RU2029621C1 - Material vortex grinding method - Google Patents

Material vortex grinding method Download PDF

Info

Publication number
RU2029621C1
RU2029621C1 SU5065596A RU2029621C1 RU 2029621 C1 RU2029621 C1 RU 2029621C1 SU 5065596 A SU5065596 A SU 5065596A RU 2029621 C1 RU2029621 C1 RU 2029621C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
nozzle
carried out
gas
jet
walls
Prior art date
Application number
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Владимир Николаевич Сорокин
Original Assignee
Владимир Николаевич Сорокин
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Владимир Николаевич Сорокин filed Critical Владимир Николаевич Сорокин
Priority to SU5065596 priority Critical patent/RU2029621C1/en
Priority to PCT/RU1992/000224 priority patent/WO1994008719A1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2029621C1 publication Critical patent/RU2029621C1/en

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B02—CRUSHING, PULVERISING, OR DISINTEGRATING; PREPARATORY TREATMENT OF GRAIN FOR MILLING
    • B02C—CRUSHING, PULVERISING, OR DISINTEGRATING IN GENERAL; MILLING GRAIN
    • B02C19/00—Other disintegrating devices or methods
    • B02C19/06—Jet mills
    • B02C19/061—Jet mills of the cylindrical type

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Food Science & Technology (AREA)
  • Grinding And Polishing Of Tertiary Curved Surfaces And Surfaces With Complex Shapes (AREA)
  • Disintegrating Or Milling (AREA)

Abstract

FIELD: production of atomized materials. SUBSTANCE: method involves exposing material to be ground to vertex flow in closed space, with vortex flow being generated by interacting gas streams, which are supplied by nozzles; providing physical action on boundary layer of stream in nozzle and discharging powder-and-gas mixture from grinding zone through walls of closed housing. EFFECT: increased efficiency in grinding of viscous and solid materials. 9 cl, 5 dwg

Description

Изобретение относится к способам получения дисперсных порошков, суспензий, аэрозолей, тонкого и сверхтонкого измельчения материалов, а именно к способу вихревого измельчения материалов, и может быть использовано в различных отраслях промышленности: химической, строительной, цементной, пищевой, медицинской и других. The invention relates to methods for producing dispersed powders, suspensions, aerosols, fine and ultrafine grinding of materials, and in particular to a method of vortex grinding of materials, and can be used in various industries: chemical, construction, cement, food, medical and others.

Известен способ вихревого измельчения материалов, включающий ввод газовых струй под углом к радиусу зоны измельчения, ограниченной боковой и торцовыми стенками, образование вихря с высокой скоростью вращения, подачу частиц и вовлечение их в вихревое движение, вывод измельченной пылегазовой смеси (1). Данный способ измельчения , совмещенный с классификацией и возвратом на домол крупных частиц, удобен для пользователя. Но он не позволяет осуществлять измельчение вязких и твердых материалов из-за относительно невысоких скоростей вращения потока в вихре, не превышающих входную скорость. Это связано с потерей скорости струи на входе в камеру из-за ее расширения, потерей энергии потока на перемещение частиц по восходящему и нисходящему каналам и на разгон частиц, возвращаемых на домол. A known method of vortex grinding of materials, including the introduction of gas jets at an angle to the radius of the grinding zone bounded by the side and end walls, the formation of a vortex with a high speed of rotation, the supply of particles and their involvement in the vortex movement, the output of the crushed dust and gas mixture (1). This method of grinding, combined with the classification and return to the dome of large particles, is convenient for the user. But it does not allow grinding viscous and solid materials due to the relatively low speeds of rotation of the flow in the vortex, not exceeding the input speed. This is due to the loss of the speed of the jet at the entrance to the chamber due to its expansion, the loss of flow energy for the movement of particles along the ascending and descending channels and for the acceleration of particles returned to the dome.

Известен способ вихревого измельчения материалов, включающий ввод газовых струй под углом к радиусу зоны измельчения, ограниченной боковой и торцовыми стенками, образование внутри нее вихря с высокой скоростью вращения, подачу частиц и вовлечение их в вихревое движение, вывод измельченной пылегазовой смеси через центральное отверстие (Патент Японии 48-42905, кл. В 02 С 19/06, 1973). В указанном способе измельчения энергия потока используется только на преодоление сопротивления вращения, поэтому поток разгоняется до скоростей больше входных в 1,2-1,3 раза. A known method of vortex grinding of materials, including the introduction of gas jets at an angle to the radius of the grinding zone bounded by the side and end walls, the formation of a vortex inside it with a high speed of rotation, the supply of particles and their involvement in the vortex movement, the output of the crushed dust and gas mixture through a central hole (Patent Japan 48-42905, class B 02 C 19/06, 1973). In this method of grinding, the flow energy is used only to overcome the rotation resistance, therefore, the flow is accelerated to speeds greater than the input by 1.2-1.3 times.

Однако в указанном способе получаемые скорости вращения потока недостаточны для измельчения вязких и сверхтвердых материалов. Недостаточные скорости вращения связаны со значительной турбулентностью газовых струй на входе в зону измельчения. However, in the specified method, the resulting flow rates are insufficient for grinding viscous and superhard materials. Insufficient rotation speeds are associated with significant turbulence of gas jets at the entrance to the grinding zone.

Известен также способ вихревого измельчения, включающий в себя ввод газовых струй под углом к радиусу зоны измельчения, ограниченной боковой и торцовыми стенками, образование внутри нее вихря с высокой скоростью вращения, подачу частиц и вовлечение их в вихревое движение, вывод измельченной пылегазовой смеси через отверстия в боковой и торцовой стенках (авт.св. СССР N 1533079, кл. В 02 С 19/06, 1987). Отвод части пылегазовой смеси через боковую стенку позволяет снизить статическое давление в зоне измельчения, увеличить скорость вращения и, следовательно, интенсивность взаимодействия частиц. Однако описанный способ не позволяет получить увеличения скорости вращения более чем в 1,3 раза относительно входной окружной скорости из-за тормозящего действия стенок и расширения газовой струи в результате ее интенсивной турбулизации. There is also a known method of vortex grinding, including the introduction of gas jets at an angle to the radius of the grinding zone bounded by the side and end walls, the formation of a vortex inside it with a high speed of rotation, the supply of particles and their involvement in the vortex movement, the output of the crushed dust and gas mixture through the openings side and end walls (ed. St. USSR N 1533079, class B 02 С 19/06, 1987). The removal of part of the dust and gas mixture through the side wall allows you to reduce the static pressure in the grinding zone, increase the speed of rotation and, therefore, the intensity of the interaction of particles. However, the described method does not allow to obtain an increase in the rotational speed by more than 1.3 times relative to the input peripheral speed due to the inhibitory effect of the walls and the expansion of the gas stream as a result of its intense turbulization.

В основу изобретения положена задача создания способа вихревого измельчения материала, который обеспечил бы увеличение длины начального участка взаимодействующих газовых струй с шириной, близкой ширине щели, и утончение слоя смешения. The basis of the invention is the creation of a method of vortex grinding of the material, which would provide an increase in the length of the initial section of the interacting gas jets with a width close to the width of the gap, and thinning the mixing layer.

Поставленная задача решается тем, что в способе вихревого измельчения материала воздействуют на измельчаемый материал в замкнутом пространстве вихревым потоком, образованным приводимыми во взаимодействие турбулентными газовыми струями, подаваемыми из плоских или осесимметричных сопел, и образованную пылегазовую смесь выводят через стенки замкнутого пространства, согласно изобретению для заданной скорости вихревого потока доводят отношение масштаба турбулентности приводимых во взаимодействие газовых струй по меньшей мере к одному из поперечных размеров сопла до величины менее 0,1 и интенсивность турбулентности до величины менее 5% путем физического воздействия на пограничный слой в сопле. The problem is solved in that in the method of vortex grinding of the material, the material being crushed in a confined space is acted upon by a vortex stream formed by interacting turbulent gas jets supplied from plane or axisymmetric nozzles, and the formed dust-gas mixture is discharged through the walls of the closed space according to the invention for a given the vortex flow velocities bring the ratio of the turbulence scale of the gas jets brought into interaction to at least one from the transverse dimensions of the nozzle to a value of less than 0.1 and the intensity of turbulence to a value of less than 5% by physically affecting the boundary layer in the nozzle.

Описанный способ позволяет снижать параметры турбулентности и стабилизировать вводимые газовые струи, что обеспечивает увеличение длины начального участка струи шириной, близкой ширине щели, уменьшение эжекции, утончение слоя смешения и ослабление турбулентного перемешивания в струе, то есть сохранение высоких скоростей газа, близких к скорости в сопле. В результате скорость вращения пылегазовой смеси в зоне измельчения увеличивалась в 1,8-2,1 раза по сравнению с входной, что позволило измельчать полиэтилен высокого давления, фторопласт, латунь, нитриды бора. The described method allows to reduce the turbulence parameters and stabilize the injected gas jets, which ensures an increase in the length of the initial section of the jet with a width close to the width of the slit, a decrease in ejection, a thinning of the mixing layer, and weakening of turbulent mixing in the jet, i.e., maintaining high gas velocities close to the velocity in the nozzle . As a result, the rotation speed of the dust-gas mixture in the grinding zone increased by 1.8-2.1 times compared with the input, which allowed grinding high pressure polyethylene, fluoroplastic, brass, boron nitrides.

Для сохранения стабильности процесса измельчения материалов необходимо следить за скоростью ядра газовой струи и при ее уменьшении относительно заданной величины уменьшать масштаб и/или интенсивность турбулентности. To maintain the stability of the process of grinding materials, it is necessary to monitor the speed of the core of the gas stream and, when it decreases relative to a given value, reduce the scale and / or intensity of turbulence.

Стабилизировать струю можно, осуществляя температурное воздействие на нее. При нагреве пограничного слоя струи увеличивается его вязкость и возникающие турбулентные возмущения диссипируют в нем с большей интенсивностью. Это позволяет сохранять высокую скорость в ядре струи. Однако такой способ требует дополнительных энергетических затрат. It is possible to stabilize the jet by implementing a temperature effect on it. When the boundary layer of the jet is heated, its viscosity increases and the resulting turbulent disturbances dissipate in it with greater intensity. This allows you to maintain high speed in the jet core. However, this method requires additional energy costs.

Возможен вариант стабилизации струи путем воздействия высокочастотным газовым возмущением. Такое воздействие не требует дополнительных внешних энергетических затрат и может быть осуществлено с помощью размещения по меньшей мере на одной из стенок сопла у его выхода полого звукового резонатора. Такое воздействие на струю наиболее эффективно, так как высокочастотные газовые возмущения действуют по всему объему струи и препятствуют интенсификации параметров турбулентности потока в ней. Однако эти возмущения отрицательно сказываются на окружающей среде и требуют тщательной звукоизоляции. A variant of stabilization of the jet by exposure to a high-frequency gas disturbance is possible. Such an effect does not require additional external energy costs and can be achieved by placing at least one of the nozzle walls at its outlet a hollow sound resonator. Such an effect on the jet is most effective, since high-frequency gas disturbances act throughout the entire volume of the jet and prevent the intensification of the flow turbulence parameters in it. However, these disturbances negatively affect the environment and require careful soundproofing.

Стабилизировать струю можно также, осуществляя механическое воздействие на ее пограничный слой. The jet can also be stabilized by mechanically acting on its boundary layer.

Наиболее простым способом осуществить механическое воздействие можно с помощью продольных по течению струи ребер по меньшей мере на одной из стенок на его выходе. Указанные ребра разрезают поток на узкие струйки, в которых турбулентные возмущения более мелкие, поэтому уменьшаются параметры турбулентности струи в целом. В этом случае воздействие осуществляется только в пределах пограничного слоя и не проникает внутрь струи. В некоторых случаях такое воздействие является недостаточным. The simplest way to carry out a mechanical action is by using ribs longitudinal in the stream of the jet at least on one of the walls at its outlet. These ribs cut the flow into narrow streams in which the turbulent disturbances are smaller, therefore, the turbulence parameters of the jet as a whole are reduced. In this case, the effect is carried out only within the boundary layer and does not penetrate into the jet. In some cases, this effect is insufficient.

Более эффективным механическим воздействием на пограничный слой струи является воздействие, которое осуществляется с помощью установленной на стенке сопла по меньшей мере одной пластины с упругими подвижными лентами, расположенными вдоль направления струи и закрепленными одним концом на вышеуказанной пластине. Механические возмущения, создаваемые колебаниями гибких лент в струе, частично проходят внутрь струи, способствуя лучшей стабилизации струи. Однако надежность лент не велика. Ленты имеют малую толщину и при эксплуатации быстро выходят из строя, отрываясь от пластин. A more effective mechanical action on the boundary layer of the jet is the effect that is carried out using at least one plate mounted on the nozzle wall with elastic movable tapes located along the direction of the jet and fixed at one end to the above plate. Mechanical disturbances created by vibrations of flexible tapes in the jet partially pass into the jet, contributing to better stabilization of the jet. However, the reliability of the tapes is not great. The tapes have a small thickness and during operation quickly fail, breaking away from the plates.

Более надежным и эффективным является механическое возмущение, создаваемое подпружиненной пластиной, установленной в пазу по меньшей мере в одной из стенок сопла на его выходе. При таком воздействии создаваемые колеблющейся пластиной пульсации проникают внутрь струи и способствуют большей ее стабилизации. More reliable and effective is the mechanical disturbance created by a spring-loaded plate installed in a groove in at least one of the walls of the nozzle at its exit. With this effect, the pulsations created by the oscillating plate penetrate the jet and contribute to its greater stabilization.

На фиг. 1 изображен продольный разрез устройства, сопла которого имеют полые резонаторы; на фиг.2 - сечение А-А устройства на фиг.1; на фиг.3 - продольный разрез сопла устройства с установленными на его выходе продольными ребрами; на фиг.4- продольный разрез сопла, снабженного гибкими подвижными лентами; на фиг.5 - продольный разрез сопла, снабженного подпружиненной пластиной. In FIG. 1 shows a longitudinal section through a device whose nozzles have hollow resonators; figure 2 is a section aa of the device of figure 1; figure 3 is a longitudinal section of the nozzle of the device with longitudinal ribs installed at its exit; figure 4 is a longitudinal section of a nozzle equipped with flexible movable tapes; figure 5 is a longitudinal section of a nozzle provided with a spring-loaded plate.

Рассмотрим устройство на фиг. 1 и 2, которое реализует предлагаемый способ. Consider the device of FIG. 1 and 2, which implements the proposed method.

Это устройство содержит зону 1 измельчения, образованную боковой стенкой 2 и торцовыми стенками 3, которые охвачены полым пыленепроницаемым кожухом 4 для изоляции зоны 1 измельчения от окружающей среды. На верхней торцовой стенке 3 закреплен пылепровод системы 5 загрузки, а также на торцовой стенке 3 имеется центральное отверстие отвода пылегазовой смеси 6. Боковая стенка 2 (фиг.2) снабжена двумя плоскими соплами 7 для формирования газовых струи и патрубками 8 для вывода пылегазовой смеси. На торцовых стенках 3 также имеются патрубки 8 для вывода пылегазовой смеси. Пыленепроницаемый кожух 4 снабжен трубой 9 для отвода пылегазовой смеси. Сопла 7 на выходе имеют полые резонаторы 10, представляющие собой канавки на противолежащих стенках сопла, расположенные со сдвигом относительно друг друга. Сечение канавок может быть любым, например, как показано на фиг.2, круглого и прямоугольного сечения. This device comprises a grinding zone 1 formed by a side wall 2 and end walls 3, which are enclosed by a hollow dustproof casing 4 to isolate the grinding zone 1 from the environment. The dust pipe of the loading system 5 is fixed on the upper end wall 3, and also on the end wall 3 there is a central hole for removing the dust and gas mixture 6. The side wall 2 (Fig. 2) is equipped with two flat nozzles 7 for forming a gas jet and nozzles 8 for removing the dust and gas mixture. On the end walls 3 there are also nozzles 8 for outputting the dust and gas mixture. Dustproof casing 4 is equipped with a pipe 9 for removal of dust and gas mixture. The nozzles 7 at the outlet have hollow resonators 10, which are grooves on the opposing walls of the nozzle, located with a shift relative to each other. The section of the grooves can be any, for example, as shown in figure 2, of circular and rectangular cross-section.

Далее рассмотрим работу данного устройства, из которого станет ясна и сущность заявляемого способа. Next, we consider the operation of this device, from which the essence of the proposed method will become clear.

Через оба сопла 7 в зону 1 измельчения подается сжатый воздух, а через верхнюю торцовую стенку 3 по системе 5 загрузки подается измельчаемый материал. Through both nozzles 7, compressed air is supplied to the grinding zone 1, and crushed material is fed through the upper end wall 3 through the loading system 5.

Струя воздуха, формируемая в сопле 7, испытывает воздействие высокочастотными газовыми возмущениями, которые возникают при затекании воздуха в резонаторы 10. В результате такого воздействия масштаб турбулентности относительно ширины сопла уменьшается до величины менее 0,1, а интенсивность турбулентности - до величины 5%. В этом случае сформированная струя не разрушается на длине до 40 калибров. Сформированные таким образом две струи, направленные навстречу друг другу, закручиваются в зоне измельчения и образуют вихрь со скоростью вращения, выше входной. Твердые частицы подаваемого материала вовлекаются в вихревое движение и, взаимодействуя между собой и со стенками 2 и 3, измельчаются. За счет повышения скорости струй процесс измельчения происходит более интенсивно. Измельченный материал удаляется из зоны измельчения 1 через отверстие 6, патрубки 8 в трубу 9. Через трубу 9 измельченный материал выводится из устройства. The air stream generated in the nozzle 7 is affected by high-frequency gas disturbances that occur when air flows into the resonators 10. As a result of this effect, the turbulence scale relative to the nozzle width decreases to less than 0.1, and the turbulence intensity decreases to 5%. In this case, the formed jet does not collapse over a length of up to 40 calibers. Formed in this way, two jets directed towards each other are twisted in the grinding zone and form a vortex with a rotation speed higher than the input. The solid particles of the feed material are involved in a vortex motion and, interacting with each other and with walls 2 and 3, are crushed. By increasing the speed of the jets, the grinding process is more intense. The crushed material is removed from the grinding zone 1 through the hole 6, nozzles 8 into the pipe 9. Through the pipe 9, the crushed material is removed from the device.

Из вышеприведенного следует, что в способе вихревого измельчения материала, заключающемся в воздействии на измельчаемый материал в замкнутом пространстве вихревым потоком, образованным приводимыми во взаимодействие турбулентными газовыми струями, подаваемыми из сопел, и в выводе образованной пылегазовой смеси через стенки замкнутого пространства, согласно изобретению для заданной скорости вихревого потока доводят отношение масштаба турбулентности приводимых во взаимодействие газовых струи по меньшей мере к одному из поперечных размеров сопла до величины менее 0,1 и интенсивности турбулентности до величины менее 5% путем физического воздействия на пограничный слой в сопле. From the above it follows that in the method of vortex grinding of material, which consists in exposing the material to be crushed in a confined space by a vortex stream formed by the interaction of turbulent gas jets supplied from the nozzles, and in discharging the formed dust-gas mixture through the walls of the enclosed space according to the invention for a given the vortex flow velocities bring the ratio of the turbulence scale of the interacting gas jets to at least one of the transverse p zmerov nozzle to less than 0.1 and turbulence intensity to less than 5% by physical influence on the boundary layer in the nozzle.

Для поддержания стабильности процесса измельчения материала необходимо следить за продольной скоростью струи. Это можно осуществить с помощью датчика 11 - К термоанемометра, установленного на боковой стенке 2 (фиг.1). To maintain the stability of the process of grinding material, it is necessary to monitor the longitudinal velocity of the jet. This can be done using the sensor 11 - K of the hot-wire anemometer mounted on the side wall 2 (figure 1).

При уменьшении продольной скорости стpуи, которая прямо зависит от увеличения масштаба турбулентности и/или интенсивности турбулентности, дополнительно налагают возмущения на пограничный слой струи от внешнего источника, например, осуществляя нагрев стенок сопла 7 (не показано). При нагреве стенок сопла 7 происходит нагрев пограничного слоя струи и увеличение вязкости пограничного слоя, что препятствует росту интенсивности турбулентности струи в целом. With a decrease in the longitudinal velocity of the jet, which directly depends on the increase in the scale of turbulence and / or the intensity of turbulence, additional disturbances are imposed on the boundary layer of the jet from an external source, for example, by heating the walls of nozzle 7 (not shown). When the walls of the nozzle 7 are heated, the boundary layer of the jet is heated and the viscosity of the boundary layer increases, which prevents the growth of the turbulence intensity of the jet as a whole.

На фиг. 3 изображено сопло 7, одна стенка которого снабжена тонкими ребрами 12, которые расположены по всей ширине стенки сопла 7 вдоль подаваемой струи. Разрезая пограничный слой струи ребрами 12, снижают интенсивность турбулентности в струе, что позволяет на выходе сопла 7 уменьшить уровень снижения скорости и увеличить длину струи. In FIG. 3 shows a nozzle 7, one wall of which is provided with thin ribs 12, which are located along the entire width of the wall of the nozzle 7 along the feed stream. By cutting the boundary layer of the jet with ribs 12, the intensity of turbulence in the jet is reduced, which makes it possible to reduce the rate of decrease in speed and increase the length of the jet at the nozzle exit 7.

На фиг. 4 изображен другой вариант механического воздействия на пограничный слой струи. В данном случае воздействие осуществляется путем установки на стенке сопла 7 пластины 15 с прикрепленными к ней тонкими гибкими лентами 16. Механизм стабилизации такой же, как был описан выше. Ленты 16 в струе создают вибрации воздуха, которые разбивают турбулентные завихрения на более мелкие, тем самым замедляя процесс разрушения струи в целом. In FIG. 4 shows another embodiment of the mechanical action on the boundary layer of the jet. In this case, the effect is carried out by installing on the wall of the nozzle 7 a plate 15 with attached thin flexible tapes 16. The stabilization mechanism is the same as described above. The tapes 16 in the jet create air vibrations that break turbulent turbulence into smaller ones, thereby slowing down the process of destruction of the jet as a whole.

На фиг.5 изображено сопло 7, в стенке которого имеется паз 17 для размещения в нем пластины 18, прикрепленной к стенке сопла пружиной 19. При движении струи в сопле 7 в пазу 17 создается аэродинамическое разряжение, вытягивающее пластину 18 из паза 17, а пружина 19 возвращает пластину в первоначальное положение. Под действием струи и пружины 19 пластина совершает колебательные движения, которые также создают вибрации воздуха, разбивающие турбулентные завихрения. Figure 5 shows the nozzle 7, in the wall of which there is a groove 17 for accommodating a plate 18 attached to the wall of the nozzle by a spring 19. When the jet moves in the nozzle 7 into the groove 17, an aerodynamic vacuum is created, pulling the plate 18 out of the groove 17, and the spring 19 returns the plate to its original position. Under the action of the jet and the spring 19, the plate makes oscillatory movements, which also create air vibrations, breaking turbulent turbulence.

Далее приводятся сравнительные данные двух способов измельчения без физического воздействия на пограничный слой и с воздействием на него, причем рассматриваются воздействия трех видов: акустические колебания, механическое и температурное воздействие. The following are comparative data of the two grinding methods without physical impact on the boundary layer and with the impact on it, and the impacts of three types are considered: acoustic vibrations, mechanical and thermal effects.

Исходные условия следующие: измельчаемый материал 40 г нитрида бора с размером частиц 1,0-1,4 мм, расход подаваемого газа 3,5 м3/мин при давлении 0,32 МПа.The initial conditions are as follows: ground material 40 g of boron nitride with a particle size of 1.0-1.4 mm, flow rate of the supplied gas 3.5 m 3 / min at a pressure of 0.32 MPa.

Результаты сведены в таблицу. The results are tabulated.

Как видно из таблицы, наилучшие результаты при измельчении сверхтвердого материала нитрида бора были получены вышеописанным способом при использовании акустического воздействия на пограничный слой струи. Этот способ воздействия позволяет получить наиболее мелкий помол частиц за минимальное время. Однако это требует хорошей звукоизоляции. Хорошие результаты с достаточно мелкой фракцией были получены при использовании механического воздействия на пограничный слой струи. As can be seen from the table, the best results when grinding the superhard material of boron nitride were obtained by the above method using acoustic exposure to the boundary layer of the jet. This method of exposure allows to obtain the finest grinding of particles in a minimum time. However, this requires good sound insulation. Good results with a fairly fine fraction were obtained using mechanical action on the jet boundary layer.

Таким образом, указанный способ измельчения позволяет увеличить тонину помола сверхтвердых материалов до размера менее 3 мкм за 6-8 с за счет увеличения частоты и силы ударов частиц друг и друга и неподвижные стенки вследствие увеличения скорости в вихре из-за снижения значений турбулентных характеристик струи. Thus, the specified grinding method allows to increase the fineness of grinding of superhard materials to a size of less than 3 microns in 6-8 s due to an increase in the frequency and force of impacts of particles of each other and fixed walls due to an increase in velocity in the vortex due to a decrease in the turbulent characteristics of the jet.

Claims (9)

1. СПОСОБ ВИХРЕВОГО ИЗМЕЛЬЧЕНИЯ МАТЕРИАЛА, заключающийся в том, что воздействуют на измельчаемый материал в замкнутом пространстве вихревым потоком, образованным приводимыми во взаимодействие турбулентными газовыми струями, подаваемыми из плоских или осесимметричных сопл, и образованную пылегазовую смесь выводят через стенки замкнутого пространства, отличающийся тем, что для заданной скорости вихревого потока доводят отношение масштаба турбулентности приводимых во взаимодействие газовых струй по меньшей мере к одному из поперечных размеров сопла менее 0,1 и интенсивности турбулентности до величины менее 5% путем физического воздействия на пограничный слой в сопле. 1. THE METHOD OF VORTEX GRINDING OF THE MATERIAL, which consists in acting on the crushed material in a confined space by a vortex stream formed by the interaction of turbulent gas jets supplied from flat or axisymmetric nozzles, and the formed dust-gas mixture is discharged through the walls of the closed space, characterized in that for a given speed of the vortex flow, the ratio of the turbulence scale of the interacting gas jets to at least one of the transverse the nozzle size is less than 0.1 and the turbulence intensity is up to less than 5% by physical action on the boundary layer in the nozzle. 2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что при уменьшении ядра газовой струи относительно заданной величины уменьшают масштаб и/или интенсивность турбулентности. 2. The method according to p. 1, characterized in that when the core of the gas stream is reduced relative to a given value, the scale and / or intensity of turbulence is reduced. 3. Способ по п.1, отличающийся тем, что физическое воздействие осуществляют температурным режимом. 3. The method according to claim 1, characterized in that the physical effect is carried out by the temperature regime. 4. Способ по п.1, отличающийся тем, что физическое воздействие осуществляют высокочастотным газовым возмущением. 4. The method according to claim 1, characterized in that the physical effect is carried out by high-frequency gas perturbation. 5. Способ по п.4, отличающийся тем, что воздействие высокочастотным газовым возмущением осуществляют путем размещения на стенке сопла у его выхода полого звукового резонатора. 5. The method according to claim 4, characterized in that the exposure to high-frequency gas disturbances is carried out by placing a hollow sound resonator on the nozzle wall at its exit. 6. Способ по п.1, отличающийся тем, что физическое воздействие осуществляют механически. 6. The method according to claim 1, characterized in that the physical effect is carried out mechanically. 7. Способ по п.6, отличающийся тем, что механическое воздействие осуществляют путем размещения подпружиненной пластины в пазу по меньшей мере одной из стенок сопла на его выходе. 7. The method according to claim 6, characterized in that the mechanical action is carried out by placing a spring-loaded plate in the groove of at least one of the walls of the nozzle at its exit. 8. Способ по п.6, отличающийся тем, что механическое воздействие осуществляют путем размещения по меньшей мере на одной из стенок сопла пластины с упругими подвижными лентами, расположенными вдоль направления струи и прикрепленными одним концом к указанной пластине. 8. The method according to claim 6, characterized in that the mechanical action is carried out by placing at least one of the walls of the nozzle plate with elastic movable bands located along the direction of the jet and attached at one end to the specified plate. 9. Способ по п.6, отличающийся тем, что механическое воздействие осуществляют путем размещения продольных по течению струй ребер на выходе сопла. 9. The method according to claim 6, characterized in that the mechanical effect is carried out by placing longitudinal along the stream of jets of ribs at the exit of the nozzle.
SU5065596 1992-10-12 1992-10-12 Material vortex grinding method RU2029621C1 (en)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU5065596 RU2029621C1 (en) 1992-10-12 1992-10-12 Material vortex grinding method
PCT/RU1992/000224 WO1994008719A1 (en) 1992-10-12 1992-12-01 Process for comminution of materials by turbulence

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU5065596 RU2029621C1 (en) 1992-10-12 1992-10-12 Material vortex grinding method

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2029621C1 true RU2029621C1 (en) 1995-02-27

Family

ID=21614856

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU5065596 RU2029621C1 (en) 1992-10-12 1992-10-12 Material vortex grinding method

Country Status (2)

Country Link
RU (1) RU2029621C1 (en)
WO (1) WO1994008719A1 (en)

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1997033695A1 (en) * 1996-03-12 1997-09-18 Vladimir Ivanovich Razmaitov Method of turbulence-pulverisation of materials (variants) and device for carrying out said method (variants)
US9452434B1 (en) 2015-04-17 2016-09-27 LLT International (Ireland) Ltd. Providing wear resistance in a reactor configured to facilitate chemical reactions and/or comminution of solid feed materials using shockwaves created in a supersonic gaseous vortex
US9724703B2 (en) * 2014-06-06 2017-08-08 LLT International (Ireland) Ltd. Systems and methods for processing solid materials using shockwaves produced in a supersonic gaseous vortex
US10137456B1 (en) 2014-06-06 2018-11-27 LLT International (Ireland) Ltd. Reactor configured to facilitate chemical reactions and/or comminution of solid feed materials
US10427129B2 (en) 2015-04-17 2019-10-01 LLT International (Ireland) Ltd. Systems and methods for facilitating reactions in gases using shockwaves produced in a supersonic gaseous vortex
US10434488B2 (en) 2015-08-11 2019-10-08 LLT International (Ireland) Ltd. Systems and methods for facilitating dissociation of methane utilizing a reactor designed to generate shockwaves in a supersonic gaseous vortex
US10550731B2 (en) 2017-01-13 2020-02-04 LLT International (Ireland) Ltd. Systems and methods for generating steam by creating shockwaves in a supersonic gaseous vortex
US11203725B2 (en) 2017-04-06 2021-12-21 LLT International (Ireland) Ltd. Systems and methods for gasification of carbonaceous materials

Families Citing this family (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5855326A (en) * 1997-05-23 1999-01-05 Super Fine Ltd. Process and device for controlled cominution of materials in a whirl chamber
US6789756B2 (en) 2002-02-20 2004-09-14 Super Fine Ltd. Vortex mill for controlled milling of particulate solids
GB0319500D0 (en) 2003-08-19 2003-09-17 Resolution Chemicals Ltd Particle-size reduction apparatus,and use thereof
GB0427568D0 (en) 2004-12-16 2005-01-19 Resolution Chemicals Ltd Particle-size reduction apparatus, and the use thereof
AU2007315724B2 (en) 2006-11-02 2012-04-12 Omrix Biopharmaceuticals Ltd. Method of micronization
WO2012102619A2 (en) * 2011-01-24 2012-08-02 Agroplas Asa A materials processing device and method
US11292008B2 (en) 2017-12-12 2022-04-05 Super Fine Ltd. Vortex mill and method of vortex milling for obtaining powder with customizable particle size distribution

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3648936A (en) * 1970-04-06 1972-03-14 Fluid Energy Process Equip Constant acceleration fluid energy mill
US3877647A (en) * 1973-05-30 1975-04-15 Vladimir Ivanovich Gorobets Jet mill
SU919732A1 (en) * 1980-06-23 1982-04-15 Днепропетровский горный институт им.Артема Swirl mill
SU1077628A1 (en) * 1981-09-23 1984-03-07 Предприятие П/Я Р-6767 Method and apparatus for jet crushing of solid materials

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Патент США N 3648936, кл. B 02C 19/06, 1970. *

Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1997033695A1 (en) * 1996-03-12 1997-09-18 Vladimir Ivanovich Razmaitov Method of turbulence-pulverisation of materials (variants) and device for carrying out said method (variants)
US9724703B2 (en) * 2014-06-06 2017-08-08 LLT International (Ireland) Ltd. Systems and methods for processing solid materials using shockwaves produced in a supersonic gaseous vortex
US10137456B1 (en) 2014-06-06 2018-11-27 LLT International (Ireland) Ltd. Reactor configured to facilitate chemical reactions and/or comminution of solid feed materials
US9452434B1 (en) 2015-04-17 2016-09-27 LLT International (Ireland) Ltd. Providing wear resistance in a reactor configured to facilitate chemical reactions and/or comminution of solid feed materials using shockwaves created in a supersonic gaseous vortex
US10427129B2 (en) 2015-04-17 2019-10-01 LLT International (Ireland) Ltd. Systems and methods for facilitating reactions in gases using shockwaves produced in a supersonic gaseous vortex
US10562036B2 (en) 2015-04-17 2020-02-18 LLT International (Irelant) Ltd. Providing wear resistance in a reactor configured to facilitate chemical reactions and/or comminution of solid feed materials using shockwaves created in a supersonic gaseous vortex
US10434488B2 (en) 2015-08-11 2019-10-08 LLT International (Ireland) Ltd. Systems and methods for facilitating dissociation of methane utilizing a reactor designed to generate shockwaves in a supersonic gaseous vortex
US10550731B2 (en) 2017-01-13 2020-02-04 LLT International (Ireland) Ltd. Systems and methods for generating steam by creating shockwaves in a supersonic gaseous vortex
US11203725B2 (en) 2017-04-06 2021-12-21 LLT International (Ireland) Ltd. Systems and methods for gasification of carbonaceous materials

Also Published As

Publication number Publication date
WO1994008719A1 (en) 1994-04-28

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2029621C1 (en) Material vortex grinding method
US4041984A (en) Jet-driven helmholtz fluid oscillator
US6824086B1 (en) Method of creating ultra-fine particles of materials using a high-pressure mill
EP0973613B1 (en) Controlled comminution of materials in a whirl chamber
US6119953A (en) Liquid atomization process
DE3070544D1 (en) Fluidic oscillator device
KR940018234A (en) Gas flow classifier, gas flow classification method, toner production method and apparatus
GB2096911A (en) Atomizer
US4662568A (en) Jet break-up device for spray nozzle applications
CA1098564A (en) Stable vortex generating nozzle
US3326467A (en) Atomizer with multi-frequency exciter
US3911858A (en) Vortex acoustic oscillator
US3067948A (en) Sonic atomizer for liquids
US4768721A (en) Grinder housing for a pressure chamber grinder
US3731877A (en) Apparatus for generating sonic and ultra-sonic vibrations in fluids
RU2056171C1 (en) Method and device for turbulent grinding of materials
EA000004B1 (en) Method of turbulence-pulverisation of materials (variants) and device for carrying out said method (variants)
JP3021174B2 (en) Classifier
Ray et al. Some Studies On Abrasive Jet Machining.
US3614961A (en) Method of generating vibrations in the sonic and ultra-sonic frequency ranges and devices for carrying said method into effect
US7686435B2 (en) Acoustic fluid flow device for printing system
US4057497A (en) Method and apparatus for dispensing multi-component liquid suspensions
Verma et al. A simple source of uniform sized droplets
SU1657237A1 (en) Device for controlling coagulation of monodispersed macroparticles in a flow
SU1076151A1 (en) Apparatus for pneumatic spraying of liquid