RU2226431C1 - Способ и устройство для вихревого диспергирования материалов - Google Patents

Способ и устройство для вихревого диспергирования материалов Download PDF

Info

Publication number
RU2226431C1
RU2226431C1 RU2002123929/03A RU2002123929A RU2226431C1 RU 2226431 C1 RU2226431 C1 RU 2226431C1 RU 2002123929/03 A RU2002123929/03 A RU 2002123929/03A RU 2002123929 A RU2002123929 A RU 2002123929A RU 2226431 C1 RU2226431 C1 RU 2226431C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
chambers
main
vortex
preliminary
chamber
Prior art date
Application number
RU2002123929/03A
Other languages
English (en)
Other versions
RU2002123929A (ru
Inventor
Александр Николаевич Фатеев (UA)
Александр Николаевич Фатеев
ков А.В. Скорн (RU)
А.В. Скорняков
Original Assignee
Скорняков Александр Викторович
Александр Николаевич Фатеев
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 Скорняков Александр Викторович, Александр Николаевич Фатеев filed Critical Скорняков Александр Викторович
Priority to RU2002123929/03A priority Critical patent/RU2226431C1/ru
Publication of RU2002123929A publication Critical patent/RU2002123929A/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2226431C1 publication Critical patent/RU2226431C1/ru

Links

Images

Landscapes

  • Devices And Processes Conducted In The Presence Of Fluids And Solid Particles (AREA)
  • Nozzles (AREA)

Abstract

Изобретение предназначено для высокопроизводительного тонкого измельчения хрупких веществ в различных отраслях промышленности. Способ диспергирования материалов включает подачу в вихревую камеру исходного материала, диспергирование которого осуществляют в вихревом потоке газообразного диспергирующего агента, в вихревой камере, состоящей из сообщенных между собой соосных предварительных и основной камер с отдельными вводами газообразного диспергирующего агента и общим центральным телом с тарельчатыми выступами, с образованием в выходной области камер регулируемых проходных зазоров, при этом расходы газообразного диспергирующего агента через основную и предварительные камеры определяют из приведенного условия. Устройство содержит вихревую камеру, выполненную в виде соосных предварительных и основной вихревых камер, по оси которых смонтировано общее центральное тело с подвижно установленными на нем тарельчатыми выступами, расположенными в выходных областях камер с образованием с их внутренней поверхностью регулируемых проходных зазоров. Изобретение позволяет повысить эффективность измельчения. 2 с. и 4 з.п. ф-лы, 1 ил.

Description

Изобретение относится к вихревому измельчению материалов и может быть использовано для высокопроизводительного тонкого измельчения хрупких веществ в различных отраслях промышленности, преимущественно в пищевой, строительной, горнорудной и химической.
Известен способ вихревого измельчения материала, включающий создание в вихревой камере газового вихря с генерацией в нем газодинамических возмущений, диспергирование исходного сырья в вихревом потоке и отвод целевого продукта.
Устройство, реализующее этот способ, включает диспергационную камеру с течкой для ввода исходного материала, патрубок подачи энергоносителя, патрубок вывода целевого продукта и генераторы газодинамических возмущений вихревого потока (SU 1282894 А, 15.01.1987).
Недостатком вышеуказанных способа и устройства является невысокая конечная тонкость помола, низкая производительность и эффективность, большие энергетические затраты.
Наиболее близким к способу по технической сущности изобретением является способ диспергирования материалов, включающий подачу в вихревую камеру исходного материала, диспергирование которого осуществляют в вихревом потоке газообразного диспергирующего агента и вывод диспергированного материала из вихревой камеры (US 3648936 A, 14.05.1972).
Наиболее близким к устройству по технической сущности изобретением является устройство для диспергации материалов, содержащее вихревую камеру с каналами подачи газообразного диспергирующего агента, патрубками подачи исходного материала и вывода диспергированного продукта (US 3648936 A, 14.05.1972).
Недостатками известных способа и устройства являются низкая эффективность и фракционная неоднородность диспергированного продукта. Кроме того, энергия вихря непроизводительно затрачивается на разгон частиц материала, попадающих в осевую зону вихря, которые разгоняются с нулевой до конечной скорости и уносятся из камеры, неполностью разрушившись.
Задача изобретения - повышение эффективности измельчения и уменьшение неоднородности дисперсного состава целевого продукта.
Указанная задача решается в способе диспергирования материалов, включающем подачу в вихревую камеру исходного материала, диспергирование которого осуществляют в вихревом потоке газообразного диспергирующего агента и вывод диспергированного материала из вихревой камеры, согласно изобретению диспергирование материала осуществляют в вихревой камере, состоящей из сообщенных между собой соосных предварительных и основной камер с отдельными вводами газообразного диспергирующего агента и общим центральным телом с тарельчатыми выступами, с образованием в выходной области камер регулируемых проходных зазоров, при этом расходы газообразного диспергирующего агента через основную и предварительные камеры определяют из условия:
VВ = V1 + V2 + V3 ,
где VВ – суммарный расход газообразного диспергирующего агента, подаваемого на диспергацию во все вихревые камеры;
V1=0,1-0,15VВ - расход газообразного диспергирующего агента, подаваемого в предварительную вихревую камеру, примыкающую к камере вывода диспергированного материала;
V2=0,2-0,3VВ - расход газообразного диспергирующего агента, подаваемого во вторую предварительную вихревую камеру;
V3=0,5-0,7VВ - расход газообразного диспергирующего агента, подаваемого в основную вихревую камеру.
Отвод диспергированного материала может быть осуществлен через выходную камеру, установленную между основной и одной из предварительных камер.
Указанная задача в устройстве достигается тем, что в устройстве для диспергации материалов, содержащем вихревую камеру, с каналами подачи газообразного диспергирующего агента, патрубками подачи исходного материала и вывода диспергированного продукта, согласно изобретению вихревая камера выполнена в виде соосных предварительных и основной вихревых камер, по оси которых смонтировано общее центральное тело с подвижно установленными на нем тарельчатыми выступами, расположенными в выходных областях камер с образованием с их внутренней поверхностью регулируемых проходных зазоров.
Основная и предварительные камеры могут быть соединены с возможностью осевого перемещения.
Вихревая камера может быть снабжена выходной камерой, расположенной между основной и одной из предварительной камер, которая сообщена с основной вихревой камерой посредством питательной втулки, снабженной выходным экраном.
Питательная втулка может быть установлена подвижно, с возможностью изменения величины осевого зазора между ее выходным срезом и поверхностью оппозитно расположенного тарельчатого выступа, при этом выходной экран подвижно закреплен на питательной втулке с возможностью изменения зазора между ним и поверхностью основной камеры.
Изобретение иллюстрируется чертежами, где схематично изображен общий вид устройства для вихревого диспергирования материалов (продольный разрез).
Осуществление способа поясняется при описании работы устройства.
Устройство для диспергации материалов состоит из соосно соединенных между собой основной 1 вихревой камеры, предварительных вихревых камер 2, 3. По оси всех камер установлено общее центральное тело 4 с подвижно установленными на нем тарельчатыми выступами 5, 6, 7, 8, расположенными в выходных областях камер с образованием с их внутренней поверхностью регулируемых проходных зазоров. Основная и предварительные камеры соединены с возможностью осевого перемещения, что обеспечено, например, их резьбовыми соединениями.
Основная и предварительные камеры выполнены с отдельными каналами соответственно 9, 10, 11 для ввода диспергирующего газообразного агента, подключенными к напорным линиям 12, 13, 14 подачи этого агента.
Вихревая камера снабжена выходной камерой 15, расположенной между основной и одной из предварительных камер, и сообщена с основной вихревой камерой посредством питательной втулки 16, снабженной выходным экраном 17, установленным на питательной втулке с возможностью регулирования величины проходного зазора в выходную камеру 15.
Центральное тело 4, тарельчатые выступы 5, 6, 7, 8 и экран 17, а также питательная втулка 16 выполнены с резьбовыми соединениями, что обеспечивает возможность регулирования режима работы устройства в зависимости от обрабатываемого материала и требуемой тонины диспергирования. Для облегчения поворота камер предусмотрены рычаги 18, 19, 20, 21, 22.
Исходный материал по каналам 23 и 24 через окна 25 и 26 подается в предварительные камеры 2 и 3 в осевые зоны пониженного давления вихревого диспергирующего агента. При этом куски материала захватываются вихревым потоком диспергирующего агента и вовлекаются в вихревое движение, многократно соударяясь между собой и стенками камеры. Это приводит к их измельчению на более мелкие куски, которые имеют более высокую скорость движения, чем крупные. Этот процесс многократно повторяется и приводит к диспергированию материала. Кроме того, при косом ударе частиц между собой и стенками камеры происходит абразивная эрозия контактных поверхностей частиц. Также возникает ряд вторичных сопутствующих эффектов, в частности возникновение скачков уплотнений газообразного диспергирующего агента при обтекании диспергируемых частиц материала и т.д., которые способствуют диспергированию материала. Из камеры 3 через зазор между тарельчатым выступом 5 и внутренней поверхностью этой камеры предварительно диспергируемый материал поступает в основную камеру 1. На входе в камеру 1 газопылевой поток отражается тарельчатым выступом 6 на периферию камеры 1. Из камеры 2 в камеру 1 пылегазовый поток диспергируемого материала поступает через зазор между тарельчатым выступом 8 и внутренней поверхностью этой камеры и направляется в питательную втулку 16, на выходе из которой он отражается тарельчатым экраном 7 на периферию камеры 1. За счет тарельчатых выступов 6 и 7 на входе и выходного тарельчатого экрана 17 на выходе камеры 1 обеспечивается создание аэродинамических подпоров, что стабилизирует вихревой поток в камере 1, создавая этим условия равномерной обработки поступающего в нее материала. Кроме того, пульсации давления в вихревых потоках, возникающие при загрузке диспергируемого материала в предварительные камеры 2 и 3, гасятся в проходных зазорах между поверхностями предварительных камер и тарельчатых выступов 5 и 8. Размещение центрального тела по оси устройства повышает эффективность диспергирования за счет ликвидации зоны малых абсолютных скоростей по оси вихрей в вихревых камерах.
Соотношения расходов диспергирующего газообразного агента через основную и дополнительные камеры устанавливают из условия: Vв=V1+V2+v3, где Vв - суммарный расход газообразного диспергирующего агента через все вихревые камеры; V1=0,1-0,15Vв - расход газообразного диспергирующего агента, подаваемого в предварительную вихревую камеру, примыкающую к камере вывода диспергированного материала; V2=0,2-0,3Vв - расход газообразного диспергирующего агента, подаваемого во вторую предварительную вихревую камеру; V3=0,5-0,7Vв - расход газообразного диспергирующего агента, подаваемого в основную вихревую камеру.
Указанные соотношения определены экспериментально и оптимальны для большинства материалов. При меньших или больших значениях расходов агента в камерах, чем в указано в приведенных соотношениях, нарушается баланс давлений и работа камер. Это приводит или к пульсирующему выбросу порошка с неравномерно обработанными частицами, или к забиванию камер и аварийной остановке процесса диспергирования. Регулировка подачи диспергирующего газообразного агента осуществляется на напорных линиях его подачи посредством регулировочных средств 27, 28, 29.
Для обработки различных материалов с требуемой тониной диспергирования предусмотрена возможность тонкой настройки работы устройства, которая осуществляется за счет относительного перемещения основной и предварительных камер, а также регулирования величины зазоров, образованных тарельчатыми выступами центрального тела, питательной втулки и отражательным экраном.
Выход диспергированного материала осуществляется из выходной камеры 15, на выходе 30 которой установлен сборник материала (условно не показан).

Claims (6)

1. Способ диспергирования материалов, включающий подачу в вихревую камеру исходного материала, диспергирование которого осуществляют в вихревом потоке газообразного диспергирующего агента и вывод диспергированного материала из вихревой камеры, отличающийся тем, что диспергирование материала осуществляют в вихревой камере, состоящей из сообщенных между собой соосных предварительных и основной камер с отдельными вводами газообразного диспергирующего агента и общим центральным телом с тарельчатыми выступами, с образованием в выходной области камер регулируемых проходных зазоров, при этом расходы газообразного диспергирующего агента через основную и предварительные камеры определяют из условия
VВ = V1 + V2 + V3 ,
где VВ – суммарный расход газообразного диспергирующего агента, подаваемого на диспергацию во все вихревые камеры;
V1=0,1-0,15VВ - расход газообразного диспергирующего агента, подаваемого в предварительную вихревую камеру, примыкающую к камере вывода диспергированного материала;
V2=0,2-0,3VВ - расход газообразного диспергирующего агента, подаваемого во вторую предварительную вихревую камеру;
V3=0,5-0,7VВ - расход газообразного диспергирующего агента, подаваемого в основную вихревую камеру.
2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что отвод диспергированного материала осуществляют через выходную камеру, установленную между основной и одной из предварительных камер.
3. Устройство для диспергирования материалов, содержащее вихревую камеру с каналами подачи газообразного диспергирующего агента, патрубками подачи исходного материала и вывода диспергированного продукта, отличающееся тем, что вихревая камера выполнена в виде соосных предварительных и основной вихревых камер, по оси которых смонтировано общее центральное тело с подвижно установленными на нем тарельчатыми выступами, расположенными в выходных областях камер с образованием с их внутренней поверхностью регулируемых проходных зазоров.
4. Устройство по п. 3, отличающееся тем, что основная и предварительные камеры соединены с возможностью осевого перемещения.
5. Устройство по любому из пп.3 и 4, отличающееся тем, что вихревая камера снабжена выходной камерой, расположенной между основной и одной из предварительной камер, которая сообщена с основной вихревой камерой посредством питательной втулки, снабженной выходным экраном.
6. Устройство по п. 5, отличающееся тем, что питательная втулка установлена подвижно с возможностью изменения величины осевого зазора между ее выходным срезом и поверхностью оппозитно расположенного тарельчатого выступа, при этом выходной экран подвижно закреплен на питательной втулке с возможностью изменения зазора между ним и поверхностью основной камеры.
RU2002123929/03A 2002-09-10 2002-09-10 Способ и устройство для вихревого диспергирования материалов RU2226431C1 (ru)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2002123929/03A RU2226431C1 (ru) 2002-09-10 2002-09-10 Способ и устройство для вихревого диспергирования материалов

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2002123929/03A RU2226431C1 (ru) 2002-09-10 2002-09-10 Способ и устройство для вихревого диспергирования материалов

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2002123929A RU2002123929A (ru) 2004-03-20
RU2226431C1 true RU2226431C1 (ru) 2004-04-10

Family

ID=32465369

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2002123929/03A RU2226431C1 (ru) 2002-09-10 2002-09-10 Способ и устройство для вихревого диспергирования материалов

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2226431C1 (ru)

Also Published As

Publication number Publication date
RU2002123929A (ru) 2004-03-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US5184434A (en) Process for cutting with coherent abrasive suspension jets
WO2006006291A1 (ja) ジェットミル
US5992773A (en) Method for fluidized bed jet mill grinding
CA1231235A (en) Method and apparatus for forming a high velocity liquid abrasive jet
US7621473B2 (en) Ring jet nozzle and process of using the same
US6942170B2 (en) Plural odd number bell-like openings nozzle device for a fluidized bed jet mill
EP3539721B1 (en) Multi-jet abrasive head
US4944602A (en) High pressure homogenizing apparatus
RU2226431C1 (ru) Способ и устройство для вихревого диспергирования материалов
US7959095B2 (en) Center-feed nozzle in a contained cylindrical feed-inlet tube for improved fluid-energy mill grinding efficiency
US4807815A (en) Air-jet mill and associated pregrinding apparatus for comminuating solid materials
CA1301133C (en) Mill
RU27504U1 (ru) Устройство для вихревого диспергирования материалов
RU2190462C2 (ru) Роторно-пульсационный аппарат
JPH01215354A (ja) 粉砕およびコーティング装置
SU1291287A1 (ru) Устройство дл получени металлического порошка
KR20040073116A (ko) 복수개의 분쇄물 출구와 와류발생기를 갖는 유체에너지밀 분쇄장치 및 분쇄방법
RU2118911C1 (ru) Струйно-вихревая камера
EA002586B1 (ru) Способ вихревого измельчения материалов и устройство для его осуществления
RU24652U1 (ru) Вихревая мельница
US10421079B2 (en) Method and apparatus for rock disintegration
RU2209672C1 (ru) Вихревая мельница
JP2003019654A (ja) 線材表面加工方法および装置
RU170192U1 (ru) Струйный диспергатор пищевых добавок
SU1720700A2 (ru) Вихревой гомогенизатор-смеситель

Legal Events

Date Code Title Description
RH4A Copy of patent granted that was duplicated for the russian federation

Effective date: 20070830

MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20170911