DE2416499C3

DE2416499C3 - Prallhammermuhle

Info

Publication number: DE2416499C3
Application number: DE19742416499
Authority: DE
Inventors: Emil Dipl.-Ing. 5232 Bettgenhausen Polus
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1974-04-04
Filing date: 1974-04-04
Publication date: 1980-06-26
Also published as: DE2416499A1; DE2416499B2

Description

Die Erfindung betrifft eine Prallhammermühle mit einem um eine horizontale Achse drehend angetriebenen Pendelhammerrotor, der in einem die Unterseite des Rotors mit geringem Abstand umgebenden, gepanzerten Gehäuse drehbar gelagert ist, mit einem von oben auf der abwärtsdrehendlen Seite des Rotors einmündenden, im Abstand vom Rotor endenden Einlauf kanal, durch den das zu zerkleinernde Material zusammen mit einem Fördergas einströmt und unterhalb dessen gehäuseseitiger öffnung eine den in Drehrichtung des Rotors sich verengenden Brechraum begrenzende Prallplattenwand angeordnet ist, und mit einem nach oben führenden, auf der nach oben drehenden Seite des Rotors angeordneten Ausströmkanal, unterhalb dessen gehäuseseitiger öffnung an der Gehäuseseitenwand ein drehachsparallel verlaufender Prallbalken mit etwa tangential zum Rotor hin gerichteter Prallfläche sowie an der Gehäusedecke eine an die Austrittsöffnung angrenzende, etwa radial zum Rotor hin gerichtete Prallplatte angeordnet sind.

Aus der DE-PS 966773 ist eine Vorrichtung zum Zerkleinern oder Aufschließen von Gut bekannt. Diese Vorrichtung ist mit einem unteren Materialauslauf versehen. Der aktive Arbeitsraum erstreckt sich etwa über 150°. Im Anschluß an die Einlaufschurre ist eine bewegliche Prallplatte vorgesehen, die sich dem Rotor in Drehrichtung folgend kontinuierlich nähert. Diese Prallplatte ist als ein Rost ausgebildet, der aus ne'oeneinanderliegenden Stäben besteht. Die Prallplatte ist so angeordnet, daß die Fluglinie der abprallenden Gutstücke gegen die Austragsöffnung gerichtet ist. Auf diese Weise legt das zu verarbeitende Material nur einmal den Weg zwischen dem Rotor und der Prallwand zurück, so daß die Zerkleinerung nicht ausreichend ist.

Bei einer anderen bekannten Prallmühle (Zeitschrift »Zement-Kalk-Gips«, Nr. 11, Jahrgang 1971, S. 499-502) sind vor dem Einlauf der Mühle Leitbleche treppenförmig angeordnet, über die das Rohmaterial zugeführt wird. Das zu verarbeitende Material wird vor dem Eintritt in das Gehäuse mit einem Trocknungs- und Fördergas in Berührung gebracht. Die Zerkleinerung findet zwischen einem umlaufenden, mit auf dem Umfang gleichmäßig verteilt angeordneten Pendelhämmern versefienen Schlagwerk und der gepanzerten Gehäusewand statt. Die Pendelhämmer sind achsparallel zur Schlagwerksachse gelenkig aufgehängt; stellen sich jedoch aufgrund der hohen Umfangsgeschwindigkeit des Schlagwerkes radial dazu ein. Eintritt sowie Austritt der Prallmühle sind so angeordnet, daß das zu verarbeitende Material einen möglichst langen Weg in der Prallmühle zurücklegen muß, jedoch möglichst nur einmal um das Schlagwerk herum. Der Einlaufkanal erweitert sich im Bereich der Einlauföffnung und bildet gegenüber dem Einlaufkanal eine ebene Prallwand, die sich in Drehrichtung des Schlagwerkes, zu diesem hin verlaufend, verengt. Am Austritt der Mühle sind ein Prallbalken, der im wesentlichen tangential zum Schlagwerk, jedoch von diesem beabstandet angeordnet ist, sowie eine drehbare Gasleitklappe vorgesehen. Die Schwenkachse der Gasleitklappe befindet sich an dem dem Schlagwerk abgekehrten Ende der Klippe und verläuft parallel zur Schlagwerkdrehachse. Der feine Anteil (von 0 bis etwa 100 mm) wird durch das gasförmige Fördermittel ausgetragen. Das noch nicht genügend feine Material wird am Prallbalken bzw. an der gepanzerten Gasleitklappe, die gegebenenfalls als Prallplatte dient, zerkleinert. Das zurückbleibende zu

grobe Korn soll nach der bekannten Lösung zurückgeleitet und erneut in die Mühle eingeführt werden. Bei einem hohen Feinanteil im Rohmaterial kann die Gasleitklappe in eine fast horizontale L&ge gebracht werden, wodurch der Teil des Gasstromes, der den größten Teil des Feingutes trägt, oberhalb des Schlagwerkes direkt in das Steigrohr umgelenkt werden soll, um die Prallhammermühle zu entlasten. Soll der Wirkungsgrad der bekannten Prallhammermühlen untersucht werden, müßte von folgenden Tatsachen ausgegangen werden:

Bei der bekannten Mahlanlage gelangt in den Einlauf der Prallmühle ein erheblicher Teil der zugeführten Materialstücke auf etwa senkrechter Bewegungsbahn mit beschleunigter Bewegung frei beweglicher is Körper. Demnach hat die Bahn dieser Materialstücke etwa die gleiche Richtung wie der Pendelhammer in dem Augenblick, in dem er mit dem Materialstück in Berührung kommt. Dadurch wird die Trallenergie der Hammer erheblich vermindert, und zwar in Abhängigkeit, die durch die Formel

£=V₂m (V\- V\)

gegeben ist. Dabei bedeutet V. die Komponente der Umfangsgeschwindigkeit des Schlagwerkes und V₂ die Fallgeschwindigkeit der Materialstücke, die von der Fallhöhe abhängig ist. Die Fallgeschwindigkeit V₂ ist durch die Formel

30

gegeben, wobei V₀ die Geschwindigkeit der Zuführungseinrichtung für das Material vor dem Eintritt in die Prallmühle und h die Fallhöhe bedeutet. Wenn bei parallelen Bewegungsbahnen sich die Differenz zwischen den Geschwindigkeiten V₁ und V₂ verkleinert, vermindert sich auch die Prallenergie der Hämmer (bei K₁ = V₁ würde die Prallenergie gleich 0 sein).

Ein weiterer Nachteil ist in dem Neigungswinkel der eintrittsseitigen Prallwand zu sehen. Die ungünstige Neigung der Prallwand hat zur Folge, daß insbesondere im Bereich der Eintrittsöffnung zwischen der Prallwand und dem Schlagwerk ein erheblicher Abstand vorhanden ist. Die Materialstücke, die durch das Schlagwerk gegen die Prallwand geworfen werden, verlieren - dem Wurfgesetz (V= V₀ — gt) folgend einen erheblichen Teil ihrer Geschwindigkeit, so daß sie an die Prallwand mit verminderter Energie aufschlagen.

Ein weiterer Nachteil der beschriebenen Anord- so nung des Eintritts der Prallhammermühle ergibt sich daraus, daß die Materialstücke, die gegen die eintrittsseitige Prallwand geworfen werden, in Richtung schräg aufwärts gegen den Strom des zugeführten Materials zurückgeworfen werden. Dadurch staut sich im Eintritt das Material an, wodurch eine Verminderung der Leistung sowie ein höherer Verschleiß an den Hämmern und Prallwänden verursacht wird.

Durch die Anordnung einer drehbaren Klappe im Auslauf können die erwarte: 7iele nicht erreicht werden. Durch die Stellung einer Klappe bzw. Platte gegenüber den Auslaufwänden bzw. wirksamen Teilen des Schlagwerkes wird bekanntlich lediglich der Einfall und Ausfall beeinflußt. Bei einer Prallhammermühle mit einem festgelegten Durchmesser des t>5 Schlagwerkes sowie einer festgelegten Anordnung der Wände ist die Körnung des Materials für die Stellung der Platte bzw. Klappe bedeutungslos. Für eine Mühle mit unveränderlichen Abmessungen des Schlagwerkes und fester Anordnung der Gehäusewände gelten stets die gleichen optimalen Bedingungen für den Auf- und Abprallwinke' des Materials, die einer einzigen Stellung der Klappe oder Platte entsprechen. Eine Vermutung, daß der Feinanteil bei waagerechter Stellung der Klappe direkt in den Auslauf überfiihrt wird, kann wegen dynamischer Auswirkungen des durch die Mühle strömenden Fördergases nicht erfüllt werden, vielmehr wird das durch die in waagerechte Stellung eingestellte Klappe zurückgeworfene Material erneut durch die Mühle geleitet, ohne Rücksicht darauf, ob es bereits die gewünschte Einheit erreicht hat oder nicht. Dadurch wurden lediglich die Betriebsbedingungen beeinträchtigt werden, insbesondere würde der Durchgang des Materials durch die Mühle verschlechtert und der spezifische Energiebedarf sowie der Verschleiß der Einrichtungsteile erhöht werden. Bei der Einstellung der verstellbaren Klappe in einen Winkel zwischen der Vertikallage und einer von dieser bis 15° geneigten Lage würde das Material an der Klappe nicht zerkleinert, sondern mit einer Geschwindigkeit von 40 bis 50 m/sec in den Einlauf geworfen werden. Außerdem sind bei der bekannten Lösung der ortsfeste Prallbalken sowie die verdrehbare Klappe im Auslauf derart angeordnet, daß der Auflaufquerschnitt nicht verdeckt wird. Dadurch entsteht gezwungenerweise ein Spalt, durch den auch größere Materialstücke aus der Mühle ausgetragen werden. Somit bringt die Anordnung einer einstellbaren Klappe im Auslauf keine Vorteile, sie kann sich nur auf den Betrieb der Prallhammermühle ungünstig auswirken.

Um bei der Prallhammermühle mit einem vereinfachten Aufbau einen höheren Wirkungsgrad als die bisher bekannten Einrichtungen dieser Art zu erreichen, hat sich die Erfindung die Aufgabe gestellt, eine Prallhammermühle der eingangs genannten Art dahingehend zu verbessern, daß die geischilderten Nachteile der bekannten Vorrichtung beseitigt werden, vielmehr durch Anordnung der Gehäusewand und Prallplatten bzw. -balken die Wirkung der kinetischen Energie der Hammer erhöht, der Durchgang des zu verarbeitenden Materials durch die Mühle erleichtert und der Verschleiß der Bestandteile, insbesondere der Hammer, vermindert wird.

Zur Lösung dieser Aufgabe wird erfindungsgemäß vorgeschlagen, daß eine bis in die gehäuseseitige öffnung des Einlaufkanals hineinragende, nach innen geneigte, den einlaufenden Materialstrom in Richtung entgegen dem Drehsinn des Rotors lenkende und dem Scheitelbereich des Rotors zuführende Schurre vorgesehen ist, daß sich die Prallplattenwand unmittelbar an das Schurrenende anschließt und zunächst etwa parallel zum Rotorumfang verläuft, und daß zwischen dem Prallbalken und der Prallplatte eine weitere etwa radial zum Rotor hin gerichtete Prallplatte vorgesehen ist, die so angeordnet ist, daß sie zusammen mit dem Prallbalken in Projektion auf tine quer zum Ausströmkanal verlaufende Ebene den vollen Ausströmquerschnitt abdeckt. Durch die Anordnung der Schurre sowie der Einlaufs-Prallplatten auf der Eintrittsi >3ite der Prallhammermühle v^ird erreicht, daß das Material in Richtung entsprechend dem Drehsinn des Schlagwerkes der Mühle zugeleitet wird, wodurch die Prallenergie der Hammer wesentlich erhöht wird. Das durch das Schlagwerk gegen die Einlaufs-Prallplatten geworfene Material verliert praktisch nicht die

ihm durch den Hammer erteilte Geschwindigkeit. Das Material wird durch die Einlaufplatten in Materialstromrichtung zurückgeworfen, wodurch der Durchgang durch die Mühle günstig beeinflußt wird. Die Anordnung dre Prallplatten im Auslauf verhindert, daß das ausgetragene Mahlgut mit hohen Geschwindigkeiten in die Austrittsleitung geworfen wird, so daß Schaden an den an die Austrittsleitung angeschlossenen Einrichtungen nicht eintreten können. Durch die Anordnung der Prallplatten wird verhindert, daß das zurückgeworfene Material nochmals durch die Mühle geleitet wird. Die stufenweise Anordnung der Prallplatten vermindert zudem den hydraulischen Widerstand am Austritt, das ausgetragene Material sowie das Trägergas kann ungehindert aus der Mühle hinausgehen. Ebenfalls werden eventuelle Materialstauungen im Einlauf verhindert.

Als vorteilhaft hat sich erwiesen, wenn die Prallplattenwand aus mehreren Prallplatten besteht, die den sich verengenden Brechraum polygonzugförmig begrenzen.

Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung verengt die Prallplattenwand kontinuierlich den Brechraum.

Dabei ist es zweckmäßig, wenn der im Drehsinn des Rotors sich verkleinernde Abstand zwischen der Prallplattenwand und dem Rotor jeweils nach der Größe der Materialkörner mindestens dem 2V₂fachen Durchmesser derselben entspricht.

Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist es zweckmäßig, den die Unterseite des Rotors umgebenden Gehäuseteil polygonal auszubilden, wobei in jeder Ecke des Polygonzuges ein Prallbalken angeordnet ist.

Die Erfindung wird anhand der schematischen Zeichnung, die ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Prallhammermühle darstellt, näher erläutert.

Im Gehäuse 1 mit gepanzerten Wänden ist ein angetriebener Pendelhammerrotor 2 mit nicht dargestellten Schiaghämmern drehbar gelagert. Der Antrieb gehört nicht zur Erfindung und ist ebenfalls nicht dargestellt. Der untere, dem Einlauf abgewandte Gebäudeteil la ist polygonförmig ausgebildet, wobei in jeder Ecke des Polygons ein Prallbalken 3 vorgesehen ist.

Im Einlauf kanal 4 der Mühle, in welchem eine nicht dargestellte Leitung des Trocknungsgases mündet, ist - betrachtet in Richtung des Materialstroms - eine Schurre 5 fest angeordnet, welche mit der Achse des Einlauf kanals einen Winkel von 45° einschließt. Wie die Zeichnung zeigt, erstreckt sich die Schurre 5 über einen erheblichen Teil des Materialstromquerschnitts. An die Schurre sind weitere zusammenhängende Einlaufprallplatten 6, 7, 8, 9 unmittelbar angeschlossen,

!5 welche dem Rotor 2 zugeneigt angeordnet sind. Dabei verkleinert sich der Abstand dieser Prallplatten 6, 7, 8, 9 von dem Rotor in dessen Drehrichtung.

Im Ausströmkanal 10 sind ein fester Prallbalken 11, eine Prallplatte 12 sowie eine weitere Prallplatte 13 fest angebracht. Die Platten 12 und 13 sind derart geneigt angeordnet, daß sie in Richtung des Materialstromes zueinander versetzt sind und in Projektion auf eine zur Strömungsrichtung 14 senkrechte Ebene den vollen Auslaufquerschnitt abdecken.
Die Arbeitsweise der Mühle ist wie folgt:
Das feuchte zu verarbeitende Material tritt gemeinsam mit dem Trocknungsgas durch den Einlaufkanal 4 in die Prallhammermühle ein. Die Materialstücke fallen gleich am Eintritt auf die Schurre 5 und werden entgegen der Drehrichtung des Rotors 2 geleitet. Die von den Schiaghämmern erfaßten Stücke werden gegen die Prallplatten 6,7, 8,9 geschleudert, wobei ein Teil des Gutes zerkleinert wird. Bei Durchgang zwischen dem Gehäuseteil la und dem Rotor 2 wird der in diesem Raum verlaufende Zerkleinerungsvorgang durch die Prallbalken 3 gefördert. Das Material wird beim Austritt am Prallbalken 11 und an den Prallplatten 12 und 13 noch weiter zerkleinert und'der feine Materialanteil mit Hilfe des Fördergases ausgetragen.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Prallhammermühle mit einem um eine horizontale Achse drehend angetriebenen Pendelhammermotor, der in einem die Unterseite des Rotors mit geringem Abstand umgebenden, gepanzerten Gehäuse drehbar gelagert ist, mit einem von oben auf der abwärtsdrehenden Seite des Rotors einmündenden, im Abstand vom Rotor endenden Einlaufkanal, durch den das zu zerkleinernde Material zusammen mit einem Fördergas einströmt und unterhalb dessen gehäuseseitiger öffnung eine den in Drehrichtung des Rotors sich verengenden Brechraum begrenzende Prallplattenwand angeordnet ist, und mit einem nach oben führenden; auf der nach oben drehenden Seite des Rctors angeordneten Ausströmkanal, unterhalb dessen gehäuseseitiger öffnung an der Gehäuseseitenwand ein drehachsparalle] verlaufender Prallbalken mit etwa tangential zum Rotor hin gerichteter Prallfläche sowie an der Gehäusedecke eine an die Austrittsöffnung angrenzende, etwa radial zum Rotor hin gerichtete Prallplatte angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, daß eine bis in die gehäuseseitige öffnung des Einlaufkanals (4) hineinragende, nach innen geneigte, den einlaufenden Materialstrom in Richtung entgegen dem Drehsinn des Rotors (2) lenkende und dem Scheitelbereich des Rotors zuführende Schurre (5) vorgesehen ist, daß sich die Prallplattenwand unmittelbar an das Schurrenende anschließt und zunächst etwa parallel zum Rotorumfang verläuft, und daß zwischen dem Prallbalken (11) und der Prallplatte (13) eine weitere etwa radial zum Rotor hin gerichtete Prallplatte (12) vorgesehen ist, die so angeordnet ist, daß sie zusammen mit dem Prallbalken (11) in Projektion auf eine quer zum Ausströmkanal (10) verlaufende Ebene den vollen Ausströmquerschnitt abdeckt.

2. Prallhammermühle nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Prallplattenwand aus mehreren Prallplatten (6 bis 9) besteht, die den sich verengenden Brechraum polygonzugförmig begrenzen.

3. Prallhammermühle nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Prallplattenwand den Brechraum kontinuierlich verengt.

4. Prallhammermühle nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß der im Drehsinn des Rotors (2) sich verkleinernde Abstand zwischen der Prallplattenwand und dem Rotor jeweils nach der Größe der Materialkörner mindestens dem 2V₂fachen Durchmesser derselben entspricht.

5. Prallhammermühle nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der die Unterseite des Rotors (2) umgebende Gehäuseteil (la) polygonal ausgebildet ist, wobei in jeder Ecke des Polygonzuges ein Prallbalken (3) angeordnet ist.