DE1963264C3 - Device for comminuting a material - Google Patents
Device for comminuting a materialInfo
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- B02C18/00—Disintegrating by knives or other cutting or tearing members which chop material into fragments
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Description
Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Zerkleinern eines Materials mit einem vertikalen, von unten nach oben gasdurchströmten Behandlungsraum, mit einem in den Einlaßbercich dieses Raumes mündenden Materialcinlaß, mit einem unter dem Einlaßbcreich angeordneten Rohrstück, mit mehreren axial übereinander und koaxial in dem Rohrstück angeordneten Rotoren mit wenigstens jeweils zwei bezüglich der Achse massenausgleichend wirkenden Flügeln sowie mit einem Antrieb für die Rotoren.The invention relates to a device for comminuting a material with a vertical, treatment space through which gas flows from bottom to top, with one in the inlet area of this The material inlet opening into the space, with a piece of pipe arranged under the inlet area, with a plurality of rotors arranged axially one above the other and coaxially in the pipe section, each having at least one two wings with a mass balancing effect on the axis as well as a drive for the Rotors.
Bei solchen Vorrichtungen wird das zu zerkleinernde Material in den Behandlungsraum eingeführt und zerstückelt, wobei sich die erhaltenen Bruchstücke in der Trägergasslrömung unter den vereinten Wirkungen der Schwerkraft und der von der Trägergasströmung herrührenden aerodynamischen Kräften bewegen. Dabei besteht die Gefahr des Verstopfens der Vorrichtung. Wohl wird durch die unter dem Einlaßbereich angeordneten Rotoren die Zerkleinerungswirkung unterstützt, aber es ist nicht gewährleistet, daß der Trägergassirom in Bereichen geringer Gasgeschwindigkeit auch alle Bruchstücke von relativ großen Abmessungen mitnimmt, und daß sich nicht Zonen bilden, in denen Teilchen von kleinen Abmessungen nicht mehr herabfallen.In such devices, the material to be comminuted is introduced into the treatment room and fragmented, with the fragments obtained in the carrier gas flow among the combined Effects of gravity and the aerodynamic forces resulting from the carrier gas flow move. There is a risk of the device becoming clogged. Probably through the under the The rotors arranged in the inlet area support the crushing effect, but it is not guaranteed that the carrier gas in areas of low gas velocity also contains all fragments of relative large dimensions, and that there are no zones in which particles of small Dimensions no longer fall off.
Die Erfindung sorgt für solche gleichmäßige Zerkleinerung des Materials und für derart konstante Trägergeschwindigkeit, daß keine Verstopfung auftreten kann. Das erreicht sie dadurch, daß der Querschnitt des Behandlungsraumes vom Einlaßbcreich bis zum Rohrstück für das Aufrechterhalten einer ungefähr konstanten Gasgeschwindigkeit fast gleichbleibend ausgebildet ist und daß senkrecht zur Achse des Rohrstückes wenigstens unter einigen der Rotoren Lochplatten mit Löchern von vorzugsweise kreisförmigem Querschnitt vorgesehen sind, die bei zwei aufeinanderfolgenden Platten auf Lücke angeordncl sind und deren tatsächlicher oder äquivalentei Durchmesser das Zwei- bis Fünffache des axialer Abstandes zwischen der Oberseite der Lochplatte und den Flügeln des jeweils darüber angeordneter Rotors beträgt.The invention provides such uniform comminution of the material and for such a constant carrier speed that no clogging occurs can. This is achieved by the fact that the cross section of the treatment space from the inlet area almost constant up to the pipe section for maintaining an approximately constant gas velocity is formed and that perpendicular to the axis of the pipe section at least under some of the rotors Perforated plates are provided with holes of preferably circular cross-section, the two successive plates are arranged on a gap and their actual or equivalenti Diameter two to five times the axial distance between the top of the perforated plate and the blades of the rotor arranged above it.
Nachstehend wird die Erfindung unter Bezug nähme auf die Zeichnungen an Hand von Beispielei erläutert.In the following, the invention will be taken with reference to the drawings on the basis of examples explained.
F i g. 1 ist ein Längsschnitt durch eine erste Aus führungsform;F i g. 1 is a longitudinal section through a first embodiment;
F i g. 2 und 3 zeigen Draufsichten auf einzeln Teile der Vorrichtung;F i g. 2 and 3 show top views of each other Parts of the device;
F i g. 4 stellt teilweise längsgeschnitten eine zweite Ausführungsform der Erfindung dar, F i g. 5 eine dritte Ausführungsform. Wie in den Figuren dargestellt, weist die Vorrichtung einen lotrechten Behandlungsraum 1 auf, in dem das Trägergas z.B. unter dem Einfluß eines nicht dargestellten Gebläses von unten nach oben strömt. Das zu zerkleinernde Material wird im allgemeinen in Form von zusammengebackenen oder zusammengeklebten Bruchstücken oder von Krümeln oder auch in Form z. B. eines aus einer Filteranlage kommenden Kuchens in den Behandlungsraum! durch eine Zufuhrrutsche A eingeführt, welche aul der Höhe einer Einführungszone 2 mündet, in welcher dann das Material zerkle:nert wird, wobei sich die erhaltenen Bruchstücke in der Trägergasströmung unter den vereinten Wirkungen der Schwerkraft und der von der Trägergasstrcmung herrührenden aerodynamischen Kräfte bewegen.F i g. 4 shows a second embodiment of the invention, partially in longitudinal section, FIG. 5 shows a third embodiment. As shown in the figures, the device has a vertical treatment space 1 in which the carrier gas flows from bottom to top, for example under the influence of a fan (not shown). The material to be comminuted is generally in the form of caked or glued together fragments or crumbs or in the form, for. B. a cake coming from a filter system in the treatment room! introduced through a supply chute A, which aul the height of a lead-in zone 2 opens, in which then Zerkle the material: is nert, wherein the fragments obtained move in the carrier gas flow under the combined effects of gravity and resulting from the Trägergasstrcmung aerodynamic forces.
Unter der Einführungszone 2 zur Einführung des Materials ist ein zylindrisches RolirstückS angeordnet, das vom Trägergas durchströmt wird, und in dem Rohrstück 5 sind gleichachsig mehrere Rotoren 6 a, 6 b, 6 c und 6 d mit je zwei Flügeln 7 angeordnet. Die Rotoren liegen axial übereinander, und ihre Flügel7 sind, wie Fig.2 zeigt, über den Umfang gleichmäßig verteilt. Sie reichen bis an die Innenwand des Rohrstückes 5 und tragen an ihren Enden je ein Schabeglied 8, das mit einem gewissen Spiel mit der Innenwand des Rohrstückes zusammenwirkt.A cylindrical roller piece S through which the carrier gas flows is arranged under the introduction zone 2 for introducing the material, and in the pipe piece 5 several rotors 6 a, 6 b, 6 c and 6 d each with two blades 7 are arranged on the same axis. The rotors lie axially one above the other, and their wings7 are, as FIG. 2 shows, evenly distributed over the circumference. They extend to the inner wall of the pipe section 5 and each have a scraper member 8 at their ends, which cooperates with the inner wall of the pipe section with a certain amount of play.
Antriebsmittel erteilen diesen Rotoren eine Drehzahl, die so ausreichend groß ist, daß die Flügel7. die nicht oder nut ungenügend zerkleinerten Teile des eingeführten Materials erfassen, so daß diese Teile weiter zerkleinert werden zu Stücken, die vom Trägergasstrom mitgenommen werden können.Drive means give these rotors a speed which is sufficiently large that the blades 7. grasp the not or only insufficiently comminuted parts of the imported material, so that these Parts are further crushed into pieces that can be carried along by the carrier gas flow.
Erfindungsgemäß ist der Querschnitt vom Einlaßbereich 2 bis zum Rohrstück 5 fast gleichbleibend ausgebildet, so daß darin eine ungefähr konstante Gasgeschwindigkeit aufrechterhalten wird, und senkrecht zur Achse des Rohrstückes 5 sind unter den Rotoren 6 a, 6 b, 6 c und 6d Lochplatten 50 mit Löchern 51 von vorzugsweise Kreisform vorgesehen, die bei zwei aufeinanderfolgenden Platten auf Lücke angeordnet sind und deren tatsächlicher oder äquivalenter Durchmesser d das Zwei- bis Fünffache des axialen Abstandes e zwischen der Oberseite der Lochplatte 50 und den Flügeln 7 des jeweils darüber angeordneten Rotors beträgt.According to the invention the cross section is formed almost uniformly from the inlet section 2 to the sleeve 5, so that in an approximately constant gas velocity is maintained, and perpendicular to the axis of the pipe section 5 are the rotors 6 a, 6 b, 6 c and 6 d perforated plates 50 with holes 51 of preferably circular shape, which are arranged in a gap in two successive plates and whose actual or equivalent diameter d is two to five times the axial distance e between the top of the perforated plate 50 and the vanes 7 of the rotor arranged above.
Bei den Ausführungen gemäß F i g. 1 bis 4 ist zwischen allen vier Rotoren je eine Lochplatte 50 angeordnet, also insgesamt drei Lochplattcn zwischen den vier Rotoren.In the case of the embodiments according to FIG. 1 to 4 is a perforated plate 50 between each of the four rotors arranged, so a total of three perforated plates between the four rotors.
Jede Lochplatte 50 ist so ausgebildet, dalJ ihr Umfangsrand 52 Löcher 51 schneidet, so daß das sich durch Zentrifugierung in dem Rohrstück 5 ansammelnde zu zerstückelnde Material durch die Trägergasströmung durch die von dem Umfangsrand 52 geschnittenen Löcher 51 hindurch nach oben befördert werden kann. . .Each perforated plate 50 is designed so that its peripheral edge 52 intersects holes 51, so that the by centrifugation in the pipe section 5 accumulating material to be fragmented by the carrier gas flow conveyed upward through the holes 51 cut by the peripheral edge 52 can be. . .
Eine derartige gelochte Wand besitzt dann, wie in F i g. 3 dargestellt, einen diskontinuierlichen Umfangsrand 52 und kann zweckmäßig durch Ausschneiden aus einem handelsüblichen gelochten Blech erhalten werden, dessen Löcher einen der obigen Bedingung genügenden Durchmesser besitzen.Such a perforated wall then has, as in F i g. 3, a discontinuous peripheral edge 52 and can expediently by cutting out can be obtained from a commercially available perforated sheet, the holes of which one of the above Have a sufficient diameter.
Die in F i g. 1 dargestellte Ausführungsform betrifft eine \nlage, in welcher das zu zerstückelnde Material in die Einführungszone2 durch eine pneumatische Zufuhrrutsche A eingeführt wird, d.h. welche eine gewisse Gasmenge (im allgemeinen Luft) zur Förderung des Materials benutzt.The in F i g. The embodiment shown in FIG. 1 relates to a system in which the material to be chopped up is introduced into the introduction zone 2 by a pneumatic feed chute A , ie which uses a certain amount of gas (generally air) to convey the material.
Der Querschnitt an der Stelle der Einführungszone 2 ist dann größer als der Querschnitt an der Stelle des Rohrstückes 5, damit die Bedingung der Gleichheit der Geschwindigkeiten eingehalten wird, und der das Rohrstück 5 mit der Einführungszone 2 verbindende Abschnitt ist leicht konisch.The cross section at the point of the introduction zone 2 is then greater than the cross section at the Place of the pipe section 5, so that the condition of the equality of the speeds is met, and the section connecting the pipe section 5 to the introduction zone 2 is slightly conical.
Beispielshalber kann angegeben werden, daß der zur Förderung des Materials in der Zufuhrrutsche/4 erforderliche Bruchteil der Gasmenge etwa 20 "/« der Trägergasmenge beträgt.As an example, it can be stated that the conveyor for conveying the material in the feed chute / 4 required fraction of the gas quantity about 20 "/« the Amount of carrier gas.
Die in Fig.4 dargestellte Ausführungsform Letrifft eine Anlage, bei welcher das zu zerstückelnde Material in die Einführungszone 2 durch eine mechanische Zufuhrrutsche A gebracht wird, d. h. welche mechanische Mittel zur Beförderung des Materials benutzt (z. B. eine Förderschnecke).The embodiment shown in FIG. 4 relates to a system in which the material to be chopped up is brought into the introduction zone 2 by a mechanical feed chute A , ie which uses mechanical means to convey the material (e.g. a screw conveyor).
Der Querschnitt an der Stelle der Einführungsrone 2 ist dann gleich dem Querschnitt an der Stelle des Rohrstückes 5, damit die Bedingung der Gleichheit der Geschwindigkeiten eingehalten w.rd, und der das Rohrstück 5 mit der Etnführungszone 2 verbindende Abschnitt hat einen konstanten Querschnitt.The cross section at the point of the insertion crown 2 is then the same as the cross section at the point of the pipe section 5, so that the condition of the equality of the speeds w.rd, and the the section connecting the pipe section 5 to the guide zone 2 has a constant cross section.
Das Profil der Flügel 7 der Rotoren 6 a, 6 b, 6 c. 6 d, 6 e ist vorzugsweise so beschaffen, daß bei der Drehung ('er Rotoren kein Auftrieb erzeugt wird. Elin Bewegungswiderstand dieses Profils bei der Drehung der Rotoren kann jedoch nicht vermieden werden und erzeugt eine Wirbelbewegung in der Trägergasströmung. The profile of the wings 7 of the rotors 6 a, 6 b, 6 c. 6 d, 6 e is preferably such that no lift is generated when the rotors rotate.
Diese Wirbelbewegung kann in gewissen Fällen schädlich sein, da sie die Zentrifugierung der Bruchstücke am Eingang der Behandlungskolonne 1 erzeugt, welche ein Ankleben der Bruchstücke an der Innenwand derselben erzeugen kann. Diese Wirbelbewegung kann außerdem die Einführung des Materials stören oder sogar dieses in die Zufuhrrutsche A zurückdrücken.This vortex movement can be harmful in certain cases, since it generates centrifugation of the fragments at the inlet of the treatment column 1, which can cause the fragments to stick to the inner wall of the same. This vortex movement can also interfere with the introduction of the material or even push it back into the feed chute A.
Um diesem Nachteil abzuhelfen, ist gleichachsig in dem Rohrstück 5 zwischen den Rotoren 6 a, 6 />. 6 c, 6 el, 6 e und der Behandlungskolonne 1 wenigstens ein zusätzlicher Rotor mit wenigstens einem Flügel angeordnet, welcher bis zu der Innenwand des Rohrstückes 5 reicht und an seinem Ende mit einem Schabeglied versehen ist, welches mit einem gewissen betrieblichen Spiel mit dieser Innenwand zusammenwirkt, wobei Antriebsmittel vorgesehen sind, welche diesem Rotor eine zu der Drehung der Rotoren 6 a. 6 b, 6 c, 6d, 6e entgegengesetzte Drehung mit größenordnungsmäßig gleicher Drehzahl teilen.To remedy this disadvantage, is coaxial in the pipe section 5 between the rotors 6 a, 6 />. 6 c, 6 el, 6 e and the treatment column 1 at least one additional rotor with at least one wing, which extends to the inner wall of the pipe section 5 and is provided at its end with a scraper member, which has a certain operational clearance with this inner wall cooperates, drive means are provided, which this rotor to the rotation of the rotors 6 a. 6 b, 6 c, 6d, 6e share opposite rotation with an order of magnitude of the same speed.
Wie in Fi g. 5 dargestellt, wird in dem Rohrstück ί ein zusätzlicher Rotor 12 mit zwei diametral gegenüberliegenden Flügeln 13 angeordnet, deren Er der mit dem Schabeglied 14 zum Abschaben der Innen wand des Rohrstückes 5 versehen sind.As in Fig. 5 is shown in the pipe section ί an additional rotor 12 is arranged with two diametrically opposed blades 13, which he the with the scraping member 14 for scraping the inner wall of the pipe section 5 are provided.
Jedes Schabeglied 14 wird dann durch einen zv der Achse des Rohrstückes 5 parallelen, sich axia beiderseits des Endes des betreffenden Flügels 13 er streckenden Stift gebildet. Dadurch ist die gesamii auf der Höhe der Rotoren 6 a, 6 b, 6 c, 6 d, 6e lie gende Innenwand des Rohrstückes 5 der Wirkun; der Schabeglieder 8 ausgesetzt.Each scraper member 14 is then formed by a zv of the axis of the pipe section 5 parallel, axia on both sides of the end of the wing in question 13 he stretching pin. As a result, the total is at the level of the rotors 6 a, 6 b, 6 c, 6 d, 6e lying inner wall of the pipe section 5 of the effect; the scraper members 8 exposed.
Die axiale Ausdehnung dieser Stifte ist Vorzugs weise so groß, daß sich die Wirkung der Schabeglie der 14 auf eine Zone erstreckt, welche der von deiThe axial extent of these pins is preference, so large that the effect of the Schabeglie the 14 extends to a zone which the of dei
Schabeglicdern 8 des Rotors 6 α der Rotoranordnung 6 a, 6b, 6 c, 6d, 6e bestrichenen Zone benachbart ist.Schabeglicdern 8 of the rotor 6 α of the rotor assembly 6 a, 6b, 6 c, 6d, 6e coated zone is adjacent.
Der zusätzliche Rotor 12 ist an einer Welle 15 angebracht, welche zu der die Rotoren 6 a, 6 b, 6 c, 6 d, 6e tragenden Welle 9 gleichachsig ist, welche dann eine Hohlwelle ist.The additional rotor 12 is attached to a shaft 15 which is coaxial with the shaft 9 carrying the rotors 6 a, 6 b, 6 c, 6 d, 6 e , which is then a hollow shaft.
Es ist zu bemerken, daß zweckmäßig unter dem Rohrstück 5 eine konvergierende und divergierende Düse 16 angeordnet wird, deren divergierender Teil sich an das untere Ende des Rohrstückes 5 anschließt. It should be noted that expediently under the pipe section 5 a converging and diverging Nozzle 16 is arranged, the diverging part of which adjoins the lower end of the pipe section 5.
Axial durch die Rotoranordnung 6a, 6b, 6c, 6rf, 6 e tretende Materialbruchstücke werden dann wachsenden aerodynamischen Kräften ausgesetzt, welche gegenüber der Wirkung der Schwerkraft vorherrschend werden und diese Bruchstücke zwangläufig nach oben befördern.Axially through the rotor assembly 6a, 6b, 6c, 6RF, 6 e passing material fragments are then subjected to increasing aerodynamic forces, which are dominant compared to the effect of gravity and positively convey these fragments upwards.
Eine derartige Anlage kann zur Trocknung von Farbpigmenten benutzt werden, welche in die Anlage in Form eines Gemischs von Krümeln und feinen Teilchen eingeführt werden. Das Behandlungsgas wird bei diesem Ausführungsbeispiel durch vorgewärmte Luft gebildet, deren Geschwindigkeit in den verschiedenen Teilen der Anlage folgende Werte hat:Such a system can be used for drying color pigments which are in the system in the form of a mixture of crumbs and fine particles. The treatment gas is formed in this embodiment by preheated air, the speed of which in the different parts of the system has the following values:
— An der engsten Stelle der konvergierenden und divergierenden Düse 16 größenordnungsmäßig 50 bis 100 m/s,- At the narrowest point of the converging and diverging nozzle 16 of the order of magnitude 50 to 100 m / s,
— in dem Rohrstück S größenordnungsmäßig 30 bis 70 m/s,- in the pipe section S of the order of 30 up to 70 m / s,
— in der Einführungszone 2 größenordnungsmäßig 20 bis 50 m/s,- in the introduction zone 2 in the order of 20 to 50 m / s,
ls — und in der Behandlungskolonne 1 größenordnungsmäßig 5 bis 15 m/s. Is - and in the treatment column 1 of the order of 5 to 15 m / s.
Die mittlere Abmessung der in der Behandlungskolonne 1 beförderten Farbpigmentbruchstücke beao trägt etwa 0,2 bis 0,5 mm.The mean dimension of the color pigment fragments conveyed in the treatment column 1 beao carries about 0.2 to 0.5 mm.
Hierzu 2 Blatt ZeichnungenFor this purpose 2 sheets of drawings
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