RU81102U1

RU81102U1 - COLLOIDAL MILL

Info

Publication number: RU81102U1
Application number: RU2008143942/22U
Authority: RU
Inventors: Валерьян Николаевич Блиничев; Владислав Сергеевич Журавлев; Никита Владимирович Воронцов
Priority date: 2008-11-05
Filing date: 2008-11-05
Publication date: 2009-03-10

Abstract

Полезная модель относится к устройствам для измельчения твердых частиц, тонкого и сверхтонкого помола твердых веществ в жидкостях и может применяться в горной, нефтеперерабатывающей, химической, резинотехнической, пищевой, целлюлозно-бумажной, строительной и других отраслях промышленности.The utility model relates to devices for grinding solid particles, fine and ultrafine grinding of solids in liquids and can be used in mining, oil refining, chemical, rubber, food, pulp and paper, construction and other industries.

Задачей полезной модели является повышение эффективности измельчения при низких удельных энергозатратах.The objective of the utility model is to increase the grinding efficiency at low specific energy consumption.

Поставленная задача решена путем создания коллоидной мельницы, состоящей из корпуса, содержащего два ротора, выполненных в виде усеченных конусов, штуцеров для подачи исходного материала и выгрузки готового продукта, при этом роторы установлены с регулируемым зазором 0,01-2 мм, причем внутренний ротор жестко закреплен на внутреннем горизонтальном валу, а внешний ротор - на внешнем полом валу через крыльчатку, на внутренней рабочей поверхности внешнего ротора и на внешней рабочей поверхности внутреннего ротора выполнены канавки с радиусом 2-3 мм, под углом к образующей поверхности 5-30°, с шагом 10-30 мм, не имеющие сквозных выходов по торцевым поверхностям роторов, кроме того, канавки на роторах выполнены во взаимно противоположных направлениях.The problem is solved by creating a colloidal mill, consisting of a housing containing two rotors made in the form of truncated cones, fittings for supplying raw material and unloading the finished product, while the rotors are installed with an adjustable clearance of 0.01-2 mm, and the inner rotor is rigidly mounted on the internal horizontal shaft, and the external rotor on the external hollow shaft through the impeller, grooves with a radius are made on the inner working surface of the outer rotor and on the outer working surface of the inner rotor 2-3 mm, at an angle to the generatrix of the surface 5-30 °, in increments of 10-30 mm, having no through exits on the end surfaces of the rotors, in addition, the grooves on the rotors are made in mutually opposite directions.

1 с.п. формулы, 1 фиг.1 s.p. formulas, 1 of FIG.

Description

Область техники.The field of technology.

Уровень техники.The prior art.

Известна 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, при этом 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. (Свидетельство на полезную модель РФ №16153, по заявке №99125391/20, D21D 1/22, опубликовано 10.12.2000.).Known conical mill for wet grinding of grain, comprising 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, with 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 slope of the grooves on each subsequent plate is opposite to the previous one, and also opposite on the plates of the same level rotor and stator, while between the plates with grooves 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. (Certificate for utility model of the Russian Federation No. 16153, according to the application No. 99125391/20, D21D 1/22, published on 10.12.2000.).

Недостатками аналога являются: ограниченная область применения и недостаточная тонина помола.The disadvantages of the analogue are: limited scope and insufficient fineness of grinding.

Наиболее близкой по совокупности существенных признаков, т.е. прототипом является коллоидная мельница, содержащая корпус, расположенные в нем статор и на горизонтальном приводном валу конусный ротор, имеющие рифленые рабочие поверхности, а также разгрузочную камеру и штуцера для подачи исходного материала и выгрузки готового продукта, которая дополнительно снабжена ротором с билами, установленным на одном валу с конусным ротором в разгрузочной камере, и контрударниками, закрепленными на корпусе и расположенными между билами (А.С. СССР №651841, В02С 15/16, опубликовано 15.03.1979, Б.И. №10).The closest in combination of essential features, i.e. the prototype is a colloidal mill containing a housing, a stator located on it and on a horizontal drive shaft a conical rotor having corrugated working surfaces, as well as an unloading chamber and fittings for supplying raw material and unloading the finished product, which is additionally equipped with a rotor with beats mounted on one a shaft with a conical rotor in the unloading chamber, and counter-hammers fixed on the body and located between the bats (AS USSR No. 651841, V02C 15/16, published March 15, 1979, B.I. No. 10).

Недостатками прототипа являются: высокие удельные энергозатраты, а также недостаточная эффективность измельчения.The disadvantages of the prototype are: high specific energy consumption, as well as insufficient grinding efficiency.

Сущность полезной модели.The essence of the utility model.

Поставленная задача решена путем создания коллоидной мельницы, состоящей из корпуса, содержащего два ротора, выполненных в виде усеченных конусов, штуцеров для подачи исходного материала и выгрузки готового продукта, при этом роторы установлены с регулируемым зазором 0,01-2 мм, причем внутренний ротор жестко закреплен на внутреннем горизонтальном валу, а внешний ротор - на внешнем полом валу через крыльчатку, на внутренней рабочей поверхности внешнего ротора и на внешней рабочей поверхности внутреннего ротора выполнены канавки с радиусом 2-3 мм, под углом к образующей поверхности 5-30°, с шагом 10-30 мм, не имеющие сквозных выходов по торцевым поверхностям роторов, кроме того, канавки на роторах выполнены во взаимно противоположных направлениях.The problem is solved by creating a colloidal mill, consisting of a housing containing two rotors made in the form of truncated cones, fittings for supplying raw material and unloading the finished product, while the rotors are installed with an adjustable clearance of 0.01-2 mm, and the inner rotor is rigidly mounted on the internal horizontal shaft, and the external rotor on the external hollow shaft through the impeller, grooves with a radius are made on the inner working surface of the outer rotor and on the outer working surface of the inner rotor 2-3 mm, at an angle to the forming surface of 5-30 °, in increments of 10-30 mm, which do not have through exits along the end surfaces of the rotors, in addition, the grooves on the rotors are made in mutually opposite directions.

На фиг.1 представлена схема предлагаемой коллоидной мельницы.Figure 1 presents a diagram of the proposed colloidal mill.

Коллоидная мельница мокрого помола содержит корпус (1), в котором располагаются два ротора, выполненных в виде усеченных конусов (2,3). Роторы посажены на валы (4,5), располагающиеся в подшипниковом узле (6). Для развития кавитационных явлений на внешнем роторе (2) с внутренней стороны имеются канавки (7), а на внутреннем роторе (3) с внешней стороны имеются канавки (8). Канавки выполнены с радиусом 2-3 мм, под углом к образующей поверхности 5-30°, с шагом 10-30 мм. Роторы установлены с регулируемым зазором 0,01-2 мм. Внешний ротор (2) крепится на внешний полый вал (5) с помощью крыльчатки (9), которая передает вращательное движение внешнему ротору (2) и одновременно является насосом с радиальными лопастями для вывода суспензии через тангенциально расположенный штуцер (10). Штуцер (10) приварен к корпусу (1). Внутренний ротор (3) жестко закреплен на внутреннем горизонтальном валу (4). На валы (4,5) посажены шкивы (11,12). Мельница снабжена электродвигателями (13,14). Патрубок (15) в передней крышке корпуса (16) служит для подачи суспензии.A wet colloidal mill contains a housing (1), in which two rotors are located, made in the form of truncated cones (2,3). The rotors are mounted on shafts (4,5) located in the bearing assembly (6). For the development of cavitation phenomena, there are grooves (7) on the outer rotor (2) on the inner side, and grooves (8) on the inner rotor (3). The grooves are made with a radius of 2-3 mm, at an angle to the forming surface of 5-30 °, in increments of 10-30 mm. The rotors are installed with an adjustable clearance of 0.01-2 mm. The external rotor (2) is mounted on the external hollow shaft (5) using an impeller (9), which transmits rotational motion to the external rotor (2) and at the same time is a pump with radial blades for discharging the suspension through a tangentially located fitting (10). The fitting (10) is welded to the housing (1). The inner rotor (3) is rigidly fixed to the inner horizontal shaft (4). Pulleys (11.12) are mounted on shafts (4.5). The mill is equipped with electric motors (13,14). The pipe (15) in the front cover of the housing (16) serves to supply the suspension.

Мельница работает следующим образом. Суспензия с растворенными частицами твердого вещества через патрубок (13) в передней крышке (14) подается в зазор, образованный рабочими поверхностями двух роторов (2,3). Роторы приводятся во вращательное движение во взаимопротивоположных направлениях посредством клиноременной передачи от электродвигателей (13,14), внутренний ротор (3) вращается со скоростью 5000 об/мин, внешний ротор (2) вращается со скоростью 3000 об/мин. Суспензия в зазоре движется, описывая спирали вокруг ротора, подвергаясь сложному многофакторному напряженному воздействию кавитации и высоких сдвиговых напряжений возникающих между слоями жидкости.The mill operates as follows. Suspension with dissolved solids through the pipe (13) in the front cover (14) is fed into the gap formed by the working surfaces of the two rotors (2,3). The rotors are rotationally driven in opposite directions by means of V-belt transmission from electric motors (13.14), the internal rotor (3) rotates at a speed of 5000 rpm, the external rotor (2) rotates at a speed of 3000 rpm. The suspension in the gap moves, describing the spirals around the rotor, being subjected to the complex multifactorial stressful effect of cavitation and high shear stresses arising between the fluid layers.

Каналы, выполненные на рабочих поверхностях роторов, периодически совмещаются. При совмещении каналов, давление в обрабатываемой жидкости резко падает, что способствует интенсивному образованию кавитации, которая разрушает частицы твердого вещества. После чего обработанная суспензия выбрасывается с помощью крыльчатки (7) через тангенциально расположенный штуцер (8).The channels made on the working surfaces of the rotors are periodically combined. When combining the channels, the pressure in the processed fluid drops sharply, which contributes to the intensive formation of cavitation, which destroys the particles of solid matter. Then the treated suspension is ejected using the impeller (7) through the tangentially located fitting (8).

Предлагаемое устройство позволяет решить поставленную задачу, а именно:The proposed device allows to solve the problem, namely:

1) повысить эффективность измельчения: конечный размер продукта в прототипе - 5 мкм; в заявляемой коллоидной мельнице - менее 2,5 мкм.1) to increase the grinding efficiency: the final product size in the prototype is 5 microns; in the inventive colloidal mill - less than 2.5 microns.

2) уменьшить удельные энергозатраты: энергоемкость прототипа - 5000 кВт·ч/т; потребляемая мощность заявляемой коллоидной мельницы - 1500-1800 кВт·ч/т.2) to reduce the specific energy consumption: the energy intensity of the prototype - 5000 kW · h / t; the power consumption of the inventive colloid mill is 1500-1800 kW · h / t.

Кроме того, использование коллоидной мельницы в промышленности позволит получать тонкий и равномерный по грансоставу продукт без применения сложных технологий.In addition, the use of a colloidal mill in industry will make it possible to obtain a thin and uniform grain composition product without the use of complex technologies.

Claims

A colloidal mill containing a housing, two rotors, one of which is made in the form of a truncated cone, fittings for supplying raw material and unloading the finished product, characterized in that both rotors are made in the form of truncated cones and installed with an adjustable clearance of 0.01-2 mm, and the inner rotor is rigidly fixed to the internal horizontal shaft, and the external rotor to the external hollow shaft through the impeller, while on the inner working surface of the outer rotor and on the outer working surface of the inner rotor Navka with a radius of 2-3 mm, at an angle to the generatrix of the surface, equal to 5-30 °, in increments of 10-30 mm, without end-to-end exits along the end surfaces of the rotors, in addition, the grooves on the rotors are made in mutually opposite directions.