RU16153U1

RU16153U1 - CONIC MILL FOR WET GRINDING GRAIN

Info

Publication number: RU16153U1
Application number: RU99125391/20U
Authority: RU
Inventors: И.М. Егоров; С.А. Егоров; П.К. Кириллов; И.С. Кушаков; П.А. Петрушенков
Original assignee: Егоров Иван Михайлович; Егоров Сергей Африканович; Кириллов Петр Кириллович; Кушаков Иван Семенович; Петрушенков Петр Анатольевич
Priority date: 1999-11-30
Filing date: 1999-11-30
Publication date: 2000-12-10

Abstract

Коническая мельница для мокрого помола зерна, содержащая корпус, соосно установленные в нем ротор и статор, состоящие из набора пластин, имеющие размалывающую поверхность, выполненную в виде ножей и канавок между ними, имеющие постоянное живое сечение, при этом канавки на поверхности ротора и статора образуют зигзагообразную линию, проходное сечение канавок уменьшается от первого до последнего ряда пластин, наклон канавок на каждой последующей пластине противоположен предыдущей, а также противоположны на пластинах одного уровня ротора и статора, отличающаяся тем, что между пластинами с канавками установлены пластины без них, шириной от 1/6 до 1/8 ширины пластин с канавками и ширина каждой пары соответствующих пластин с канавками и без, перекрывает половину ширины противоположной пары.A conic mill for wet grinding of grain, containing a housing, a rotor and a stator coaxially mounted in it, consisting of a set of plates, having a grinding surface made in the form of knives and grooves between them, having a constant live section, while the grooves on the surface of the rotor and stator form a zigzag line, the passage section of the grooves decreases from the first to the last row of plates, the inclination of the grooves on each subsequent plate is opposite to the previous one, and also opposite on the plates of the same rotor level and a stator, characterized in that between the plates with grooves are installed plates without them, with a width of 1/6 to 1/8 of the width of the plates with grooves and the width of each pair of corresponding plates with grooves and without overlaps half the width of the opposite pair.

Description

Коническая мельница для мокрого помолаWet grinding cone mill

Полезная модель относится к конструкции устройства для мокрого помола частиц средней и малой твердости твердой фазы суспензий и может быть использована в пищевой, химичесжой и сельскохозяйственной промышленности.The invention relates to the design of a device for wet grinding of particles of medium and low hardness of the solid phase of suspensions and can be used in food, chemical and agricultural industries.

Известны различные конструкции конических мельниц для помола волокнистых материалов, выполненных в виде корпуса, статора и ротора с ножами на поверхностях и канавками между ними. Коническая мельница для размола волокнистых материалов по а. с. №1388497 М. кл. U21D1/22, 1988 г., содержит размалывающий ротор и статор с выточенными на их рабочих поверхностях ножами и канавками между ними, каждая из канавок статора в направлении ее образующей имеет форму сопряженных между собой дугообразных впадин. Однако такая конструкция сложна Б изготовлении, имеет большое сопротивление материала при входе в рабочую полость и не обеспечивает качество размола частиц твердой фазы суспензий. Известна так же коническая мельница для помола волокнистых материалов, содержащая корпус, соосно смонтированный в корпус© статор, секционированный по высот©There are various designs of conical mills for grinding fibrous materials, made in the form of a housing, a stator and a rotor with knives on surfaces and grooves between them. Conical mill for grinding fibrous materials according to a. with. No. 1388497 M. cl. U21D1 / 22, 1988, contains a grinding rotor and a stator with knives carved on their working surfaces and grooves between them, each of the stator grooves in the direction of its generatrix has the form of arcuate hollows interconnected. However, such a design is difficult to manufacture, has a high material resistance at the entrance to the working cavity and does not ensure the quality of the grinding of particles of the solid phase of suspensions. Also known is a conical mill for grinding fibrous materials, comprising a housing coaxially mounted in the housing © stator, partitioned by height ©

М. Кл- D21D1/22 В02С23/00M. Cl- D21D1 / 22 V02C23 / 00

зернаgrains

поперечными перегородками, и ротор, выполненные в видеtransverse partitions, and the rotor made in the form

усеченных конусов, рабочие поверхности которых снабжены ножами и канавками между ними прямоугольного поперечного сечения одинаковой длины, а угол между кромками ножей статора и ротора в плоскости развертки составляет 5-85° (см. а. с. N1289935, М. кл. D21D1/22, 1987 г.)- Однако такая конструкция не обеспечивает стабильную работу мельницы и достаточное качество размола твердой фазы суспензий.truncated cones, the working surfaces of which are equipped with knives and grooves between them of rectangular cross-section of the same length, and the angle between the edges of the stator and rotor knives in the plane of the scan is 5-85 ° (see A. page N1289935, M. class. D21D1 / 22 , 1987) - However, this design does not ensure the stable operation of the mill and the sufficient quality of grinding the solid phase of the suspensions.

Также известна мельница для помола волокнистых материалов, содержащая корпус, соосно установленные в нем статор и ротор, имеющие размалывающие поверхности, выполненные в виде ножей и канавок между ними, причем статор и ротор состоят из набора пластин с полукруглыми выемками на рабочих поверхностях, имеющие постоянное живое сечение на всех пластинах, при этом смежные пластины смещены одна относительно другой с образованием канавок зубцеобразного профиля (см. а. с. №1418372 М. кл. D21D1/22, 1988 г.). Однако эта мельница имеет большое сопротивление на входе измельчаемого материала в зону измельчения, обусловленное резкой сменой направления течения суспензии и резким 1.{еньшением живого сечения. Кратковременное пребывание материала в зоне размола, обусловленное расположением канавок по оси мельницы, не позволяет получить стабильный фракционный состав измельченного материала, особенно при размоле твердой фазы суспензии. установленные в нем ротор и статор, состоящие изAlso known is a mill for grinding fibrous materials, comprising a housing, a stator and a rotor coaxially mounted in it, having grinding surfaces made in the form of knives and grooves between them, the stator and rotor consisting of a set of plates with semicircular recesses on the working surfaces, having a constant live cross-section on all plates, while adjacent plates are displaced one relative to the other with the formation of grooves of the tooth-like profile (see A. with. No. 1418372 M. class. D21D1 / 22, 1988). However, this mill has a large resistance at the entrance of the material being ground into the grinding zone, due to a sharp change in the direction of flow of the suspension and a sharp 1. {decrease in the live section. Short-term residence of the material in the grinding zone, due to the location of the grooves along the axis of the mill, does not allow to obtain a stable fractional composition of the crushed material, especially when grinding the solid phase of the suspension. the rotor and stator installed in it, consisting of

набора пластин, имеюище размалывающую поверхность выполненную в виде ножей и канавок между ними, имеющие постоянное живое сечение, при этом канавки на поверхности ротора и статора образуют зигзагообразную линию, отличающаяся тем, что канавки между ножами на пластинах ротора и статора выполнены наклонно по отношению к оси мельницы, проходное сечение канавок уменьшается от первого до последнего ряда пластин, наклон канавок на каждой последующей пластине противоположен предыдущей, а так же противоположны на пластинах одного уровня ротора и статора, на валу ротора со стороны меньшего основания установлен диск со штырями(см. п. м. №8973 М. кл. D21D1/22, В02С23/00, 1997 г.)- Однако при измельчении в мельнице такой конструкции, наблюдается прохождение части материала через мельницу без измельчения.a set of plates, having a grinding surface made in the form of knives and grooves between them, having a constant live section, while the grooves on the surface of the rotor and stator form a zigzag line, characterized in that the grooves between the knives on the rotor and stator plates are made obliquely with respect to the axis mills, the passage section of the grooves decreases from the first to the last row of plates, the slope of the grooves on each subsequent plate is opposite to the previous one, and also opposite on the plates of the same rotor level and stator, a disk with pins is installed on the rotor shaft from the side of the smaller base (see item No. 8973 M. class. D21D1 / 22, В02С23 / 00, 1997) - However, when grinding in a mill of such a design, passage is observed parts of the material through the mill without grinding.

В основу полезной модели поставлена задача создать такую конструкцию конической мельницы, которая обеспечивала бы устойчивую работу мельницы с получением стабильного фракционного состава измельченного материала заданного интервала и увеличения степени измельчения.The utility model is based on the task of creating a cone mill design that would ensure the stable operation of the mill with obtaining a stable fractional composition of the crushed material of a given interval and increasing the degree of grinding.

Поставленная задача решается конструкцией мельницы для размола материала, содержащей корпус, соосно установленные в нем статор и ротор, состоящий из набора пластин и имеющие размалывающую поверхность, выполненную в виде ножей и канавок между ними, имеющие постоянное поперечное живое сечение на всех пластинах, при этом канавки на поверхности ротора и статора образуют зигзагообразную линию, канавки между ножами на пластинах ротора и статора выполнены наклонно поThe problem is solved by the design of a mill for grinding material containing a housing, a stator coaxially mounted in it and a rotor consisting of a set of plates and having a grinding surface made in the form of knives and grooves between them, having a constant transverse live section on all plates, while the grooves on the surface of the rotor and stator form a zigzag line, the grooves between the knives on the plates of the rotor and stator are made obliquely along

3 отношению к оси мельницы, проходное сечение канавок3 relative to the axis of the mill, the cross section of the grooves

уменьшается от первого до последнего ряда пластин, наклон канавок на каждой последующей пластине противоположен предыдущей, а так же противоположны на пластинах одного уровня ротора и статора, отличающаяся тем, что между измельчающих пластин с канавками установлены пластины без канавок, шириной от 1/6 до 1/8 ширины пластины с канавками и каждая пара соответствующих пластин с канавками и без, перекрывает половину суммарной ширины противоположной пары.decreases from the first to the last row of plates, the slope of the grooves on each subsequent plate is opposite to the previous one, as well as opposite on the plates of the same rotor and stator level, characterized in that plates without grooves are installed between the grinding plates with grooves, from 1/6 to 1 wide / 8 the width of the plate with grooves and each pair of corresponding plates with grooves and without, overlaps half the total width of the opposite pair.

Такое конструктивное выполнение мельницы способствует измельчению твердой фазы суспензии не только резанием и касательными напряжениями в зазоре ротора и статора, но и кавитацией, образующейся при создании импульсов сжатия и разрежения, что позволяет достичь устойчивой работы мельницы с получением стабильного фракционного состава измельченного материала заданного интервала, а также увеличение степени измельчения.Such a constructive implementation of the mill contributes to the grinding of the solid phase of the suspension not only by cutting and tangential stresses in the gap of the rotor and stator, but also by cavitation formed during the creation of compression and rarefaction pulses, which allows achieving stable mill operation with obtaining a stable fractional composition of the crushed material of a given interval, and also an increase in the degree of grinding.

Полезная модель поясняется чертежами, где на фиг.1 представлен продольном разрез предлагаемой конической мельницы.The utility model is illustrated by drawings, where in Fig.1 shows a longitudinal section of the proposed conical mill.

Коническая мельница состоит из корпуса 1 и соосно установленных в нем ротора 2 и статора 3. Ротор выполнен в виде усеченного конуса и состоит из набора пластин 4 и 5. Статор 3 также состоит из набора пластин б и 7. Каждая последующая пара пластин ротора 4 и 5 начинается в центре пары б и 7, и наоборот. Пластины 4, ротора 2, и 6, статора 3, имеют на рабочей поверхности ножи 8 и канавки между ними 9. Канавки выполнены в виде прямоугольного сечения. Канавки 8 выполнены наклонно по отношенивэ к оси мельницы и на каж4 дои последующей пластине 4, ротора 2. и б, статора 3,The conic mill consists of a housing 1 and a rotor 2 and a stator 3 coaxially mounted in it. The rotor is made in the form of a truncated cone and consists of a set of plates 4 and 5. Stator 3 also consists of a set of plates b and 7. Each subsequent pair of plates of the rotor 4 and 5 begins in the center of pairs b and 7, and vice versa. The plates 4, rotor 2, and 6, the stator 3, have knives 8 on the working surface and grooves between them 9. The grooves are made in the form of a rectangular section. The grooves 8 are made obliquely in relation to the axis of the mill and on each subsequent plate 4, rotor 2. and b, stator 3,

наклонены в противоположную сторону по отношению к предыдущей пластине. Наклон канавок на пластинах 4 и б одного ряда противоположен друг другу. Такое расположение канавок 9 обуславливает то, что канавки на поверхности ротора 2 и статора 3 образуют зигзагообразную линию. Проходное сечение каждой канавки 9 пластин 4 и 6 уменьшае тся от первого ряда до последнего, однако общее живое сечение всех канавок на каждой пластине постоянно. Коническая мельница снабжена входным 10 и выходным 11 патрубками.tilted in the opposite direction with respect to the previous plate. The slope of the grooves on the plates 4 and b of one row is opposite to each other. Such an arrangement of the grooves 9 causes the grooves on the surface of the rotor 2 and the stator 3 to form a zigzag line. The cross section of each groove of 9 plates 4 and 6 decreases from the first row to the last, however, the total live section of all grooves on each plate is constant. The cone mill is equipped with inlet 10 and outlet 11 nozzles.

Коническая мельница работает следующим образом. Перерабатываемая суспензия зерна, поступает через входной патрубок 10 в рабочую полость мельницы, где попадает в зазор между рабочими поверхностями ротора 2 и статора 3 первого ряда пластин 4 и б и распределяется по канавкам 9. За счет центробежного эффекта твердая фаза отбрасывается из канавок 9 ротора 2 в канавки статора 3, при этом пересекает режущие кромки ножей 8, где измельчается резанием и разрывающими касательньши напряжениями в зазоре. При подходе суспензии к концу пластины б происходит резкое уменьшение живого сечения потока и материал переходит на канавки 9 ротора 2 следующего ряда пластин 4. Во время перехода опять осуществля€ тся процесс резания. Далее цикл повторяется на последующих рядах пластин 4 и 6 до выхода суспензии из мельницы. Канавки 9 пластин 4 и б имеют зигзагообразный вид, благодаря этому увеличивается длина, режущей кромки и предотвращается смятие материала.Conical mill operates as follows. The processed grain suspension enters through the inlet pipe 10 into the working cavity of the mill, where it enters the gap between the working surfaces of the rotor 2 and stator 3 of the first row of plates 4 and b and is distributed along the grooves 9. Due to the centrifugal effect, the solid phase is discarded from the grooves 9 of the rotor 2 into the grooves of the stator 3, while crossing the cutting edges of the knives 8, where it is crushed by cutting and tearing tangential stresses in the gap. When the suspension approaches the end of plate b, the living section of the flow sharply decreases and the material passes to the grooves 9 of the rotor 2 of the next row of plates 4. During the transition, the cutting process is carried out again. Next, the cycle is repeated on subsequent rows of plates 4 and 6 until the suspension exits the mill. The grooves 9 of the plates 4 and b have a zigzag appearance, thereby increasing the length of the cutting edge and preventing the material from wrinkling.

5 5

Конструктивное выполнение ротора 2 и статора 3 с зигзагообразной поверхностью канавок создает при работе периодически возникающие области повышенного и пониженного давле ния, что приводит к возникновению в суспензии кавитации. Поэтому кроме резания и измельчения касательными напряжениями, измельчение материала осуществляется также кавитацией. Области перепадов давления образуются во время перекрытия проходного сечения перехода из канавок 9 статора 3 в канавки 9 ротора 2 или в обратном направлении соответствующими ножами 8 при вращении ротора 2. В области пониженного давления происходит разрыв сплошности жидкости с образованием множества кавитационных пузырьков. При охлопывании этих пузырьKOEJ в области повышенного давления образуется местное повышение давления, разрушающее твердую фазу суспензии. Измельченный материал при выходе из зазора ротора выводится из мельницы через патрубок. 11. Таким образом, измельчение твердой фазы суспензии в предлагаемой конической мельнице осуществляется в нескольких стадиях резанием ножами 8 ротора 2 и статора 3, касательными напряжениями, а также кавитацией.The structural design of the rotor 2 and stator 3 with a zigzag groove surface during operation creates periodically occurring regions of increased and decreased pressure, which leads to the appearance of cavitation in the suspension. Therefore, in addition to cutting and grinding by shear stresses, grinding of the material is also carried out by cavitation. The regions of pressure drops are formed during the overlap of the passage section of the transition from the grooves 9 of the stator 3 to the grooves 9 of the rotor 2 or in the opposite direction with the corresponding knives 8 when the rotor 2 is rotated. When theseKOEJ bubbles collapse in the high-pressure region, a local pressure increase is formed, which destroys the solid phase of the suspension. The crushed material at the exit from the gap of the rotor is discharged from the mill through the pipe. 11. Thus, the grinding of the solid phase of the suspension in the proposed conical mill is carried out in several stages by cutting with knives 8 of the rotor 2 and stator 3, shear stresses, as well as cavitation.

Благодаря предложенной конструкции полезной модели достигается устойчивая работа мельницы с получением стабильного фракционного состава измельченного материала заданного интервала и увеличения степени измельчения.Thanks to the proposed design of the utility model, stable operation of the mill is achieved with obtaining a stable fractional composition of the crushed material of a given interval and an increase in the degree of grinding.

Claims

A conic mill for wet grinding of grain, containing a housing, a rotor and a stator coaxially mounted in it, consisting of a set of plates, having a grinding surface made in the form of knives and grooves between them, having a constant live section, while the grooves on the surface of the rotor and stator form a zigzag line, the passage section of the grooves decreases from the first to the last row of plates, the inclination of the grooves on each subsequent plate is opposite to the previous one, and also opposite on the plates of the same rotor level and a stator, characterized in that between the plates with grooves are installed plates without them, with a width of 1/6 to 1/8 of the width of the plates with grooves and the width of each pair of corresponding plates with grooves and without overlaps half the width of the opposite pair.