УСТАНОВКА ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ ДИСПЕРСИЙ ТОНКОГО И ОСОБО ТОНКОГО ПОМОЛА Российский патент 1997 года по МПК B02C21/00 

Изобретение относится к технике тонкого помола, конкретно к устройствам для получения тонких и особо тонких дисперсий, и может быть использовано для перемешивания и измельчения продуктов в лакокрасочной, пищевой, электронной и других отраслях промышленности, где применяются двух- и многокомпонентные дисперсии тонкого помола.

В настоящее время каждая операция по перемешиванию и измельчению продукта проводится на отдельной установке, при этом промежуточный продукт подается из смесители в измельчающее устройство посредством специальной емкости или насосом по трубопроводу. На стадии смешивания компонентов используются устройства для смешивания материалов, один из которых являются жидкостью (патенты ФРГ N 372017, N 2757486, N 2627600 и т.п.), на стадии измельчения до заданного параметра применяются бисерные мельницы различной конструкции (авт.св-ва СССР NN 1519771, 1620137, 1727899, заявка Японии N 3-38902, патент ЕПВ N 0439826 и т.п.), а также устройства для получения тонкой дисперсии (патент ФРГ N 3319921, авт. св-ва СССР NN 710639, 1502088 и т.п.), на стадии фильтрации используются фильтровальные установки (авт.св-ва СССР NN 365158, 1526761). При полной выработке дисперсии в смесителе требуется остановка его для новой загрузки. Аналогично проводится процесс измельчения в измельчающем устройстве с периодической остановкой процесса для новой загрузки, что отражается на производительности. После измельчения готовый продукт проходит через фильтровальную установку, при этом все установки связаны между собой цеховой системой трубопроводов.

При переходе на другой вид продукции, необходимо большое количество растворителей для промывки многометровых трубопроводов и других промежуточных емкостей. Это резко увеличивает стоимость продукции, т.к. сотни литров используемых растворителей в дальнейшем, как правило, не применяются и не возвращаются в цикл в связи с нерентабельностью их регенерации. Необходимость использования большого количества растворителей для промывки установок, трубопроводов, промежуточных емкостей резко ухудшает условия труда на этих установках, а также является экологически опасным для окружающей среды. Операция по промывке и очистке установок при переходе на другой вид продукции нередко по продолжительности занимает больше времени, чем основной технологический процесс.

Каждая из перечисленных установок представляет собой металлоемкую конструкцию, снабженную несущей рамой, приводным двигателем, пультом управления, перекачивающими насосами. Данные установки располагаются автономно, в определенном порядке и связаны между собой посредством цеховых трубопроводов. Это требует больших производственных площадей и достаточного количества обслуживающего персонала. Установки работают в циклическом режиме, что влияет на их производительность.

Наиболее близкой к предлагаемому изобретению по техническому решению является установка для получения тонкодиспергированных растворов, содержащая камеру первичной обработки, бисерную мельницу, насос, двигатели (авт. св. СССР N 921623).

Однако указанная установка обладает существенным недостатком:
невозможность диспергирования густых суспензий, широко применяемых в лакокрасочной и в других отраслях промышленности.

Это связано с тем, что конструкция бисерной мельницы данной установка работает только на слабовязких суспензиях, так как вал с дисками этой мельницы приводится во вращение суспензией, подаваемой из камеры первичной обработки на турбинное колесо, закрепленное на этом валу. Эффективность работы бисерной мельницы зависит от скорости вращения вала, которая не должна быть ниже 700 об/мин. При увеличении вязкости суспензии скорость вращения будет резко падать и тем больше, чем больше вязкость, так как динамика давления суспензии резко меняется при изменении вязкости. Из приведенного выше видим, что при падении оборотов ниже 700 резко падает производительность установки и ухудшается качество суспензии на выходе.

Целью настоящего изобретения является разработка установки, работающей на суспензиях разной вязкости, способной выдавать дисперсию тонкого и особо тонкого помола, обеспечивающей экономически более выгодное получение дисперсий за счет сокращения производственных площадей и обслуживающего персонала, повышения производительности и улучшения условий труда.

Поставленная цель достигается тем, что предлагается установка для получения дисперсий тонкого и особо тонкого помола, выполненная в виде модульной конструкции, которая содержит две камеры первичной обработки, соединенные между собой трубопроводом, каждая из которых снабжена фрезерной мешалкой с поплавком, подвижно закрепленными на приводном валу, который нижней частью входит в диспергирующий узел, снабженный статором и ротором, выполненными в виде зубчатых венцов. Камеры первичной обработки соединены системой трубопроводов с двумя размольными сосудами с мелющими телами. Оба размольных сосуда также соединены между собой трубопроводом. На корпусе каждого размольного сосуда установлено по два магнитных фильтра. Установка снабжена также двумя насосами, раздаточной коробкой мощностей, двигателем. Все механизмы смонтированы на одной общей раме. Наличие в предлагаемой установке соединенных между собой разъемной системой трубопроводов и кранов взаимозаменяемых узлов позволяет проводить процесс в непрерывном режиме и резко повысить производительность установки. Значительное уменьшение металлоемкости предлагаемой установки в сравнении с комплексом известных, существенное сокращение производственных площадей и протяженности системы трубопроводов, уменьшение количества обслуживающего персонала, единая система управления значительно сокращают производственные расходы и уменьшают себестоимость готового продукта.

Сопоставительный анализ предлагаемой установки с известной показал, что она отличается от известной тем, что выполнена в виде модульной конструкции, состоящей из двух камер первичной обработки, двух мельниц, каждая из которых снабжена двумя закрепленными на их корпусе магнитными фильтрами, имеет раздаточную коробку мощностей, причем камеры первичной обработки соединены разъемной системой трубопроводов с кранами с бисерными мельницами, а каждая камера первичной обработки снабжена фрезерной мешалкой с поплавком, подвижно закрепленными на приводном валу, который нижним концом вставлен в диспергирующий узел, снабженный статором и ротором, выполненными в виде зубчатых венцов. Таким образом заявляемая установка соответствует критерию "новизна". Признаки, отличающие заявляемое техническое решение, не выявлены в других технических решениях при изучении данной и смежных областей техники и, следовательно, обеспечивают заявляемое установке соответствие критерию "изобретательский уровень".

На фиг. 1 изображена установка.

Установка содержит две камеры первичной обработки 1, два размольных сосуда с мелющими телами 2, четыре магнитных фильтра 3, раздаточную коробку 4, два насоса 5, двигатель 6, раму 7. Система трубопровода с кранами не показана.

Камера первичной обработки изображена на фиг. 2.

Камера первичной обработки содержит фрезерную мешалку 8 с поплавком 9, подвижно закрепленными на приводном валу 10, который нижним концом вставлен в диспергирующий узел 11, снабженный статором 12 и ротором 13, выполненными в виде зубчатых венцов.

Сочетание различных диспергирующих устройств в камере первичной обработки позволяет достичь более высоких степеней диспергирования и однородности продукта, а также уменьшает возможность коагулирования частиц.

Размольный сосуд представляет собой цилиндрический аппарат, заполненный мелющими телами, с водяной рубашкой охлаждения. Сосуд снабжен вращающимся валом, на котором расположены тарелки различных типов. Вращение всех механизмов, включая насосы, происходит от одного двигателя с помощью клиноременных передач (для быстроходных смесителей) и раздаточной коробки, что уменьшает энергопотребление.

Размольные сосуды крепятся к раме установки и соединены раздаточной коробкой при помощи пальчиковых муфт.

Все механизмы смонтированы на одной общей раме. Установка работает следующим образом: растворитель заливается в камеру первичной обработки 1, затем включается привод вала 10 и постепенно засыпается пигмент. Пигмент с растворителем перемешивается фрезерной мешалкой 8, образующаяся при этом суспензия поступает в диспергирующий узел 11, где измельчается зубцами ротора 13 и статора 12. После получения необходимой степени дисперсности продукт при помощи насосов направляется в любой из размольных сосудов 2, в которых измельчается до заданной степени помола тарелками и мелющими телами (не показано). По мере поступления образующейся в диспергирующем узле 11 дисперсии в размольный сосуд 2 фрезерная мешалка 8 перемещается вниз по валу 10 при помощи поплавка 9, при этом постоянно находясь в погруженном в суспензию состоянии. Из размольного сосуда 2 продукт направляют на магнитные фильтры 3, где проводят его магнитную обработку с удалением из него металлического натри, а образующегося в процессе помола. Затем готовый продукт направляют на расфасовку. Продукт можно несколько раз направлять в размольные сосуды и камеры первичной обработки. Возможна загрузка двух камер первичной обработки одновременно. Установка может работать одновременно двумя параллельными линиями: камера первичной обработки насос размольный сосуд, что вдвое увеличивает ее производительность. Каскадное использование всех устройств установки позволяет получить продукт особо тонкого помола.

Предлагаемая установка обеспечивает получение качественных дисперсий тонкого и особо тонкого помола на малых производственных площадях при резком сокращении производственных затрат и повышении производительности, что обеспечивает возможность ее широкого применения в различных отраслях промышленности.

Установка для получения дисперсий тонкого и особо тонкого помола. Использование: изобретение относится к технике тонкого помола, конкретно к устройствам для получения тонких и особо тонких дисперсий, и может быть использовано для перемешивания и измельчения продуктов в лакокрасочной, пищевой, электронной и других отраслях промышленности. Сущность изобретения: установка выполнена в виде модульной конструкции, состоящей из двух камер первичной обработки, двух размольных сосудов с мелющими телами, каждый из которых снабжен двумя закрепленными на их корпусе магнитными фильтрами, двух насосов, раздаточной коробки мощностей, двигателя, которые смонтированы на общей раме и соединены между собой разъемной системой трубопроводов и кранов, причем каждая камера первичной обработки снабжена фрезерной мешалкой с поплавком, подвижно закрепленными на приводном валу, который нижним концом вставлен в диспергирующий узел, снабженный статором и ротором, выполненным в виде зубчатых венцов. 2 ил.

Установка для получения дисперсий тонкого и особо тонкого помола, содержащая камеру первичной обработки, бисерную мельницу, насос, двигатели, отличающаяся тем, что установка выполнена в виде модульной конструкции, состоящей из двух камер первичной обработки, двух бисерных мельниц, каждая из которых снабжена двумя закрепленными на их корпусе магнитными фильтрами и имеет раздаточную коробку мощностей, причем камеры первичной обработки соединены посредством разъемной системы трубопроводов с кранами с бисерными мельницами, а каждая камера первичной обработки снабжена фрезерной мешалкой с поплавком, подвижно закрепленными на приводном валу, который нижним концом вставлен в диспергирующий узел, снабженный статором и ротором, выполненными в виде зубчатых венцов.