DE2042626A1 - Einkreis-Wirbelmühle zum Behandeln von Feinstoffen - Google Patents

Description

i-iünchen, den ?.'(. .iUgust F 193 w/^-f

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Fluid Energy Processing dc Equipment Company in Hatfield,

Pa,/V, .St. A,

Einkreis-Wirbelmiihle zum Behandeln von Feinstoffen

uie ilrfinaung bezieht sich auf eine wellenlose, nur mit einem unter hoher Geschwindigkeit strömenden, elastischen Druckmittel wie Druckluft, druckgas oder Dampf betriebene Wirbelmühle zum wählen oaer Zerkleinern von Feststoffteilchen oder für sonstige Behandlungen, z»b» zum Trocknen, überziehen, Agglomerieren oaer Zerteilen von behandlungsgut oder zur Durchführung chemischer üeaktionen*

£s ist bekannt, zum ^erkleinf?rn von Feststoffen eine Wirbelmühle mit einem im wesentlichen länglich-vertikalen Umlaufkanal zu verwenden, dessen aufsteigende und absteigende Leitungsabschnitte oben und unten durch bogenförmige Krümmer verounden sind. Der untere Krümmer ist in der Hegel mit einer Mehrzahl von tangential angeordneten Üinlaßdüsen versehen, durch di^ das druckmittel mit sich üünrschneidenden strahlen in den Umlaufkaa.i

unteren ivrummer ist ferner eint: Zuführungsvorrichdie zu rnahlundim oder anderweitig zu behandelnden

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Jr'eststoffteilcrien enthaltende üut so vorgeschaltet, aaii. das Behandlungsgut beim Einströmen in aen Umiaui'kanal dir; Druckmittelstrahlen schneidet, so üaii die Feststoffceilcnen wirksam erfaßt, durch Prallwirkun_ö zerkleinert una in aio Umlaufströmung mitgerissen werden.

Durch die Zentrifugalkraft der Umwälzströmung werden die kleineren von den größeren x'eilchen getrennt, wobei in der Kegel die kleineren und leichteren 'Teilchen im inneren Bereich eier Umwälz strömung, die schwereren und größeren Teilchen in der Außenzone der Umwälzströmung bleiben« Diese Zentrifugalaoscheidung wird dazu benutzt, -die leichteren Teilchen aus der wirbelmühle abzuleiten, während die schwereren Teilchen in eier Umwälzströmun_o verbleioen, bis sie durch neuerlicnen Umlauf aie erwünschte Reinheit oder sonstige Behandlungswirkung erreicht haben, Jr¹Ur die Ableitung der Feinstoffe wird üolicherweise im cereich der Innenzone der Umwälzströmung vor αem zurücklaufenden Teil des Umlaufkanals eine Austrittsleitung angeordnet, durch die die leienteren Teilchen nach außen ao^eleitet werden, während die schwereren Teilchen in der Umwälzströmung veroleioen, zur Zuführungsstelle zurückkommen, dort mit frisch zugeführtem Behandlungsgut gemischt, neuerlich der Strahlwirkung des von den Jüsen zugeführten, gasförmigen Behandlungsmitteis ausgeseezt und erneut durch den Umlaufkanal umgewälzt werden«

Bei solchen Behandlungen, insbesondere oeim Manien von Feststoffteilchen, ist es erwünscht, die Teilcnen so dicht wie möglich in den Bereich der Strahlen des dehandlungsmittela zu uringen, damit sie einer größtmöglichen Turuulenz und i-rallzer-

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kleinerung ausgesetzt werden. Jm dies zu unterstützen, soll/der Umlaufkanal mindestens im hinlauoereicn des strömenden uruckmittels einen nach außen verjüngten, v-förmigen querschnitt aurweisen, tiurcn den die ±^ileststof f teilchen bei aer Zuführung zu den Düsen des strömenden Behandlungsmittels wie in einem Trichter konzentriert werden«,

Sofern der zum Ableiten des -Behandlungsgutes dienende Abschnitt des Jmlaufkanals nicht eine besondere Ausbildung auf- ί weist, durch die eine bessere Trennung zwischen den leichten und schweren Teilcneii bewirkt wird, haben derartige Vorrichtungen einen verhältnismäßig niedrigen wirkungsgrad, weil die bogenförmige i.rüimnung eines umlauf kanal s von gleichmäßigem Querschnitt im AbscheideDereich nur dazu führt, daß viele der leich-, teren Teilchen, die der Zentrifugalkraft weniger unterworfen sind als die schwereren Teilchen, in der nußenzone der otrömung in der bchwebe bleiben, statt in den inneren Bereich zu kommen, wo sich die Austrittsleitung Defindet, so daß sie mit den in der Außenzone strömenden, größeren Teilchen zusammenbacken und zusammen mit ihnen in den unteren Mahlbereich zurückströmen,, Hierdurch wird nicht nur die wirksame Zerkleinerung der umgewälzten schwereren Teilchen Deeinträchtigt, sondern auch die rianlwirkun_b für das frisch zu_öeführte .behandlungsgut herabgesetzt,, Durch das unnötige Umwälzen von Feinstoffen, die eigentlich abgeleitet werden sollten, wird auch die Lieferleistung der Vorrichtung beträchtlicn vermindert.

wird andererseits der/nach außen verjüngte, V-förmige querschnitt des Umlauf kanal ε auch im oberen übscrieidungsteil der

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Vorrichtung beibehalten, so tritt eine Verdrängung der schwereren Teilchen nach innen in den Bereich der Austrittsleitung ein, obwohl diese Teilchen eigentlich erneut umgewälzt werden sollten. Hierunter leidet aber nicht nur die reinheit des zu liefernden Erzeugnisses, sondern es kann durch eine unvorhergesehene Ablagerung von schweren Teilchen auch eine Verstopfung der Austrittsleitung eintreten»

Ein weiterer Nachteil bisheriger Wirbelmühlen beruht auch auf der Tatsache, daß es schwierig, wenn nicht unmöglich ist, den Umlauf kanal aus einzelnen, im G-uß hergestellten Abschnitten zusammenzusetzen, die mit ausreichender Genauigkeit zusammengepaßt werden können, um die richtige Ausrichtung der Einströmdüsen für das gasförmige Druckmittel und der Zuführungsleitung des zu behandelnden Materials zu sichern,, In diesem Zusammenhang ist es oft erwünscht, den e±i aus zwei oder mehr Abschnitten zusammenzusetzen, um die Vorrichtung durch Zerlegung - - in einzelne Abschnitte leichter reinigen zu können oder das Einsetzen und Auswechseln von Einsatzoüchsen, abgenutzten Bekleidungen od.dergl. zu vereinfachen. Solche Auswechselteile werden sowohl zur Beseitigung von Abnutzungen, als auch zur wahlweisen Veränderung der Durchlässe und Strömungsquerschnitte benötigt.

Weiterhin können Wirbelmühlen, deren Umlaufkanal einen gleichmäßigen kreisförmigen Querschnitt aufweist, nur mit kreisrunden Austrittsleitungen von begrenztem Durchmesser hergestellt werden. Die Wandflächen solcher Austrittsleitungen wirken Jedoch im abzweigungsbereich der Austrittsleitung wie

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Schaufeln,, an denen sich das abströmende Gut staut und die häufig das Einströmen der leichteren Teilchen in die Austrittsleitung behindern. Bei quadratischem oder trapezförmigem Leitungsquerschnitt kann dagegen ein rechteckiger Auslaßschlitz vorgesehen werden, der sich im wesentlichen über die ganze Breite der Innenwand des Umlaufkanals erstreckt und eine bessere Ableitung der feinen Teilchen sichert»

Ein weiterer Nachteil der bisherigen Wirbelmühlen war kon- (j struktiv bedingt, insofern nämlich, als sich die zugeführten Teilchen im itolaufkanal aus einer bogenförmigen unteren Behandlungszone durch einen im wesentlichen geradlinigen senkrechten Kanalabschnitt nach oben in eine bogenförmige Abscheidezone bewegen mußten» Der plötzliche Krümmungsunterschied beim übergang von der unteren Behandlungszone in den aufsteigenden, geradlinigen Teil des Leitkanals brachte es nicht nur mit sich, daß die mit dem Strömungsmedium in Umlauf versetzten Teilchen unter Einwirkung der fliehkraft und durch ihr Beharrungsvermögen einer Änderung der Strömungsrichtung widerstrebten und gegen die Wände des aufsteigenden Leitkanals stießen und hier eine übermäßige Abnutzung verursachten, sondern aus dem gleichen Anlaß auch einem plötzlichen Beschleunigungsverlust unterlagen, so daß ein beträchtlicher Anteil der geförderten Teilchen unter dem Einfluß der SchwerKraft wieder in die Behandlungszone zurückfiel. Die gleiche abnutütmüswirkurig entstand auch durch den plötzlichen Krümmungswechsel beim übergang aus dom ansteigenden senkrechten iibßßhnttt des Leitkanals in seine obere, gekrümmte Abschaidungszone. Im übrigen wirkte sich auch der bei der Bewegung der

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Teilchen durch den geradlinigen senkrechten Aoschnitt des Leitkanals eintretende Verlust an Fliehkraft und Beschleunigung nachteilig auf eine wirksame ADscheidung aer leichteren von den schwereren Teilchen in der oberen Abscheidungszone aus.

Die Erfindung ist darauf gerichtet, eine WirDelmühle zu schaffen, die im Bereich der Einströmdüsen für das Strömungsmittel mit bestmöglicher Leistung für die Zerkleinerung oder sonstige Behandlung des zugeführten Gutes arbeitet und dabei gleichzeitig eine oesonders wirksame Abscheidung zur Trennung der leichteren von den schwereren Teilchen aufweist. Der Umlauf kanal soll dabei aus einer Mehrzahl von einzelnen, voneinander lösDaren zusammengesetzt sein, deren Düsen und Einlasse für das zu behandelnde Gut sich <^tets in einer

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bestmöglichen Ausrichtung befinden und oorsfsich sowohl zur leichten Reinigung, als auch zum Einsetzen, Abnehmen oder austauschen von Wandbekleidungen leicht voneinander lösen lassen.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der Umlaufkanal der wiroelmühle mindestens im Bereich der unteren Einlaßkammer, vorzugsweise aber über seine gesarate Länge einen von der inneren zur äußeren Kanal begrenzung verjüngt zulaufenden Kanalquerscnnitt aufweist. Dabei ist zweckmäßig die Verjüngung des Kanalquerscnnittes im Bereich der unteren Mnlaßkammer stärker als im Bereich der ooeren aüscheidekammer, und die dazwischen liegenden, aufsteigenden und aosteisenden Kanalabschnitte sind zweckmäßig so ausgebildet, daß sie über ihre U-m^e von der stärkeren in die schwächere Verjüngung übergehen.

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Für die wirksame Trennung zwischen GroDstoffen und Feinstoffen ist neuerungsgemäß weiterhin vorgesehen, daß der querschnitt des Umlaufkanals von der unteren Einlaßkammer zur oberen Abscheide*- kammer, also im ansteigenden ivanalabschnitt, zunehmend größer wird, während er auf der gegenüberliegenden Seite, also im absteigenden Kanalabschnitt, von oben nach unten an Größe abnimmt,,

Weitere Merkmale für die zweckmäßige Ausgestaltung der wirbelmühle nach der Erfindung sind in der nachstehenden Beschreibung erläutert,,

Die Zeichnung zeigt Beispiele für die Ausführung der Einkreis-Wirbelmühle nach der Erfindung, und zwar zeigen

Pig« I die Vorderansicht einer solchen Mühle,

Fig« 2 eine schaubildliche Einzeldarstellung der wesentlichen Gehäuseabschnitte,

Figo 3 die- Seitenansicht der Mühle nach Fig„ 1 in größerem Maßstab, von rechts hellgesehen,

Fig. k einen senkrechten Längsschnitt durch die Mühle nach J der Linie 4-4- von Pig. I,

Fig. 5 und 6 horizontale querschnitte durch die Mühle nach den Linien 5-5 und 6-6 von Fig. 2,

Fig. 7 eine abgewandelte Ausführung der wirbelkreisrnühle im senkrechten Längsschnitt,

Fig. 8 und 9 horizontale querschnitte durch die Mühlen nach den Linien 8-8 und 9-9 von Fig. 7,

Fig. 10 einen senkrechten Querschnitt durch den unteren Teil der Mühle nach der Linie 10-10 von Fig. 7»

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Fig, 11 eine abgewandelte Ausführung des oberen Teils der Mühle nach Fig. 7>

Fig_e 12 einen horizontalen querschnitt durch diese abgewandelte Ausführung nach der Linie 12-12 von Fig. 11,

Fig. 13 eine andere Abwandlung" des oberen Teils der Wirbelkreismühle nach Fig_o 7 und

Fiaβ 1^- eine kurvenmäßige Darstellung der im unteren Teil dieser Wirbelkreismühle auftretenden xieibungskräfte.

Die Wirbelkreismühle 10 nach Fig«, 1 und 2 weist ein -teiliges Gehäuse auf, das aus einem unteren Einlaßabschnitt 12, einem aufsteigenden Kanalabschnitt 1^, einem oberen, bogenförmigen Abscheideteil 16 und einem absteigenden Kanalabschnitt 18 besteht. Obschon diese Abschnitte in Fig. 2 als getrennte Teile dargestellt sind, hängen sie einteilig zusammen und sind, nur in einer mittleren Trennebene parallel zu den äußeren Haupt flächen aus zwei halbschalenartigen Gehäusehälften zusammenge-I) setzt, die mit in der Trennebene befindlichen Flanschen zusammenliegen.

Der bogenförmige, untere ninlaßteil 12 ist mit Seitenwänden 20 versehen, die eine schmale äußere Stirnwand 22 auf jeder Seite mit einer breiteren inneren Stirnwand 2k verbinden. Der untere Teil der bogenförmigen äußeren Stirnwand 22 ist gemäß Fig, 1 mit einer Anzahl von in Umfangsrichtung hint ereinander liegenden, tangential geneigten Einströmdüsen 26 versehen, die mit ihren unteren Enden in einen Einlaßsammler 26 münden, der

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mit einem Einlaßsbut2en 30 an eine Druckmittelzuführungsleitung anzuschließen ist.

Die Düsen 26 sind vorzugsweise mit unterschiedlichen Anstellwinkeln derart geneigt, daß sich ihre Austrittsstrahlen üoerschneiden und im Umlaufkanal der Wirbelmühle eine hohe Turbulenz erzeugen, die eine verbesserte Mahlwirkung ergibt» Die Anstellungswinkel der Düsen können jedoch nach Bedarf und so gewählt werden, daß sich eine größere oder kleinere Turbulenz und demgemäß eine größere oder geringere Mahlfeinheit ergeben.

Die in Fig. 2 linksseitig dargestellte, äußere Stirnwand des öogenfÖrmigen unteren Gehäuseeinlaßteils 12 geht in eine äußere, senkrechte Stirnwand 32 des aufsteigenden Gehäuseteils Ik über, die von unten nach oben breiter wird» Diese äußere Stirnwand ist durch geneigte Seitenwände 3^ mit einer entsprechend breiteren inneren Stirnwand 36 verbunden, die einen nach außen verjüngten Kanalquerschnitt begrenzen, dessen Verjüngung nach oben hin abnimmt»

Der obere bogenförmige Gehäuseteil l6 weist Seitenwände 38 , auf, die gleichfalls von einer breiteren Innenwand 4-2 zur schmaleren Außenwand fyQ verjüngt zulaufen» Die Verjüngung der Seitenwände 38 im oberen Gehäuseteil 16 ist etwas geringer als die Verjüngung de-r Außenwände 20 des gekrümmten unteren ßinlaßteils 12, da die Außenwand 40 etwas breiter ist als die Außenwand Der Zweck dieser Anordnung ist es, im oberen Abschnitt einen größeren Kanalquerschnitt zu erhalten, wobei die Krümmung entgegengesetzt oder umgekehrt zu der des unteren Einlaßteils liegt, wie Sien dies am besten aus 1'¹Ig, 2 und 4 entnehmen läßt,

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Gemäß Fig. 1 und 2 oefindet sich zwischen der rechten Seite des oberen Abscheiaeaoschnittes 16 und dem unteren Sinlaßabschnitt 12 der absteigende Teil ib des Uralaufkanals, der den gleichen Umriß aufweist wie der aufsteigende Teil 14, da die Stirnwände 44 und 46 des absteigenden Teils die entsprechend gleichen Breiten aufweisen wie die Stirnwände 32 und 36 aes aufsteigenden Teils, Die Innenwand 46 entnält einen rechteckigen Auslaßschlitz 48, der sich nahezu über die ganze Wandbreite erstreckt. Diese Austrittsöffnung 48 geht in eine Auslaßleitung ™ über» Am unteren Ende des absteigenden Kanalabschnittes Ib ist ein Zuführungsstützen 52 für das zu behandelnde Gut vorgesehen, der nach Wunsch als Fallstutzen, Gebläsestutzen, Förderrutsche odedergl, ausgebildet sein kann.

Das gesamte Gehäuse der »virbelkreismühle kann gegossen oder anderweitig aus zwei Teilen λ und B hergestellt werden, wobei der Teil A die Düsen 26, den Austrittsschlitz 48 und den Zuführungsstutzen 52 für das zu behandelnde Gut aufweist, während der auf der anderen Außenseite befindliche Teil B im wesentlichen ψ nur aus einer Deckelplatte oesteht. Die Teile ά und ß können lösbar verbunden sein, z.B. durch Kopfschrauben 54 und Muttern 56, die zusammenpassende Flanschen 58 und 60 beider Teile verbinden, wie dies in Fig. 1, 2 und 3 dargestellt ist. Der Umlaufkanal der Mühle ist zum Schutz gegen vorzeitige Abnutzung gemäß Fig. 4, 5 und 6 mit abnehmbaren Bekleidungsplatten 64 versehen. Diese Bekleidungen können aus jeweils geeignetem Werkstoff, z.B. aus btahl, Keramik, Glas od.dergl«,,bestehen und brauchen gegebenenfalls auch nur die besonders beanspruchten Stellen zu bedecken.

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Die abnehmbare Deckelplatte B gestattet es, die wandbekleidungen 64 gut zugänglich zu machen, sie bei Bedarf leicht aozunehmen und auszuwechseln und überdies auch die Innenflächen dei$ir-

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belmühle leicht zu reinigen. Da die Druckmitteldüsen^ der Auslaßschlitz 48 und der Zuführungsstutzen 52 für das Behandlungsgut am gleichen Gehäuseteil angeordnet sind, bedürfen diese Teile bei Montagearbeiten keiner besonderen Ausrichtung aufeinander.

Bei Betrieb der Wirbelkreismühle werden die zu mahlenden oder anderweitig zu behandelnden Feststoffteilchen durch den Stutzen 52 zugeführt, aus dem sie in den unteren Einlaßteil 12 niederfallen. Hier werden sie von den Druckmittelstrahlen mitgerissen, die aus den tangential angestellten Düsen 26 ausströmen„ Dabei prallen die Feststoffteilchen mit hoher Geschwindigkeit aufeinander, werden hierdurch zerkleinert und im Wirbel durch den Umlaufkanal gefördert, Die nach außen gerichtete Verjüngung des Jianal quer schnitt es im unteren Einlaßteil 12 bringt es mit sich, daß die zugeführten Feststoffteilchen in einem relativ dichten Strom in den Bereich der Druckmitteldüsen 26

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kommen^ in größerer Menge von den Druckmittelstrahlen erfaßt und wirksamer zermahlen werden, als dies bei einem einfachen Rechteckquerschnitt oder bei kreisförmigem querschnitt des Umlaufkanals geschieht. Bei der weiteren Verwirbelung kommen die zerkleinerten Teilchen in den aufsteigenden Abschnitt 14 des Umlaufkanals. Infolge der Zentrifugalwirkung verbleiben die größeren Teilchen dabei in der Außenzone der ansteigenden Strömung. Da sich der querschnitt des Umlaufkanals nach außen verjüngt, drängen sich hier die schwereren Teilchen zusammen und bilden

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hier eine kompaktere Strömung, die die leichteren Teilchen daran hindert, nach außen abzuströmen» Der Verbleib der leichteren Teilchen im Bereich der Innenzone des Umlauf kanal s wird. ^;·· auch dadurch begünstigt, daß der Kanal im Bereich der Innenzone den größten Querschnitt aufweist. Beim Übergang in den oberen Abscheiderteil l6 sind daher die im inneren Bereich strömenden leichteren Teilchen von den im äußeren Bereich zusammengedrängten schwereren Teilchen getrennt. Diese Trennung wird im Äbscheiderteil 16 aufrecht erhalten, weil auch in diesem Teil der Kanalquerschnitt nach außen verjüngt ist. Da die Teilchen hier auf einem Kreisbogen wandern und durch diese Kreisförderung zusätzliche Zentrifugalkraft erhalten, kann die Verjüngung nach außen weniger stark und ausgeprägt sein, wie dies auch in Fig, 5 dargestellt ist. Demgemäß kommen auch nur die leichteren Teilchen durch die Öffnung ^b in die Auslaßleitung 50, während die in der Außenzone des Umlaufkanals befindlichen schwereren Teilchen in den absteigenden Kanalabschnitt lö einströmen und sich beim Vorbeikommen an dem Zuführungsstutzen 52 mit frisch zugeführtem Behandlungsgut mischen.

Die abgewandelte Ausführung nach Fig. 7 - I^ zeigt in Fig,7 eine Wirbelkreismühle 100, die einen unteren Einlaßteil 112,einen aufsteigenden Abschnitt 114, einen Abscheideabschnitt II6 und einen absteigenden Abschnitt 118 aufweist.

Der Einlaßabschnitt 112 ist in seiner Längsrichtung gemäß dem Anfangsteil der "Tractrix" oder "Schi&e's Anti-Beibungskurve" gekrümrat, die in Fig, 14 dargestellt und in "The Mechanical Engineering Handbook", 9. Aufl., 194b, S, 50, beschrieben ist.

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Auch hier weist der Einlaßteil, wie sich am besten aus Fig. 10 entnehmen läßt, einen im wesentlichen V-förmigen Querschnitt auf, dessen innere Begrenzungswand 120 wesentlich breiter als die äußere Begrenzungswand 122 ist und dessen Seitenwände 124 daher einen nach außen, verjüngten querschnitt begrenzen. Im übrigen ist auch dieser Einlaßteil des Umlaufkanals mit einer Anzahl von unterschiedlich geneigten Einlaßdüsen 126 versehen, die an einen Sammler 128 und eine in den Sammler mündende Druckmittelzuführungsleitung 130 angeschlossen sind,

i)er aufsteigende Abschnitt 114· des Umlaufkanals ist mit dem Einlaßteil 112 einteilig hergestellt und setzt die nach der Anti-Heibungskurve verlaufende Krümmung des Einlaßteils 112 fort. Demgemäß setzen auch die den Einlaßteil 112 durchströmenden Teilchen ihre Wirbelbewegung fort, ohne dabei auf die Innenflächen der inneren oder äußeren Begrenzungswand des aufsteigenden Kanalabschnittes 114 zu prallen«, wie sich aus Fig. 9 entnehmen läßt, hat auch der aufsteigende Abschnitt 114 des Umlaufkanals einen nach außen verjüngten V-förmigen Querschnitt, da seine innere Begrenzungswand 132 breiter ist als seine äußere Begrenzungswand 134, so daß die seitlichen Begrenzungswände I36 nach außen zusammenlaufen.

üer aufsteigende Kanalabschnitt 1X4 geht mit einer gewölbten Außenwand 13& in den oberen Abscheideteil 116 des Gehäuses über* Dieser Abscheideteil ist nach unten durch eine gewölbte Innenwand 14O begrenzt, die dem Abscheideteil II6 eine elliptische Gestalt verleiht. In der Mitte der Abscheidekammer befindet

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sich auf jeder Gehäuseseite eine AuslaßÖffnung 142. ^n jede dieser Auslaßöffnungen schließt sich eine Austrittsleitung 144 an, und diese Austrittsleitungen münden in einen nicht dargestellten, gemeinsamen Austrittssammler. In die untere ßegrenzungswand 14O der Abscheidekammer münden eine oder'mehrere Schrägdüsen 146, die so geneigt sind, daß ihre Austrittsstrahlen einen um die Auslaßöffnungen 142 kreisenden Wirbel erzeugen. Die Schrägdüsen 146 sind hier durch Leitungen 147 an den unteren Sammler 128 der P Druckmittelzuführungsleitung I30 angeschlossen, doch können sie auch auf andere weise beaufschlagt sein und gegebenenfalls sogar entfallen, doch würde die umlaufende Kreisströmung· im Abscheideabschnitt 116 hierdurch beeinträchtigt werden.

Der absteigende Abschnitt 118 der Umlaufleitung des Gehäuses hat gleichfalls einen nach außen verjüngten Kanalquerschnitt, dessen äußere Begrenzungswand 148 schmaler ist als die innere

die
Begrenzungswand 150, so daß/sich gegenüberliegenden Seitenwände 152 einen nach außen verjüngten Kanalquerschnitt ergeben. Der fc querschnitt ist jedoch kurzer als auf der ansteigenden Seite, weil hier nur die schwereren Teilchen niederfallen, für deren Zentrifugalbeschleunigung weniger Raum benötigt wird. Der absteigende Kanalabschnitt 118 weist keine Anti-Heibungskrümmung auf, sondern verläuft im wesentlichen geradlinig nach unten, weil hier keine Abscheidung mehr stattfinden soll und nur schwere Teilchen nach unten fallen, die in den Einlaßabschnitt 112 zurückkommen, wobei ihre Bewegungsgeschwindigkeit durch die FaIlbeschleunigung erhöht wird. Im unteren Bereich des abfa3£enden Abschnittes 118 des Umlaufkanals oefindet sich ein Zuführungs-

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stutzen 15k mit einem Aufgabetrichter 156 und einer sich anschließenden Venturidüse 158, durch die das zu Dehandelnde Gut in den Einlaßabschnitt 112 eingeblasen und mit den zurückfallenden größeren Teilchen gemischt wird. Zu diesem Zweck ist die Venturidüse 158 an eine Druckmittelzuführungsleitung I60 angeschlossen, die ein den Leitungsdruck kenntlich machendes Anzeigegerät 102 enthält.

Befindet sich die Wirbelkreismühle nach Fig. 7 in Betrieb, so wird das körnige Behandlungsgut durch den Zuführungsstutzen 15^ in den Umlaufkanal eingeleitet und von den durch die Düsen 126 zugeführten Druckmittelstrahlen mitgerissen. Da die Düsen 126 unterschiedliche Neigungswinkel aufweisen, schneiden sich die Druckmittelstrahlen und vermehren die Neigung der Teilchen, mit hoher Geschwindigkeit aneinanderzuprallen und durch Prallstöße zerkleinert zu werden. Da die Düsen 126 nach links geneigt sind, werden die Teilchen hierbei zugleich in einer wirbelnden Bewegung in den aufsteigenden Teil 114 des Umlaufkanals gefördert. Die Krümmung des aufsteigenden Teils Ii^J- in Fortsetzung der Anti-Reibungskurve nach Fig. 14· bringt es mit sich, daß praktisch keine Abnutzung an den Begrenzungswänden des Umlaufkanals eintritt und die Aufwärtsbewegung der leuchen verlangsamt wird, so daß die größeren Teilchen gegebenenfalls auch in den Einlaßabschnitt wieder zurückfallen.

Bei qLer Weiterbewegung in die Abscheidekammer II6 nimmt die Krümmung des Umlaufkanals zu, womit auch die Beschleunigung der Teilchen und des sie fördernden Druckmittels ansteigt. Diese Be-

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sehleunigung reicht gewöhnlich aus, um die leichteren Teilchen im Bereich der mittleren öffnungen 142 in eine schraubenförmige ' Drehbewegung zu versetzen, bis sie durch die am nächsten gelegene öffnung ausströmen können. Diese Wirkung wird durch die Tatsache unterstützt, daß beim Ausströmen des Druckmittels durch die mittleren Offnungen 142 die Zugwirkung des Druckmittels stärker , wird als die auf die leichteren Teilchen einwirkende Zentrifugalkraft und hierdurch das Austreten aus der Öffnung 142 erleich- ^ tertq Gleichzeitig führt die verstärkte Zentrifugalkraft die schwereren Teilchen um den äußeren Bereich der Umlaufströmung und nieder in den absteigenden Abschnitt 118, wo sie mitv&em aus dem Stutzen 154 zugeführten, frischen Behandlungsgut gemischt werden und zur neuerlichen Umwälzung in den Einlaßteil Ii2 kommen.

Die Düsen 146 werden vorzugsweise zur weiteren Erhöhung der Zentrifugalbeschleunigung der Teilchen und des Druckmittels in der Abscheidekammer 116 verwendet, wobei die schwereren Teilchen stärker nach außen verdrängt werden, während die leichteren Teilchen eine größere Drehgeschwindigkeit erhalten, um ihre schraubenförmige oder spiralförmige Bewegung in den Bereich der mittleren Austrittsöffnungen 142 zu beschleunigen. Hierdurch wird zugleich eine bessere Reinheit des Mahlgutes erzielt.

Bei der abgewandelten Ausführung der Wirbelkreismühle nach Fig, 11 und 12 weist das Gehäuse 200 im Bereich des oberen Abscheideabschnittes 202 einen den Umlaufkanal durchragenden Rohrkörper 204 auf, der drehbar gelagert und mit offenen Enden ver-

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ist

sehen ist» Der iiohrkörper 20^/gemäß Fig, 11 in der Abscheidekammer mit einem unteren Einlaßschlitz 206 versehen«, Durch Drehen des Rohrkörpers kann der Einlaßschlitz 206 auf jede gewünschte Lage eingestellt werden. Durch diese Anordnung können die schraubenförmig umlaufenden Teilchen radial in die Austrittsleitung einströmen und benötigen hierfür keine seitliche Querförderung, wie dies zum Einströmen in die Auslaßöffnungen 1^2 der Wirbelkreismühle nach Fig. 7-10 erforderlich ist.

Bei der weiterhin abgewandelten Ausführung nach Fig. 13 weist die Wirbelkreismühle 300 im Bereich der Abscheidekammer eine der Anti-HeiDungskurve angepaßte Krümmung 302 auf. Die Abscheidekammer ist hier jedoch nicht kreisförmig ausgebildet, sondern bildet lediglich einen bogenförmigen Abschnitt 30^ des Umlaufkanals, der eine dem unteren Einlaßabschnitt entgegengesetzte Krümmung und ^uerSchnittsverjüngung aufweist und im Bereich des Überganges in den absteigenden Abschnitt des Umlaufkanals in der üblichen Weise mit einer einwärts ragenden Austrittsleitung 306 versehen ist.

Als förderndes Druckmittel können je nach Art des Behandlungsgutes und der angestrebten Wirkung Luft, Dampf oder Gas unterschiedlicher Art und Herkunft verwendet werden. Dabei kann das Druckmittel aus den Düsen je nach der gewünschten Mahlwirkung mit Schall-, Überschau- oder Unterschallgeschwindigkeit ausströmen. Die Zuführungsdüsen können auch unterschiedliche Gestalt aufweisen und sind zweckmäßig als konvergent-divergente Venturidüsen ausgeoildet, ■

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Die Wirbelmühlainach Fig. 7 _ 1Λ sind zwar in senkrechter Gehäuseanordnung dargestellt, doch können solche Mühlen auch horizontal oder schrägliegend angeordnet werden« Das Behandlungsgut kann aus körnigen bzw₀ pulverförmiger! Feststoffen bestehen, doch können auch Aufschwemmungen oder Flüssigkeiten behandelt werden, wenn eine Zerstäubung oder Feinzerstäubung stattfinden soll.

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Claims (1)

1. \ly wirbelmühle, insbesondere Einkreismühle, zum Zerkleinern oder sonstigen Behandeln von Feststoffteilchen od.dergl» in einem Gehäuse mit ringförmigem Umlaufkanal, der in Umlaufrichtung aus einer unteren, etwa halbkreisförmig gebogenen Einlaßkammer, einem nahezu geradlinig" verlaufenden, aufsteigenden Kanalabschnitt, einem gegensinnig zur unteren Einlaßkammer gekrümmten, oberen Klassierungsabschnitt zum Abscheiden und ableiten der leichten Feinteilchen des ßehaidlungsgutes durch einen oberen Austritts- _y

   stutzen und einem den oberen Klassierungsabschnitt mit der unteren Einlaßkammer verbindenden, im wesentlichen geradlinigen absteigenden £analabschnitt besteht, wobei die Einlaßkammer in ihrer in Umlaufrichtung gekrümmten Bodenfläche mit einer Mehrzahl von hintereinander liegenden Druckmittel^inlaßdüsen von unterschiedlicher Anstellung und vor diesen Düsen mit einem Einlaßstutzen für das zu behandelnde Gut versehen ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Umlaufkanal (12,I4,l6,l8;112,114,116,118) mindestens im Bereich der unteren Einlaßkammer (12,112), vorzugsweise aber über seine gesamte Länge einen von der inneren (| Kanalbegrenzung (24,36,42,46) zur äußeren Kanalbegrenzung (22, 32,40,44) verjüngt zulaufenden Kanalquerschnitt aufweist,

   2, Wirbelmühle nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Verjüngung des Kanalquerschnittes im Bereich der unteren Einlaßkammer (12,112) größer ist als im Bereich der oberen Abscheidekammer (l6_tll6) und die dazwischen befindlichen, aufsteigenden und absteigenden Kanalabschnitte (I4,l8;ll4,118) über ihre Länge von der stärkeren in die schwächere Verjüngung über-

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   gehen.

   3. Wirbelmühle nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der querschnitt des Umlaufkanals von der unteren Einlaßkammer (12,112) zur oberen Abscheidekammer (16,116) im ansteigenden Kanalabschnitt (14,11^) von unten nach oben an Größe zunimmt , im absteigenden Kanalabschnitt (18,118) von oben nach unten an Größe annimmt.

   ^i-. wirbelmühle nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Austrittsöffnung der oberen Abscheidekammer (l6) durch einen rechteckigen Schlitz (^8) gebildet ist, der sich am Austrittsende der Abscheidekammer (16) über die ganze Breite der inneren Begrenzungswand (^6) des UmIaufkanals erstreckt,

   5. Wirbelmühle nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das den Umlaufkanal enthaltende Mühlengehäuse aus mindestens zwei gleichlaufend zur Umlaufebene getrennten Gehäuseteilen (a,B) zusammengesetzt ist, von denen der eine Gehäuseteil (A) die unteren Druckmitteleinlaßdüsen (26), den Zuführungsstutzen (52) für das zu behandelnde Gut und die Auslaßöffnung (^8) der Abscheidekammer (16) enthält, während der andere Gehäuseteil (B) eine dew Umlaufkanal freilegende Deckelplatte bildet«

   6. Wirbelmühle nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet» daß der Umlaufkanal mindestens teilweise an seiner Innenfläche mit die Abnutzung aufnehmenden, auswechselbaren Bekleidungsplatten (6k) versehen ist,

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   7« Wirbelmühle nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der aufsteigende Kanalabschnitt (114) des Umlaufkanals eine die Krümmung der Einla8kammer (112) fortsetzende, gestreckte Längskrümmung aufweist,

   δ, ΐΛ/irbelmühle nach Anspruch ?, dadurch gekennzeichnet, daß die ^bscheidekasmer (Ii6) kreisförmig ausgebildet ist und eine in der Kreismitte angeordnete Auslaßöffnung (142,20ό) aufweist»

   9· Wirbelmühle nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die kreisförmige Aoscheidekammer (116) mit zwei in der Kreismitte sich gegenüberliegenden Austrittsleitungen (144) für das behandelte G-ut versehen ist,

   10* Wirbelmühle nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die kreisförmige Abscheidekammer (202) eine die Kammer durchragende, drehbar gelagerte Austrittsleitung (204) aufweist, die innerhalb der ßinlalBkaimser mit einer durch einen'«/andschlitz C206) gebildeten Einlaßöffnung versehen ist*

   11 „ «/iribeiaa&l-e aaach einem der Ansprüche Ü - 10, dadurch ,g©Eeiuazeiißtoefc_f SbB die -kreisförmige Abscheidekammer (116) in der äinla-ßkammer jziigekefiFten Begrenzungsfläche {14O) mit , %u HJuBlaaifricihtiüag schräg abbestellten D

   ist..

   12. «iijpöelüiiMile mx®fa. eian«i der vorhergeheißuBn. Ansprüche, ,\£,ek&wßze'i<Qtmsisk_$ UaB die ¥irbeläiiifele stehend aalt der Ein- {ίΖ_Λ112) a»f eiaaem als Draacikmifcfcelzufülirungssaminler Moialsockel f28,128) aaa^oi^doafc ist.

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