращения обоих двигателей, В этом случае силы, действую- щие на материал, равны, и все частицы материала описывают на дисках 3 относительно корпуса 1 одинаковые траектории и в совокупности составляют нерасходящиеся потоки материала, движущегося к периферии, Подойдя узким потоком к краю каждого диска 3, материал сбрасывается с каждого иэ них, и оба потока направляютсянавстречу друг другу. При их столкновении происходит измельчение материала. Полученный мельничный продукт воздухом, поступающим через патрубок б, выносится в разгрузочный патрубок 6.Мельница ввиду простоты ее устройства и незначительного износа роторов и корпуса резко снижает расход металла и трудозатраты как при изготовлении, так при ее эксплуатации и ремонте.ф о р мул а и зо 6 рете н ияЦентробежная мельница, содержащая корпус с загрузочными патрубками и размещенные внутри корпуса два ротора с вертикально ориентированными осями, причем одноименные горизонтальные поверхности роторов расположены на одном уровне, о тл и ч а ю щ а я с я тем, что, с целью снижения металлоемкости и износа, она содержит синхронизирующее устройство, кинемати- . чески связывающее оба ротора, при этом каждый ротор выполнен в виде сплошного диска, а загрузочные патрубки размещены на расстоянии от центров вращения дисков, определяемом из условия гв -, причемРугол между радиусами, проходящими через центры мест подвода и сброса материала на каждом диске. выбран в соответствии с формулой= ООРН+Кд+В В - 2 К Н+аК г- гЭйРг+Кдгде К - коэффициент трения между матери-алом и поверхностью дисков;д - ускорение силы тяжести, д = 9,8 м/с 2;в - угловая скорость вращения дисков;й - радиус каждого диска;г - расстояние от центра диска до осисоответствующего загрузочного патрубка., 10 аказ 2545 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКН 113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/б