PL214737B1 - Sposób przemiału i separacji kruszywa, zwłaszcza węgla w młynie kulowo-misowym i młyn kulowo-misowy - Google Patents

Description

Przedmiotem wynalazku jest sposób przemiału i separacji kruszywa, zwłaszcza węgla w młynie kulowo-misowym i młyn kulowo-misowy, przeznaczone do wytwarzania w szczególności pyłu węglowego o regulowanym rozdrobnieniu w zależności od potrzeb do spalania w kotłach energetycznych.

Procesy mielenia i odsiewania w młynach kulowo-misowych są ze sobą ściśle powiązane. Zmniejszenie granulacji mielonego kruszywa z jednej strony ma korzystny wpływ na obniżenie NOx, stabilność płomienia, erozję powierzchni ogrzewalnych w kotłach energetycznych, z drugiej strony powoduje wzrost strumienia recyrkulującego mieliwa, który z kolei zwiększa obciążenie układu mielącego, prowadząc do spadku wydajności młynów kulowo-misowych.

Prawie poziome doprowadzenie powietrza gorącego do młyna powoduje, że przy zwiększonych przesypach produktów mielenia wygarniacze przesypów wrzucają część produktów przemiału do kanałów dolotowych. Zalegające w kanałach dolotowych produkty przemiału pod wpływem temperatury powietrza około 300°C zapalają się i tworzą niebezpieczne zapłony w młynach.

Znanymi metodami podwyższenia wydajności młynów kulowo-misowych jest wydłużenie łuku bieżni miażdżącej lub zwiększenie nacisku na kule miażdżące.

Z polskiego opisu patentowego nr 155 708 znany jest młyn kulowo-misowy do wytwarzania pyłu węglowego przeznaczonego do spalania w kotłach energetycznych zawierający szereg kul przylegających od góry i od dołu do rozdrabniających pierścieni, z których dolny spoczywa na wirującej tarczy i jest napędzany obrotowo wokół pionowej osi. Wnętrze obudowy młyna jest rozdzielone przegrodą usytuowaną na poziomie górnej powierzchni dolnego rozdrabniającego pierścienia i rozciąga się od pierścienia do ściany obudowy. Zawiera w przegrodzie dysze w ilości 16-36, których oś jest nachylona do powierzchni przegrody w stronę pionowej osi młyna pod kątem 50-70° i równomiernie odchylona przeciwnie do kierunku ruchu kul o kąt 15-30° mierzony od promienia przechodzącego przez pionową oś młyna i oś symetrii dyszy. Wylot dysz leży w płaszczyźnie górnej przegrody. Między cyklonem a obudową młyna są rozmieszczone kierownice wywołujące wirowanie wokół osi młyna strumienia powietrza.

Z polskiego opisu patentowego nr 158 732 znany jest sposób przemiału węgla w młynie kulowym zawierający jeden wieniec kul oraz dolną i górną misę przylegające do kul powierzchniami równoległymi względem siebie i w poziomie młyna, gdzie surowy węgiel jest podawany grawitacyjnie w osi młyna na wirujące dno młyna w środek wieńca kul, skąd siłą odśrodkową jest kierowany między dolne powierzchnie kul i dolną misę do pierwszego mielenia. Po rozdrobnieniu jest przemieszczany na zewnątrz wieńca kul, gdzie poddawany jest wstępnej separacji na części górnej powierzchni kul po zewnętrznej stronie wieńca przez działanie powietrza wypływającego z dna młyna ku górze. Po zmieszaniu z kruszywem strumieni ten kierowany jest na górną powierzchnię kul zostaje rozdzielony na dwa strumienie, jeden strumień odbity od górnej powierzchni kul porywając małe ziarna jest kierowany ku górze do ostatecznej separacji, drugi strumień z większymi ziarnami kierowany między górną powierzchnię kul i górną misę ku wnętrzu wieńca kul, gdzie ziarna te podlegają drugiemu mieleniu. Siły docisku kul przez górną misę są kierowane pionowo w dół do dolnej misy. Po przejściu do wnętrza wieńca kul strumień powietrza jest odchylony ku górze unosząc małe ziarna do ostatecznej separacji.

Z polskich opisów patentowych nr 187 247 i 187 429 znany jest sposób i młyn kulowo-misowy do przemiału kruszywa, zwłaszcza węgla stosowanych zwłaszcza w energetyce do wytwarzania pyłu węglowego do spalania w kotłach energetycznych. Odsysa się odseparowane grubsze frakcje pyłu częścią gorącego powietrza wprowadzanego z dużą szybkością wokół dolnego stożka separatora strumieniem rozchylającym się najkorzystniej jednostronnie w kierunku osi młyna, który wdmuchuje je do surowego kruszywa pod koncentryczną rurę zsypową, wstępnie susząc go przed procesem przemiału. Strumień ten wydmuchuje z surowego kruszywa najdrobniejsze frakcje do separatora oraz transportuje grubsze frakcje do elementów miażdżących. Suszone kruszywo poddaje się miażdżeniu siłami nacisku pod kątem a do pionowej osi młyna w kierunku zewnętrznej jego obudowy wzdłuż tworzącej stożka gdzie częściowo rozdrobnione kruszywo jest wdmuchiwane pozostałą częścią gorącego powietrza wprowadzanego w kierunku stożkowego pierścienia dociskowego do ponownego rozdrobnienia w stronę obudowy młyna. Młyn kulowo-misowy zawiera głęboką misę miażdżącą obejmującą wyżej kule miażdżące od strony obudowy młyna, stożkowy pierścień dociskowy zabudowany pod kątem α w stosunku do pionowej osi młyna dociskający kule miażdżące do wewnętrznej ściany głębokiej misy miażdżącej w stronę obudowy młyna, pierścień przelotowy na obwodzie głębokiej misy mięPL 214 737 B1 dzy krawędzią głębokiej misy miażdżącej a przegrodą zabudowaną powyżej górnej krawędzi głębokiej misy miażdżącej, z dyszą skierowaną w kierunku stożkowego pierścienia dociskowego, oraz wokół dolnego stożka separatora układ odsysania z pierścieniową dyszą gorącego powietrza.

Z polskiego opisu patentowego nr 200 308 znany jest układ mielący młynów pierścieniowokulowych zawierający obrotowy dyszowy pierścień posiadający z jednej strony od góry zamocowany płaski kołowy i obrotowy kołnierz o średnicy mniejszej od wewnętrznej średnicy pomiędzy ściankami obudowy komory młyna i szerokości mniejszej od zewnętrznej krawędzi wylotowego obwodowego otworu dyszy pierścienia, a od góry nad kołnierzem do ścianki obudowy komory młyna ma zamocowany trwale pierścień o szerokości dłuższej od odległości pomiędzy ścianką obudowy, tworzące pomiędzy obrotowym kołnierzem a nieruchomym pierścieniem poziomą uszczelniającą szczelinę stanowiącą labiryntowy optymalizujący przepływ gorącego powietrza w obrębie układu mielącego.

Celem wynalazku jest opracowanie sposobu przemiału i separacji kruszywa, zwłaszcza węgla w młynie kulowo-misowym i budowy młyna kulowo-misowego umożliwiających zwiększenie zdolności przemiałowej elementów miażdżących, wzrost dynamiki młyna z równoczesnym korzystniejszym wykorzystaniem materiałów, wydłużenie żywotności elementów miażdżących, poprawę jakości pyłu węglowego kierowanego następnie do palników kotłów energetycznych, oraz wyeliminowanie zalegania produktów mielonych w kanałach dolotowych młyna, będącego przyczyną zapłonu mielonego kruszywa.

Sposób przemiału i separacji kruszywa, zwłaszcza węgla w młynie kulowo-misowym, gdzie surowe kruszywo podawane jest grawitacyjnie w osi młyna na obracający się stół zespołu rozdrabniającego, kierowane między elementy miażdżące, strumieniem gorącego powietrza otaczającego misę miażdżącą poddawane rozdrobnieniu i wstępnej separacji a następnie końcowej separacji według wynalazku charakteryzuje się tym, że wprowadza się gorące powietrze stożkowo pod niesymetryczną misę miażdżącą pod kątem a większym od kąta nasypowego kruszywa, gdzie kruszywo poddaje się miażdżeniu siłami nacisku niesymetryczną misą dociskową o wewnętrznym kącie opasania kul miażdżących większym od zewnętrznego kąta opasania kul miażdżących młyna, do niesymetrycznej misy miażdżącej o zewnętrznym kącie opasania kul miażdżących większym od wewnętrznego kąta opasania kul miażdżących młyna. Produkty mielenia poddaje się strumieniami powietrza wprowadzanymi poprzez dysze powietrza w wirującym pierścieniu przelotowym cyrkulacji w obrębie elementów miażdżących poprzez niesymetryczną misę dociskową i kule miażdżące i kieruje się przed toczące się kule po niesymetrycznej misie dociskowej, po czym rozdrobnione frakcje kieruje się do odsiewacza o zdalnie ustawionych kierownicach.

Młyn kulowo-misowy zawierający kule miażdżące w misie miażdżącej toczące się w misie miażdżącej napędzanej obrotowo wokół pionowej osi młyna, misę dociskową kul miażdżących, układ nawiewny gorącego powietrza do młyna, pierścień przelotowy wirujący zabudowany na zewnętrznym obwodzie misy miażdżącej, urządzenie separujące według wynalazku charakteryzuje się tym, że zawiera kanał wlotowy gorącego powietrza wchodzący stożkowo do przestrzeni pod niesymetryczną misę miażdżącą pod kątem a większym od kąta nasypowego węgla, niesymetryczną misę miażdżącą o zewnętrznym kącie opasania kul miażdżących, niesymetryczną misę dociskową o wewnętrznym kącie opasania kul miażdżących większym od zewnętrznego kąta opasania kul miażdżących, wirujący pierścień przelotowy z zabudowanymi dyszami powietrza nachylonymi w kierunku elementów miażdżących przed toczące się kule miażdżące po niesymetrycznej misie dociskowej oraz zdalnie kierowany odsiewacz zawierający mocowane przegubowo do korony odsiewacza kierownice, a pod kierownicami na wewnętrznym stożku odsiewacza na rozstawionych symetrycznie względem siebie rolkach zabudowany pierścień sterujący kierownicami napędzany popychaczem.

Niesymetryczna misa miażdżąca posiada zabudowaną pokrywę z otworami zamykanymi klapkami.

Wirujący pierścień przelotowy stanowi płaski pierścień z dyszami powietrza o kształcie prostokątnym.

Sposób przemiału i separacji kruszywa, zwłaszcza węgla w młynie kulowo-misowym oraz budowa młyna kulowo-misowego według wynalazku umożliwiają wzrost zdolności przemiałowej elementów miażdżących, wzrost dynamiki młyna, utrzymywanie młyna w wysokiej sprawności technicznej, oszczędne wykorzystanie materiału elementów miażdżących, wyeliminowanie możliwości zalegania produktów mielonych w kanałach dolotowych i tym samym zwiększenie bezpieczeństwa pracy młyna.

Stożkowe wprowadzenie gorącego pod misą miażdżącą pod kątem większym od kąta nasypowego kruszywa obniża opory przepływu powietrza i uniemożliwia odkładanie się kruszywa w kanałach dolotowych pod jarzmo młyna eliminując tym samym niebezpieczne zapłony.

PL 214 737 B1

Zabudowana niesymetryczna misa dociskowa umożliwia zwiększony docisk między kulami a zewnętrznym powiększonym obwodem bieżni misy miażdżącej, co prowadzi do wzrostu zdolności przemiałowej elementów miażdżących.

Wirujący pierścień przelotowy z zabudowanymi dyszami, z których strumienie powietrza skierowane są przed toczące się kule po górnej misie dociskowej, umożliwia cyrkulację produktów powietrza w obrębie elementów miażdżących, co wpływa na wzrost szybkości przemiałowej elementów miażdżących i poprawę jakości pyłu węglowego. Zdalnie sterowany odsiewacz włączony do UAR pozwala na zdecydowane zwiększenie dynamiki wzrostu i obniżenie obciążenia bloku energetycznego. Przy wzroście obciążenia skokowe otwarcie kierownic odsiewacza pozwala na szybkie dostarczenie do kotła zwiększonej ilości pyłu węglowego oraz powietrza pierwotnego. Przy obniżaniu mocy bloku skokowe przymknięcie kierownic odsiewacza pozwala na natychmiastowe zmniejszenie ilości pyłu węglowego do kotła oraz zmniejszenie ilości powietrza pierwotnego. Przy wykorzystaniu do regulacji układów neuronowych możliwe jest zdalne ustawienie kierownic odsiewacza w zależności od zawartości części palnych w popiele. Przy niskiej zawartości części palnych można pogrubić przemiał, przy wysokiej zawartości części palnych można przemiał bardziej rozdrobnić poprzez przymknięcie kierownic odsiewacza.

Pokrywa misy miażdżącej z zabudowanymi otworami umożliwia mycie młyna kulowo-misowego o budowie według wynalazku. W czasie ruchu młyna zabudowane klapki poprzez działanie siły odśrodkowej zamykają otwory w pokrywie.

Przedmiot wynalazku został przedstawiony w przykładzie wykonania na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia schematycznie młyn kulowo-misowy w przekroju pionowym płaszczyzną przechodzącą przez oś symetrii młyna, fig. 2 - przekrój poprzeczny przez młyn na poziomie wirującego pierścienia przelotowego, przedstawiający segment pierścienia, fig. 3 - przekrój poziomy przez odsiewacz o zdalnie sterowanych kierownicach.

Młyn kulowo-misowy do przemiału i separacji kruszywa zwłaszcza węgla posiada kule miażdżące 1 toczące się w niesymetrycznej misie miażdżącej 2 napędzanej obrotowo wokół pionowej osi młyna.

Kanał wlotowy 3 gorącego powietrza wchodzi stożkowo pod kątem 45° do przestrzeni pod niesymetryczną misę miażdżącą 2. Niesymetryczna misa miażdżąca 2 posiada zewnętrzny kąt opasania 60°, wewnętrzny kąt opasania kul 30°. Całkowity kąt opasania kul wynosi 90°. Niesymetryczna misa dociskowa 4 posiada wewnętrzny kąt opasania kul 45°, zewnętrzny kąt opasania kul 15°. Całkowity kąt opasania kul niesymetrycznej misy dociskowej 4 wynosi 60°. Na zewnętrznym obwodzie niesymetrycznej misy miażdżącej 2 zabudowany jest pierścień przelotowy wirujący 5 w postaci płaskiego pierścienia z wyciętymi prostokątnymi otworami z zabudowanymi w tych otworach dyszami powietrza 6. Dysze powietrza 6 są nachylone w kierunku elementów miażdżących tak, aby cyrkulacja produktów mielenia odbywała się poprzez niesymetryczną misę dociskową 4 i kule miażdżące 1, a strumienie produktów mielenia były skierowane przed toczące się kule miażdżące 1 po górnej misie dociskowej 4.

Niesymetryczna misa miażdżąca 2 posiada w pokrywie 7 zabudowane otwory 8 zamykane klapkami 9. Otwory 8 umożliwiają mycie młyna. W czasie ruchu młyna zabudowane klapki 9 zamykają poprzez działanie siły odśrodkowej otwory 8.

W górnej części młyna zabudowany jest zdalnie kierowany odsiewacz 10 zawierający mocowane przegubowo do korony 11 odsiewacza 10 kierownice 12, a pod kierownicami 12 na wewnętrznym stożku 13 odsiewacza 10 na trzech rozstawionych co 120° rolkach 14 ułożony pierścień regulujący 11 sterujący kierownicami 12.

Zamocowane do korony 11 odsiewacza 10 kierownice 12, w stanie otwartym przy pomocy przegubowych dźwigni 16 i sworzni 17 mocowane są do pierścienia regulującego 15. Pierścień regulujący 15 napędzany jest jednym popychaczem 18 przeprowadzonym przez korpus odsiewacza 10. Popychacz 18 jest podłączony do siłownika.

W młynie kulowo-misowym według wynalazku gorące powietrze wprowadza się stożkowo pod niesymetryczną misę miażdżącą 2 pod kątem większym od kąta nasypowego węgla, gdzie węgiel zostaje poddany miażdżeniu siłami nacisku niesymetryczną misą dociskową 4 o wewnętrznym kącie opasania kul większym od zewnętrznego kąta opasania kul, do niesymetrycznej misy miażdżącej 2 o zewnętrznym kącie opasania kul większym od wewnętrznego kąta opasania kul. Produkty mielenia poddaje się cyrkulacji w obrębie elementów miażdżących strumieniami powietrza wprowadzanymi poprzez dysze powietrza 6 zabudowane w wirującym pierścieniu przelotowym 5, poprzez górną niesymetryczną misę dociskową 4 i kule miażdżące 1, i kieruje się przed toczące się kule miażdżące 1 po

PL 214 737 B1 górnej misie dociskowej 4. Do zdalnie sterowanego odsiewacza 10 dostają się tylko odpowiednio rozdrobnione frakcje pyłu. Przy wzroście obciążenia otwiera się skokowo kierownice 12 odsiewacza 10 i szybko dostarcza do kotła zwiększoną ilość pyłu węglowego i powietrza pierwotnego. Przy obniżaniu mocy bloku skokowo przymyka się kierownice 12 odsiewacza 10, co pozwala na zmniejszenie ilości pyłu węglowego i powietrza pierwotnego do kotła.

Przy wykorzystaniu do regulacji układów neuronowych zdalnie ustawia się kierownice 12 odsiewacza 10 w zależności od zawartości części palnych w popiele.

Claims (4)

1. Sposób przemiału i separacji kruszywa, zwłaszcza węgla w młynie kulowo-misowym, gdzie surowe kruszywo podawane jest grawitacyjnie w osi młyna na obracający się stół zespołu rozdrabniającego, kierowane między elementy miażdżące, strumieniem gorącego powietrza otaczającego misę miażdżącą poddawane rozdrobnieniu, wstępnej separacji, a następnie końcowej separacji, znamienny tym, że wprowadza się gorące powietrze stożkowo pod niesymetryczną misę miażdżącą (2) pod kątem a większym od kąta nasypowego kruszywa, gdzie kruszywo poddaje się miażdżeniu siłami nacisku niesymetryczną misą dociskową (4) o wewnętrznym kącie opasania kul miażdżących (1) większym od zewnętrznego kąta opasania kul miażdżących (1) młyna, do niesymetrycznej misy miażdżącej (2) o zewnętrznym kącie opasania kul miażdżących (1) większym od wewnętrznego kąta opasania kul miażdżących (1) młyna, produkty mielenia poddaje się strumieniami powietrza wprowadzanymi poprzez dysze powietrza (6) w wirującym pierścieniu przelotowym (5) cyrkulacji w obrębie elementów miażdżących poprzez niesymetryczną misę miażdżącą (2) i kule miażdżące (1) i kieruje się przed toczące się kule miażdżące (1) po niesymetrycznej misie dociskowej (4), po czym rozdrobnione frakcje kieruje się do odsiewacza (10) o zdalnie ustawianych kierownicach (12).

2. Młyn kulowo-misowy zawierający kule miażdżące toczące się w misie miażdżącej napędzanej obrotowo wokół pionowej osi młyna, misę dociskową kul miażdżących, układ nawiewny gorącego powietrza do młyna, pierścień przelotowy wirujący zabudowany na zewnętrznym obwodzie misy miażdżącej, urządzenie separujące, znamienny tym, że zawiera kanał wlotowy (3) gorącego powietrza wchodzący stożkowo do przestrzeni pod niesymetryczną misę miażdżącą (2), pod kątem a większym od kąta nasypowego węgla, niesymetryczną misę miażdżącą (2) o zewnętrznym kącie opasania kul miażdżących (1) większym od wewnętrznego kąta opasania kul miażdżących (1), niesymetryczną misę dociskową (4) o wewnętrznym kącie opasania kul miażdżących (1) większym od zewnętrznego kąta opasania kul miażdżących (1), wirujący pierścień przelotowy (5) z zabudowanymi dyszami powietrza (6) nachylonymi w kierunku elementów miażdżących przed toczące się kule miażdżące (1) po niesymetrycznej misie dociskowej (4) oraz zdalnie kierowany odsiewacz (10) zawierający mocowane przegubowo do korony (11) odsiewacza (10) kierownice (12), a pod kierownicami (12) na wewnętrznym stożku (13) odsiewacza (10) na rozstawionych symetrycznie względem siebie rolkach (14) zabudowany pierścień sterujący (15) kierownicami (12) napędzany popychaczem (18).

3. Młyn według zastrz. 2, znamienny tym, że niesymetryczna misa miażdżąca (2) posiada zabudowaną pokrywę (7) z otworami (8), zamykanymi klapkami (9).

4. Młyn według zastrz. 2, znamienny tym, że wirujący pierścień przelotowy (5) stanowi płaski pierścień z dyszami powietrza (6) o kształcie prostokątnym.