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Strahlmühle mit flachzylindrischer Mahlkammer Die Erfindung betrifft
eine Strahlmühle mit flachzylindrischer Mahlkammer, die durch zwei gegenüberliegende
Stirnwände und eine Umfangswand abgegrenzt ist, wobei die Umfangswand mit einer
Anzahl von im Winkelabstand voneinander angeordneten Düsen zur Einleitung von Druckgasströmen,
im besonderen Wasserdampf, in den äußeren Teil der Mahlkammer versehen ist, um dem
durch einen in der einen Stimwand angeordneten Einlaß unter Druck eingeführten Mahlgut
eine Umlaufbewegung in Richtung auf den Mahlkammerauslaß zu verleihen, der zentral
in der dem Einlaß gegenüberliegenden Stirnwand angeordnet ist.
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Solche Vorrichtungen werden zum Feinvermahlen verschiedener Materialien
zu Pulverform verwendet, und typische Anwendungsgebiete sind die Vermahlung von
groben Teilen von Quarzsand, Salz, aus dem Röstofen ausgetragenem Pigment u. dgl.
Die Mahlwirkung in Strahlmühlen entsteht durch den Abrieb beim Mahlen, oder, mit
anderen Worten, die Teilchen des zu behandelnden Materials stoßen aufeinander,
. so daß sie zerrissen werden und ihre Größe dadurch verringert wird.
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Bei üblichen Strahlmühlen ist im allgemeinen eine Mahlkammer vorgesehen,
in die mehrere Druckgasströme eintreten, wobei diese Ströme so gerichtet sind, daß
in der Mahlkammer ein Wirbel entsteht. Das Behandlungsgut wird in die Kammer eingeleitet,
und durch die darin auftretende Wirbelwirkung werden die Teilchen gegeneinandergeschleudert,
wobei die größeren Teilchen infolge der Zentrifugalkraft nach außen geführt werden
und die feineren Teilchen so lange nach innen wandern, bis sie vom Mittelteil der
Mahlkammer abgezogen werden.
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Bisher erfolgt die Zuführung so, daß das Material in der Nähe des
Umfangs der Mahlkaminer oder jedenfalls an einer Stelle zugeführt wird, die in radialer
Richtung nach außen zu oder in seitlicher Richtung vom Auslaß der Vorrichtung Abstand
hat. Dies schien notwendig zu sein, damit der Auslaßwirbel keine groben Teilchen
mitnimmt, wie sie in die Mahlkammer eintreten. Es ist offensichtlich, daß grobe
Teilchen, die vom Einlaß direkt zum Auslaß wandern, nicht richtig behandelt werden,
so daß die Vorrichtung infolgedessen nicht in der gewünschten Weise arbeitet.
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Wenn grobe Teilchen zu früh durch den Auslaß ausgetragen werden, wird
dies üblicherweise als »Kurzschluß« bezeichnet.
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Bei den bekannten Vorrichtungen wird das Behandlungsgut im allgemeinen
in einem Winkel eingeleitet, so daß die Bewegung in Richtung der Rotation erfolgt,
die in der Mahlkammer durch die Druckgasströme aufrechterhalten wird. Dadurch wird
die Neigung der groben Teilchen für eine Kurzschlußbahn in der Vorrichtung noch
weitervermindert.
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Es ist auch bekannt bei Strahlmühlen ein in die Mahlkammer hineinragendes
zentrales Auslaßrohr anzubringen, dessen Auslaßöffnung oberhalb des Niveaus liegt,
bei dem das zu mahlende Material eingeführt wird, oder im wesentlichen auf dieser
Höhe. Das zu mahlende Material wird dadurch gezwungen, innerhalb der Mahlkammer
sich nach oben zu bewegen, bevor es die Auslaßöffnung erreicht. Das feste, zerkleinerte
Material wird durch das Auslaßrohr nach unten abgeführt, während das Treibmittel
durch ein besonderes Rohr nach oben entweicht. Bei Auslaßrohren, die dermaßen weit
in die Mahlkammer der Strahlmühle hineinragen, entsteht ein hoher Druckverlust über
der Auslaßöffnung, und die Mühlenleistung vermindert sich dementsprechend.
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Weiter sind Strahlmühlen bekannt, bei denen die Auslaßöffnung zentral
in der dem Einlaß gegenüberliegenden Stirnwand angeordnet ist. Bei diesen Mühlen
ist offensichtlich die Gefahr, daß ein Kurzschluß auftritt, erheblich. Das Druckgas
wird in die Mahlkammer in vier verschiedenen Höhen eingeführt, wodurch eine breite
intensive Rührzone entsteht, die wahrscheinlich dazu beitragen soll, die Feststoffpartikeln
-über eine längere Zeit in Suspension zu halten, bevor sie schließlich durch den
mittig angeordneten Bodenauslaß der Mühle ausgetragen werden.
Gleichgültig
welche Anordnungen und Vorsichtsmaßnahmen bei den bekannten Vorrichtungen getroffen
wurden, es verbleibt immer noch eine ausgeprägte Tendenz der groben Teilchen für
einen Kurzschluß durch die Vorrichtung, wodurch der Wirkungsgrad vermindert wird.
Ein spezielles Merkmal der Erfindung betrifft eine neue Zuführungsvorrichtung, durch
die die Möglichkeit eines Kurzschlusses vermindert wird und die gleichzeitig eine
hohe Mühlenleistung und noch andere Vorteile bietet.
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Erfindungsgemäß wird dies dadurch erreicht, daß der Einlaß etwa koaxial
mit dem Auslaß ausgerichtet und zwischen Einlaß und Auslaß eine Einrichtung zur
Umlenkung des einströmenden Mahlgutes in Richtung auf den äußeren Umfang der Mahlkammer
und fort vom Auslaß vorgesehen ist.
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Durch die erfindungsgemäße Einrichtung werden die Materialteilchen
anfangs radial nach außen gefährt, so daß sie ihre Bahnrichtung vollkommen umkehren
müssen, um zum Auslaß der Mahlkammer zu gelangen.
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Die nach außen gerichtete Kraft wirkt so auf die Teilchen, daß sich
die größeren Teilchen in den äußeren Teil der Kammer bewegen, was wünschenswert
ist, und das eintretende Material und die Druckgasströme bewegen.sich anfangs in
etwa senkrecht zueinander verlaufenden Richtungen. Durch die Kombination dieser
Faktoren werden die Teilchen gleichförmiger in der Mahlkammer zurückgehalten, so
daß man eine größere Zahl von Stößen der einzelnen Teilchen unteieinander erhält,
wodurch die abreibende Schleifwirkung verbessert wird.
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Man erhält infolgedessen eine gleichförmigere Mahlfeinheit, und die
gröberen Teilchen können nicht so leicht auf einer Kurzschlußbahn durch die Vorrichtung
geführt werden.
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An einer Strahlmühle gemäß der Erfindung wurde festgestellt, daß man
einen größeren Durchsatz erhalten kann, wodurch die Kapazität der Vorrichtung
merklich erhöht wird. Weitere Vorteile, die sich aus der neuen Anordnung ergeben,
bestehen in einer geringeren Abnutzung der ringförmigen Seitenwand der Mahlkammer
und der Düsen, durch die die Druckgasströme eingeleitet werden, und weiterhin wird
der Verbrauch an Druckgas, z. B. Druckdampf, um 10
bis 40 0/9 erniedrigt.
Die Strahlmühle ist einfach und billig in ihrer Herstellung, arbeitet aber trotzdem
zuverlässig und wirksam.
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Ausführungsformen der Erfindung werden im folgenden an Hand der Zeichnung
beispielsweise beschrieben. Es zeigt F i g. 1 eine unter Weglassung von Teilen
dargestellte Außenansicht auf eine gemäß der Erfindung ausgebildete Zerkleierungsvorrichtung,
F i g. 2 einen zum Teil mit Bruchlinien dargestellten Schnitt längs der Linie
2-92 der F i g. 1,
F i g. 3 einen größer gezeichneten Schnitt
längs der Linie 3-3 der F i g. 2, F i g. 4 eine größere Ansicht
der gemäß der Erfindung verwendeten Einlaßkanäle, Fig. 5 einen Schnitt längs
der Linie 5-5 der Fig.4, Fig. 6 einen Schnitt längs der Linie
6-6 der Fig.4, Fig. 7 einen Schnitt längs der Linie 7-7 der
Fig.4, Fig. 8 einen Schnitt ähnlich wie Fig. 3 einer etwas anderen
Ausführungsform der Erfindung, F i g. 9 einen Schnitt ähnlich wie F i
g. 8 einer weiteren Ausführungsform der Erfindung und F i g. 10 einen
Schnitt längs der Linie 10-10 der F i g. 9.
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Wie in F i g. 1 dargestellt, kann das flachzylindrische Gehäuse
10, das die Mahlkammer enthält, 'in einer vertikalen Ebene angeordnet sein,
im Gegensatz zu den bekannten Vorrichtungen, bei denen das Gehäuse üblicherweise
in einer horizontalen Ebene liegt. Das Gehäuse wird durch Stützen in Arbeitsstellung
gehalten, die aus mehreren Winkeleisen 11
bestehen, die starr miteinander
verbunden sind. Eine Einlaßleitung 12 mündet in das Mittelteil der Mahlkammer,
und eine Auslaßleitung 13 ist in axialer Verlängerung zur Leitung 12 an dem
gegenüberliegenden Mittelteil der Mahlkammer angeordnet.
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Ein Zuführtrichter 15 leitet das Behandlungsgut in die Einlaßleitung
12, in der es mittels durch eine Leitung 16 zugeführten Druckgases in die
Mahlkammer gedrückt wird. Eine Leitung 20, die mit einer - Druckgasquelle,
z. B. mit einem Druckdampfbehälter verbunden ist, mündet in eine die Mahlkammer
umgebende Ringka m«mer 25, die von einer zylindrischen Außenwand 21 umschlossen
ist. Durch die Ringkammer 25 wird das Druckgas, z. B. der Druckdampf, auf
verschiedene Düsen 30 verteilt, die um die Mahlkammer herum angeordnet sind.
Es sind ferner eine Mehrzahl von Stutzen 26 vorgesehen, in die Gewindestopfen
27 eingeschraubt sind. Diese Gewindestopfen 27 können herausgenommen
werden, so daß man Zugang zu den Düsen 30 hat. Dadurch können die Düsen eingestellt
oder erforderlichenfalls ausgewechselt oder gereinigt werden. Die Düsen selbst sind
in einen Stahlrin- 31 eingesehraubt, der die Seitenwand.32 der Mahlkammer
umgibt.
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Die Düsen zur Einleitung des Druckgases in die Mahlkammer sind in
üblicher Weise angeordnet, und die Düsen liegen so, daß die Druckgasströme taugential
zu einem gedachten Kreis gerichtet sind. Dieser Kreis hat im allgemeinen einen größeren
Durchmesser als der Durchmesser der Auslaßöffnung der Mahlkammer, so daß
sich ein Wirbel innerhalb der Mahlkammer bildet, der die Auslaßöffnung umgibt.
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Die Konstruktion der Ringkan:un er ist aus F i g. 3
ersichtlich.
Der Ring 32 bildet die Seitenwand der Mahlkammer, und in Verbindung mit dem
Stahlring 31 dient er als starrer Außenrahmen für das Gehäuse.
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Die Innenfläche 35 der Seitenwand 32 ist mit einer ringförmigen
Mittelaussparung versehen, die durch V-förmige Ausbildung der Innenfläche gebildet
wird, so daß zwei geneigte Oberflächen vollständig rings um die MahIkammer herumführen,
was durch das Bezugszeichen 36 angedeutet ist. Die geneigten Innenflächen
35 können gewünschtenfalls auch gekrümmt sein, sofern -sie bewirken, daß
die Teilchen, die durch die Zentrifugalkraft herausgetragen werden, längs des Mittelteils
der Seitenwand 32 bewegt werden.
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Außer durch die Seitenwand 32 wird die Mahlkammer in Axialrichtung
durch zwei Stimwände 40 und 41 abgegrenzt. Die Stirnwände 40 und 41 können jeweils
mit einer Auskleidung 40' bzw. 41' versehen werden, die aus rostfreiem Stahl od.
dgl. besteht, so daß die Abnutzung vermindert wird. Die Stirnwände 40 und 41 sind
starr an der aus Seitenwand und Ring bestehenden Anordnung 31,32 befestigt,
z. B. daran angeklemmt.
An der Stirnwand 40 ist mittels Flansch
und Schrauben45 die Auslaßleitung13 befestigt. In der Mittelöffnung 47 der Stimwand
40 ist ein Kreisring 46, z. B. durch Schweißen, befestigt, der einen äußeren Teil
48 enthält, der axial in die Mahlkainmer ragt. Dieser Teil 48 dient als ringförinige
Schranke, durch die die Bewegung der Teilchen längs der Auskleidung 40' zur Auslaßöffnung
50 versperrt wird, die durch den Ring 46 gebildet wird.
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An der anderen Stirnwand 41 ist ein Flanschstutzen 52 mittels
Schrauben 51 befestigt, wobei eine Dichtungsscheibe 53 zwischen dem
Stutzen 52 und der Stimwand 41 vorgesehen ist. Der Flanschstutzen
52 besteht aus einem axial verlaufenden Gewindestutzen 55 mit Innengewinde
56. In diesem ist ein Rohr 57 mit Außengewinde eingeschraubt, das
an seinem anderen Ende einen Flansch 58 aufweist. Ein zweites Rohr
59 mit einem Flansch 60 enthält den Beschickungstrichter
15. Ein hohles Glied 61 mit einer venturiartigen Bohrung
62 ist mittels Flansch 63 zwischen die Flansche 58 und
60 der Rohre 57
und 59 eingeklemmt, und zwar durch Schrauben
65.
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Das äußere Ende des Rohres 59 ist durch einen Flansch
66 und Schrauben 67 über einen Flansch 68
mit der Leitung
16 verbunden. Eine Düse 69 ist in dem Rohr 59 eingeschraubt.
Das offene Ende der Dampfdüse ist unter dem vorderen Ende des Trichters
15 befestigt, und wenn der gemäß Pfeil B strömende Dampf oder Gas aus der
Düse 69 austritt, dann nimmt er das aus dem Trichter gemäß Pfeil
A
nach unten gleitende Material mit, und zusammen mit der Wirkung des Venturiteiles
62 wird das Material unter Druck in die Mahlkammer eingeleitet.
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Die Einlaßöffnung 70 der Mahlkammer wird durch den Mittelteil
eines Ringgliedes 72 gebildet, das eine gewölbte Innenfläche 73 aufweist.
Eine Einrichtung zum Lenken der Luftströmung ist in Form einer kreisförmigen Platte
75 ausgebildet, die mit dem Glied 72 verbunden ist und ebenfalls mit
einer gewölbten Oberfläche 76 versehen ist, die zusammen mit der gewölbten
Oberfläche 73 des Gliedes 72
einen Ringkanal 80 bildet, der
bei 81 in radialer Richtung in die Malilkammer mündet. Dadurch werden die
Teilchen des Materials, die bei 81 austreten, im wesentlichen radial nach
außen zur Seitenwand der Mahlkammer und weg von deren Auslaß gerichtet. Um den Teilchen
einen glatten Eintritt in die Mahlkammer zu ermöglichen, ist in der Stirnm#and 41
neben der Mündung 81 des Ringkanals 80
eine konische Aussparung
85 angeordnet.
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In den F i g. 4 bis 6 ist die Konstruktion der Einlaßvorrichtung
ausführlicher dargestellt. Wie aus F i g. 4 ersichtlich ist, hat die Platte
75 außen im wesentlichen Kreisform, und aus F i g. 5 ist ersichtlich,
daß die Außenfläche 83 im wesentlichen flach ist, während die Innenfläche
84 vom Mündungsteil 81 aus im wesentlichen gleichförmig konisch nach innen
zu einer Stelle 85 verläuft, von der an die gewölbte Oberfläche
76 sich nach außen zu einem Scheitel 86 wölbt.
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Wie insbesondere aus F i g. 4 ersichtlich ist, sind auf der
Platte 75 vier Rippen 90 vorgesehen, durch die die Einlaßeinrichtung
in Arbeitsstellung gehalten wird. Diese vier Rippen 90 haben gleiche Winkelabstände
voneinander und enden in den Scheitelteilen 91, von wo aus sie von den stark
konischen Teilen der Oberfläche 76 aus nach außen führen. Die inneren Teile
der Rippen neben den Scheitelteilen 91 haben im wesentlichen einen dreieckigen
Querschnitt, der, wie aus F i g. 7 ersichtlich ist, durch zwei gegenüb#erliegende
geneigte Seitentlächen 92
begrenzt ist. Die äußeren Teile 93 der Rippen
90
haben einen im wesentlichen rechteckigen Querschnitt, dessen Seitenflächen
durch zwei geneigte Oberflächen 95 mit den Oberflächen 92 der inneren
Rippenteile verbunden sind. Diese Ausbildung der Rippen 90 bedingt einen
kleinstmöglichen Strömungswiderstand des durch die Einlaßöffnung 70 tretenden
Materials, das auf die Einlaßeinrichtung auftrifft.
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Wie aus F i g. 5 ersichtlich ist, erfolgt die Befestigung der
Platte 75 auf dem Ringglied 72 mittels Schrauben 102, die durch Bohrungen
101 in dem Ringglied 72 hindurchragen und mit ihrem Gewinde in gehärtete
Gewindehülsen 100 in der Platte 75 eingreifen. Auf diese Weise halten
die vier Kappenschrauben die Einlaßplatte 75 in Arbeitsstellung, und gleichzeitig
ermöglichen die vier im Abstand angeordneten Anschläge 90 eine gute Strömung
des Materials um diese Anschläge herum und radial nach außen.
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Die Einrichtung zur Lenkung der Strömung, soweit sie jetzt beschrieben
ist, besteht aus einer Einlaßdüseneinrichtung. Die Konstruktion dieser Umlenkeinrichtung
kann jedoch stark verändert werden, solange man als Endresultat eine Umlenkung des
Materials in radiale Richtung erhält.
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Aus F i g. 8 ersieht man, daß das Gehäuse 120, das die Mahlkammer
enthält, von einer Ringkammer 121 umgeben ist, die genauso ausgebildet sein kann,
wie bei der vorher beschriebenen Ausführungsform. Bei der Ausführung gemäß F i
g. 8 ist der Einlaß mit 122 und die Auslaßöffnung mit 123 bezeichnet.
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Die Mittel zur Lenkung der Strömung können bei dieser Ausführungsforin
aus einer flachen Platte oder einem Prallblech 125 bestehen, das in der dargestellten
Lage gehalten wird, wobei dieses Prallblech natürlich zwischen dem Einlaß und dem
Auslaß der Mahlkammer angeordnet ist. Offensichtlich wird, wie dies durch den Pfeil
in F i g. 8 angedeutet ist, die unter Druck erfolgende Materialströmung durch
die Platte 125 abgelenkt, und da dieses Material unter Druck strömt, so wird
es dadurch innerhalb der Mahlkammer im wesentlichen radial nach auswärts gerichtet.
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In den F i g. 9 und 10 ist eine weitere Ausführungsform
der Erfindung erläutert, wobei das Gehäuse 130 und die damit verbundene Ringkammer
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ebenso wie bei dem vorherigen Ausführungsbeispiel ausgebildet sein können.
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Bei dieser Ausführungsform kann die Einlaßleitung 135 ein geschlossenes
Ende 136 - haben. Der zylindrische Teil 137 der Leitung, die in die
Mahlkammer führt, kann mit mehreren in radiale Richtung zeigenden Öffnungen
138 versehen sein, wie dies aus F i g. 10 ersichtlich ist.
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Das Material wird unter Druck durch die Leitung 135 geführt,
und es wird aus den Öffnungen 138 im äußersten Endteil 137 ausgepreßt
und dann durch die Öffnungen 138 herausgeschleudert und iin wesentlichen
innerhalb der Mahlkammer radial nach außen geführt.