PL224819B1 - Separacyjny wielostopniowy młyn udarowy - Google Patents

Abstract

Separacyjny wielostopniowy młyn udarowy ma kadłub (2) tak stopniowany, że każdy stopień, licząc według kierunku przemieszczania materiału jest o większej średnicy. W kadłubie (2) jest umieszczony na poziomym wale stopniowany tarczowy wirnik (4) z bijakami (5). Na obwodowych wewnętrznych powierzchniach ścian poszczególnych stopni są zamocowane odbijające płyty (3). Młyn ma załadowczy króciec (1), połączony z pierwszym stopniem młyna, oraz ma odbiorczy króciec (6), usytuowany tangencjalnie w zamykającej ostatni stopień tarczowej pokrywie (8) i połączony z komorą ostatniego stopnia młyna. Celem wyeliminowania zjawiska przedostawania się do gotowego produktu niedostatecznie zmielonych cząstek rozdrabnianego materiału, w obrębie lokalizacji w pokrywie (8) ostatniego stopnia młyna wylotowego otworu, który łączy ostatni stopień z odbiorczym króćcem (6), kadłub (2) ma na wyznaczonej długości wewnętrznej obwodowej powierzchni ostatniego stopnia ścianę pozbawioną odbijających płyt (3), podczas gdy pod wylotowym otworem ostatniego stopnia jest umieszczona separacyjna płyta (7), która z leżącym naprzeciw niej fragmentem pozbawionej odbijających płyt (3) obwodowej powierzchni ściany ostatniego stopnia formuje usytuowany obwodowo kanał (11) dla niedostatecznie zmielonej frakcji materiału.

Description

Przedmiotem wynalazku jest separacyjny wielostopniowy młyn udarowy odśrodkowy o działaniu odrzucającym, który należy do grupy urządzeń służących do rozdrabniania materiałów stałych i może być zastosowany w przemyśle chemicznym, budowlanym, górniczym, spożywczym lub w innych.

Znane są rozwiązania techniczne wielostopniowych odśrodkowych młynów udarowych odrzucających, posiadających stopniowany kadłub, którego każdy stopień, licząc według kierunku przemies zczania materiału, jest o większej średnicy oraz mających poziomo umieszczony w kadłubie wał z tarczowym wirnikiem zaopatrzonym w bijaki. Przykłady takich rozwiązań ujawniono między innymi w opisach wynalazków SU 671839 i SU 780883.

Według opisu wynalazku SU 671839, odśrodkowy młyn udarowy zawiera stopniowany korpus, którego każdy następny stopień, licząc według kierunku przemieszczania się materiału, ma większą średnicę oraz zawiera usytuowany w korpusie na poziomym wale stopniowany rotor z bijakami, a p onadto ma króćce załadowczy i odbiorczy. W celu podwyższenia efektywności rozdrabniania, stopnie rotora są usytuowane z osiowym przesunięciem względem stopni korpusu, a odbiorczy króciec usytuowany jest w kierunku promieniowym na tarczowej pokrywie ostatniego stopnia korpusu, przy czym każdy stopień korpusu jest zaopatrzony w ryflowane (rowkowane) płyty pancerne i w płyty odbijające, zamocowane odpowiednio na czołowych i bocznych (obwodowych) ściankach poszczególnych stopni.

Odśrodkowy młyn udarowy, ujawniony w opisie wynalazku SU 780883, zawiera stopniowany korpus i element roboczy w postaci stopniowanego rotora z bijakami osadzonego na poziomym napędowym wale, przy czym każdy następny stopień korpusu i rotora, licząc według kierunku przemieszczania się materiału, ma większą średnicę, a ponadto zawiera króćce załadowczy i odbiorczy. W celu zwiększenia niezawodności pracy oraz podniesienia stopnia rozdrobnienia, młyn jest dodatkowo wyposażony w organ roboczy w postaci stopniowanego, obrotowego dzwonu osadzonego na odrębnym napędowym wale, który to dzwon jest usytuowany współosiowo względem rotora, a przy tym dzwon ma w czołowej ściance pierwszego stopnia otwór dla podawania rozdrabnianego materiału do wnętrza korpusu.

Zasadniczą niedogodnością odśrodkowych młynów udarowych o takiej jak wyżej opisano konstrukcji, jest możliwość przedostawania się do gotowego produktu grubej, niedomielonej frakcji rozdrabnianego materiału (nadziarna), co jest spowodowane słabą zdolnością separacyjną znanych urządzeń.

Celem wynalazku jest wyeliminowanie zjawiska przedostawania się do gotowego produktu niedostatecznie zmielonych cząstek rozdrabnianego materiału (nadziarna), a ponadto podwyższenie skuteczności rozdrabniania.

Stwierdzono, że wyżej wskazany cel można osiągnąć przez modyfikację konstrukcji znanego wielostopniowego udarowego młyna odśrodkowego o działaniu odrzucającym, wyposażonego w tak stopniowany kadłub, że każdy stopień kadłuba, licząc według kierunku przemieszczania materiału, jest o większej średnicy oraz wyposażonego w umieszczony w kadłubie na poziomym wale stopniowany tarczowy wirnik z bijakami i w odbijające płyty, zamocowane na obwodowych wewnętrznych powierzchniach ścian poszczególnych stopni oraz mającego załadowczy króciec, połączony z pierwszym stopniem młyna i odbiorczy króciec gotowego produktu, połączony z ostatnim stopniem młyna.

Wspomniana modyfikacja polega na tym, że w dolnej części ostatniego stopnia kadłub młyna ma na wyznaczonej długości jego wewnętrznej obwodowej powierzchni, w obrębie lokalizacji wylotowego otworu, łączącego ostatni stopień z odbiorczym króćcem, obwodową ścianę pozbawioną płyt odbijających, przy czym odbiorczy króciec jest usytuowany tangencjalnie w pokrywie zamykającej ostatni stopień, zaś w dolnej części ostatniego stopnia pod wylotowym otworem, łączącym ten stopień z odbiorczym króćcem, jest umieszczona separacyjna płyta, która z leżącym naprzeciw niej fragmentem pozbawionej płyt odbijających obwodowej ściany ostatniego stopnia korpusu, formuje obwodowo usytuowany kanał dla niedomielonej frakcji materiału (nadziarna), przemieszczającej się (zsuwającej się) podczas mielenia wzdłuż fragmentu, pozbawionej płyt odbijających obwodowej ściany ostatniego stopnia korpusu, zawracający nadziarno do strefy mielenia, usytuowanej u góry ostatniego stopnia, co po pierwsze zapobiega przedostawaniu się do zmielonego produktu, wyprowadzanego przez odbiorczy króciec, dużych niedomielonych cząstek materiału (nadziarna), a po drugie, dzięki zawróceniu nadziarna do strefy mielenia ostatniego stopnia, przyczynia się do podwyższenia skuteczności rozdrabniania.

PL 224 819 B1

Aby efektywnie separować od gotowego produktu cząstki niedomielonego materiału, wylotowy otwór z kadłuba do odbiorczego króćca jest usytuowany w stosunku do ściany kadłuba w odległości większej niż wysokość odbijających płyt.

Brak odbijających płyt w strefie odbioru produktu, wyznaczonej w dolnej części ostatniego stopnia w obrębie wylotowego otworu oraz obecność separacyjnej płyty, osłaniającej wylotowy otwór od strony obwodowej ściany ostatniego stopnia kadłuba - pozwalają efektywnie realizować w młynie separację gotowego produktu od nadziarna oraz efektywnie otrzymywać produkty o dużym stopniu rozdrobnienia.

Wynalazek w przykładzie realizacji uwidoczniono na załączonym rysunku, na którym fig. 1 którym schematycznie przedstawia separacyjny wielostopniowy młyn udarowy w przekroju wzdłużnym osiowym, a fig. 2 - przekrój A-A na fig. 1.

Separacyjny wielostopniowy młyn udarowy odśrodkowy o działaniu odrzucającym, ma załadowczy króciec 1 służący do doprowadzenia materiału do wnętrza kadłuba 2 młyna. Kadłub 2 jest tak stopniowany, że każdy jego stopień, licząc według kierunku przemieszczania się materiału, jest o większej średnicy, przy czym w prezentowanym przykładzie kadłub 2 ma trzy stopnie.

Na obwodowej wewnętrznej powierzchni ścian każdego stopnia kadłuba 2 są zamocowane odbijające płyty 3. W kadłubie 2 jest obrotowo usytuowany rotor, złożony z tarczowych wirników 4, przy czym każdy wirnik 4 posiada sztywno przymocowane bijaki 5. Piasty 10 tarczowych wirników 4 są osadzone na napędowym wale 9, usytuowanym poziomo w kadłubie 2.

We wszystkich tarczach wirników 4, poczynając od tarczy drugiej drugiego stopnia młyna, znajdują się otwory w celu szybkiego usunięcia z poszczególnych stopni dostających się tam z poprzednich stopni cząstek o dużym stopniu rozdrobnienia.

Na pierwszym i na dalszym stopniach młyna, oprócz ostatniego, płyty odbijające 3 są umies zczone na całej obwodowej powierzchni wewnętrznej ścian kadłuba 2. Natomiast na ostatnim, to jest trzecim według prezentowanego przykładu, stopniu młyna, na wyznaczonej długości jego obwodowej powierzchni wewnętrznej - ściana pozbawiona jest odbijających płyt 3 w obrębie lokalizacji elipsoidalnego wylotowego otworu, łączącego ostatni stopień z odbiorczym króćcem 6, usytuowanym tangencjalnie w pokrywie 8 zamykającej ostatni stopnień kadłuba 2 młyna.

U dołu ostatniego stopnia kadłuba 2, pod elipsoidalnym wylotowym otworem z komory ostatniego stopnia do odbiorczego króćca 6, jest umieszczona łukowata separacyjna płyta 7, która uniemożliwia przedostanie się do gotowego produktu niedomielonych cząstek materiału.

Młyn będący przedmiotem wynalazku działa w następujący sposób.

Materiał przeznaczony do zmielenia podawany jest przez załadowczy króciec 1 do pierwszego stopnia kadłuba 2 młyna, gdzie zostaje poddany uderzeniom przez szybko obracające się bijaki 5 pierwszego wirnika 4. Wskutek tego, cząstki uderzone bijakami 5 są wstępnie rozdrabniane i odrzucane na odbijające płyty 3, na których są dalej rozdrabniane.

Odbite od odbijających płyt 3 cząstki niedostatecznie zmielone trafiają ponownie do strefy oddziaływania bijaków 5.

Bijaki 5, zamocowane na tarczach wirnika 4, zapewniają wewnątrz kadłuba 2 młyna wymagane warunkami obróbki objętościowe natężenie przepływu i ciśnienie powietrza, które dopływa do wnętrza młyna załadowczym króćcem 1 razem z materiałem do rozdrabniania (działanie bijaków 5 jest tu an alogicznie do działania łopatek wentylatora promieniowego) i porusza się poziomo wzdłuż kadłuba 2, przechodząc przez wąskie pierścieniowe szczeliny pomiędzy szybko obracającymi się tarczami i ściankami kadłuba 2 młyna oraz otwory w tarczach wirnika 4 drugiego i trzeciego stopnia.

Ten strumień powietrza wywiewa powstające w kolejnych stopniach młyna drobne cząstki i przenosi je, najpierw z pierwszego stopnia na stopień drugi, a po dalszym ich rozdrobnieniu, z drugiego na trzeci stopień.

Duże, nierozdrobnione dostatecznie cząstki, których siły bezwładności znacznie przewyższają siły aerodynamicznego oporu powietrza, dostają się w strefę bijaków 5 i odbijających płyt 3, gdzie są rozdrabniane, zanim strumień powietrza przeniesie je na następny stopień. Dzięki temu, na kolejnym stopniu średni rozmiar cząstek jest znacznie mniejszy w stosunku do cząstek materiału przeznaczonego do mielenia. Jest przy tym wiadomym osobom zaznajomionym z przedmiotową dziedziną techniki, iż wraz ze zmniejszaniem się wymiarów liniowych rozdrabnianych cząstek rośnie krytyczna szybkość ich destrukcji (a więc obciążenia udarowego). Dlatego, w celu podwyższenia skuteczności rozdrobnienia, w wielostopniowych młynach udarowych odśrodkowych o działaniu odrzucającym - śred4

PL 224 819 B1 nica kadłuba i wirników z bijakami ulega zwiększeniu w kierunku przemieszczania materiału rozdra bnianego.

W prezentowanym wynalazku, celem efektywnej separacji niedostatecznie zmielonych cząstek (nadziarna), w warunkach występowania na ostatnim stopniu młyna dużych sił odśrodkowych powst ających przy szybkim obracaniu się wirnika 4 i sił aerodynamicznych oporu strumieni powietrza, w strefie wyładowania rozdrobnionego materiału, na wyznaczonej części obwodu wewnętrznej powierzchni ściany kadłuba 2 ostatniego stopnia (w prezentowanym przykładzie jest to część rzędu 40% obwodu) nie są umieszczone płyty odbijające 3, wytwarzające pulsacje makro turbulentne strumienia powietrznego, lecz ta powierzchnia kadłuba 2 jest gładka. To powoduje, że duże, niedostatecznie zmielone cząstki poruszają się wzdłuż ściany kadłuba 2 po pozbawionej odbijających płyt 3 części jego obwodu w wąskim kanale 11 wyznaczonym pomiędzy separacyjną płytą 7 i kadłubem 2, przez co omijają strefę odbioru produktu, wyznaczoną miejscem usytuowania wylotowego otworu, łączącego ostatni stopień młyna z odbiorczym króćcem 6, aby znowu trafić do strefy rozdrobnienia w górnej części osta tniego stopnia młyna.

Odbiorczy króciec 6 produktu (zmielonego materiału) jest usytuowany tangencjalnie w pokrywie 8, zamykającej ostatni stopień młyna, przy czym otwór wylotowy z komory ostatniego stopnia młyna do odbiorczego króćca 6, jest w odległości od wewnętrznej powierzchni obwodowej ściany kadłuba 2 większej od wysokości odbijających płyt 3, korzystnie od 2 do 10 razy.

Badania prototypu, przeprowadzone przy zastosowaniu przeźroczystej pokrywy ostatniego stopnia młyna wykazały, że oprócz makropulsacji strumieni powietrznych wywoływanych obecnością odbijających płyt 3, zaobserwowano także mikropulsacje strumienia dwufazowego (zawiesiny cząstek w powietrzu), wywoływane czynnikami losowymi (m.in. makrochropowatością ścianek młyna, przyklejaniem się wilgotnego materiału do ścianek młyna, itd.) co w pewnym stopniu dodatkowo wpływa korzystnie na efektywność rozdrabniania.

Brak odbijających płyt 3 w strefie odbioru produktu, wyznaczonej przez wylotowy otwór przy jednoczesnej obecności separacyjnej płyty 7 pozwala skutecznie realizować w młynie według wynalazku separację gotowego produktu od nadziarna oraz efektywnie otrzymywać produkty o dużym stopniu rozdrobnienia.

Claims (2)

1. Separacyjny wielostopniowy młyn udarowy, mający kadłub tak stopniowany, że każdy stopień licząc według kierunku przemieszczania materiału jest o większej średnicy, oraz wyposażony w umieszczony w kadłubie na poziomym wale stopniowany tarczowy wirnik z bijakami i w odbijające płyty zamocowane na obwodowych wewnętrznych powierzchniach ścian poszczególnych stopni oraz mający załadowczy króciec połączony z pierwszym stopniem młyna i odbiorczy króciec, usytuowany w tarczowej pokrywie zamykającej ostatni stopień i połączony z komorą ostatniego stopnia młyna, znamienny tym, że celem wyeliminowania zjawiska przedostawania się do gotowego produktu niedostatecznie zmielonych cząstek rozdrabnianego materiału, a ponadto podwyższenia skuteczności rozdrabniania, w obrębie lokalizacji w pokrywie (8) ostatniego stopnia wylotowego otworu, który łączy komorę ostatniego stopnia młyna z odbiorczym króćcem (6), usytuowanym tangencjalnie w tej pokrywie (8), kadłub (2) młyna ma na wyznaczonej długości wewnętrznej obwodowej powierzchni ostatniego stopnia ścianę pozbawioną odbijających płyt (3), podczas gdy pod wylotowym otworem ostatniego stopnia jest umieszczona separacyjna płyta (7), która z leżącym naprzeciw niej fragmentem pozbawionej odbijających płyt (3) obwodowej powierzchni ściany ostatniego stopnia, formuje usytuowany obwodowo kanał (11) dla niedostatecznie zmielonej frakcji materiału.

2. Separacyjny wielostopniowy odśrodkowy młyn udarowy według zastrz. 1, znamienny tym, że wylotowy otwór łączący ostatni stopień z odbiorczym króćcem (6), jest usytuowany w stosunku do ściany kadłuba (2) w odległości większej niż wysokość odbijających płyt (3).