DE1607489C - Strahlmühle zum Zerkleinern fester Teilchen - Google Patents

Description

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Die Erfindung betrifft eine Strahlmühle zum Zer- Zentrifugalsichter erfolgt, ohne daß eine Kopplung

. kleinem fester Teilchen mittels eines Gasstromes zwischen der Teilchengröße und der Klassierqualität

hoher Geschwindigkeit, bestehend aus einer von entsteht. Erreicht wird dies allgemein dadurch, daß

Düsen beaufschlagten Mahlkammer, in die das Mahl- die Mahlkammer außerhalb der Zirkulationsströmung

gut eingespeist wird und mindestens einem mit der 5 angeordnet ist, und daß im Bereich der Zirkulations-

Mahlkammer über einen Strömungskanal verbünde- strömung eine zusätzliche Einrichtung zur Strömungs-

nen, einen Feingutauslaß aufweisenden Zentrifugal- beschleunigung vorgesehen ist. ·

sichter, wobei über einen Rückströmkanal eine . Gemäß der Erfindung läßt es sich erreichen, daß

Zirkulationsströmung aufrecherhalten wird. der Zerkleinerungsbereich im wesentlichen frei von

Es sind bereits Strahlmühlen der erwähnten Art io verhältnismäßig kleinen Teilchen bleibt. Außerdem

bekannt, bei denen hohe Geschwindigkeit aufweisende läßt sich der Grad der Zerkleinerung wirksam ein-

Gasströme eine Mahl- oder Pulverisierarbeit leisten, stellen.

indem ein energiereicher Wirbel erzeugt wird, wo die Die Erfindung ist im folgenden an Hand der

Teilchen aufeinandertreffen. Hierbei werden die Zeichnungen näher beschrieben. Es zeigt

gleichen unter hohem Druck stehenden Gasströme 15 Fig. 1 ein Ausführungsbeispiel einer erfindungs-

zum Transport verwendet, um die pulverisierten gemäßen Strahlmühle in Ansicht von vorn sowie in

.Teilchen durch einen Klassierer oder Zentrifugal- schematischer Darstellung,

sichter zu führen. Da die Gasströme in dem die F i g. 2 die Vorrichtung nach F i g. 1 in Seiten-Zerkleinerung bewirkenden Wirbel viel Energie ver- ansieht,

Heren, ist es erforderlich, ausreichend viel Strömüngs- 20 Fig. 3 die Vorrichtung nach Fi g. 1, 2 in Ansicht

gas mit genügend hoher Geschwindigkeit zuzuführen, von unten,

um sowohl eine ausreichende Zerkleinerung des Fig. 4 ein weiteres Ausführungsbeispiel einer

Gutes als auch dessen wirksame Umwälzung zu er- erfindungsgemäßen Strahlmühle in einer Darstellung

reichen. Da Gasströme von hoher Energie und hoher ähnlich F i g. 1,

Geschwindigkeit verhältnismäßig kostspielig aufrecht- 25 Fig. 5 ein weiteres Ausführungsbeispiel einer

zuerhalten sind und ein großer Teil der durch diese erfindungsgemäßen Strahlmühle in einer Darstellung

Gasströme geleisteten Arbeit für den Transport der ähnlich Fig. 1,4,

Teilchen aufgewendet wird, wofür keine Gasströme Fig. 6 die Vorrichtung nach Fig. 5 in Seitenhoher Energie benötigt werden, sind die bisher be- ansicht,

kannten Strahlmühlen vom Wirkungsgrad her un- 30 Fig.7 ein weiteres Ausführungsbeispiel einer

günstig. Außerdem nehmen mit zunehmender erfindungsgemäßen Strahlmühle in einer Darstellung

kinetischer Energie des Gasstromes auch der Grad ähnlich Fig. 1, 4,5,

.der Zerkleinerung und die Feinheit der Teilchen der Fig. 8 ein weiteres Ausführungsbeispiel einer

zerkleinerten Produkte zu; da immer überschüssige erfindungsgemäßen Strahlmühle in einer Teildarstel-

Gasstromenergie verwendet werden muß, um diese 35 lung ähnlich F i g. 1, 4, 5, 7.

doppelte Funktion auszuführen, war es bisher äußerst Eine in Fig. 1 dargestellte Strahlmühle 10 umfaßt schwierig, die Teilchengröße zu beeinflussen. Wenn eine Mahlkammer 12, von deren oberem Bereich sich demnach eine verhältnismäßig grobe Teilchengröße ein Strömungskanal 14 erstreckt. Das obere Ende gewünscht wurde, ließ sich diese nicht einfach er- desselben ist in zwei nach gegenüberliegenden Richzeugen, ohne nicht auch ungünstige Rückwirkungen 40 tungen verlaufende, gekrümmte Kniebereiche 16 und auf den wirksamen Betrieb der Strahlmühle zu haben. 18 geteilt, wobei der Kniebereich 16 in einen Rück-Außerdem tragen die zirkulierenden, unter hohem · Strömkanal 20 übergeht und der Kniebereich 18 in Drück stehenden Gasströme beim Verlassen des einen Rückströmkanal 22. Die Rückströmkanäle 20 KJassierbereiches nicht nur verhältnismäßig große, und 22 leiten jeweils in eine seitliche Rückleitung 24 • unzerkleinerte Teilchen in den Aufprallbereich 45 bzw. 26 über, die aufeinander zu gerichtet sind und zurück, die noch weiter zerkleinert werden müssen, in eine Umwälzkammer 28 zwischen der Mahlkammer sondern auch einige kleinere und leichtere Teilchen, 12 und dem Strömungskanal 14 münden. Von den die an sich keiner Zerkleinerung mehr bedürfen, radial innen liegenden Wänden der Rückströmkanäle jedoch die Neigung besitzen, die Hochdruckdüsen 20 und 22 führen Auslaßleitungen 30 bzw. 32 zu und den Prallbereich selbst zu verstopfen, so daß 5° einem gemeinsamen Feingutauslaß 34. Auf diese dadurch nicht nur die Hochdruckgasströmung un- wird eine symmetrische Zwillingsanordnung zweier günstig beeinflußt wird, sondern auch die Zusammen- ovaler Zentrifugalsichter gebildet, deren Strömungsstöße der unzerkleinerten Teilchen gedämpft werden. ebene senkrecht steht.

Nach der britischen Patentschrift 1 035 430 und An die Mahlkammer 12 sind eine Anzahl Hochder deutschen Patentschrift 954 473 sind Strahl- 55 druckdüsen 36 angeschlossen. Es sind insgesamt sechs mühlen bekannt, welche zusätzliche Gasstrom- derartige Düsen 36 dargestellt, die jeweils paarweise Beschleunigpngseinrichtungen ' aufweisen, sei es in einander gegenüberliegen. Dies stellt eine bevorzugte Form zusätzlicher Gasdüsen, sei es in Form eines Ausführungsform dar, bei der jedoch die Anzahl und Schaufelrades. Hierbei erfolgt jedoch eine Einwirkung die Stellungen der Düsen verändert werden können, auf das unzerkleinerte Material vor dessen Zer- 6° Die Düsen 36 sind an eine nicht dargestellte Hochmahlung, so daß auch hier eine unerwünschte Kopp- druckquelle für ein Gas angeschlossen; etwa für Luft, lung zwischen Teilchengröße und Klassierqualität Dampf od. dgl., und sind so angeordnet, daß sämtvorliegt. ■ liehe sechs Düsen auf einen gemeinsamen Punkt Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine gerichtet sind, wie am besten aus F i g. 3 zu erkennen Strahlmühle zu schaffen, bei welcher unter Verwen- 65 ist. Außerdem sind die Düsen nach oben in einem dung von Gasströmen hoher Energie oder hohen Winkel angeordnet, wie man aus F i g. 1 erkennt. Druckes zur Produktzerkleinerung eine wirksame Zum Einschießen körniger Feststoffe in den Bereich Umwälzung der zerkleinerten Produkte in einem des gemeinsamen Aufprallpunktcs der Strömüngs-

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mittelstrahlen aus den Düsen 36 "sind einander gegen- wandern und durch die Rückleitungen 24 und 26^:· überliegend angeordnete Einlaßleitungen 38 vorge- wieder in die Umwälzkammer 28 gelangen. Wenn die sehen. Diese Einlaßleitungen sind vorzugsweise nach auf diese Weise zurückgeführten Teilchen noch ver-Art von Venturidüsen ausgebildet und mit Einschütt- . hältnismäßig grob und schwer sind, gelangen sie einrichtungen 40 zum Einführen der rohen Feststoffe S durch Zentrifugalkraft in die Mahlkammer 12 und versehen. Durch die Düsen 42 wird ein Hochdruckgas unterliegen wieder den Stoßkräften des Hochdruckeingeführt, um die Feststoffe von den Einschütt- gases aus den Düsen 36. Wenn die Teilchen fast einrichtungen 40 mitzureißen und sie durch die Ein- fertiggemahlen sind, d. h. verhältnismäßig fein und laßleitungen 38 in die Mahlkammer zu führen. leicht sind, gelangen sie durch die Umwälzkammer

Bei diesem Ausführungsbeispiel sind zwar Gas- io 28 wieder in den Strömungskanal 14 und sodann in düsen als Einführungseinrichtiihgen dargestellt, es die Auslaßleitungen 30 und 32, und zwar dadurch, können jedoch auch andere Arten verwendet werden, daß der viskose Widerstand des strömenden Gases z.B. Schraubenförderer, Schwerkraftzuführeinrich- größer ist als die Zentrifugalkraft. Während dieser tungen usw. An der Verbindungsstelle jedes Rück- Wiederumwälzbewegung stoßen die Teilchen weiterströmkanals 20 und 22 mit der betreffenden. Rück- 15 hin gegeneinander und werden- daher weiter zerkleileitung 24 bzw. 26 ist wenigstens eine Treibstrahl- nert. Hierbei handelt es sich jedoch lediglich um eine düse 44 bzw. 46 angeordnet, die mit einer Nieder- leichte Zerkleinerung, die nicht die großen Aufpralldruckquelle eines Gases verbunden ist (nicht darge- kräfte erfordert, wie sie in der Mahlkammer 12 erstellt). Diese Düsen 44 und 46 liefern eine Strömung, zeugt werden.

die von den Rückströmkanälen 20 und 22 durch die ao Die oben beschriebene Strahlmühle wird mit Hoch-Umwälzkammer 28 oberhalb der Mahlkammer 12 druckgasstrahlen aus den Düsen 36 und Niederdruck- und durch den Aufsatz 14 zirkuliert. ' gasstrahlenaus den Treibstrahldüsen 44 und 46 ver-

Bei der in F i g. 1 dargestellten Strahlmühle ist wendet. Durch die letztgenannten Düsen kann jedoch jeder Rückströmkanal 20 und 22 mit einem Hilfs- nach Belieben auch ein Hochdruckgas eingeführt einlaß 48 bzw. 50 versehen. Diese Hilfseinlässe sind 35 werden, so daß die Strömungen grundsätzlich zu der ebenfalls mit Einschütteinrichtungen versehen und Transportfunktion in der Umwälzkammer 28 gegenmit Strömungsmitteldüsen ähnlich wie bei den Ein- einandertreffen und dort eine Art Hilfsmahlkammer laßleitungen 38, obgleich auch hier andere Einspeise- bilden, in der die Teilchen, die von der Mahleinrichtungen verwendet werden können. Die durch- kammer 12 nach oben gelangen, weiter zerkleinert die Einlasse 48 und 50 eingespeisten festen Teilchen 30 werden.

werden von dem zirkulierenden Gas mitgerissen und Die Hochdruck- und/oder Niederdruckgase kön-

fallen, wenn sie genügend groß und schwer, sind, in nen kalt sein, etwa Luft von Atmosphärentemperatur, die Mahlkammer 12, so daß sie der Zerkleinerungs- oder heiß, etwa Dampf, heiße Luft oder Verbrenwirkung der Gasstrahlen aus den Düsen 36 ausgesetzt nungsprodukte. Bei Verwendung kalter Gase wirkt sind. Die Hilfseinlässe 48 und 50 sind jedoch nicht 35 die Mahlvorrichtung lediglich als Zerkleinerungsvornötig zur Erreichung der angestrebten Wirkung und richtung. Mit heißen Gasen dient sie zugleich zum sind nur wahlweise vorhanden. Zerkleinern und zum Trocknen. In dieser Hinsicht

Beim Betrieb der Strahlmühle 10 werden feste Teil- ist manchmal erwünscht, verhältnismäßig kalte Gase chen durch die Einlaßleitungen 38 und wahlweise in der Mahlkammer 12 und verhältnismäßig heiße durch die Hilfseinlässe 48 und 50 in die Mahlkammer 40 Gase durch die Treibstrahldüsen 44 und 46 einzu-12 eingespeist und- in einem Wirbel gegeneinander- speisen, um die zerkleinerten Teilchen bei der Umgestoßen, der durch die Gasstrahlen aus den Düsen wälzbewegung durch die Strahlmühle zu trocknen. 36 erzeugt ist. Wegen der nach oben gerichteten An- Auf diese Weise stört der Trocknungsumlauf nicht Ordnung der Düsen 36 ergibt sich eine in die Umwälz- die Mahlwirkung, und die Zerkleinerungsprodukte,, kammer 28 nach oben gerichtete Strömungskompo- 45 die im nassen Zustand verhältnismäßig schwer sein nente, von wo aus die Teilchen dann in den Strö- können, werden wieder umgewälzt, bis sie verhäitmungskanal 14 gelangen können. Diese aufwärts ge- nismäßig trocken und leicht sind, so daß sie durch richtete Strömungskomponente braucht nur so groß die Auslaßleitungen 30 und 32 aus der Strahlmühle zu sein, daß die pulverisierten Teilchen in die Um- herausgeführt werden.

wälzkammer 28 geführt werden, da sie in diesem 50 Andererseits weisen heiße Gase gewöhnlich eine Bereich von dem durch die Düsen 44 und 46 treten- größere kinetische Energie auf als kalte Gase, so daß den Gas mitgerissen und durch diese in den Strö- sie vorzugsweise zum Zerkleinern verwendet werden, mungskanal 14 und sodann durch die Rückström- In diesem Fall werden heiße Gase durch die Düsen kanäle20 und 22 geführt werden. Als Folge davon 36 eingespeist, während kältere Strömungsmittel .wird der größte Teil der Energie des Hochdruck- 55 durch die. Treibstrahldüsen 44 und 46 eingespeist gases aus den Düsen 36 lediglich zum Mahlen ver- werden und lediglich zum Umwälzen und zum Kühwendet. Daher benötigt die Mahlvorrichtung nach der len dienen. Die Hochdruck- und Niederdruckgase Erfindung eine geringere Menge- an Hochdruckgas können natürlich auch die gleiche Temperatur aufals die bekannten Strahlmühlen. . weisen oder beide heiß oder kalt sein.

• Die erzeugte Zentrifugalkraft bewirkt, daß die pul- 60 Fig. 4 zeigt eine gegenüber Fig. 1 abgeänderte verisierten Teilchen bei ihrem Weg nach oben durch Ausführungsform, derzufolge eine Strahlmühle 100 den Strömungskanal 14 und sodann.nach unten durch einen Strömungskanal 102 umfaßt, der sich in zwei die gegenüberliegenden Rückströmkanäle 20 und 22 entgegengesetzt verlaufende gekrümmte Kniebereiche getrennt werden, wobei die feineren, leichteren Teil- 104 und 106 teilt, die jeweils in einen Rückströmchen längs des inneren Bereiches der Strahlmühle 65 kanal 108 bzw. 110 übergehen. Jeder Rückströmwandern und durch die Auslaßleitungen 30 und 32 kanal weist eine Auslaßleitung 112 bzw. 114 auf, hinausgelangen, während die schwereren, gröberen die in einen gemeinsamen Feingutauslaß 116 mün-Teilchen längs des Außenbereiches der Strahlmühle. den. Außerdem führt jeder Rückström kanal in eine

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gekrümmte Rückleitung 118 bzw. 120, die'.wiederum vergrößert, die durch die Strömung der Hochdruckin den Strömungskanal 102 übergeht. · ■' gase aus den Düsen 132 durch die Hilfseinlässe 130 >■ UntVhalb'der Verbindungsstelle der Rüokleitun- entsteht, welche als Venturidurchtritte ausgebildet gen 118 und 120 und vertikal in Fluchtung mit dem sind. Die leichteren, feineren.Teilchen werden längs Strömungskanal 102 ist eine vertikale Kammer 122 5 der radial inneren Wände der Rückleitungen 118 angeordnet, die am oberen Ende offen ist und am und 120 wieder in den Strömungskanal 102 überBoden geschlossen ist. Der Bodenbereich der Kam- geleitet. '■
mer 122 bildet eine. Mahlkammer 124. Von den Hierbei setzt sich die Umwälzung des größeren Rückleitungen 118 und 120 erstrecken sich tangen- Volumens des umgewälzten Strömungsgases zusamtiale Nebenschlußleitungen 126 bzw. 128 in verhält- io men mit den feineren Teilchen in den Strömungsnismäßig enge Einlaßöffnungen 130, die in die Mahl- kanal 102 fort, während lediglich ein verhältnismäßig kammer 124 führen. Jede dieser. engen Einlaßöff- kleiner Teil durch die Nebenschlußleitungen 126 und nungcn 130 ist vorzugsweise nach Art von Venturi- 128 absteigt. Dies rührt her von dem Umstand, daß düsen ausgebildet. Die Nebenschlußleitüngen 126 die Nebenschlußleitungen einen kleineren Durchmes- und 128 weisen einen geringeren Durchmesser auf 15 ser aufweisen als die Rückleitungen 118 und 120, als die Rückleitungen 118 und 120. Es sind einander so daß sie daher nur geringere Gasvolumina hingegenüberliegende Hochdruckdüsen 132 vorgesehen, durchlassen können.

die an eine nicht dargestellte Druckgasquelle.ange- Fig. 5 zeigt eine weitere Ausführungsform einer schlossen sind und ein .Hochdruckgas durch die Ein- gegenüber F i g. 1 abgeänderten Strahlmühle 200, die Iaßleitungcn 132 in die Mahlkammer 124 führen, wo 20 einen Strömungskanal 202 umfaßt, der an seinem die Gasstrahlen .aufeinanderprallen. Rechtwinklig zu. oberen Ende in entgegengesetzt verlaufende Knieden Düsen 132 ist ein Paar von Einlaßleitungen 134 bereiche 204 und 206 geteilt ist, die in die Rückvorgeschen. die ebenfalls vorzugsweise als Venturi- Strömkanäle 208 und 2lO übergehen. Jeder Rückdüsen ausgebildet sind. Strömkanal ist mit einer Auslaßleitung 212 bzw. 214 Die an eine Druckgasquelle (nicht dargestellt) as versehen,- die in einen gemeinsamen Auslaß 216 angeschlossenen Treibstrahldüsen 136 sind tangen- " münden.

.tial am Böden der Rückleitungen 118 und 120 Am unteren Ende jedes Rückströmkanals ist eine angeordnet, und zwar zu beiden Seiten der vertikalen Schaufelradkammer 218 bzw. 220 vorgesehen, in der Kammer 122. . jeweils gegensinnig und schnellaufende Schaufel-Der Strömungskanal 102 weist einen verengten 30 räder-222 und 224 untergebracht sind. Jedes Schau-Bereich (Venturibereich) 138 in seinem mittleren Teil felrad weist eine Anzahl gekrümmter Schaufeln auf auf. Dieser Venturibereich dient zum Beschleunigen und sitzt auf einer Welle 226 bzw. 228, welche von der nach oben gerichteten Strömung des wiederum- einem Elektromotor 230 (Fig. 6) od. dgl. getrieben gewälzten. Materials. Diese Ausbildung ist natürlich ist. Die Wellen 226 und 228 sind jeweils von einer nicht nur bei dem Beispiel nach Fi g. 4, sondern auch 35 Feststoffzuführungsleitung 232 bzw. 234 umgeben, bei allen anderen Strahlmiihlcn gemäß der Erfindung Am Boden jeder Schaufelradkammer ist wenigstens anwendbar. Der Venturibereich braucht natürlich bei eine Treibstrahldüse 236 bzw. 238 vorgesehen,
der Vorrichtung nach F i g. 4 nicht unbedingt vor- Die Strahlmühle läßt sich mit den bisher beschriegesehen sein. ■ benen Teilen betreiben, indem lediglich ein Nieder-Zusätzlich zu den Zuführungsleitungen 134 für die 40 druckgas durch die Treibstrahldüsen 236 und 238 Feststoffe sind Hilfseinlässe 140 und 142 ähnlich den und festes körniges Material durch die Einlaßleitun-Hilfseinlässen 48 und 50 von Fig. 1 vorgesehen. gen 232 und 234 zugeführt werden. Die. sich gegen-Auch diese Hilfseinlässe sind wahlweise vorhanden. sinnig drehenden Schaufelräder erzeugen eine Beim Betrieb werden die Feststoffteilchen durch schnelle Umwälzung des Niederdruckgases aus den die Zuführungsleitungen 134 und wahlweise durch die 45 Düsen 236 und 238; zugleich nehmen die Schaufeln Hilfseinlässe 140 und 142 in die Mahlkammer 124 der Schaufelräder die durch die Einlaßleitungen 232 eingeführt- und durch ihren gegenseitigen Aufprall und 234 zugeführten Feststoffteilchen auf und werunter der Wirkung der einander entgegengerichteten fen sie in dem Bereich 240 am Boden des Strömungs-Strömungsmittelstrahlen aus den Düsen 132 zerklei- kanals 202 gegeneinander, wo sie durch gegenseitigen nert. Die Düsen 132 sind bei diesem Ausführungsbei- 50 Aufprall zerkleinert werden.

spiel nicht nach oben geneigt, obwohl sie in dieser Zur Erhöhung der Mahlwirkung dieser Mahlvor-

Weise angeordnet sein könnten. Es besteht jedoch richtung kann wahlweise eine abwärts gerichtete

eine Umwälzströmung der Niederdruckgase durch Mahlkammer 242 ähnlich der Mahlkammer 12 von

den Aufsatz 138, welche aus den Düsen 136 austre- Fig. 1 vorgesehen und in ähnlicher Weise mit einer

ten. Diese Umwälzströniung beginnt oberhalb des 55 Anzahl horizontal und vertikal im Winkel liegender

oberen Endes der Kammer 122 und übt eine Saug- Hochdruckdüseii 244 versehen sein. Bei der Kammer

wirkung aus, welche die zerkleinerten Teilchen in 242 können auch einander gegenüberliegende Ein-

den Aufsatz 102 führt. Bei Verwendung eines Ven- laßleitungen 246 vorgesehen sein. Bei dieser. Art

turibereichs 138 erhöht dieser noch die Saugwirkung. Strahlmühle geschieht in dem Bereich 240 nicht nur

Die Umwälzung geschieht in der gleichen Weise wie 60 eine Zerkleinerung, sondern die größten und schwer-

bci der Vorrichtung nach Fig. 1. sten Feststoffteilchen sowie ein Teil des von den

Die verhältnismäßig schweren, groben Teilchen Schaufelrädern beschleunigten Gases werden von den

werden durch die Nebcnsclilußleitungen 126 und 128 Schaufelrädern 222 und 224 zentrifugal in die Mahl-

wieder umgewälzt, welche von den radial äußeren kammer 242 geschleudert, während zusätzliche Fest-

BeTcicheh* der- Rückleitungen 118 und 120 abzwei- 6₅ stoffe durch die Einlaßleitungen 246 zugeführt wer-

gcn. wo sich die schwereren Teilchen auf Grund der den. Alle diese Teilchen unterliegen dann' innerhalb

Zentrifugalkraft befinden. Die Strömung durch die der Malilkammer 242 der Prallwirkung der Gasstrahl

Ncbensclilußlcitungcn wild durch die Saugwirkung lcn aus den Hochdruckdüseii 244. so daß sieh eine

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schnellere und bessere Zerkleinerung sämtlicher Teil- , Wiederumwälzung des Gases bewirken. Das Gas

chen ergibt. , selbst wird von den -Hochdruckdüsen 326 geliefert,

Strahlmühlen dieser Art sind besonders gut geeig- wobei jedoch der Hauptteil der Energie zur Zerklei-

nct zum Mahlen spröder Stoffe, wie Kohle, Koks, nerung verwendet wird, da die Schaufelräder ■ die

Metalle, keramische Stoffe, Kunststoffe u. dgl. 5 Energie für die Umwälzung aufbringen. "

Die Einlaßleitungen 246 brauchen nicht verwendet Obwohl die Strahlmühle nach Fig. 7 nicht mit zu werden, so daß dann sämtliche Stoffe durch die Einlaßleitungen versehen ist, die direkt in die Mahl-Einlaßlcitungcn 232 und 234 zugeführt werden. An- kammer münden, sondern nur die Einlaßleitungen dcrcrseits brauchen die letztgenannten Einlaßleitun- 316 und 318 aufweist, können natürlich auch Hilfsgen nicht verwendet zu werden, sondern man kann io einlaßleitungen vorgesehen sein, die in die Mahlkamaucli lediglich die Einlasse 246 verwenden. In diesem mer münden.

Fall dienen dann die Schaufelräder 222 und 224 F i g. 8 zeigt eine weitere abgeänderte Ausführungs-

lcdiglich zur Beschleunigung und Umwälzung der form einer Strahlmühle 400 nach der Erfindung in

aus den Niederdruckdiisen austretenden Strömungs- Teildarstellung mit einem Strömungskanar402, der

mittel, während die Zerkleinerung hauptsächlich in 15 in nach entgegengerichteten Seiten verlaufende Knie-

der Mahlkammcr 242 durchgeführt wird, ähnlich wie bereiche 404 und 406 am oberen Ende übergeht,

bei der Strahlmühle nach Fig. 1.· Dabei ist es ge- Diese Kniebereiche leiten über in Rückströmkanäle

wohnlich vorzuziehen, die Schaufelräder mit 408 bzw. 410, die wiederum in untere (nicht gezeigte)

gekrümmten Schaufelblättern durch solche mit gera- Kniebereiche übergehen.

den Schaufelblättern zu ersetzen, weil dadurch eine 20 An der Verbindungsstelle der oberen Kniebereiche

geringere Wurfwirkung auf die Feststoffe ausgeübt 404 und 406 mit ihren zugeordneten Rückströmka-

wird und durch gerade Schaufelblätter ferner ermög- nälen 408 bzw. 410 ist eine Auslaßöffnung 420 bzw.

licht wird, daß ein größerer Teil der Strömungsgase 424 vorgesehen. Diese öffnungen führen in zugeord-

in die Mahlkammer 242 geschleudert wird. nete Schaufelradkammem 424 bzw. 426, in denen

Es können wahlweise auch lediglich die aus den 35 ein Schaufelrad 428 bzw. 430 drehbar gelagert ist.

Hochdruckdüsen 244 austretenden Gasstrahlen ver- Diese Schaufelräder sind durch reservierbare Moto-

wcndct werden, die unter den Schaufelrädern 222 ren od. dgl. (nicht dargestellt) angetrieben und kön-

und 224 angeordnet sind, um die aus der Kammer nen daher in beiden Richtungen laufen. Die Schau-

244 aufsteigenden Gase während der Zerkleinerung fein der Schaufelräder sind in einem verhältnismäßig

zu beschleunigen. In diesem Fall sind dann die 30 spitzen Winkel angeordnet.

Niederdruckdüsen 236 ■ und 238 ganz abgeschaltet. Die Schaufelräder sitzen auf Wellen 432 bzw. 434,

In manchen Fällen, etwa'beim Zerkleinern verhält- welche koaxial zu Feingutauslaßleitungen 436 bzw.

nismäßig weichen Materials in verhältnismäßig grobe . 438 umgeben sind.

Teilchen, brauchen weder die Hochdruck- noch die Bei dieser Ausführungsform werden die Feststoffe

Nicdcrdruck-Treibgasdüscn verwendet zu werden, da 35 durch (nicht gezeigte) Einlaßleitungen im unteren

die sich drehenden Schaufelräder dann die erforder- Teil der Strahlmühle eingeführt und von den Wir-

liche Gasumwälzung herbeiführen. Dabei sollte je- bein des umgewälzten Gases mitgerissen. Diese Wir-

doch Luft oder ein ähnliches, nicht unter Druck ste-. bei steigen durch den Strömungskanal 402 nach oben

hendes Gas in die Strahlmühle geblasen werden. und gelangen sodann durch die Rückströmkanäle

F i g. 7 zeigt eine Strahlmühle 300, die ähnlich aus- 40 408 und 410.

gebildet ist wie die Strahlmühle nach Fig. 4, mit der Wenn die Strömungsmittel und die von diesen mit-

Ausnahme, daß das untere Ende der Rückführkanäle genommenen zerkleinerten Feststoffe durch die Knie-

302 und 304 mit Schaufelradkammem 306 bzw. 308 bereiche 404 und 406 strömen, werden die größeren,

versehen ist, welche seitlich den unteren Bereich des schwereren Teilchen durch Zentrifugalkraft nach

Strömungskanals 310 schneiden. Die gegensinnig ro- 45 außen gelrieben und laufen am äußeren Bereich der

tierenden Schaufelräder 312 und 314· sind in den Strahlmühle entlang, während die kleineren, leichte-

Schaufelradkammcrn 306 und 308 untergebracht und ren Teilchen am Innenbereich entlanglaufen. Wenn

mit Einlaßleitungen 316 bzw. 318 versehen. die leichteren Teilchen an den Auslaßöffnungen 420

Von diesen Schaufelradkammem erstreckt sich und 422 vorüberfliegen, gelangen sie in die entspre-

tangential nach unten jeweils eine verhältnismäßig 5° chenden Schaufelradkammem 424 bzw. 426. Wenn

enge Nebenschlußleilung 320 bzw. 322. Diese Neben- die Schaufeln der Schaufelräder 428 und 430 fest-

schlußleitungen führen in die Mahlkammer 324 und stehen, strömen die ausgestoßenen Teilchen und das

weisen einander gegenüberliegende Hochdruckdüsen Gas durch die Öffnungen 420 und 422 in einer um-

326 auf, die so angeordnet sind, daß sie Hochdruck- gekehrten gekrümmten Bahn zwischen benachbarten gasstrahlen in der. Mahlkammer gegeneinander-55 Schaufeln in die Feingutauslaßleitungen 436 und 438.

richten. · Diese umgekehrte Bahn ermöglicht eine zusätzliche

Oberhalb der Mahlkammer liegt" eine vertikale Trennung der schwereren von den leichteren Teil-Kammer 328, die sich in den zentralen Bereich 330 chen, da erstere leichter wieder durch die Auslaßzwischen den Schaufelrädern erstreckt. Dieser zen- öffnungen. 420 und 422 zurückgetragen werden, trale Bereich steht mit dem Strömungskanal 310 in 60 Wenn das Schaufelrad 428 im Gegenuhrzeigersinn Verbindung, der in die Kniebereiche 332 und 334 und das Schaufelrad 430 im Uhrzeigersinn gedreht übergeht. Diese wiederum führen in die Rückström- werden, wird der Winkel der Auslaßbahn kleiner und kanälc 302 und 304, welche mit Auslaßleitungen 336 spitzer, so daß eine bessere Trennung zwischen den bzw. 338 versehen sind, die in einen gemeinsamen großen und kleinen Teilchen stattfindet. Wenn ande-Fcingutauslaß 340 münden. ν 6s rerseits das Schaufelrad 428 im Uhrzeigersinn lind Diese Strahlmühle arbeitet in ähnlicher Weise wie das Schaufelrad 430 im Gegenuhrzeigersinn gedreht diejenige nach F i g. 4, mit der Ausnahme, daß die werden, so wird der Winkel der Auslaßbahn größer, Schaufelräder 312 und 314 eine Beschleunigung und und die groben, schwereren Teilchen werden aus-

gestoßen. Auf diese Weise läßt sich einfach und wirksam die Teilchengröße des Produktes beeinflussen. ■ EHe durch die Schaufelräder-420 und 422 erzeugte Saugwirkung beschleunigt die Bewegung des Gases und der Teilchen durch den Strömungskanal 402.

Die Mahlkammern und Niederdruck-Treibstrahldüsen bei den Strahlmühlen nach-den Fig. 1 und 4 und die Schaufelradanordnungen nach den F i g. 5 und 7 lassen sich mit der Schaufelradauslaßanordnung nach F i g. 8 kombinieren.

Mit den oben beschriebenen verschiedenartigen Strahlmühlen nach der Erfindung lassen sich fast alle Arten von Feststoffen mahlen oder zerkleinern, etwa Kohle, Koks, Metalle, Kunstharze und andere Kunststoffe, keramische Stoffe, Nahrungsmittel,'etwa löslicher Kaffee, Tee oder Kakao sowie andere Konzentrate, pharmazeutische Stoffe, Pigmente, Gelee usw. Als Strömungsgase können außer heißer oder kalter Luft, Dampf, Verbrennungsgasen u. dgl. auch inerte Gase verwendet werden, etwa Stickstoff so u. dgl., oder chemisch aktive Gase, etwa Chlorwasserstoff usw. Es sei bemerkt, daß die Vorrichtung nach der Erfindung sich nicht nur zum Mahlen und Zerkleinern, sondern auch zum .Mischen von Feststoffen mit anderen festen oder flüssigen Stoffen verwenden läßt, zum Beschichten von Teilchen mit anderen Feststoffen, mit viskosen oder gasartigen Stoffen, und zum Ausführen chemischer Reaktionen zwischen festen und anderen festen oder gasartigen Stoffen unterschiedlicher Zusammensetzungen. Dies läßt sich erreichen durch Verwendung verschiedener Einlaßleitungen zum Zuführen der unterschiedlichen Materialien und durch Variieren der Temperatur und des Druckes des Strömungsmittels in Anpassung an die erforderlichen Bedingungen.

Claims (11)

Patentansprüche:

1. Strahlmühle zum Zerkleinern fester Teilchen mittels eines Gasstromes hoher Geschwindigkeit, bestehend aus einer von Düsen beaufschlagten Mahlkammer, in die das Mahlgut eingespeist wird und mindestens einem mit der Mahlkammer über einen ■ Strömungskanal verbundenen, einen Feingutauslaß aufweisenden Zentrifugalsichter, wobei über einen Rückströmkanal eine Zirkulationsströmung aufrechterhalten wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Mahlkammer (12) außerhalb der Zirkulationsströmung angeordnet ist und daß im Bereich der Zirkulationsströmung eine zusätzliche Einrichtung (Düsen 44, 46) zur Strömungsbeschleunigung vorgesehen ist.

2. Strahlmühle nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die zusätzliche Einrichtung zur Beschleunigung der Zirkulationsströmung aus wenigstens einer Treibstrahldüse (44, 46) besteht, die von einem Strömungsmittel beaufschlagt ist.

3. Strahlmühle nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die zusätzliche Treibstralildüse (44, 46) tangential in den Rückführkanal (24, 26) einmündet.

4. Strahlmühle nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die zusätzliche Treibstralildüse (44, 46) etwa senkrecht zu dem die Mahlkammer (12) mit dem Zentrifugalsichter verbindenden Strömungskanal (14) verläuft (Fig. 1).

. 5. Strahlmühle nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die zusätzliche Treibstrahldüse (136) spitzwinklig zu dem die Mahlkammer (124) mit dem Zentrifugalsichter verbindenden Strömungskanal (102) verläuft (F i g. 4).

6. Strahlmühle nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die zusätzliche Treibstrahldüse (44, 46) neben einem weiteren Mahlguteinlaß (48, 50) zur zusätzlichen Einspeisung von Mahlgut angeordnet ist.

7. Strahlmühle nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung zur Beschleunigung der Zirkulationsströmung aus einem angetriebenen Schaufelrad (222, 224) besteht, dessen Rotationsebene in der Slrömungsebene liegt und dessen Rand in die Zirkulationsströmung eingreift.

8. Strahlmühle nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Schaufelrad (222, 224) im Bereich des Rückführkanals (208, 210) des Zentrifugalsichters angeordnet ist und seine hohle Nabe (Leitungen 232, 234) zur zusätzlichen Einspeisung von Mahlgut dient (Fig. 5).

9. Strahlmühle nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, .daß das Schaufelrad (428, 430) im Bereich des Zcntrifugalsichters angeordnet ist und seine hohle Nabe (Leitungen 436, 438) zur Ableitung des Feingutes dient (Fig. 8).

10. Strahlmühle nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Zentrifugalsichter zusammen mit seinem Zuströmkanai (14) von der Mahlkamincr und seinem Rückströmkanal (24 bzw. 26) in bekannter Weise eine ovale Form aufweist.

11. Strahlmühle nach Anspruch 10, gekennzeichnet durch eine symmetrische Zwillinusanordnung in ovaler Ausbildung, deren Strönuingsebene senkrecht· steht, wobei der gemeinsame Strömungskanal (14) zwischen der mittig angeordneten Mahlkammer (12) und den beiden Zcntrifugalsichtcrn oberhalb der Mahlkammer beginnt.

-Hierzu 1 Blatt Zeichnungen