SU737008A1 - Струйна мельница - Google Patents

Description

(54) СТРУЙНАЯ МЕЛЬНИЦА Иеобретени-е отнооитс  .к устройствам дл  сверхтонкого измельчени  в жидких средах различных материалов до размеров частиц 0,1 мкм. Измельчаемыми материалами мапут быть Калиевые ооли, аммиачна  седитра, .различные -горные породы, металлы и др. Известно устройспво дл  измельчени  материалов, -содержащее -камеру -помола с разгонным -соплом, напротив которого установлена отбойна  сетка, загрузочный и вы|г ,рузочный тат1ру)бки 1. Недостатком таиаго устройства  вл етс  невозможность .получить -сверхтонкий дродукт. Наиболее близким ,к изобретению техническим решением  вл -етс  струйна  мельница дл  iCiaepxTOHKOTo- измельч-ени  материалов в жидких средах, -оодержа-ща  насос , камеру измельчени , сопло и излучатель ультразвуковой энергии 12. Недостатком данного устройства  вл етс  низка  эффект1Ийнасть процесса измельчени . Цель изобретени  - -повышение зффект-ивности п-роцесса измельчени . Указанна  цель достигаетс  тем, что струйна  мельница дл  сверхто -кого измельчени  материалов в жидких цредах, содержаща  насос, камеру измельчени , сопЛО и излучатель ультраЗ|Вуко1Вой авергии, снабжена отражательной плитой, а сопло жестко Соединено с излучателем ультр азвуКовой энергии, -причем отражательна  плита , с ц-елью сн жен-и  износа, может быть выполнена плавающей и расположена сооСно с СО-плом и помещена в суспензию, а отражательна  пл1ита может быть выполнена с кумул т-ивной вьюмкой, расположенной со стороны оапла. На -фиг. I показана струйна  .мельница, разрез; на фиг. 2 - то же, ва риант выполнени  с акустическим волноводом. Струйна  мельница содерж;ит насос /, сопло 2, вибрирующее с ультразвуковой частотой, камеру 3 измельчени , отражательную плиту 4, выполненную плавающей, р,-а1сполож1ен:ную «соо-сно с со-плом 2 в суспензии   имеющую Кумул тивную вы-емку 5, излучатель 6 ультразвуков-ой энергии, жестко соединенной ic Ооплом 2. Излучатель 6 ультразвуковой энергии посредств-ом акустического волновода 7 соединен с соплом 2 (фиг. 2). Измельчение м-атериала происходит следующим образом. Вначале с помощью насоса / и ультразвукового вибрирован1й  сопла 2 излучателем 6 разгон ют о-сновную струю 8 исходной суспензии и сталкивают её с плавающей отражательной 4 плитой ic такой скоростью f/o, лри которой как в твердых частвидах , та,к и в жидкой среде возникают уда-рные волны, давлени  на которых превышают напр жени  разрушени  твердых частиц до 100 раз и йолее.

Благодар  воздействию удар ых волл частицы измельчаемого материала сильно сжимаютс . и пластически деформируютс .

Дл  хрунких кристалл1И1ческих материалов типа ка;м1енной .соли, селитры, калиевых солей и млопих других продуктов с пределом прочности на ipaBipbiB ор 3-10 кг/ммдавление Р на ударной волне практически может превышать зр более, чем в сотни раз/Дл  материалов cap 10-100 кг1мм технологически, возможно превышение Р в 10 раз. Дл  Материалов ic Ор ЮО кг/мм может быть обеспечено Р(1,5-10)Ор.

Дл  возникновени  указадных значений давлений -на ударлых волнах в измельчае дом материале основную стр1ую 8 ,разгон ют в первом случае до скоростей 500 м/с, во втором случае - 900-1300 м/с и выше. Дл  Э|ффактивного  змельчени  высокопрочных металлов скорость основной струи благодар  высокой окорости распространени  ударных 1ВОЛН выбираетс  примерно такой же, как и дл  материалов, указанных в первом случае.

От плавающей плиты сильно измельченные частицы твердой и жидкой фаз отражаютс  распределенной струей 9 со скоростью Ui и сталкиваютс  с внутренней стенкой камеры , т. е. с. отражателем 4, ,где они измельчаютс  повторно.

От отражател  струи измельченных части;ц направл ют на ось основной струи 5 со скоростью ба, где они, сталкива сь между собой и основной струей, снова измельчаютс . Значени  L/i и U завис т от выбора

U(, Из этого следует, что наиболее эффективное измельчение материала в аппарате происходит при условии, когда Р Яр при наименьших скорост х столкновени  струй, т. ё. при столкновении частиц междусобой.

По1сле прохождени  умазанного пути гогова  юуспензи  поступает дальше через патрубок 10 на выход. В результате технологический процесс измельчени  материала получаетс  непрерывным.

С целью осуществлени  сверхтонкого измельчени  материалов при скорост х 170-1300 м1с и при воздействии на частий .ы.возникающих при этом давлений ударных волн, во м рго раз превышающих на .гф женй  разрушени  материалов, отражательную плиту 4 помещают в суспензию на глу-бину 50-500 тм и более. Глубина погружени  зависит от выбора скорости струи. Чем больше скорость основной струи

суспензии, тем глубже погружают плиту. Кроме того, плиту выполн ют плавающей. Этим достигаетс  всестороннее ее охлаждение потоком жидкой среды. Плита 4 отделена от акустического волновода 7 (фиг. 2) или основани  11 (фиг. 1) слоем суспенз,ии и опи|раетс  на пружины (амортизаторы). Она имеет небольшие размеры и, в случае необходимости, легко замен етс  на новую.

С делью исключени  непосредственного удара струи о плиту, последнюю выполн ют с кумул тивной выемкой 5. Этим достигаетс  образование подушки - тонкого сло  между плитой и передним фронтом струи. В результате предохран етс  плита от разрушени  и одновременно в 2 раза возрастает давление струи на преп тствие, улучшающее процесс измельчени  материала .

Дл  предохранени  от разрушени  и уменьшени  износа канал солла выполнен из корунда.

Применение вибрирующего с ультразвуковой частотой сопла значительно снижает гидравлическое сапротивление потоку ереды и уменьщает в зкость сусиензии в 4- 10 раз. Одновременно IB жидкой среде в сопле образуютс  кавитационные пузырьки, которые дополнительно повышают давление в струе и этим.способствуют увеличению ее скорости, значительно повышаетс  эффективность процесса измельчени .

Claims (2)

1.Струйна  мельница дл  сверхтонкого измельче ш  ;материалов в жидких средах, содержаща  насос, камеру измельчели , сопло и излучатель ультразвуковой энергии , отличающа с  тем, что, с целью повышени  эффективности процесса измельчени , она снабжена отражательной плитой, а сопло жестко соедЕнено с излучателем ультразвзковой энергии.

2.Мельнида по п. 1, отличающа с   тем, что, с делью снижени  износа отражательной плиты, последн   выполнена плавающей, расположена соосно с соплом и помещена в суспензию.

З: Мельница по п. 1 и 2, о т л и ч а ю ща с  тем, что, с целью создани  на-, правленности отраженных струй, отражательна  плита выполнена ic кумул тивной выемкой, раСПОЛОЖенной со стороны сопла.

Источники информ1адии, прин тые во внимание при экспертизе:

1.Авторское свидетельство СССР № 154472, кл. В 02 С 19/06, 1962.

2.Авторское ювидетельство СССР № 138252, ;кл. В 01 F 3/12, 1960. -.