DE731373C

DE731373C - Schlaegermuehle

Info

Publication number: DE731373C
Application number: DER110878D
Authority: DE
Inventors: Dr-Ing William Meier
Original assignee: Rheinmetall Borsig AG
Current assignee: Rheinmetall AG
Priority date: 1941-08-26
Filing date: 1941-08-26
Publication date: 1943-02-09

Description

Schlägermühle Zusatz zum Patent. 715 097 Das Hauptpatent 7,5 097 betrifft eine Schlägermühle mit stirnseitigen Luftzuführungsstutzen, die injektorartig ausgebildet sind, so daß die Luft an der Austrittsöffnung des Stutzens ihre größte Geschwindigkeit erhält, mit der sie in das Mühlengehäuse bziv. den Läufer eintritt. Damit die Luft gleichmäßig über die ganze Eintrittsöffnung des Miihlengehäuses verteilt werden kann, ist zwischen der Eintrittsöffnung und dem Luftzuführungsstutzen ein als Leitfläche dienendes schraubenförmiges Gehäuse vorgesehen, durch das die Luft mit gleichbleibender Geschwindigkeit strömt. Um einen störungsfreien Eintritt der Luft in den Läufer zu erreichen, soll die Geschwindigkeitskomponente der durch die Steigung des Schraubengehäuses gerichteten Luftströmung in der Öffnungsebene annähernd gleich der Umlaüfgeschwindigkeit des Läufers sein. Die Strömungsgeschwindigkeit der Luft iin Austrittsquerschnitt des Luftzuführungsstutzens und damit auch in der ringförmigen Eintrittsöffnung des Mühlengehäuses ist mit der Miihlenleistung ve-ränd:erlich, da die Menge der dem Miihlenläufer zugeführten Luft der Mühlenleistung verhältnisgleich ist. Dagegen bleibt die Umlaufgeschwindigkeit des Mühlenläufers bei allen Belgstungen gleich. Bei geringen Belastungen wird daher die Eintrittsgeschwindigkeit der Luft geringer und bleibt hinter der Umlaufgeschwindigkeit des Läufers zurück, so daß ein stoßfreier Eintritt der Luft in den Läufer bei Teillasten nicht mehr gewährleistet ist. Es treten infolgedessen Strömungsverluste und Wirbelungen auf, die den unerwünschten Seitencerschluß des Mühlenläufers zur Folge haben.Beater mill addition to the patent. 715 097 The main patent 7.5 097 relates to a beater mill with air supply nozzles at the end, which are designed like an injector, so that the air at the outlet opening of the nozzle receives its greatest speed with which it bziv into the mill housing. the runner enters. So that the air can be evenly distributed over the entire inlet opening of the mill housing, a helical housing serving as a guide surface is provided between the inlet opening and the air supply nozzle, through which the air flows at a constant speed. In order to achieve a trouble-free entry of the air into the rotor, the speed component of the air flow directed through the slope of the screw housing in the opening plane should be approximately equal to the rotation speed of the rotor. The flow velocity of the air in the outlet cross-section of the air supply nozzle and thus also in the ring-shaped inlet opening of the mill housing varies with the mill output, since the amount of air supplied to the mill rotor is proportional to the mill output. In contrast, the speed of rotation of the mill rotor remains the same for all loads. In the case of low loads, the entry speed of the air is therefore lower and remains behind the speed of rotation of the rotor, so that a shock-free entry of the air into the rotor is no longer guaranteed with partial loads. As a result, flow losses and eddies occur, which result in the undesirable side closure of the mill rotor.

Dieser Nachteil wird durch den Gegenstand der Erfindung dadurch vermieden, daß der Durchtrittsquerschnitt des Luftzuführungsstutzens in Abhängigkeit von der Menge der durch den Stutzen strömenden Luft ver- änderlich ist. Bei geringen Mengen der durcK den Stutzen strömenden Luft bzw. Gase der Durchtrittsquerschnitt verkleinert un' größeren Luftmengen v ergrößert, so daße Strömungsgeschwindigkeit der Luft an= nähernd gleichgehalten wird. Dadurch kommt die injektorartige Ausbildung des Luftzuführungsstutzens zur Beschleunigung der Luftströmung bei allen Belastungen voll zur Geltung. Zu weiterer Ausgestaltung der Erfindung wird die Änderung des Durchtrittsquerschnittes selbsttätig bewirkt, beispielsweise mittels einer in dem Stutzen angeordneten, unter der Einwirkung eines Kraftspeichers stehenden Klappe, die den Durchtrittsquerschnitt des Stutzens nach Maßgabe der Menge bzw. des Druckes der durch den Stutzen strömenden Luft selbsttätig ändert. Diese Art der Strömungsregelung durch Ändern des Strömungsquerschnitts ist besonders vorteilhaft in Verbindung mit anschließend umlaufender bzw. schraubenförmiger Luftzuführung, da hier bei verändertem Querschnitt des Eintrittsluftstromes infolge der Einwirkung der Fliehkraft der Strömungsquerschnitt und die Geschwindigkeit des Luftstromes erhalten bleiben und lediglich der innere Durchmesser der tatsächlichen ringförmigen Lufteintrittsfläche geändert wird. Die Luft wird mit der im Injektor durch die jeweilige Klappenstellung unabhängig von der Luftmenge gleichgehaltenen Geschwindigkeit, die der Umlaufgeschwindigkeit des Läufers entspricht, in das Mühlengehäuse geleitet, so daß Wirbelungen und Strömungsverluste beim Eintritt der Luft in den Läufer nicht auftreten können. Durch Anordnung des Kraftspeichers, z. B. eines Gegengewichtes an der Klappe, kann bei den mit Änderungen der Mühlenleistungen verbundenen Änderungen der Luftmengen ohne Schwierigkeiten eine gleichbleibende Geschwindigkeit der in die Mühle eintretenden Luftströmung selbsttätig erreicht werden, so daß die bisher übliche mit 5roßen Strömungsverlusten verbundene und unwirtschaftliche. Regelung der Luftmengen durch Drosseln erspart wird.This disadvantage is avoided by the subject matter of the invention in that the passage cross-section of the air supply nozzle depends on the amount of air flowing through the nozzle. is changeable. With small amounts of pressure air or gases flowing through the nozzle the passage cross-section is reduced and larger amounts of air, so that Flow velocity of the air at = is kept approximately the same. As a result, the injector-like design of the air supply nozzle for accelerating the air flow comes into its own under all loads. In a further embodiment of the invention, the change in the passage cross-section is effected automatically, for example by means of a flap arranged in the connection piece under the action of an energy storage device, which automatically changes the passage cross-section of the connection piece according to the amount or pressure of the air flowing through the connection piece . This type of flow control by changing the flow cross-section is particularly advantageous in connection with a subsequent circumferential or helical air supply, since here with a changed cross-section of the inlet air flow due to the effect of centrifugal force, the flow cross-section and the speed of the air flow are retained and only the inner diameter of the actual ring-shaped Air inlet area is changed. The air is fed into the mill housing at the speed that is kept constant in the injector by the respective flap position regardless of the amount of air, which corresponds to the rotational speed of the rotor, so that turbulence and flow losses cannot occur when the air enters the rotor. By arranging the energy store, for. B. a counterweight on the flap, with the changes in the air volume associated with changes in the mill performance, a constant speed of the air flow entering the mill can be achieved automatically without difficulty, so that the previously common and uneconomical associated with 5 large flow losses. Regulation of the air volume is saved by throttling.

Ein Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes ist in der Zeichnung dargestellt, und zwar zeigt Abb. i einen teilweisen Längsschnitt und Abb.2 eine Seitenansicht einer Schlägermühle. Das Gehäuse i der Schlägermühle, der das Mahlgut, z, B. Kohle, von oben über die ganze Breite des Mühlenläufers zugeführt wird, ist an den Stirnseiten finit je einem Luftzuführungsstutzen 2 versehen, der injektorartig ausgebildet ist und sich von dein rechteckigen Querschnitt des anschließenden Luftkanals 3 auf den Querschnitt des 21,ustrittsendes i i verengt. Die Luft hat daher am Austrittsende ii des injektorartigen :Stutzens 2 ihre größte Strömungsgeschwin- '"cj,g?eit. Von hier strömt die Luft mit an- NÄ;hrnd derselben Geschwindigkeit wie die aufenden Schläger 5 durch das Schrauben- ,ehäuse 12 mit erweitertem Zwischenstück 13 in das Innere des Mühlengehäuses. In dein injektorartig ausgebildeten Luftzuführungsstutzen 2 ist eine Klappe 1.1 angeordnet, deren Eigengewicht durch das Gewicht 15 im Drehpunkt der Klappe ausgeglichen ist. An dem Gewicht 15 ist eine Kurvenscheibe 17 angebracht, an der ein das Gegengewicht 16 tragendes Seil 18 angreift. Das Gegengewicht 16 hat in der dargestellten Lage einen waagerechten Abstand i. von der Drehachse der Klappe 1.1 und- erzeugt eine nach unten wirkende Kraft P., während auf die Klappe 14 die Kraft .P, entsprechend dem Druck der durchströmenden Luft mit einem Abstand il von der Drehachse der Klappe einwirkt.An embodiment of the subject matter of the invention is shown in the drawing, namely Fig. I shows a partial longitudinal section and Fig.2 shows a side view of a beater mill. The housing i of the beater mill, to which the material to be ground, e.g. coal, is fed from above over the entire width of the mill rotor, is finitely provided on each end with an air supply nozzle 2, which is designed like an injector and is different from the rectangular cross-section of the subsequent Air channel 3 is narrowed to the cross section of 21, outlet end ii. The air therefore has at the outlet end ii of the injector-like : Nozzle 2 has its greatest flow velocity '"cj, g? eit. From here the air flows in with Approximately the same speed as that the racket 5 through the screw , housing 12 with extended intermediate piece 13 into the interior of the mill housing. In your injector-like air supply nozzle 2 is a flap 1.1, the weight of which is balanced by the weight 15 at the pivot point of the flap. A cam disk 17 is attached to the weight 15, on which a cable 18 carrying the counterweight 16 engages. The counterweight 16 has a horizontal distance i in the position shown. from the axis of rotation of the flap 1.1 and - generates a downward force P., while the force .P acts on the flap 14 according to the pressure of the air flowing through at a distance il from the axis of rotation of the flap.

In dem Luftzuführungskanal 3 soll der Druck p1 herrschen, während der Druck am Ende i i des injektorartigen Stutzens 2 po ist. wist die Strömungsgeschwindigkeit im Kanal s, Wo ist die Strömungsgeschwindigkeit der Luft bei Eintritt in den Mühlenläufer und tt die Umfangsgeschwindigkeit des Mühlenläufers.In the air supply duct 3, the pressure p1 should prevail during the pressure at the end i i of the injector-like connector 2 po is. w is the flow velocity in channel s, where is the flow velocity of the air when it enters the mill rotor and tt is the peripheral speed of the mill rotor.

Bei gegebenem P2, i2 bleiben bei allen Luftmengen bzw. Mühlenbelastungen die Größen p1 und p, und die Differenz der Geschwindigkeiten u%wl annähernd konstant, da die Drehmomente P2, i, und P1, il im Gleichgewicht bleiben müssen. Uin den `Z ert P1 zu erreichen, muß pl- po einen bestimmten Wert entsprechend der Beziehung haben, wobei F die Fläche der Klappe 13 ist. Der Wert pl-po ist so zu wählen, daß die gewünschte Geschwindigkeitserhöhung der Luftströinuing u,ö zc"l sich zu ergibt, wobei g die Erdbeschleunigung und ^@ das spezifische Gewicht der Luft ist. Da mit abnehmender Mühlenleistung die Strömungsgeschwindigkeit zcl der Luft im Kanal 3 kleiner wird, so würde bei konstantem wo Ziel auch 7t, -0 mit abnehmender Mühlenleistung kleiner werden. Zum Ausgleich hierfür wird die .@blaufkurve 17 für das Tragseil i8 des Gegengewichtes 16 so ausgebildet. daß finit abnehmender Mühlenleistung und damit bei kleinerer Austrittsöffnung des Luftstutzens der Hebelarm 12 größer wird.For a given P2, i2, the quantities p1 and p, and the difference in the speeds u% wl remain approximately constant for all air quantities or mill loads, since the torques P2, i, and P1, il must remain in equilibrium. In order to achieve the `` P1 '' value, pl-po must have a certain value according to the relationship where F is the area of the flap 13. The value pl-po is to be chosen so that the desired increase in speed of the air flow u, ö zc "l is achieved where g is the acceleration due to gravity and ^ @ is the specific weight of the air. Since the flow velocity zcl of the air in channel 3 decreases with decreasing mill output, with a constant where target 7t, -0 would also decrease with decreasing mill output. To compensate for this, the trajectory curve 17 for the support cable 18 of the counterweight 16 is designed in this way. that finitely decreasing mill output and thus the lever arm 12 becomes larger with a smaller outlet opening of the air nozzle.

An Stelle der bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel vorgesehenen Klappe kann zur Änderung des Durchtrittsquerschnittes des Luftzuführungsstützens auch ein anderes Mittel vorgesehen werden, das selbsttätig die Strömungsgeschwindigkeit der Luft bei allen 11 ühlenleistungen annähend gleichhält. Die erfindungsgemäße Veränderung des #Durc.,htrittsquerschnittes des Luftstutzens veliin@del7t infolge der Gleichhaltung der Strömunggsgeschwindigkeit der Luft unabhängig von der bei Änderungen der Mühlenleistung auftretenden Änderung der Luftmenge mit Sicherheit das Auftreten von Strömungsverlusten und Wirbelungen und ermöglicht dadurch eine Verringerung des störenden Seitenverschleißes der Schläger sowie eine Verbesserung des Müh@len.wirkungsgrades. Die Erfindung ist von besonderer Bedeutung für tie bei Staubfeuerungen, insbesondere Mühlenfeuerungen, verwendeten Schlägermühlen, denen oft große Mengen von Luft bzw. Rauchgasen zugeführt werden. Die Erfindung kann aber auch bei für andere Zwecke verwendeten Mühlen vorteilhaft Anwendung finden.Instead of the one provided in the illustrated embodiment Flap can be used to change the passage cross-section of the air supply support Another means can also be provided which automatically adjusts the flow rate the air remains almost the same for all 11 cooling capacities. The inventive Change in the flow cross-section of the air socket veliin @ del7t as a result of the equilibrium of the flow velocity of the air regardless of the at Changes in the mill output, changes in the amount of air that occur with certainty the occurrence of flow losses and eddies and thereby enables a Reduction of the annoying side wear of the clubs as well as an improvement of the Müh@len.efficiency. The invention is of particular importance for tie at Dust firing systems, in particular mill firing systems, used beater mills, which often large amounts of air or flue gases are supplied. But the invention can also find advantageous application in mills used for other purposes.

Claims

PATENT CLAIMS: i. Beater mill with air inlet nozzle on the front according to patent 715 097, characterized in that the passage cross-section of each injector-like air supply nozzle depending on the amount the air flowing through the nozzle is variable.

2. Beater mill according to claim i, characterized in that one under the action in the air supply nozzle an energy store, e.g. B. a weight, standing flap is arranged.

3. Beater mill according to claim 2, characterized in that the size of the Flap acting torque is variable.