ВИХРЕВАЯ МЕЛЬНИЦА Российский патент 2000 года по МПК B02C19/06 

Изобретение относится к области оборудования для измельчения различных материалов в потоке энергоносителя, преимущественно в воздушном потоке, и может найти применение в строительной, химической, пищевой и других отраслях.

Известна вихревая мельница, включающая цилиндрическую помольную камеру с соплом, ориентированным вдоль хорды сечения ее внутренней поверхности и связанным с входным патрубком, загрузочное приспособление и входное отверстие для порошка и энергоносителя, на внутренней поверхности помольной камеры выполнены полости, ориентированные вдоль хорды сечения ее внутренней поверхности, направление наклона которых по отношению к радиусу цилиндрической поверхности помольной камеры совпадает с направлением наклона сопла, причем каждая из первых полостей сопряжена с меньшей второй полостью, наклоненной к первой (RU, N 2100082, кл. В 02 С 19/06, 1997 г.).

Наиболее близкой из известных является вихревая мельница, содержащая ограниченную крышкой и днищем цилиндрическую помольную камеру, в боковой стенке которой образовано по крайней мере одно имеющее резонатор сопло для подачи энергоносителя, направленное в плане под углом к центральной оси помольной камеры, имеющей загрузочное и разгрузочное окна (RU, N 2088336, кл. В 02 C 19/06, 1997 г.).

Известные конструкции недостаточно долговечны из-за возможности абразивного износа, не обеспечивают требуемой точности фракционного состава материала на выходе, в частности из-за возможности попадания напрямую в разгрузочное окно не измельченного материала.

Задачей изобретения является повышение качества измельчения материала и обеспечение надежности работы вихревой мельницы.

Достигается это тем, что вихревая мельница, содержащая ограниченную крышкой и днищем цилиндрическую помольную камеру, в боковой стенке которой образовано по крайней мере одно имеющее резонатор сопло для подачи энергоносителя, направленное в плане под углом к центральной оси помольной камеры, имеющей загрузочное и разгрузочное окна, - снабжена центрально расположенным под образованным в верхней крышке загрузочным окном отклоняющим элементом тарельчатой формы, поперечный размер которого превышает соответствующий поперечный размер загрузочного окна не менее чем в 1,1 раза или равен ему, а резонатор выполнен с последовательно расположенными по длине сопла высокочастотной частью и низкочастотной частью. При этом сопло для подачи энергоносителя, преимущественно сжатого воздуха, может быть образовано в виде канала на всю его длину в монолитном теле боковой стенки помольной камеры, или отверстием боковой стенки камеры и кольцевой обоймой. Вихревая мельница может быть снабжена сменными кольцевыми обоймами или вкладышами для обеспечения подбора оптимального режима измельчения материала путем изменения длины низкочастотной и/или высокочастотной части резонатора или его ширины. При этом продольная ось низкочастотной части расположена под углом 10-20^o к продольной оси высокочастотной части, а отклоняющий элемент может быть смонтирован на штоке, присоединенном к крышке и/или к днищу помольной камеры с возможностью изменения расстояния относительно загрузочного окна.

Изобретение поясняется чертежами, где
на фиг. 1 представлен в разрезе общий вид вихревой мельницы с кольцевой обоймой;
на фиг.2 представлен в разрезе общий вид вихревой мельницы в монолитном исполнении помольной камеры с соплами.

Вихревая мельница содержит образованную крышкой и днищем цилиндрическую помольную камеру 1, в боковой стенке которой имеется сопло 2 для подачи энергоносителя. Сопло содержит резонатор и направлено в плане под углом к центральной оси помольной камеры 1. Камера 1 имеет загрузочное 3 и разгрузочное 4 окна. В помольной камере 1 может быть размещена кольцевая обойма с окном для сопла 2. Сменная кольцевая обойма образована в этом случае верхней крышкой 5 и нижним днищем 6. В верхней крышке помольной камеры под загрузочным окном центрально расположен отклоняющий элемент 7 тарельчатой формы, поперечный размер которого превышает соответствующий поперечный размер загрузочного окна 3 не менее чем в 1,1 раза или равен ему. Резонатор выполнен с последовательно расположенными по длине сопла 2 высокочастотной 8 частью и низкочастотной 9 частью. При этом сопло 2 для подачи энергоносителя образовано в виде канала на всю его длину в монолитном теле боковой стенки помольной камеры 1 (фиг.2) или отверстием боковой стенки камеры и кольцевой обоймой (фиг. 1), для обеспечения подбора оптимального режима измельчения материала путем изменения длины низкочастотной и/или высокочастотной части резонатора или его ширины могут быть установлены сменные вкладыши (не показаны). При этом продольная ось низкочастотной части 9 расположена под углом α = 10-20^o к продольной оси высокочастотной части 8. Отклоняющий элемент 7 может быть смонтирован на штоке (фиг. 1), присоединенном к крышке и/или к днищу помольной камеры с возможностью изменения расстояния относительно загрузочного окна.

При подаче подлежащего измельчению материала в загрузочное окно 3 в сопло 2 и через него тангенциально в помольную камеру 1 подают энергоноситель - сжатый воздух, который приводит во вращение попавший в камеру материал. От прямого проскока материала к разгрузочному окну 4 защищает размещенный над ним отклоняющий элемент 7. С помощью резонаторов в помольной камере создаются резонансные процессы в вихревом потоке, в результате чего измельчение происходит бесконтактным способом. Частица измельчаемого материала по мере потери массы удаляется через разгрузочное окно 4. Количество резонаторов может быть выбрано конструктивно в зависимости от длины периметра камеры и технологически - от требуемой интенсивности измельчения. Изменяя угол взаимного наклона резонаторов в указанных пределах, изменяя длину низкочастотной части или ширину резонатора, настраивают технологический процесс на конкретный материал. Например, чем тверже материал, тем более длинной должна быть высокочастотная часть, а ширина резонаторов меньше. Увеличение количества резонаторов приводит к увеличению тонины помола материала.

Вихревая мельница обеспечивает, например, измельчение угла, в частности - для ТЭЦ с использованием в качестве рабочего агента пара самой ТЭЦ, переработку отходов стекла, в частности - медицинской промышленности (ампулы), измельчение извести, как гашеной, так и не гашеной - для строительства, металлургии, химической промышленности, пищевой промышленности, для измельчения компонентов керамики при получении фарфора, измельчение графита, для измельчения различных разновидностей глинозема, корунд, рубин, сапфир, для измельчения абразивных порошков на основе карбида титана или кремния. Возможно использование вихревой мельницы для распыления топлива, например жидкого, или для распыления воды в системах мокрой очистки и т.п.

Изобретение предназначено для измельчения различных материалов в потоке энергоносителя, преимущественно в воздушном потоке. Вихревая мельница, содержащая ограниченную крышкой и днищем цилиндрическую помольную камеру, в боковой стенке которой образовано по крайней мере одно имеющее резонатор сопло для подачи энергоносителя, направленное в плане под углом к центральной оси помольной камеры, имеющей загрузочное и разгрузочное окна, снабжена центрально расположенным под образованным в верхней крышке загрузочным окном отклоняющим элементом тарельчатой формы, поперечный размер которого превышает соответствующий поперечный размер загрузочного окна не менее чем в 1,1 раза или равен ему, а резонатор выполнен с последовательно расположенными по длине сопла высокочастотной частью и низкочастотной частью. При этом сопло для подачи энергоносителя, преимущественно сжатого воздуха, может быть образовано в виде канала на всю его длину в монолитном теле боковой стенки помольной камеры или отверстием боковой стенки камеры и кольцевой обоймой. Вихревая мельница может быть снабжена сменными кольцевыми обоймами или вкладышами для обеспечения подбора оптимального режима измельчения материала путем изменения длины низкочастотной и/или высокочастотной части резонатора или его ширины. При этом продольная ось низкочастотной части расположена под углом 10-20^o к продольной оси высокочастотной части, а отклоняющий элемент может быть смонтирован на штоке, присоединенном к крышке и/или к днищу помольной камеры, с возможностью изменения расстояния относительно загрузочного окна. Изобретение позволяет повысить качество измельчения материала и обеспечить надежность работы вихревой мельницы. 5 з.п. ф-лы, 2 ил.

1. Вихревая мельница, содержащая ограниченную крышкой и днищем цилиндрическую помольную камеру, в боковой стенке которой образовано, по крайней мере, одно, имеющее резонатор сопло для подачи энергоносителя, направленное в плане под углом к центральной оси помольной камеры, имеющей загрузочное и разгрузочное окна, отличающаяся тем, что она снабжена центрально расположенным под образованным в верхней крышке загрузочным окном отклоняющим элементом тарельчатой формы, поперечный размер которого превышает соответствующий поперечный размер загрузочного окна не менее чем в 1,1 раза или равен ему, а резонатор выполнен с последовательно расположенными по длине сопла высокочастотной частью и низкочастотной частью. 2. Вихревая мельница по п. 1, отличающаяся тем, что сопло для подачи энергоносителя, преимущественно, сжатого воздуха, образовано в виде канала на всю его длину в монолитном теле боковой стенки помольной камеры. 3. Вихревая мельница по п. 1, отличающаяся тем, что сопло для подачи энергоносителя, преимущественно сжатого воздуха, образовано отверстием боковой стенки камеры и кольцевой обоймой. 4. Вихревая мельница по п.1 или 3, отличающаяся тем, что она снабжена сменными кольцевыми обоймами или вкладышами для обеспечения подбора оптимального режима измельчения материала путем изменения длины низкочастотной и/или высокочастотной части резонатора или его ширины. 5. Вихревая мельница по п.1, отличающаяся тем, что продольная ось низкочастотной части расположена под углом 10 - 20^o к продольной оси высокочастотной части. 6. Вихревая мельница по п.1, отличающаяся тем, что отклоняющий элемент смонтирован на штоке, присоединенном к крышке и/или к днищу помольной камеры, с возможностью изменения расстояния относительно загрузочного окна.