PL189892B1 - Młyn pyłowy i sposób proszkowania - Google Patents

Abstract

1. Mlyn pylowy zawierajacy rure, któ- ra przeplywa powietrze, posiadajaca zwezke Venturiego, zespól do wprawiania w ruch powietrza, który wymusza przeplyw powie- trza przez zwezke Venturiego z predkoscia co najmniej 1 macha, znamienny tym, ze wlot powietrza (38) do rury (28) znajduje sie po stronie doplywu do zwezki Venturiego (36), a wlot materialu (40) do rury (28) znajduje sie pomiedzy zwezka Venturiego (36), a wlo- tem powietrza (38), przez który to wlot ka- walki kruchego materialu sa wprowadzane do tej rury, a ponadto zespól do wprawia- nia ( 1 2 ) w ruch powietrza posiada wlot zasysajacy (30) polaczony z wylotem (56) zwezki Venturiego (36). FIG. 1 PL PL PL PL PL PL PL PL

Description

Przedmiotem wynalazku jest młyn pyłowy i sposób proszkowania.

W wielu dziedzinach techniki konieczne jest redukowanie kawałków materiału do postaci drobnego proszku. Przykładem może być węgiel, którego bryły są rozdrabniane przed spaleniem w pewnych typach pieców energetycznych. Kamień wapienny, kreda i inne minerały w większości zastosowań muszą również być sprowadzone do postaci sproszkowanej.

189 892

Rozbijanie kamienia i rozdrabnianie go do postaci sproszkowanej było dotychczas zgodnie z wiedzą zgłaszającego wykonywane w sposób mechaniczny. Powszechnie stosowane są młyny kulowe, młyny młotkowe i inne urządzenia mechaniczne posiadające ruchome części, które uderzają i w rezultacie kruszą fragmenty materiału.

Zgodnie z jednym z zaproponowanych rozwiązań fragmenty materiału są rozłupywane w strumieniu powietrza. Jak przedstawiono w opisie patentowym US 2832454, strumień powietrza jest wdmuchiwany z prędkością naddźwiękową z dyszy do rury ssącej, w której prędkość zmniejsza się do poddźwiękowej. Następnie do rury ssącej są zasysane cząstki przez pierścieniową szczelinę pomiędzy rurą ssącą i dyszą, które są rozbijane w tej rurze ssącej. Zgodnie z opisem patentowym USA nr 5765766, przeznaczone do rozbicia kawałki materiału spadają do rury z przepływem powietrza, są przenoszone przez strumień powietrza do komory rozdrabniania i uderzane o kowadło, co powoduje rozbicie tych kawałków. W obu przedstawionych rozwiązaniach kawałki materiału są wrzucane do strefy rozdrabniania przez zespół zapewniający ruch powietrza zgodnie z opisem patentowym USA nr 3255793, powietrze jest zasysane przez wentylator odśrodkowy przez rurę o kołowym i stałym przekroju poprzecznym. Rura jest połączona z osłoną wentylatora, w której rotor wentylatora obraca się przy rozbieżnej stożkowej dyszy. W niniejszym zgłoszeniu stwierdzono, że kawałki materiału wchodzące do dyszy eksplodują, ponieważ ciśiiienie powietrza w dyszy jest mniejsze od wewnętrznego ciśnienia cząstek.

Młyn pyłowy zawierający rurę, którą przepływa powietrze, posiadającą zwężkę Venturiego, zespół do wprawiania w ruch powietrza, który wymusza przepływ powietrza przez zwężkę Venturiego z prędkością co najmniej 1 macha, według wynalazku, charakteryzuje się tym, że wlot powietrza do rury znajduje się po stronie dopływu do zwężki Venturiego, a wlot materiału do rury znajduje się pomiędzy zwężką Venturiego, a wlotem powietrza, przez który to wlot kawałki kruchego materiału są wprowadzane do rury, a ponadto zespół do wprawiania w ruch powietrza posiada wlot zasysający połączony z wylotem zwężki Venturiego.

Zespół do wprawiania w ruch powietrza zawiera odśrodkowy wentylator, którego wlot zasysający jest współosiowy z rotorem wentylatora, a wylot jest styczny do rotora wentylatora.

Zwężka Venturiego zawiera gardziel, zbieżną część, która zmniejsza się w pierwszym polu przekroju poprzecznego w kierunku od końca wlotu powietrza do gardzieli, oraz rozbieżną część, która zwiększa się w drugim polu przekroju poprzecznego w kierunku od gardzieli do końca wylotu powietrza.

Korzystnie obie zbieżne i rozbieżne części mają kołowy przekrój poprzeczny.

Aby zapobiegać dostawaniu się kawałków o rozmiarze większym niż pewna ustalona wielkość do wspomnianej zwężki Venturiego, młyn zawiera zespół do sortowania kruchego materiału. Młyn zawiera korzystnie zespół do podawania kruchego materiału w postaci strumienia kawałków, które są rozmieszczone w odstępach w kierunku ich przesuwu.

Zespół do podawania zawiera pochylony obrotowy podajnik śrubowy, który podnosi kruche kawałki, które przeszły przez sito, zapobiegające dotarciu do obrotowego podajnika śrubowego kawałków o rozmiarze większym od założonego, tak że kruche kawałki są odprowadzane przy górnym końcu obrotowego podajnika śrubowego, skąd spadają do rury.

Sposób proszkowania kruchego materiału, w którym powietrze przepływa przez wlot powietrza i następnie przez zwężkę Venturiego z prędkością co najmniej 1 macha, według wynalazku charakteryzuje się tym, że kawałki kruchego materiału przeznaczone do sproszkowania w przepływającym powietrzu dostarcza się do zwężki Venturiego w miejscu pomiędzy wlotem powietrza, a zwężką Venturiego, przy czym dostarczanie wprowadza kawałki kruchego materiału do strumienia powietrza przepływającego przez zwężkę Venturiego i przenosi je przez tę zwężkę wraz z tym strumieniem powietrza.

W celu wydajnej realizacji opisywanego sposobu bez występowania blokowania, wspomniane kruche kawałki rozdziela się w strumieniu kawałków i dochodzą one po kolei do zwężki Venturiego. Wspomniany kruchy sortuje się i zapobiega się dotarciu do zwężki Venturiego kawałków materiału o rozmiarze większym od założonego.

Przedmiot wynalazku przedstawiony jest w przykładzie wykonania na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia boczny częściowo przekrojowy rzut pionowy młyna pyłowego według niniejszego wynalazku, fig. 2 - widok rzutu z góry młyna pyłowego, fig. 3 - widok

189 892 młyna pyłowego od jednego z końców, fig. 4 - sposób działania, w powiększonej skali, młyna pyłowego.

Młyn pyłowy pokazany na fig. 1 do 3 posiada zespół do wprawiania powietrza w ruch mający postać odśrodkowego wentylatora 12, który jest napędzany przez silnik 14. Silnik 14 jest zamocowany na wsporniku 16, który z kolei jest przytwierdzony do osłony 18 wentylatora 12. Silnik 14 jest połączony z wałem 20 za pośrednictwem pasa napędowego 22. Wał 20 jest utrzymywany przez łożyska 24, które są zamocowane na kolejnym wsporniku 26. Wspornik 26 jest przytwierdzony do osłony 18. Wał 20 przechodzi przez jedną ze ścian osłony 18, a rotor (nie pokazany) wentylatora 12 jest utrzymywany przez wał 20 wewnątrz osłony 18.

Rura dla przepływu powietrza 28 jest połączona z wlotem zasysania 30 obudowy 18. Należy zaznaczyć, że wlot zasysania 30 odśrodkowego wentylatora jest współosiowy z rotorem wentylatora i wałem napędowym 20. Wylot wentylatora (patrz fig. 2 i 3) znajduje się na skraju osłony 18 i jest oznaczony jako 32.

Rura 28 zawiera dwa odcinki 34 i 36. Odcinek 34 ma cylindryczny kształt. Po prawej stronie odcinka 34, jak to pokazano na fig. 1 i 2, znajduje się wlot rury 28. Wlot ten jest osłonięty filtrem 38. Odcinek 34 posiada w swej górnej części wydłużony otwór 40, który pozostaje w łączności z dolnym otwartym końcem leja samowyładowawczego 42. Lej samowyładowawczy 42 jest otwarty przy swym górnym końcu.

Wlot 30 ma tę samą średnicę co odcinek 34.

Po lewej stronie odcinka 34, jak to pokazano na fig. 1 i 2, znajduje się kołnierz 44, a po prawej stronie odcinka 36 znajduje się kołnierz 46. Kołnierze 44 i 46 są połączone ze sobą śrubami lub w inny pewny sposób. Odcinek 36 posiada drugi kołnierz 48, dzięki któremu odcinek 36 jest przyśrubowany do kołnierza 50 wlotu 30.

Odcinek 36 ma postać zwężki Venturiego. Mówiąc precyzyjniej, odcinek 36 zawiera zbieżną część 52, która stopniowo zmniejsza swą średnicę w kierunku od kołnierza 46 do cylindrycznej części 54, która ma mniejszą średnicę niż odcinek 34. Część 54 tworzy gardziel. Pomiędzy częścią 54 i kołnierzem 48 znajduje się rozbieżna część 56, która stopniowo zwiększa swą średnicę w kierunku przepływu powietrza. Część 52 jest dłuższa niż część 56, a w związku z tym kąt jej zbieżności jest mniejszy.

Bryły kruchego materiału są wrzucane do leja zasobnikowego 58, który jest otwarty przy swym górnym końcu i zamknięty przy swym dolnym końcu. Dolny koniec leja jest utworzony przez nachyloną cylindryczną ścianę 60, z którą współosiowo ustawiony jest nachylony podajnik śrubowy 62. Sito 64 (fig. 2) zawierające szereg równoległych prętów 66 zapobiega wchodzeniu zbyt dużych kawałków materiału do podajnika śrubowego 62. Podajnik śrubowy 62 podnosi bryły materiału i wrzuca je do leja samowyładowawczego 42, przez który opadają one do rury 28. Takie rozwiązanie pozwala na wprowadzanie strumienia rozmieszczonych w odstępach kawałków materiału do rury 28, przy czym żaden z tych kawałków nie ma rozmiaru większego od założonego. Podajnik śrubowy 62 jest napędzany przez silnik 68 za pośrednictwem przekładni 70.

Figura 4 schematycznie przedstawia sposób, w jaki według zgłaszającego działa opisywany młyn pyłowy.

Kawałek materiału SP, który przeszedł przez pręty 66 sita 64 i został podniesiony przez podajnik śrubowy 62 do leja samowyładowawczego 42, spada do rury 28 i jest przepychany wzdłuż tej rury przez strumień powietrza. Kawałek materiału jest mniejszy niż odcinek 34, w związku z czym istnieje luka pomiędzy wewnętrzną powierzchnią odcinka 34 i kawałkiem SP. Gdy kawałek SP wchodzi do zbieżnej części 52, luka ta zwęża się, a kawałek SP powoduje znaczne zmniejszenie obszaru części 52 przez który może przepływać powietrze. Fala uderzeniowa dekompresji SI powstaje za kawałkiem materiału, a fala uderzeniowa S2 tworzy się przed tym kawałkiem materiału. W miejscu, gdzie część 52 łączy się z częścią 54 występuje stojąca fala uderzeniowa S3. Działanie tych fal uderzeniowych na kawałek materiału SP prowadzi do jego rozdrobnienia.

Materiał wychodzący z wentylatora ma postać drobnego proszku. Młyn pyłowy, pominąwszy hałas wentylatora, nie wytwarza większego hałasu. Redukcji, dajmy na to, bryły węgla do miału węglowego, towarzyszy krótki impuls dźwiękowy powodowany według zgłaszającego przez rozpad bryły w wyniku oddziaływania fal uderzeniowych.

189 892

Młyn pyłowy pokazany na fig. 1 i 3 posiada następujące własności techniczne: wartości znamionowe silnika - 6 kW przy użyciu trzyfazowego zasilania 380 V, prędkość rotora wentylatora - 5000 obrotów na minutę, średnica rotora wentylatora - 300 mm, długość części 52 - 40 mm, długość części 54 - 70 mm, długość części 56 - 360 mm, odległość pomiędzy kołnierzem 44 i lejem samowyładowawczym 42 - 790 mm, średnica odcinka 34 - 160 mm, średnica części 54 - 70 mm, wielkość przepływu powietrza przy 5000 obrotach na minutę 1,4158 metrów sześciennych na minutę.

Testy przeprowadzone na prototypie ukazują, że prędkość przepływu powietrza 1 mach jest otrzymywana w gardzieli w miejscu połączenia części 52 i 54. Zgłaszający twierdzi, że w tej strefie powstaje stojąca naddźwiękowa fala uderzeniowa S3, przy czym w poprzek fali uderzeniowej występują bardzo duże różnice ciśnienia. Różnice te odgrywają dosyć znaczącą rolę w rozdrabnianiu do postaci pyłu kawałka materiału przechodzącego przez falę uderzeniową.

Tłuczone szkło, kamień wapienny, węgiel i tłuczone cegły były z sukcesem redukowane do postaci proszkowej w opisanym młynie pyłowym.

189 892

FIG. 3

189 892

189 892

Departament Wydawnictw UP RP. Nakład 50 egz. Cena 2,00 zł.

Claims (10)

1. Zastrzeżenia patentowe

   1. Młyn pyłowy zawierający rurę, którą przepływa powietrze, posiadającą zwężkę Venturiego, zespół do wprawiania w ruch powietrza, który wymusza przepływ powietrza przez zwężkę Venturiego z prędkością co najmniej 1 macha, znamienny tym, że wlot powietrza (38) do rury (28) znajduje się po stronie dopływu do zwężki Venturiego (36), a wlot materiału (40) do rury (28) znajduje się pomiędzy zwężką Venturiego (36), a wlotem powietrza (38), przez który to wlot kawałki kruchego materiału są wprowadzane do tej rury, a ponadto zespół do wprawiania (12) w ruch powietrza posiada wlot zasysający (30) połączony z wylotem (56) zwężki Venturiego (36).
2. 2. Młyn według zastrz. 1, znamienny tym, że zespół do wprawiania (12) w ruch powietrza zawiera odśrodkowy wentylator, którego wlot zasysający (30) jest współosiowy z rotorem wentylatora, a wylot (32) jest styczny do rotora wentylatora.
3. 3. Młyn według zastrz. 1, znamienny tym, że zwężka Venturiego zawiera gardziel (54), zbieżną część (52), która zmniejsza się w pierwszym polu przekroju poprzecznego w kierunku od końca wlotu powietrza do gardzieli, oraz rozbieżną część (56), która zwiększa się w drugim polu przekroju poprzecznego w kierunku od gardzieli do końca wylotu powietrza.
4. 4. Młyn według zastrz. 3, znamienny tym, że obie zbieżne (52) i rozbieżne (56) części mają kołowy przekrój poprzeczny.
5. 5. Młyn według zastrz. 1, znamienny tym, że zawiera zespół do sortowania (62) kruchego materiału i zapobiegania wchodzeniu kawałków o rozmiarze większym od założonego do zwężki Venturiego.
6. 6. Młyn według zastrz. 1, znamienny tym, że zawiera zespół do podawania (64) kruchego materiału w postaci strumienia kawałków, które są rozmieszczone w odstępach w kierunku ich przesuwu.
7. 7. Młyn według zastrz. 6, znamienny tym, że zespół do podawania (64) zawiera pochylony obrotowy podajnik śrubowy, który podnosi kruche kawałki, które przeszły przez sito, zapobiegające dotarciu do obrotowego podajnika śrubowego kawałków o rozmiarze większym od założonego, tak że kruche kawałki są odprowadzane przy górnym końcu obrotowego podajnika śrubowego, skąd spadają do rury.
8. 8. Sposób proszkowania kruchego materiału, w którym powietrze przepływa przez wlot powietrza i następnie przez zwężkę Venturiego z prędkością co najmniej 1 macha, znamienny tym, że kawałki kruchego materiału przeznaczone do sproszkowania w przepływającym powietrzu dostarcza się do zwężki Venturiego w miejscu pomiędzy wlotem powietrza, a zwężką Venturiego, przy czym dostarczanie wprowadza kawałki kruchego materiału do strumienia powietrza przepływającego przez zwężkę Venturiego i przenosi je przez tę zwężkę wraz z tym strumieniem powietrza.
9. 9. Sposób według zastrz. 8, znamienny tym, że rozdziela się kruche kawałki w strumieniu kawałków i dochodzą one po kolei do zwężki Venturiego.
10. 10. Sposób według zastrz. 8, znamienny tym, że sortuje się kruchy materiał i zapobiega się dotarciu do zwężki Yenturiego kawałków materiału o rozmiarze większym od założonego.