PL167269B1 - Młyn perełkowy - Google Patents

Abstract

Młyn perełkowy, przeznaczony zwłaszcza do mikrorozdrabniania fazy stałej zawiesiny, dyspergowania rozdrobnionych ziaren w spoiwach oraz dezintegracji komórek mikroorganizmów, w postaci zamkniętego z obydwu stron pokrywami walcowego zbiornika, otoczonego płaszczem chłodzącym, wypełnionego elementami mielącymi, wyposażonego w mieszadło wielotarczowe osadzone na wale usytuowanym centrycznie wewnątrz zbiornika i uszczelnionym w jednej z pokryw uszczelnieniem czołowym, a także w króćce do doprowadzania i odprowadzania obrabianego medium, usytuowane w przeciwnych końcach zbiornika oraz w rozdzielacz umieszczony wewnątrz zbiornika, przed króćcem wylotowym, znamienny tym, że między tarczami mieszadła (7) są umieszczone, równolegle do tych tarcz, koliste przegrody (12) o osiach symetrii pokrywających się z osią symetrii wału (6) mieszadła (7), zaopatrzone w osie, przelotowe otwory o średnicy większej od średnicy wału (6), których krawędzie zewnętrzne są przymocowane do ścianek wewnętrznych zbiornika (1).

Description

Przedmiotem wynalazku jest młyn perełkowy, przeznaczony zwłaszcza do mikrorozdrabniania fazy stałej zawiesiny, dyspergowania rozdrobnionych ziaren w spoiwach oraz dezintegracji komórek mikroorganizmów.

Znany jest młyn perełkowy w postaci usytuowanego poziomo, cylindrycznego zbiornika wypełnionego elementami mielącymi, wyposażonego w mieszadło wielotarczowe złożone z tarcz, które są osadzone nieprzesuwnie i nieobrotowo na wale usytuowanym centrycznie wewnątrz zbiornika. Tarcze mieszadła są usytuowane prostopadle do osi wału. Zbiornik jest zamknięty z obydwu stron pokrywami, przy czym przez otwór wykonany w jednej z nich jest wyprowadzony na zewnątrz młyna, uszczelniony czołowo, wał mieszadła. Nadto młyn jest wyposażony w rozdzielacz usytuowany w pobliżu wylotu zbiornika, w króćce do doprowadzania i odprowadzania obrabianego medium oraz w płaszcz chłodzący, otaczający zbiornik.

Młyn ten cechuje mała efektywność obróbki wynikająca z obniżania się, wraz ze wzrostem odległości od wirujących tarcz mieszadła, gradientu chwilowych prędkości punktów powierzchni sąsiadujących ze sobą elementów złoża, warunkującego powstanie naprężeń tnących w ziarnach lub rozrywających w ścianach komórek mikroorganizmów znajdujących się między tymi punktami, niezbędnych do zmniejszania wymiarów liniowych ziaren lub niszczenia mikroorganizmów obrabianego medium. Przy pracy ciągłej młyna obrabiane medium podlega silnemu mieszaniu osiowemu powodującemu znaczne różnice w czasie przebywania poszczególnych fragmentów rozdrabnianego medium w młynie, to jest znaczne różnice w czasie dezintegracji mikroorganizmów oraz mikrorozdrabniania ziaren poszczególnych fragmentów medium. W związku z tym na wyjściu z młyna otrzymuje się medium o znacznie zróżnicowanym stopniu obróbki, co świadczy o niskiej efektywności pracy młyna.

Znany jest również młyn perełkowy w postaci usytuowanego poziomo zbiornika, wypełnionego elementami mielącymi, wyposażonego w mieszadło wielotarczowe, którego tarcze są usytuowane na przemian prostopadle do osi wału i pod kątem ostrym do osi wału. Znany jest również płyn perełkowy z mieszadłem wielotarczowym, którego tarcze są zaopatrzone w występy.

Tarcze usytuowane ukośnie na wale oraz dodatkowe występy tarcz wymuszają dodatkowo ruch osiowy złoża mielącego i obrabianego medium, co w przypadku pracy okresowej młyna oznacza wprawdzie zwiększenie energii kinetycznej złoża wypełniającego młyn czyli zwiększenie stopnia obróbki, ale równocześnie niewspółmierny do wzrostu stopnia obróbki wzrost zużycia energii zasilającej młyn oraz wzrost stopnia zużycia elementów młyna. W przypadku

167 269 pracy ciągłej młyna dodatkowe mieszanie osiowe medium powoduje dużą niejednorodność jego obróbki.

Młyn perełkowy według wynalazku, przeznaczony zwłaszcza do mikrorozdrabniania fazy stałej zawiesiny, dyspergowania rozdrobnionych ziaren w spoiwach oraz dezintegracji komórek mikroorganizmów, w postaci zamkniętego z obydwu stron pokrywami, walcowego zbiornika, otoczonego płaszczem chłodzącym, wypełnionego elementami mielącymi, wyposażonego w mieszadło wielotarczowe osadzone na wale usytuowanym centrycznie wewnątrz zbiornika i uszczelnionym w jednej z pokryw uszczelnieniem czołowym, a także w króćce do doprowadzania i odprowadzania obrabianego medium, usytuowane w przeciwnych końcach zbiornika oraz w rozdzielacz umieszczony wewnątrz zbiornika, przed króćcem wylotowym, charakteryzuje się tym, że między tarczami mieszadła są umieszczone, równolegle do tych tarcz, koliste przegrody 0 osiach symetrii pokrywających się z osią symetrii wału mieszadła, zaopatrzone w osiowe przelotowe otwory o średnicy tego wału, których krawędzie zewnętrzne są przymocowane do ścianek wewnętrznych zbiornika.

Medium przeznaczone do obróbki, wprowadzone do wnętrza młyna króćcem wlotowym, płynie przestrzenią między ściankami wewnętrznymi młyna i przegrodami a mieszadłem w kierunku króćca wylotowego, przy czym przed wpłynięciem do króćca wylotowego przepływa przez rozdzielacz, w którym następuje oddzielenie rozdrobnionego medium od elementów mielących. Efekt rozdrobnienia, dyspergowania i dezintegracji uzyskuje się w wyniku oddziaływania na obrabiane medium układu wirujące mieszadło-cyrkulujące złoże perełek-powierzchnia wewnętrzna zbiornika oraz nieruchomych przegród. Mieszadło nadaje obrabianemu medium i złożu młyna ruch cyrkulacyjny, natomiast ścianki wewnętrzne zbiornika i przegrody zmniejszają prędkość obwodową, promieniową i wzdłużną złoża zwiększając jednocześnie jego prędkość obrotową i powodując jego zagęszczenie. Wynikiem tego jest zwiększenie gradientu chwilowych prędkości punktów powierzchni sąsiadujących ze sobą elementów złoża, co w istotny sposób zwiększa prawdopodobieństwo zmniejszania wymiarów liniowych ziaren obrabianego medium lub dezintegracji komórek mikroorganizmów w całym obszarze roboczym młyna.

Młyn według wynalazku charakteryzuje się dużo wyższą efektywnością rozdrabniania, dyspergowania oraz dezintegracji przy równocześnie nie zmniejszonej żywotności jego elementów w porównaniu ze znanymi młynami. W przypadku pracy ciągłej młyna przegrody powodują zmniejszenie intensywności mieszania osiowego obrabianego medium, co przyczynia się do korzystnego rozkładu czasów przebywania tego medium w młynie, a co za tym idzie do stworzenia w miarę zbliżonych warunków obróbki dla całej masy obrabianego medium. Na wyjściu z młyna otrzymuje się medium o znacznie wyższym stopniu jednorodności obróbki w porównaniu z medium opuszczającym znane młyny.

Przedmiot wynalazku przedstawiono w przykładzie wykonania na rysunku przedstawiającym młyn w przekroju wzdłużnym.

Młyn stanowi usytuowany poziomo, walcowy zbiornik 1, zamknięty z obydwu stron pokrywami 2 i 3. Z pokrywą 2 jest złączony króciec 4 do doprowadzania rozdrabnianego medium, zaś w pokrywie 3 jest uszczelniony uszczelnieniem czołowym 5 wał 6 mieszadła wielotarczowego 7, umieszczony centrycznie wewnątrz zbiornika 1. Młyn jest wyposażony w rozdzielacz szczelinowy 8, który stanowi szczelina utworzona między pokrywą 3 i korpusem zbiornika 1, połączona kanałem 9 z króćcem 10 do odprowadzania obrobionego medium. Tarcze mieszadła wielotarczowego 7 są osadzone na wale 6 za pośrednictwem tulei dystansowych 11. Między tarczami mieszadła 7 są umieszczone, równolegle do tych tarcz, koliste przegrody 12 o osiach symetrii pokrywających się z osią symetrii wału 6 mieszadła 7, zaopatrzone w osiowe, przelotowe otwory o średnicy większej od średnicy tulei dystansowych 11. Krawędzie zewnętrzne przegród 12 są przymocowane do ścianek wewnętrznych zbiornika 1. Młyn jest otoczony płaszczem chłodzącym 13 zaopatrzonym w króćce 14 i 15 do doprowadzania i odprowadzania czynnika chłodzącego.

Medium przeznaczone do obróbki, wprowadzone do młyna króćcem 4, płynie przestrzenią między ściankami wewnętrznymi zbiornika 1 i przegrodami 12 a mieszadłem 7 w kierunku króćca wylotowego 10, przy czym przed wpłynięciem do króćca 10 wpływa do szczeliny 8, w

167 269 której następuje oddzielenie rozdrobnionego medium od elementów mielących młyna i z której, kanałem 9, jest odprowadzany do króćca 10. Efekt rozdrobnienia, dyspergowania i dezintegracji uzyskuje się w wyniku oddziaływania na obrabiane medium układu wirujące mieszadło 7 cyrkulujące złoże perełek - powierzchnia wewnętrzna zbiornika 1 oraz przegród 12. Mieszadło 7 nadaje obrabianemu medium i złożu młyna ruch cyrkulacyjny, natomiast ścianki wewnętrzne zbiornika 1 i przegrody 12 zmniejszają prędkość obwodową, promieniową i wzdłużną złoża zwiększając jednocześnie jego prędkość obrotową i powodując jego zagęszczenie. Przegrody 12 powodują zwiększenie gradientu chwilowych prędkości punktów powierzchni sąsiadujących ze sobą elementów złoża, co w istotny sposób zwiększa prawdopodobieństwo zmniejszania wymiarów liniowych ziaren obrabianego medium lub dezintegracji komórek mikroorganizmów w całym obszarze roboczym młyna.

Departament Wydawnictw UP RP. Nakład 90 egz. Cena 1,50 zł

Claims (1)

1. Zastrzeżenie patentowe

   Młyn perełkowy, przeznaczony zwłaszcza do mikrorozdrabniania fazy stałej zawiesiny, dyspergowania rozdrobnionych ziaren w spoiwach oraz dezintegracji komórek mikroorganizmów, w postaci zamkniętego z obydwu stron pokrywami walcowego zbiornika, otoczonego płaszczem chłodzącym, wypełnionego elementami mielącymi, wyposażonego w mieszadło wielotarczowe osadzone na wale usytuowanym centrycznie wewnątrz zbiornika i uszczelnionym w jednej z pokryw uszczelnieniem czołowym, a także w króćce do doprowadzania i odprowadzania obrabianego medium, usytuowane w przeciwnych końcach zbiornika oraz w rozdzielacz umieszczony wewnątrz zbiornika, przed króćcem wylotowym, znamienny tym, że między tarczami mieszadła (7) są umieszczone, równolegle do tych tarcz, koliste przegrody (12) o osiach symetrii pokrywających się z osią symetrii wału (6) mieszadła (7), zaopatrzone w osie, przelotowe otwory o średnicy większej od średnicy wału (6), których krawędzie zewnętrzne są przymocowane do ścianek wewnętrznych zbiornika (1).