устройство для измельчения, гомогенизации и смешивания дисперсных материалов и жидкостей

Формула изобретения

Устройство для измельчения, гомогенизации и смешивания дисперсных материалов и жидкости, включающее смонтированный на раме корпус в виде емкости, разделенной диафрагмами на цилиндрические камеры с мелющими телами, загрузочное и выгрузочное устройства, отличающееся тем, что емкость ориентирована вертикально и закреплена на опорной площадке, подвешенной на гибких связях и соединенной с приводом при помощи вертикальных валов с эксцентриками и балансировочными грузами, а нижняя часть емкости соединена с рамой гибкими растяжками, загрузочное и выгрузочное устройства снабжены гибкими трубопроводами, а мелющие тела выполнены в виде дисков диаметром от 0,025 до 0,8 внутреннего диаметра цилиндрических камер и толщиной от 0,05 до 0,2 диаметра дисков, а диаметр отверстий диафрагм составляет от 0,2 до 0,8 диаметра наименьших дисков в верхней над диафрагмой камере.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к устройствам для измельчения, гомогенизации и смешивания дисперсных материалов и жидкостей и может быть использовано в цементной, горнорудной, лакокрасочной, химической и других отраслях промышленности, где необходима переработка дисперсных материалов и их композиций с жидкостями, а также приготовление взвесей, шламов, красок и т.п.

Известно устройство для измельчения, гомогенизации и смешивания дисперсных материалов, включающее рабочую камеру с мелющими телами в форме шаров (Ильевич А.П. “Оборудование заводов силикатной промышленности”. М., Госстройиздат, 1958 г., с.237). Недостатком устройства является низкая эффективность процесса измельчения и перемешивания дисперсных материалов из-за неплотной укладки шаров, а при вертикальном перемещении материала - из-за высокой проницаемости шаровой упаковки и быстрого прохождения перерабатываемых материалов через рабочие камеры устройств сверху вниз.

Наиболее близким по технической сущности изобретением является устройство для измельчения, гомогенизации и смешивания дисперсных материалов и жидкости, включающее смонтированный на раме корпус в виде емкости, разделенной диафрагмами на цилиндрические камеры с мелющими телами, загрузочное и выгрузочное устройства.

Однако использование шаровой мелющей загрузки ограничивает область применения устройства измельчением сухих материалов, а при мокром помоле и гомогенизации жидкости или приготовлении шламов шаровая загрузка обуславливает излишне быстрое прохождение материалов и шламов.

Задача предлагаемого изобретения - повышение эффективности обработки дисперсных материалов и жидкостей в устройствах с вертикальным размещением оси рабочих камер.

Поставленная задача решается тем, что в устройстве для измельчения, гомогенизации и смешивания материалов, включающем смонтированный на раме корпус в виде разделенной перфорированными диафрагмами на цилиндрические камеры вертикально ориентированной емкости, закрепленной на опорной площадке, подвешенной на гибких связях и соединенной с приводом, снабженным эксцентриками и балансировочными грузами, а в нижней своей части соединенной гибкими растяжками с рамой, а также загрузочное и выгрузочное устройства, снабженные одним или несколькими гибкими трубопроводами, и мелющие тела, последние выполнены в форме дисков диаметром от 0,025 до 0,8 внутреннего диаметра цилиндрических камер и толщиной от 0,05 до 0,2 диаметра дисков, а диаметр отверстий диафрагм составляет от 0,2 до 0,8 диаметра наименьших дисков в верхней над диафрагмой камере.

На чертеже изображено устройство для измельчения, гомогенизации и смешивания дисперсного материала и жидкостей. Устройство содержит раму 1, на которой закреплен электропривод, включающий электродвигатель 2, вертикальные валы 3 с эксцентриками и балансировочными грузами. Эксцентрики вертикальных валов сопряжены с опорной площадкой 4, на которой смонтирован корпус устройства в виде вертикально ориентированной емкости 5, разделенной диафрагмами 6 на цилиндрические камеры 7 и имеющей верхний 8 и нижний 9 конусы. Верхний конус 8 соединен эластичным трубопроводом 10 с загрузочным устройством 11, а нижний конус 9 - эластичным трубопроводом 12 с выгрузочным устройством 13. Диафрагмы снабжены отверстиями 14 диаметром от 0,2 до 0,8 диаметра наименьших дисков в верхней над диафрагмой камере. Опорная площадка 4 подвешена на стальных тросах 15 к раме 1; нижняя часть емкости 5 соединена с рамой 1 гибкими растяжками 16. В цилиндрических камерах 7 помещены мелющие (инициирующие) тела 17 в форме дисков, диаметр которых составляет от 0,025 до 0,8 внутреннего диаметра цилиндрических камер и толщиной от 0,05 до 0,2 диаметра дисков. При этом диски могут быть изготовлены из износостойких сталей, керамики или ситаллов. Изготовление отверстий диафрагм, а также дисков размерами, выходящими за пределы, заявленные в предлагаемом устройстве, не позволяет достичь поставленной цели.

Устройство для измельчения, гомогенизации и смешивания дисперсных материалов и жидкостей работает следующим образом. От электродвигателя 2 вращение передается приводному вертикальному валу 3, который при помощи эксцентрика воздействует на опорную площадку 4, сопряженную с эксцентриками всех вертикальных валов, и закрепленный на ней корпус устройства начинает совершать круговые колебания в горизонтальной плоскости с амплитудой, равной двум эксцентриситетам вертикальных валов 3. При этом мелющие тела 17 в форме дисков, размещаясь параллельно друг другу в горизонтальной плоскости, одновременно смещаются относительно друг друга, а находящиеся между дисками частицы обрабатываемого дисперсного материала подвергаются непрерывному интенсивному истирающему воздействию. Дисперсный материал и жидкость, подлежащие обработке (измельчению, гомогенизации, смешиванию), из загрузочного устройства 11 по эластичному трубопроводу 10 поступают в верхний конус 8 и оттуда - в верхнюю цилиндрическую камеру 7, где под воздействием мелющих тел - дисков подвергаются истиранию, смешиванию и гомогенизации, при этом достаточно мелкие частицы проваливаются, а в случае обработки жидкости последняя перетекает через отверстия 14 перфорированной диафрагмы 6 в соседнюю камеру для последующей более тщательной обработки. Готовый материал или жидкость поступают в полость нижнего конуса 9, а оттуда по эластичному трубопроводу 10 - в выгрузочное устройство и затем - в тару.

Таким образом, предлагаемое устройство для измельчения, гомогенизации и смешивания дисперсных материалов и жидкостей, содержащее в качестве мелющих и инициирующих тел диски, позволяет существенно повысить эффективность обработки материалов и жидкостей за счет значительного увеличения интенсивности процесса, а также поверхности взаимодействия мелющих и инициирующих тел между собой и с обрабатываемым материалом и жидкостью. Применение данного устройства, например, вместо бисерных мельниц позволит существенно снизить удельные затраты и заметно повысить качество лакокрасочных материалов. Данное устройство также может быть использовано для механохимической обработки токсичных отходов при их обезвреживании и переработке.