Einrichtung zum Zerkleinern von festem Gut. Es sind Einrichtungen zum Zerkleinern von festem Gut bekannt, bei denen das zu zerkleinernde Gut mittels eines kreisenden Gasstromes längs der Mantelfläche eines ringförmigen Zerkleinerungsraumes umläuft und dabei durch ,Schlag und Reibung eine so starke Zerkleinerung erfährt,
bis es von dem nach oben abziehenden Gasstrom mitgenom men wird. Bei diesen Einrichtungen erfolgt die Zuführung,des Rohgutes nahe dem Um fang des Zerkleinerungsraumes. Hierdurch sind Ansammlungen -des Rohgutes auf dem Umlaufweg und dadurch bedingte Stauungen unvermeidlich und eine ,Selbstregelung der Anlage ist nicht möglich,
da der Gasstrom stets die gesamte ihm zugeteilte Rohgut menge aufnehmen muss.. Das Gut muss plötz lich auf die Geschwindigkeit des umlaufen den Gemischstrahls beschleunigt werden. Damit sind grosse Energieverluste verbun den. Bei der Einrichtung gemäss der Erfin dung, bei der ein oder mehrere zylindrische oder mehreckige Zerkleinerungsräume Ver- wendung finden, sind diese Nachteile beho ben.
Eine weitgehende Selbstregelung der Anlage ist hier dadurch gewährleistet, dass der Gasstrom sich selbst mit Gut speist. Er findungsgemäss wird dies dadurch erreicht, dass das Rohgut (und allfällig zurückgeführ tes noch nicht genügend fein gemahlenes Gut)
in der Mitte des Zerkleinerungsraumes und der Gasstrom am Umfang in angenähert tan- gentialer Richtung eintritt.
Hierauf erfolgt die Beschleunigung des Gutes auf die Geschwindigkeit des umlau f enden Gemischstrahls allmählich und dies bedeutet Energieersparnis gegenüber plötz licher Beschleunigung. Die Zerkleinerung erfolgt durch Schlag und Reibung sowohl zwischen dem Gut und Wandteilen .des 7,er- kleinerungsraumes, als auch zwischen Teilen des Gutes unter sich.
Die Bahn der Gutteil chen führt zunächst von d er Mitte aus gegen die Wandungen des Zerkleinerungsraumes. Es ergibt sich dadurch ein Aufprallen auf diese Wandungen des Zerkleinerungsraumes oder auf dort umlaufende Gutteilchen.
Dieser scharfe Prall beb-iinstigt die Zerkleinerung. Die Umlaufbewegung bewirkt gleichzeitig eine Sichtung, die unter Umständen weitere Massnahmen in dieser Richtung überflüssig macht. Die Teile des Gutes laufen wenig stens in der Hauptsache wiederholt um.
Der Zerkleinerungsraum beeeitzt z. B. einen in der Mitte mit einer Üffnung ver- sehenen Deckel, durch die hindurch das Roh gut durch eine Fördervorrichtung einge bracht wird.
Es ist aber auch möglich, das Rohmaterial selbsttätig nach Massgabe der von dem um laufenden Gas,stTom verarbeiteten Menge z. B. unmittelbar aus einem Bunker nachflie ssen zu lassen. In gewissen Fällen, z.
B. bei der Verarbeitung schwerfliessenden Roh- materials, muss dabei die Einführung eben falls durch eine Zubringervorrichtung irgend welcher Art (Schnecke, Kettenförderer und dergleichen), erleichtert werden.
Die Rohgutaufgabe kann in den Griess- sammelraum eines Sichters und dieser in die Mitte des, Zerkleinerungsraumes münden.
Es kann aber auch vorteilhaft sein, das von einer besonderen Sichtervorrichtung ab- gewiesene Umlaufgut von Rohgut ,getrennt in den Zeskleinerer zurückzuführen. Dies er scheint im besonderen bei Einführung des Rohgutes vermittelst einer Zumessvorrichtung als gegeben.
Essei aber aus,drCicklich betont, dass, auch bei frei zufliessendem Rohgut die getrennte Rückführung des, Umlaufgutes in Frage kommt. Diese Art der Rückführung ist ferner vorzuziehen in Fällen, wo das nicht gut fliesst.
Die in der Regel dem Umlaufgut noch. innewohnende, vom Sichtvorgang herrührende Drehbewegung be- günstigt den Wiedereintritt in den umlaufen- den Gasstrom. Damit kann unter Umständen der Nachteil,des Rücklaufes, von Gas aus dem Sschter aufgewogen werden.
Die Zerkleinerung kann in mehreren; hin- tereinande_rgeschaltetenStufenerfolgen. Hier bei kann mit der letzten Stufe noch eine be sondere Sichtervorrichtung verbunden sein. Es ist aber bei Anwendung der mehrstufigen Zerkleinerung in erhöhtem Masse möglich.
ohne eine solche zusätzliche Sichtervorrich- tung auszukommen. Die Abmessungen ,der Zerkleinerungsräume, die Gasmenge und die Gasgeschwindigkeit in den verschiedenen Stufen können verschieden bemessen sein.
Um die Zerkleinerungsleistung zu verän dern und sie beispielsweise dem Verbrauch von Mahlgut in Verbindung mit einer Feue rung anzupassen, ist es zweckmässig, den engsten Quersohnitt,der Expansionsdüse (oder einer Mehrzahl solcher Düsen) zu verändern. Hierbei ergeben:
sich verschiedene Bedingun gen, je nachdem das Gas oder die Luft von einem Schleuderverdichter, von einem kol benartigen Verdichter oder einem,Strahlver- dichter geliefert wird.
Bei Benutzung der Einrichtung ist man hinsichtlich :der anzuwendenden Geschwin- digkeit des umlaufenden Gasstromes keiner Beschränkung unterworfen, insbesondere ist es möglich, Geschwindigkeiten unterhalb und oberhalb der @Schallgeschwindigkeit anzu wenden, wobei im ersten Falle nicht erwei terte, im zweiten Fälle erweiterte Expan sionsdüsen in Frage kommen.
Die Anwendung erwärmten Gases begün- stigt,die Trocknung des Gutes während des Zerkleinerungsvorganges. Damit wird in. der Regel die "Mahlbarkeit" verbessert. In je dem Falle wird die Expansionsarbeit des verdichteten Gases durch Erwärmung nach
erfolgter Verdichtung .im Verhältnis zu der absoluten, Temperatur erhöht. Bei der An- wendung auf :
die Zerkleinerung eines Brenn- stoffes, und bei unmittelbarer Einblasung dieses Brennstoffes Zn eine Feuerung wird die für die Erwärmung verdichteter Betriebs luft aufgewendete Wärme der Feuerung zu geführt und,damit zurückgewonnen.
Als Betriebsmittel kann Luft, Gas, ein beliebiger Dampf oder auch ein Gemisch .der genannten Mittel in Frage kommen.
Die Achse des umlaufenden. Gasstromes muss nicht notwendig senkrecht im Raume stehen. In der Zeichnung sind mehrere beispiels- weise Ausführungsformen der Einrichtung gemäss der Erfindung dargestellt.
Fig. 1 und .2.. zeigen in einem Meridian- und einem Querschnitt das Grundsätzliche der Einrichtung und im besonderen die Wir kung der Einführung des Rohgutes in der Mitte ;des Zerkleinerungsraumes;
Fig. 3 und 4 veranschaulichen im Axial und im Querschnitt eine Ausführungsform mit nachgeschaltetem besonderen Sichter und Einführung des Rohgutes in die Mitte des Raumes durch natürlichen Zufluss. Das Zer- kleinerungsgefäss ist hier ein fünfseitiges Prisma;
Fig. 5 zeigt :den Axialschnitt einer Aus führungsform mit nachgeschaltetem Sichter und Einführung des. Rohgutes durch eine Zu- bringervorrichtung; Fig. 6 und 7 veranschaulichen Ausfüh rungsbeispiele für die Veränderung des engsten Querschnittes der Expansionsdüsen;
Fig. 8 zeigt schematisch die stufenweise Durchführung der Zerkleinerungsarbeit; zu F'ig. 9 ist eine besondere Verbindung eines Kettenbeförderers mit einer nach dem gemäss der Erfindung arbeitenden Mühle gezeigt. In den Fig. 1 und 2. ist 1 das zylindrische Zerkleinerungsgefäss, in :dessen Mantelfläche 2 die Expansionsdüse 5 mit ihrem engsten Querschnitt -6 einmündet.
In :denn Deckel 4 ist die zentrale Öffnung 13 angebracht. 7 bedeutet eine Rinne für die Zuführung des Rohmaterials. Die Wirkungsweise :der Vor richtung ist folgende:
Durch die Expansions düse 5 strömt mit verhältnismässig grosser Geschwindigkeit Gas. in das Gefäss ein, wel ches längs der zylindrischen Wandung eine Umlaufbewegung annimmt. Aus der Rinne 7 fällt Rohmaterial 8 durch die Mitte der Öffnung 13 in das Gefäss 1 und auf dessen Boden 3.
Das eingeführte Rohmaterial wird von der Umlaufbewegung erfasst und, an die Peripherie geschleudert; es verlä-sst das Gefäss als Mahlgut durch die Öffnung 13, deren Kaäten umströmend, wie es die Pfeile 10 andeuten, getragen von dem austretenden expandierenden Gas.
Die erstmalige Be- schleunigung-des Materials in der Richtung des Gasstromes (Umlaufrichtung) erfolgt mit einer gewissen .Stetigkeit, -womit Ener- gie-Ersparnis verbunden ist. Durch die Pfeile 9 ist veranschaulicht, wie in der Nähe der Mitte ;
der zentralen. Öffnung 143 eine durch Versuche erwiesene Saugströmung herrscht, durch welche :der Eintritt des Roh gutes in der Mitte :
dieser Öffnung begünstigt wird. Es wind beispielsweise ein vorerst ruhender Rohmaterialteil 11 von der Rota tion erfasst, er erfährt demzufolge sofort eine zentrifugale Beschleunigung. Die von ihm beschriebene Bahn nimmt beispielsweise eine Formgemäss. :der gezeichneten Kurve 1,2 an.
Der Rohmaterialteil wird zufolge der zentri fugalen Beschleunigung und auch zufolge der angenommenen Umfangsgeschwindigkeit mit ;grosser Wucht gegen den Mantel 2 ge schleudert. Nachher macht er die Umlauf bewegung mit, bis er genügend zerkleinert ist. Hierbei erfolgt Schlag und Reibung durch Berührung mit andern Teilen :des Guteis und mit der Wandung. Die Teile :
des Materials laufen, wenigstens zur Hauptsache, wiederholt um, wobei sie an der Einmün- dungsstelle 6 der Expansionsdüse nur um einen kleinen Betrag beschleunigt werden müssen. :Erst wenn :die Feinheit des Mate rials einen bestimmten Grad erreicht hat, kann :das Material entgegen der Fliehkraft wirkung von :dem durch die Öffnung 3 aus tretenden Gas mitgenommen werden.
Natur-' lieh kann die eingezeichnete Bahn 12 ver- wickeltere Form annehmen, wenn der Teil des Materials auf seinem Wege mit noch verhältnismässig groben andern Teilen;
zu- sammentrifft. Grundsätzlich aber erfolgt der Vorgang des Erfassens. und Einführers und des erstmaligen Schlages des einzelnen .
Rohmaterialteils in .der in Fig. 2 daitgestell- ten Weise, welche durch :die Einführung -des Rohmaterials in die Mitte des Gefässes be dingt ist. Der Querschnitt der Expansions düse ist in .diesem Beispiel kreisförmig.
In Fg. <B>3</B> . und 4 hat das Zerkleinerungs gefäss 20 :die Form eines fünfseitigen Pris- mas. Die Mantelfläche desselben ist mit 21 bezeichnet. In dem Deckel 25 ist die zen trale ringförmige Öffnung 41 angebracht. Die Expansionsdüse 2,
3 mit rechteckigem Mündungsquerschnitt 2,4 mündet derart in das Gefäss 20 ein, dass der Gasstrom wenig- stens annähernd parallel zu einer Seiten- fläch@e des Gefässes in dieses eintritt.
An schliessend an die ringförmige Öffnung 41 ist eine Sichtvorrichtung -von an sich bekann ter Bauart vorgesehen. Diese besteht aus einem äussern, konischen Mantel 27, einem innern. Mantel <B>28,</B> einem Deckel 42, einem Satze von um Bolzen 43 drehbaren Schaufeln 44, einem Auslaufrohre 32 und einem Aus- trittstutzen 35.
Zentral in dieser Sichtvor- richtung ist das für die Einführung dass Rohmaterials bestimmte, an den Bunker 3,6 angeschlossene Rohr<B>31</B> angeordnet. Das Rohmaterial (vermengt mit Umlaufmaterial wie nachher erläutert werden wird), trifft durch ,den untern zylindrischen Ansatz des innern Mantels 2,8 in die Mitte des Zerklei- nerungsgei ein.
Der Eintrittsöffnung gegenüber ist ein konischer Pfropfen 37 an gebracht, welcher mittels der in der fest stehenden Führung 38 drehbaren, mit einem Handrad 40 versehenen .Spindel 3,9 nach oben oder unten verschoben werden kann.
Das zentral eintretende Material wird von dem aus der Expansionsdüse 23 austretenden um laufenden Gasstrahl erfasst und wenigstens bis zu einem gewissen Grade zerkleinert. Das zerkleinerte Material tritt, wie die Pfeile 216 andeuten, in den Raum 29 ein. Es. führt in der Regel noch eine erhebliche Rotations- bewegung aus.
Diese kann durch die einstell- baren Schaufeln 44 entweder noch begünstigt oder vermindert werden. Zufolge der im Raume 3.0 herrschenden Rotation erfolgt dann die Trennung zwischen noch zu groben und genügend feinem Mahlgut.
Das zu grobe Mahlgut wird an die innere Wandung des Mantels 28 geschleudert, fällt auf das im untern Teil des Raumes 3-0 angesammelte Rohmaterial und wird damit erneut dem Zer- kleinerungsprozess zugeführt. Das Material non ,genügender Feinheit wird, wie die Pfeile 45 andeuten,
von dem austretenden Gas dem Austrittstutzen zugeführt. Hierbei erfolgt auch eine sichtende Wirkung infolge der Umlenkung derStrömungsrichtung vor dem Eintritt in das Rohr 3'2.
In dem vorliegen den F5,11 fliesst geradeebensoviel Rohmaterial nach, als von dem umlaufenden Gasstrom (unter Berücksichtigung des zurückfliessen- den Umlaufmaterials) verarbeitet wird.
Der verschiebbare konische Pfropfen 3,7 ;gestattet jedoch, durch Ändern des Eintrittsquer- schnittes verschiedenen Bedingungen, die beispielsweise durch wechselnde Eigenschaf ten des Rohmaterials begründet sein können, Rechnung zu tragen.
Im übrigen aber kann eine allfällige Ver änderung des Durchsatzes durch Verände rung ,der durch die Fgpansionsiduse einge- führten Energie (Druck, Menge und Tempe ratur des Arbeitsmittels) erzielt werden.
Bei gleichbleibenider Energie des einge- führten Gasstromes. kann der Durchsatz wei terhin auch noch beeinflusst werden durch Verstellung der Sichterschaufeln 44.
Bei Ein stellung auf grössere Feinheit vergrössert sich die Menge des Umlaufmaterials zu Lasten des Durchsatzes. Das Rohr 31 ist unten um gebogen, um das eintretende Rohmaterial auf einer Seite des, Ramms 30 anzuhäufen und die gegenüberliegende Seite für die Ansamm lung von Umlaufmaterial frei zu halten.
Da durch wird der Rückfluss des Umlaufgutes begünstigt. Diese Massnahme hat sich bei Versuchen als sehr vorteilhaft erwiesen.
Die Wahl eines mehrseitigen Prismas an Stelle des Zylinders für die Form des Zer- kleinerungsgefässes bringt den Vorteil mit sich, dass in den Eckendes Prismas eine zu sätzliche Zirkulation und Durchwirbelung des Mahlgutes auftritt, wodurch die Mahllei- stung erhöht wird.
Auch wird die Schlag- und ,Schleifwirkung an den Mantelseiten be günstigt. Es ist jedoch, je nach der Art des zu zerkleinernden Materials, im besonderen zu untersuchen, welches die günstige Form des Zerkleinerungsgefässes ist. (Bei Kohle ergaben Versuche erheblich bessere Ergeb- nisse bei vieleckigem "Mahlring" als bei kreisrundem.)
Insbesondere bei Verwendung mehrerer Düsen kann ,es vorteilhaft sein, die Länge der an die Düsen anschliessenden P'olygonseiten verschieden zu machen von der Länge .der den Anprall aufnehmenden Polygonseiten. Es kann damit erreicht werden,
dass der Prall winkel sieh mehr 90 nähert und dass an derseits der Luftstrahl ausgesprochener tan- gential eintritt. Man kann auch einen Teil der Polygonseiten leicht krümmen, um den Eintritt des Düsenstrahls mit möglichst fla chem Winkelgegenüber dem umlaufenden Strahl zu bewirken.
Es kann unter Umständen auch vorteil haft sein, beispielsweise in den Ecken eines mehrseitigen; prismatischen; Gefässes oder auch an einzelnen. Punkten eines zylindrischen Gefässes, die Mahlleistung erhöhende Körper in Form von Stiften, oder dergleichen vorzu sehen. Es kann auch in Frage kommen, in das Zerkleinerungaggefäss eine oder mehrere z.
B. kugelförmige harte Körper einzuschlie ssen, welche die Umlaufbewegung dauernd mitmachen und die Zerkleinerungsleistung erhöhen.
Die Schicht von Rohmaterial und Um- laufmaterzial im untern: Teildes Raumes 30 bildet einen Abschlu3 zwischen. dem eben genannten Raume und dem Einlaufraume des Zerkleinerungsgefässes. Ein Umlauf von Gas wird dadurch vermieden.
In Fg. 5 ist 60 das 7jerkleinerungsgefäss mit :der tangential anschliessenden Expan- sionsdüse 51.
Durch das zentrale Rohr 66 fällt das Rohmaterial, welches von einer Förderschnecke <B>65</B> geliefert wird, auf den Boden 52, und zwar auf den dort angebrach- tere konischen Ansatz 67.
Nacherfolgter Zer kleinerung tritt das Mahlgut mit dem. aus tretenden Gas durch die ringförmige Öffnung 54 im Deckel 513, wie die Pfeile 5ä andeuten, aus und in die anschliessende Sichtvorrich tung.
Diese besteht aus dem äussern. Mantel 56, dem innern Mantel 5.7, dem Deckel 68, dem Austrittsrohr 62 mit einer verschieb baren Verlängerung 64 und dem Austritts stutzen 63.
Die Sichtung erfolgt hier un ter Vermeidung von Schaufeln, abgesehen von der denn Gas und dem Material noch innewohnenden Drehbewegung .im wesent lichen durch die Umlenkung vor dem Ein tritt in dass Rohr (62).
Durch Verschiebung der Verlängerung 64 lässt sich die Sichter- wirkung beeinflussen. Das. vom Sichter ab gewiesene Material fällt in den untern Teil des Raumes 5:
8 und, wie die Pfeile 6,1 an deuten, durch den ringförmigen. Spalt zwi schen -dem Unterteil des innern Mantels 57 und dem Einführungsrohr 66 in (die Zerklei- nerungsvorrichtung zurück. Hierbei wird auch ein Teil ,des Gases mitgeführt.
Bei der Anwendung einer zwangl!äufigen Zubringer- vorrichtung, wie sie hier vorgesehen ist, darf natürlich die Menge :des eingeführten! Mate rials nie die Leistungsfähigkeit des expan- dierten: Gasstrahls unter der Bedingung -der Einhaltung einer vorgeschriebenen Feinheit überschreiten.
Fig. 6 zeigt eine mit einer Vorrichtung zur Veränderung des Düsenquerschnittes ver= sehene Düse. Der engste Querschnitt der Expansionsdüse besteht zwischen der abge rundeten gante 70 und Odem Körper 71.
Die ser ist vermittelst Gewindestange 72 und Handrad 7.3 ven6chiebbar. Natürlich kann ein verschiebbarer Körper auch in anderer Weise angeordnet werden.
Fig. 7 zeigt eine Expansionsdüse 80 mit .dem engsten Querschnitt 81, der durch eine Zunge 83 geändert werden .kann. Diese ist im Punkte 82i befestigt.
Durch den verschieb baren Anschlagstift 84 kann die Zunge auf Erweiterung oder Verengung des engsten Querschnittes eingestellt werden, unter Aus- nützung ihrer Elastizität. Es kann an Stelle der hier ,gezeichneten zwei Ausführungsfor- men, auch jede andere mögliche Form in Be tracht kommen, z.
Bauch eine Veränderung des Düsenquerschnittes nach Art eines Hahnes. Zwei, typische Grenzfälle für die Folgen der Veränderung des Düsenquer- schnittes sind folgende:
Bei einer Anlage mit wenigstens annähernd gleichbleibender Fördermenge bewirkt eine Verkleinerung des Düsenquerschnittes eine Erhöhung des Druk- kes,
damit eine Erhöhung der Stärke des eingeführten Gasstromes und eine Erhöhung des Durchsatzes. Bei einer Anlage mit wenigstens im wesentlichen gleichbleibendem Förderdruck bewirkt eine Verengunb des Düsenquerschnittes eine Verminderung der Gasmenge und damit eine Verminderung der Stärke <RTI
ID="0006.0013"> :des eingeführten Gasstromes und des möglichen Durchsatzes. Es handelt sich hier um Querschnitts:änderungen, bei welchen :der Wirkungsgrad der Fxpansionstdüse möglichst hoch erbalten bleibt, :
also nicht etwa um ge wöhnliche Drosselung. Bei Anordnung eines Zubringervorrichtung für das Rohmaterial kann eine geeignete Wirkungsverbindung zwischen Verstellung der Zubringervorrich- tung und Veränderung des Düsenquerschnit- tes vorhanden sein. Die Mittel zur Verstel- lung einer
zwangläufigen Zubringervorrich- tung können in Abhängigkeit von irgend einer Betriebsgösse,der Anlage regelbar sein.
Beispielsweise im Falle der Mahlung eines Brennstoffes für eine Feuerungsanlage kön nen die Düse oder die Zubringervorrichtung oder beide gleichzeitig in Abhängigkeit der Feuertemperatur regelbar sein. Eine Zubrin- gervorrichtung kann auch in Abhängigkeit von der Höhe,
des Standes der Füllung des Raumes in Fig. 5 (Umlaufgut allein) oder des Raumes 3,0 in Fig. 3. (Rohgut und Um laufgut gemischt) erfolgen.
Dabei können Impulsorgane irgendwelcher Art, die auf ,die Schichthöhe :des Gutes zur Verwendung kom men (mechanische Fühler, pneumatische Fühler und dergl.) angewendet werden.
In. Fig. 8 sind zwei Zerkleinerungsgefässe 90 und<B>M</B> hintereinandergeschaltet. Die Expansionsdüse des ersten ist mit 97 und diejenige des;
zweiten mit 98, die ringförmige, zentrale Austrittsöffnung :des ersten mit 93, des zweiten ,mit 99 bezeichnet. 91 ist das Zuführungsrohr für,das Rohmaterial, dessen Austrittsstelle ,gegenüberliegend der konische Ansatz 9.2 angeordnet ist. In dem zweiten Zerkleinerungsgefäss 9,6 ist, an dem Rohre 91 befestigt,
eine Prallscheibe 95 vorgesehen. Das :durch 91 :eintretende Rohmaterial wird im ersten Gefäss 90 bis zu einem gewissen Grade zerkleinert. Das Material tritt ,dann mit den. aus dem Gefäss 90 austretenden Gas, wie -die Pfeile 94 andeuten, in das zweite Zerkleinerungsgefäss 96 über.
Die Prall scheibe 9:5 verhindert das Übersprängen von Materialteilen unter Umgehung des nach geschalteten Zerkleinerungsvorganges in die zweite Austrittsöffnung 99.
Durch das mit der Expansionsdüse 918 eingeführte Gas ent- steht eine Beschleunigung der Umlaufge- schwindIgkeit, die bis zu einem gewissen Grade auch,
noch beim Austritt aus der Öff nung 98 vorhanden sein kann. .Es erfolgt die Zerkleinerung bis auf den gewollten Grad und darauf der Austritt der gesamten einge- führten Gasmenge und des Feinmaterials durch die Öffnung 9:
9, wie, die Pfeile 100 an deuten. Statt nur zwei ,Stufen können meh- rere Stufen hintereinander geschaltet sein.
Anschliessend an das letzte (im gezeichneten Falle zweite) Zerkleinerungsgefäss kann noch eine Sichtvorrichtung nachgeschaltet sein in ähnlicher Weise wie :
dies in der Füg. 3 und 5 dargestellt ist, doch wind dies in manchen Fällen bei der hier -dargestellten Hinterein- anderscbaltung nicht mehr notwendig sein.
Die Beeinflussung der primären, während des Zerkleinerungsprozesses stattfindenden Sichtung kann durch Veränderung der Grösse der zentralen Austrittsöffnung an den Zer kleinerungsgefässen erfolgen. Zu diesem Zwecke kann der :
die entsprechende Austritts öffnung enthaltende Deckel nach Art einer Irisblende au-sgebildet sein. Eine solche Be- einflussung des primären Sichtvorganges kann auch .in Verbindung mit einem nach- geschalteten sekundären ,Sichter und auch bei Verwendung von hintereinandergeschalteten Zerkleinerungsgefässen in Anwendung kom men.
Bei der beispielsweise in Fig. 8 darge- stellten Hintereinandersohaltuug der Zerklei nerungsgefässe kann jedoch vorteilhaft auch eine Beeinflussung der Sichterwirkung :
da durch erfolgen, dass der durch die zweite Expansionsdüse eingeführte Gasstrom geän dert wird. Anstatt nur eine Expansionsdüse können deren mehrere an einem Zerkleine- rungsgefäss angebracht sein.. Dies kommt vorzugsweise bei grossen Gefässen in Betracht. Es ist möglich,
das Rohmaterial auf der der Austrittsseite gegenüberliegenden (bei vertikalaxialer Aufstellung z. B. untern) Seite des Zerkleinerungsgefässes einzuführen. Damit wird der Vorteil gewonnen, dass- die Austrittsöffnung nicht ringförmig, sondern kreisförmig gemacht werden kann und man erhält in der Bemessung des Öffnungsdurch messers und der damit zusammenhängenden Sichterwirkung grössere Freiheit.
Für die Entleerung und im besonderen für die Ent fernung von Fremdkörpern (im Falle einer Kohlenmühle, z. B. Eisenstücke, Steine) kön nen am Zerkleinerungsgefäss verschliessbare Offnungen vorgesehen sein. Es .kann auch ein Schleusenraum angebracht sein mit zwei Deckeln, so dass eines Entfernung von Fremd körpern während des Betriebes möglich ist.
In Fig. 9 haben die Bezeichnungen 2i1 bis 45 -die gleiche Bedeutung wie bei Fig. 3. Die Expansionsdüse 2.3 ist nicht ,gezeichnet. Das zentrale Rohr für die Zuführung von Roh material fällt hier weg. Das Rohmaterial wird durch einen Kettenförderer eingebracht, dessen Trog mit 1012 und dessen Kette mit <B>108</B> bezeichnet sind.<B>105</B> und 107 sind die beiden üblichen Rollen an den Endstationen.
Eine davon ist durch irgendeinen Motor an getrieben. 106 ist eine Umlenkrolle. Die Kette ist mit zur Kettenrichtung senkrecht stehenden Stäben versehen, wie dies bei 104 dargestellt ist. Im übrigen ist die Kette der besseren Klarheit halber nur durch eine stark gestrichelte Linie veranschaulicht.
Der Trog ist auf einem Teil durch eine Zwischenwand <B>108</B> in zwei Teile geteilt. Der Boden, 22 des Zerkleinerungsgefässes 2.1 bildet einen Teil des Deckels 110 des Fördertroges. Er ist in der Mitte des Zerkleinerungsgefässes Durch brochen und .die Zwischenwand 10$ .ist an dieser Stelle nach oben gewölbt.
Der Bunker 101, welcher das Rohmaterial enthält steht mit dem obern Teile des Fördertroges (seines horizontalen Teils) in unmittelbarer Verbin dung. Die Kette bewegt :sich wie der Pfeil 111 angibt. Der obere Strang der Kette ent nimmt demnach Rohmaterial aus dem Bun ker und befördert es nach rechts.
Im Be- reiche der Öffnung im Boden des Zerklei- nerungsgefäAes wird Rohmaterial (zusammen mit aus der Sichtervarriehtung zurückfliessen dem Umlaufgut) durch den umlaufenden Gasstrahl entnommen.
Der nicht abgenom mene Teil (vielleicht mit etwas Umlaufgut vermischt, was aber unwesentlich ist) wird durch die Kette weiter nach rechts gefördert und fällt über die Kante <B>109</B> des Zwischen- bodens in die untere Troghälfte. Es wird nun nach links .gefördert und fällt im senk rechten Teil des Troges über die Kante 1,
12 wieder in die andere Troghälfte. Nach Mass gabe des in solcher Weise zurückgeförderten Gutes wird nun durch die Kette aus dem Bunker mehr oder weniger zu zerkleinerndes Material entnommen. Entnahme aus dem Bunker und Entnahme durch. den Luftstrahl kommen so in Übereinstimmung. Dieser Gleichgewichtszustand ergibt sioh also hier, ohne dae eine eigentliche Regelung der För dereinrichtung in Abhängigkeit von der Fül lung der Zerkleinerungsvorrichtung erforder lich ist. Dies ist eingrosser Vorteil.
Device for shredding solid material. There are devices known for the comminution of solid material in which the material to be crushed circulates by means of a circulating gas stream along the outer surface of an annular crushing chamber and is crushed so strongly by impact and friction,
until it is taken along by the upward withdrawing gas stream. In these facilities, the supply of the raw material takes place close to the scope of the shredding area. As a result, accumulations of the raw material on the circulation route and the resulting congestion are inevitable and self-regulation of the system is not possible,
since the gas flow must always absorb the entire amount of raw material allocated to it. The material must suddenly be accelerated to the speed of the circulating mixture jet. Large energy losses are associated with this. In the device according to the invention, in which one or more cylindrical or polygonal comminution chambers are used, these disadvantages are eliminated.
Extensive self-regulation of the system is ensured here because the gas flow feeds itself with material. According to the invention, this is achieved in that the raw material (and any returned material that is not yet sufficiently finely ground)
in the middle of the crushing chamber and the gas flow enters the circumference in an approximately tangential direction.
The goods are then gradually accelerated to the speed of the circulating mixed jet, and this means energy savings compared to sudden acceleration. The comminution takes place by impact and friction both between the material and wall parts of the reduction space and between parts of the material below.
The path of the good particles first leads from the middle against the walls of the shredding chamber. This results in an impact on these walls of the comminution space or on good particles circulating there.
This sharp impact shocks the comminution. The orbital movement also causes a sighting, which may make further measures in this direction superfluous. The parts of the property run around at least mostly repeatedly.
The crushing room is z. B. a cover provided in the middle with an opening through which the raw material is brought in well by a conveyor.
But it is also possible to use the raw material automatically according to the amount processed by the running gas, stTom z. B. to let flow directly from a bunker. In certain cases, e.g.
B. when processing poorly flowing raw material, the introduction must also be facilitated by a feeder device of some kind (screw, chain conveyor and the like).
The raw material feed can open into the semolina collecting area of a sifter and this into the middle of the shredding area.
However, it can also be advantageous to return the raw material to be circulated and rejected by a special separator device separately to the shredder. This he seems to be given by means of a metering device in particular when introducing the raw material.
However, it is expressly emphasized that, even with freely flowing raw materials, the separate return of the circulating material is possible. This type of recirculation is also preferable in cases where it does not flow well.
Usually still in circulation. The rotary movement inherent in the classifying process favors the re-entry into the circulating gas flow. Under certain circumstances, this can offset the disadvantage of the return flow of gas from the shter.
The shredding can be done in several; successively switched stages. A special classifier device can be connected to the last stage here. However, it is possible to a greater extent when using multi-stage comminution.
do without such an additional classifier device. The dimensions, the crushing chambers, the amount of gas and the gas velocity in the various stages can be dimensioned differently.
In order to change the shredding capacity and, for example, to adapt it to the consumption of ground material in connection with a fire, it is advisable to change the narrowest cross-section, the expansion nozzle (or a plurality of such nozzles). This results in:
Different conditions arise, depending on whether the gas or air is supplied by a centrifugal compressor, a piston-type compressor or a jet compressor.
When using the device, there are no restrictions with regard to: the speed of the circulating gas flow to be used, in particular it is possible to use speeds below and above the speed of sound; Question come.
The use of heated gas favors the drying of the material during the shredding process. As a rule, this improves the "grindability". In each case, the expansion work of the compressed gas is increased by heating
Compaction carried out, increased in relation to the absolute temperature. When applying to:
the comminution of a fuel, and when this fuel Zn is blown directly into a furnace, the heat used to heat the compressed operating air is fed to the furnace and thus recovered.
Air, gas, any steam or a mixture of the named agents can be used as operating media.
The axis of the revolving. The gas flow does not necessarily have to be vertical in the room. Several exemplary embodiments of the device according to the invention are shown in the drawing.
Fig. 1 and .2 .. show in a meridian and a cross-section the fundamentals of the device and in particular the effect of introducing the raw material in the middle of the crushing room;
3 and 4 illustrate, in axial and cross-section, an embodiment with a downstream special classifier and introduction of the raw material into the center of the room by natural inflow. The crushing vessel here is a five-sided prism;
5 shows: the axial section of an embodiment with a downstream sifter and introduction of the raw material through a feeder device; 6 and 7 illustrate Ausfüh approximately examples for changing the narrowest cross section of the expansion nozzles;
Fig. 8 shows schematically the step-by-step implementation of the comminution work; to F'ig. 9 shows a special connection between a chain conveyor and a mill operating according to the invention. In FIGS. 1 and 2, 1 is the cylindrical comminution vessel, into: whose jacket surface 2 the expansion nozzle 5 opens with its narrowest cross section -6.
In: because cover 4, the central opening 13 is attached. 7 means a chute for feeding the raw material. The mode of operation of the device is as follows:
Gas flows through the expansion nozzle 5 at a relatively high speed. into the vessel, wel Ches assumes a rotary motion along the cylindrical wall. Raw material 8 falls from the channel 7 through the center of the opening 13 into the vessel 1 and onto its bottom 3.
The imported raw material is caught by the orbital motion and thrown to the periphery; it leaves the vessel as ground material through the opening 13, the quarries flowing around them, as indicated by the arrows 10, carried by the emerging expanding gas.
The initial acceleration of the material in the direction of the gas flow (direction of circulation) takes place with a certain degree of continuity, which is associated with energy savings. The arrows 9 illustrate how near the center;
the central. Opening 143 there is a suction flow proven by experiments, through which: the entry of the raw material in the middle:
this opening is favored. For example, an initially stationary raw material part 11 is captured by the rotation, and consequently it immediately experiences a centrifugal acceleration. The path he describes takes, for example, a shape. : the drawn curve 1,2.
The raw material part is thrown against the shell 2 with great force due to the centrifugal acceleration and also due to the assumed peripheral speed. Afterwards it makes the orbital movement until it is sufficiently crushed. Here impact and friction occur through contact with other parts: the good and the wall. The parts :
of the material circulate repeatedly, at least for the most part, and only need to be accelerated by a small amount at the junction 6 of the expansion nozzle. : Only when: the fineness of the material has reached a certain level, can: the material be carried along against the centrifugal force by: the gas emerging through the opening 3.
Naturally, the trajectory 12 drawn in can take on a more intricate form if the part of the material on its way with other parts which are still relatively coarse;
applies. Basically, however, the process of recording takes place. and importer and single strike first.
Raw material part in the manner shown in FIG. 2, which is caused by: the introduction of the raw material into the center of the vessel. The cross section of the expansion nozzle is circular in this example.
In Fig. <B> 3 </B>. and 4, the comminution vessel 20 has the shape of a five-sided prism. The outer surface of the same is denoted by 21. In the lid 25, the central annular opening 41 is attached. The expansion nozzle 2,
3 with a rectangular mouth cross-section 2, 4 opens into the vessel 20 in such a way that the gas flow enters the vessel at least approximately parallel to a side surface of the vessel.
At the end of the annular opening 41 a viewing device is provided of a type known per se. This consists of an outer, conical jacket 27, an inner one. Shell 28, a cover 42, a set of blades 44 rotatable about bolts 43, an outlet pipe 32 and an outlet connection 35.
The tube <B> 31 </B> which is intended for the introduction of the raw material and connected to the bunker 3, 6 is arranged in the center of this viewing device. The raw material (mixed with circulating material as will be explained below) arrives through the lower cylindrical extension of the inner casing 2.8 in the center of the comminuting gel.
Opposite the inlet opening is a conical plug 37, which can be moved up or down by means of the spindle 3,9 which is rotatable in the fixed guide 38 and provided with a hand wheel 40.
The centrally entering material is captured by the continuous gas jet emerging from the expansion nozzle 23 and at least to a certain extent is comminuted. As the arrows 216 indicate, the comminuted material enters the space 29. It. usually still executes a considerable rotational movement.
This can either be further enhanced or reduced by the adjustable blades 44. As a result of the rotation prevailing in room 3.0, the separation between still too coarse and sufficiently fine grist takes place.
The ground material that is too coarse is thrown against the inner wall of the jacket 28, falls onto the raw material collected in the lower part of the space 3-0 and is thus fed back to the comminution process. The material non, of sufficient fineness, as the arrows 45 indicate,
fed to the outlet nozzle by the exiting gas. A sifting effect also takes place here as a result of the deflection of the direction of flow before entering the pipe 3'2.
In the present F5,11, just as much raw material flows in as is processed by the circulating gas flow (taking into account the circulating material flowing back).
The displaceable conical plug 3, 7, however, allows various conditions to be taken into account by changing the inlet cross-section, which may be due, for example, to changing properties of the raw material.
Otherwise, however, a possible change in the throughput can be achieved by changing the energy introduced by the expansion nozzle (pressure, quantity and temperature of the working medium).
With the same energy of the gas flow introduced. the throughput can also still be influenced by adjusting the sifter blades 44.
When setting to greater fineness, the amount of material in circulation increases at the expense of throughput. The tube 31 is bent down to the incoming raw material to accumulate on one side of the ram 30 and to keep the opposite side free for the accumulation of circulating material.
Since the return flow of the circulating goods is promoted. This measure has proven to be very advantageous in tests.
Choosing a multi-sided prism instead of the cylinder for the shape of the comminuting vessel has the advantage that additional circulation and swirling of the ground material occurs in the corners of the prism, whereby the grinding capacity is increased.
The impact and grinding effect on the shell sides is also favored. However, depending on the type of material to be shredded, it is necessary to examine in particular what the most favorable shape of the shredding vessel is. (With coal, experiments gave considerably better results with a polygonal "grinding ring" than with a circular one.)
In particular when using several nozzles, it can be advantageous to make the length of the polygon sides adjoining the nozzles different from the length of the polygon sides that absorb the impact. It can be achieved with
that the angle of impact is closer to 90 and that on the other hand the air jet occurs more tangentially. One can also slightly curve part of the polygon sides in order to bring about the entry of the nozzle jet with as flat an angle as possible with respect to the circulating jet.
It can also be advantageous under certain circumstances, for example in the corners of a multi-sided; prismatic; Vessel or on individual ones. To see points of a cylindrical vessel, the grinding capacity increasing body in the form of pins, or the like. It can also be considered that one or more z.
B. to include spherical hard bodies, which continuously participate in the orbital movement and increase the shredding capacity.
The layer of raw material and circulating material in the lower part of the room 30 forms a seal between. the space just mentioned and the inlet space of the grinding vessel. This prevents gas from circulating.
In FIG. 5, 60 is the reduction vessel with: the tangentially adjoining expansion nozzle 51.
The raw material, which is supplied by a screw conveyor 65, falls through the central tube 66 onto the floor 52, specifically onto the conical projection 67 attached there.
Subsequent comminution occurs with the ground material. from emerging gas through the annular opening 54 in the cover 513, as indicated by the arrows 5ä, from and into the subsequent viewing device.
This consists of the exterior. Jacket 56, the inner jacket 5.7, the cover 68, the outlet pipe 62 with a displaceable extension 64 and the outlet nozzle 63.
The sighting takes place here avoiding shovels, apart from the rotary movement still inherent in the gas and the material, essentially through the deflection before the entry into the pipe (62).
The sifting effect can be influenced by shifting the extension 64. The. Material rejected by the classifier falls into the lower part of room 5:
8 and, as the arrows 6.1 indicate, by the ring-shaped. Gap between the lower part of the inner casing 57 and the inlet tube 66 back into the comminution device. Here, part of the gas is also carried along.
When using a compulsory feeder device, as provided here, the amount of the imported! Materials never exceed the efficiency of the expanded: gas jet under the condition that a prescribed fineness is observed.
6 shows a nozzle provided with a device for changing the nozzle cross-section. The narrowest cross section of the expansion nozzle is between the rounded gante 70 and the body 71.
This can be displaced by means of the threaded rod 72 and handwheel 7.3. Of course, a displaceable body can also be arranged in other ways.
FIG. 7 shows an expansion nozzle 80 with the narrowest cross section 81, which can be changed by a tongue 83. This is attached at point 82i.
By means of the displaceable stop pin 84, the tongue can be set to widen or narrow the narrowest cross-section, utilizing its elasticity. Instead of the two embodiments shown here, any other possible shape can also be considered, e.g.
Belly a change in the nozzle cross-section in the manner of a cock. Two typical borderline cases for the consequences of changing the nozzle cross-section are as follows:
In the case of a system with at least approximately the same delivery rate, a reduction in the nozzle cross-section causes an increase in pressure,
thus an increase in the strength of the gas flow introduced and an increase in the throughput. In the case of a system with at least essentially constant delivery pressure, a constriction of the nozzle cross-section causes a reduction in the amount of gas and thus a reduction in strength <RTI
ID = "0006.0013">: of the introduced gas flow and the possible throughput. It is a matter of cross-sectional changes in which: the efficiency of the expansion nozzle remains as high as possible,:
So not about ordinary throttling. When a feeder device is arranged for the raw material, there can be a suitable functional connection between the adjustment of the feeder device and a change in the nozzle cross-section. The means of adjusting a
Inevitable feeder devices can be regulated as a function of any operating size of the system.
For example, in the case of the grinding of a fuel for a firing system, the nozzle or the feeder device or both can be regulated at the same time as a function of the fire temperature. A feeder device can also be used depending on the height,
the status of the filling of the room in Fig. 5 (circulating goods alone) or the room 3.0 in Fig. 3. (raw goods and circulating goods mixed).
Impulse organs of any kind can be used, depending on the layer height: of the material (mechanical sensors, pneumatic sensors and the like).
In. 8, two comminution vessels 90 and M are connected in series. The expansion nozzle of the first is with 97 and that of the;
the second with 98, the annular, central outlet opening: the first with 93, the second with 99. 91 is the feed pipe for the raw material, the exit point of which is opposite the conical extension 9.2. In the second crushing vessel 9.6 is attached to the pipe 91,
a baffle plate 95 is provided. The raw material entering through 91: is crushed to a certain extent in the first vessel 90. The material occurs, then with the. Gas emerging from the vessel 90, as indicated by the arrows 94, into the second comminution vessel 96.
The baffle plate 9: 5 prevents material parts from jumping over into the second outlet opening 99 while bypassing the subsequent comminution process.
The gas introduced with the expansion nozzle 918 results in an acceleration of the orbital speed, which to a certain extent also
can still be present at the exit from the opening 98. The comminution takes place to the desired degree and then the entire amount of gas introduced and the fine material emerge through opening 9:
9, as indicated by the arrows 100. Instead of just two stages, several stages can be connected in series.
Subsequent to the last (in the illustrated case the second) shredding vessel can be followed by a viewing device in a manner similar to:
this in addition. 3 and 5 is shown, but in some cases this may no longer be necessary in the case of the sequencing shown here.
The primary sifting that takes place during the comminution process can be influenced by changing the size of the central outlet opening on the comminution vessels. For this purpose, the:
the cover containing the corresponding outlet opening can be designed in the manner of an iris diaphragm. Such an influencing of the primary sifting process can also be used in connection with a downstream secondary sifter and also when using successively connected crushing vessels.
However, when the crushing vessels are held one behind the other, as shown in FIG. 8, the sifter effect can also advantageously be influenced:
because the gas flow introduced through the second expansion nozzle is changed. Instead of just one expansion nozzle, several of them can be attached to a crushing vessel. This is preferable for large vessels. It is possible,
to introduce the raw material on the opposite side of the crushing vessel to the outlet side (e.g. below in the case of vertical-axial installation). This has the advantage that the outlet opening can not be made ring-shaped, but circular, and greater freedom is obtained in the dimensioning of the opening diameter and the associated sifter effect.
For emptying and in particular for removing foreign bodies (in the case of a coal mill, e.g. pieces of iron, stones), closable openings can be provided on the comminution vessel. A lock chamber with two lids can also be installed so that foreign bodies can be removed during operation.
In Fig. 9, the designations 2i1 to 45 have the same meaning as in Fig. 3. The expansion nozzle 2.3 is not drawn. The central pipe for feeding raw material is no longer necessary. The raw material is brought in by a chain conveyor, the trough of which is marked with 1012 and the chain with <B> 108 </B>. <B> 105 </B> and 107 are the two usual rollers at the end stations.
One of them is driven by some kind of motor. 106 is a pulley. The chain is provided with bars perpendicular to the chain direction, as shown at 104. Incidentally, for the sake of clarity, the chain is only illustrated by a strongly dashed line.
One part of the trough is divided into two parts by a partition <B> 108 </B>. The bottom 22 of the crushing vessel 2.1 forms part of the cover 110 of the conveying trough. It is perforated in the middle of the crushing vessel and .the partition wall 10 $. Is curved upwards at this point.
The bunker 101, which contains the raw material, is in direct connec tion with the upper part of the conveyor trough (its horizontal part). The chain moves: moves as the arrow 111 indicates. The upper strand of the chain takes raw material from the bunker and conveys it to the right.
In the area of the opening in the bottom of the shredding vessel, raw material (together with the circulating material flowing back from the sifter arrangement) is removed by the circulating gas jet.
The part that has not been removed (perhaps mixed with some circulating material, but this is immaterial) is conveyed further to the right by the chain and falls over the edge <B> 109 </B> of the intermediate floor into the lower half of the trough. It is now conveyed to the left and falls in the vertical right part of the trough over the edge 1,
12 again in the other half of the trough. According to the measurement of the returned goods in such a way, more or less material to be crushed is now removed from the bunker by the chain. Removal from the bunker and removal through. the air jet come in agreement. This state of equilibrium results here without any actual regulation of the conveyor device depending on the filling of the shredding device being required. This is a big advantage.