RU2805071C1

RU2805071C1 - Ball mill

Info

Publication number: RU2805071C1
Application number: RU2022131691A
Authority: RU
Inventors: Юрий Юрьевич Родионов; Анастасия Игоревна Скоморохова; Юрий Викторович Родионов; Дмитрий Вячеславович Никитин; Юрий Анатольевич Чумиков; Святослав Николаевич Аникин
Filing date: 2022-12-05
Publication date: 2023-10-11

Abstract

FIELD: food industry.

SUBSTANCE: ball mill contains a housing with balls, inlet 1 and outlet 2 shaft-pipes, on which rolling bearings 3 are located. The ball mill contains storage hopper 10, liquid ring vacuum pump 12 and container 13 for collecting the resulting liquid. The body contains two sections separated by a perforated grate - a cylindrical section with large balls and a conical section with balls of a smaller diameter, and on inlet 1 shaft-pipe, through which the material enters the cylindrical section, a jet nozzle is installed, and output 2 shaft-pipe is connected to the storage hopper connected, via a valve, to a liquid ring vacuum pump, to which a container is connected via a pipeline to collect the resulting liquid.

EFFECT: reduction in energy costs and a specified degree of grinding while maintaining maximum quality of the finished powder.

1 cl, 1 dwg

Description

Изобретение относится к пищевой промышленности, в частности к измельчению продуктов растительного и животного происхождения, и может найти применение в производстве пищевых продуктов, медицинских препаратов и красителей.The invention relates to the food industry, in particular to the grinding of products of plant and animal origin, and can find application in the production of food products, medicines and dyes.

Известен патент RU № 148706 U1, МПК B02C 17/16, где конструкция шаровой мельницы включает в себя помольную камеру, барабан, рубашку, загрузочное и разгрузочное устройства, вертикальный приводной вал, горизонтальные лопасти в виде стержней, раму, привод и механизм поворота мельницы вокруг горизонтальной оси, отличающаяся тем, что вертикальный приводной вал выполнен в виде стержня, в котором посредством штифтов запрессованы горизонтальные лопасти, а разгрузочное устройство выполнено в виде планшайбы с тремя отверстиями, в каждом из которых установлена решетка.There is a known patent RU No. 148706 U1, IPC B02C 17/16, where the design of a ball mill includes a grinding chamber, a drum, a jacket, loading and unloading devices, a vertical drive shaft, horizontal blades in the form of rods, a frame, a drive and a mechanism for turning the mill around horizontal axis, characterized in that the vertical drive shaft is made in the form of a rod, in which horizontal blades are pressed using pins, and the unloading device is made in the form of a faceplate with three holes, in each of which a grid is installed.

Недостатками указанной мельницы является сложность конструкции и обслуживания, невозможность получения порошков различной степени помола, чрезмерный нагрев измельчаемого материала и значительные энергозатраты в процессе помола.The disadvantages of this mill are the complexity of design and maintenance, the inability to obtain powders of varying degrees of grinding, excessive heating of the ground material and significant energy consumption during the grinding process.

Известен патент RU № 2644015 С2, МПК B02C 17/16; B02C 17/18, где шаровая мельница имеет установку для предварительного измельчения, расположенную между впускным отверстием и пространством для помола, измельчение производится неподвижным и вращательно подвижным измельчающими средствами.Known patent RU No. 2644015 C2, IPC B02C 17/16; B02C 17/18, where the ball mill has a pre-grinding unit located between the inlet and the grinding space, the grinding is carried out by stationary and rotationally movable grinding means.

Основным недостатком данного измельчителя является сложность конструкции и обслуживания. Изготовление представленных узлов связано со значительными трудностями ввиду необходимости соблюдения повышенных требований к точности отдельных деталей. Кроме того, измельчение в указанной установке сопровождается большими затратами энергии. Также в процессе работы может возникать перегрев измельчаемого материала, ввиду чего ухудшается качество готового продукта.The main disadvantage of this shredder is the complexity of its design and maintenance. The production of the presented units is associated with significant difficulties due to the need to comply with increased requirements for the accuracy of individual parts. In addition, grinding in this installation is accompanied by high energy costs. Also, during operation, overheating of the crushed material may occur, as a result of which the quality of the finished product deteriorates.

Наиболее близкой к заявляемому изобретению является шаровая мельница, содержащая загрузочное и выгрузочное устройства, мелющие тела, полый барабан, разделенный на секции дисками, установленными на валу (патент RU № 2553240 С1, МПК B02C 17/16; B02C 17/18). The closest to the claimed invention is a ball mill containing loading and unloading devices, grinding media, a hollow drum divided into sections by disks mounted on a shaft (patent RU No. 2553240 C1, IPC B02C 17/16; B02C 17/18).

Недостатком данной мельницы является то, что степень помола определяется зазорами между торцами дисков и внутренней поверхностью барабана, что ограничивает диапазон размеров конечных фракций порошка. Кроме того, здесь возможен лишний помол уже измельченного материала, ввиду чего возникают дополнительные затраты энергии. Также в процессе работы возникает перегрев измельчаемого сырья, что влечет за собой потерю важных биологически активных веществ материала.The disadvantage of this mill is that the degree of grinding is determined by the gaps between the ends of the disks and the inner surface of the drum, which limits the range of sizes of the final powder fractions. In addition, there may be excess grinding of already crushed material, which results in additional energy costs. Also, during operation, overheating of the crushed raw materials occurs, which entails the loss of important biologically active substances of the material.

Предлагаемое изобретение направлено на решение обозначенных недостатков и обеспечивает снижение энергетических затрат и получение заданной степени помола при максимальном сохранении качества готового порошка.The proposed invention is aimed at solving the identified disadvantages and ensures a reduction in energy costs and obtaining a given degree of grinding while maximizing the quality of the finished powder.

Сущность настоящего изобретения заключается в том, что производится тонкое измельчение до заданной фракции за счет измельчения в двух секциях – цилиндрической с крупными шарами и конической с шарами меньшего диаметра с последующим вакуумным отводом частиц требуемой степени помола.The essence of the present invention is that fine grinding is carried out to a given fraction by grinding in two sections - cylindrical with large balls and conical with balls of smaller diameter, followed by vacuum removal of particles of the required degree of grinding.

Предлагаемое изобретение изображено на фигуре 1, где представлена схема шаровой мельницы.The proposed invention is depicted in Figure 1, which shows a diagram of a ball mill.

Конструкция шаровой мельницы состоит из: 1 – впускающего вала-патрубка; 2 – выпускающего вала-патрубка; 3 – подшипников качения; 4 – жиклера; 5 – цилиндрической секции; 6 – конической секции; 7 – решетки перфорированной; 8 – крупных шаров; 9 – мелких шаров; 10 – бункера-накопителя; 11 – вентиля; 12 – жидкостно-кольцевого вакуумного насоса; 13 – емкости сбора образовавшейся жидкости.The design of the ball mill consists of: 1 – inlet shaft-pipe; 2 – outlet shaft-pipe; 3 – rolling bearings; 4 – jets; 5 – cylindrical section; 6 – conical section; 7 – perforated gratings; 8 – large balls; 9 – small balls; 10 – storage hopper; 11 – valve; 12 – liquid ring vacuum pump; 13 – containers for collecting the resulting liquid.

Измельчение осуществляется следующим образом. Высушенный материал, имеющий влажность не более 5%, через впускающий вал-патрубок 1 поступает в цилиндрическую секцию 5 грубого измельчения крупными шарами 8. Затем материал измельчается в конической секции 6 шарами меньшего диаметра 9. Секции разделены перфорированной решеткой 7. Вращение цилиндроконического корпуса мельницы с находящимися в нем шарами осуществляется от электродвигателя (на фиг. 1 не показано). После измельчения, частицы заданной степени помола через выпускающий вал-патрубок 2 поступают в бункер-накопитель 10. На впускном патрубке устанавливается жиклер 4, который меняется в зависимости от величины вакуума, создаваемого жидкостно-кольцевым вакуумным насосом 12, и, соответственно, требуемой степени помола частиц. Величина вакуума дополнительно регулируется вентилем 11. В установке также предусмотрена емкость для сбора образовавшейся жидкости 13.Grinding is carried out as follows. The dried material, having a moisture content of no more than 5%, enters through the inlet shaft-pipe 1 into the cylindrical section 5 for coarse grinding by large balls 8. Then the material is crushed in the conical section by 6 balls of smaller diameter 9. The sections are separated by a perforated grid 7. Rotation of the cylindrical-conical mill body with the balls located in it are driven by an electric motor (not shown in Fig. 1). After grinding, particles of a given degree of grinding through the outlet shaft-pipe 2 enter the storage hopper 10. A nozzle 4 is installed on the inlet pipe, which varies depending on the amount of vacuum created by the liquid ring vacuum pump 12, and, accordingly, the required degree of grinding particles. The amount of vacuum is additionally regulated by valve 11. The installation also provides a container for collecting the resulting liquid 13.

Предлагаемая шаровая мельница обладает высокой энергоэффективностью за счет своевременного отвода частиц заданной степени помола, что исключает лишнее измельчение и, как следствие, сокращает энергозатратность процесса. Использование вакуума позволяет обеспечить низкие температуры, предотвращающие потерю качества измельчаемого материала. The proposed ball mill is highly energy efficient due to the timely removal of particles of a given degree of grinding, which eliminates unnecessary grinding and, as a result, reduces the energy consumption of the process. The use of vacuum allows for low temperatures, preventing loss of quality of the crushed material.

Claims

A ball mill containing a housing with balls, inlet and outlet shaft-pipes on which rolling bearings are located, characterized in that the ball mill contains a storage hopper, a liquid ring vacuum pump and a container for collecting the resulting liquid, while the housing contains two, separated by a perforated grid, sections - cylindrical with large balls and conical with balls of smaller diameter, and on the inlet shaft-pipe, through which the material enters the cylindrical section, a nozzle is installed, and the outlet shaft-pipe is connected to a storage hopper, which is connected through a valve with a liquid ring vacuum pump, to which a container is connected through a pipeline to collect the resulting liquid.