СТРУЙНАЯ УСТАНОВКА ДЛЯ ИЗМЕЛЬЧЕНИЯ СЫПУЧЕГО ВЛАЖНОГО МАТЕРИАЛА Российский патент 2002 года по МПК B02C19/06 

Изобретение относится к оборудованию для измельчения и сушки сыпучих влажных материалов и может быть использовано в химической, металлургической, обогатительной, лакокрасочной и других отраслях промышленности, где по условиям производства необходимо тонкое измельчение и сушка влажного материала.

Известна установка для струйного измельчения сыпучих материалов (а.с. 365163), содержащая противоточную струйную мельницу, классификатор, пылеосадитель, пылеуловитель, вытяжной вентилятор, бункер и дозатор. В целях автоматизации рабочего процесса и облегчения подачи к разгонным трубкам склонного к залипанию исходного материала и возвращаемых из классификатора крупных фракций установка снабжена герметичным распределительным шнековым устройством, приемный бункер которого связан с электродвигателем дозатора сигнализаторами верхнего и нижнего уровня.

Установка не обеспечивает равномерной подачи влажного исходного материала к разгонным трубкам, т. к. склонный к залипанию материал будет замазывать витки шнека, снижая его производительность. Кроме того, дополнительное дозирующее устройство значительно усложняет конструкцию установки.

Известна струйная мельница (а.с. N 562602 от 02.07.75) для диспергирования целлюлозных материалов, включающая помольную камеру, два эжектора с трубопроводами для подачи энергоносителя, расположенными по обе стороны помольной камеры, противостоящие классификаторы, соединенные с помольной камерой вертикальным трубопроводом и загрузочные устройства. С целью повышения степени заполнения потока энергоносителя диспергируемым материалом и снижения удельного потока энергоносителя каждое загрузочное устройство имеет шнек, в полый вал которого помещен трубопровод для подачи потока энергоносителя, а между внутренней поверхностью корпуса загрузочного устройства и наружной поверхностью вала шнека образован кольцевой канал, обхватывающий сопло эжектора.

Конструкция описанного загрузочного устройства не решает задачи по равномерному дозированию диспергируемого материала в помольную камеру, т. к. влажный материал способен зависать на стенках бункеров загрузочных шнеков. Кроме того, синхронизация работы приводов шнеков для подачи материала представляет определенные трудности.

Наиболее близкой по технической сущности и достигаемому эффекту к заявляемому решению является струйная установка для измельчения сыпучего материала (патент RU 2079366 от 20.05.97 г.)
Установка включает в себя помольную камеру с соплами и трубопроводами для подачи энергоносителя, разделитель, соединенный с камерой трубой, снабженной питающим патрубком для подачи материала, бункер с дозатором и устройство для очистки газов. При этом с целью увеличения производительности установки ниже патрубка для подачи материала в трубу тангенциально врезано, по крайней мере, одно сопло, соединенное с трубопроводом для подачи энергоносителя.

Установка работает следующим образом. Влажный исходный материал из бункера дозатором через питающий патрубок подается в вертикальную трубу, где осуществляется его первичная классификация и сушка во вращающихся струях энергоносителя, подводимого через тангенциальные сопла. Частично высушенный материал выносится в разделитель, где делится на две фракции. Крупная фракция возвращается в помольную камеру на домол, а мелкая выводится из установки как готовый продукт.

При обработке влажного материала, например гидроксида алюминия с влажностью 15-18%, происходит зависание его в бункере и "замазывание" элементов дозатора. Вследствие этого подача исходного материала в установку становится нестабильной и как следствие снижается ее производительность.

Технической задачей изобретения является повышение производительности установки для струйного измельчения за счет стабилизации подачи в нее исходного материала.

Существо технического решения состоит в том, что в струйной установке для измельчения и сушки сыпучего влажного материала, содержащей помольную камеру с соплами и трубопроводами для подачи энергоносителя, разделитель, соединенный с камерой трубой, снабженной питающим патрубком, бункер со шнековым дозатором и устройство для очистки газов, бункер имеет вертикальные стенки, при этом отношение площади поперечного сечения корпуса дозатора, примыкающего к бункеру, к площади поперечного сечения шнека составляет 1,3 - 1,8, а к спирали шнека снаружи приварены металлические стержни с шагом 0,2 - 0,5 от диаметра шнека. Кроме того, площадь поперечного сечения бункера, примыкающего к дозатору, равна площади поперечного сечения корпуса дозатора.

В бункере с вертикальными стенками изменение объема на единицу его высоты равно нулю, т.е. влажный исходный материал не меняет своей упаковочной структуры по мере продвижения вниз, к дозатору и не зависает на стенках в результате сжатия перед дозатором. Для исключения "замазывания" шнека и приваренных к его спирали снаружи металлических стержней влажным материалом он установлен с некоторым зазором к корпусу дозатора. При этом отношение площади поперечного сечения корпуса дозатора к площади поперечного сечения шнека в пределах 1,3 - 1,8 является оптимальным для заполнения кольцевого пространства дозатора исходным материалом. Увеличение указанного параметра выше 1,8 ведет к увеличению затрат мощности на перемешивание и рыхление большого объема осадка. Уменьшение отношения ниже 1,3, - к снижению пропускной способности дозатора. Шаг расположения металлических стержней, приваренных снаружи к спирали шнека в пределах 0,2 - 0,5 диаметра шнека, выбран из соображений полного разрыхления слоя осадка в кольцевом пространстве дозатора и наилучшей его транспортировки в помольную камеру. При этом уменьшение шага меньше 0,2 диаметра шнека приводит к чрезмерному возрастанию нагрузки на привод, а повышение больше 0,5 ведет к "замазыванию" внутреннего пространства корпуса дозатора и ухудшению транспортировки материала.

Равенство площадей поперечных сечений бункера в месте его примыкания к дозатору и площади поперечного сечения корпуса дозатора исключает возможность образования в бункере сводов осадка и нарушения непрерывности подачи материала в установку.

На фиг. 1 представлен общий вид установки; на фиг. 2 представлен продольный и поперечный разрез бункера со шнековым дозатором; на фиг. 3 - разрез по А-А на фиг. 2
Установка состоит из приемного бункера 1 со шнековым дозатором 2. Помольная камера 3 соединена с разделителем 4 трубой 5, снабженной питающим патрубком 6. Ротор 7 разделителя 4 приводится во вращение при помощи привода 8. Разделитель 4 соединен с помольной камерой 3 двумя трубами 9 и с устройством 10 для очистки газов. В помольную камеру 3 подается пар ТЭЦ через специальные сопла, направленные навстречу друг другу. Приемный бункер 1 (фиг. 2) соединен с корпусом шнекового дозатора 2, по центральной оси последнего расположен шнек 11, к спирали которого снаружи приварены металлические стержни 12. Корпус шнекового дозатора 2 снабжен патрубком 13 для вывода материала.

Установка работает следующим образом. Влажный исходный материал подается в бункер 1 (фиг. 2), в котором по мере дозирования материала в струйную установку опускается вниз. При этом вертикальные или слабонаклонные стенки бункера исключают зависание в нем материала. Далее материал поступает в корпус дозатора 2, заполняя кольцевой зазор между спиралями шнека 11 и корпусом дозатора 2, где он перемешивается металлическими стержнями 12, приваренными снаружи к спирали шнека 11 с шагом 0,2 - 0,5 от диаметра последнего. Перемешиваемый в кольцевом зазоре материал не "замазывает" шнек и равномерно транспортируется к патрубку 13 и далее по питающему патрубку 6 направляется в трубу 5. Это обстоятельство позволяет стабилизировать температуру и энергонапряженность в помольной камере и оптимизировать работу установки.

Материал из трубы 5 (фиг. 1) восходящим потоком энергоносителя выносится в разделитель 4, где под действием центробежной силы разделяется на две фракции. Мелкие частицы материала выносятся в устройство для очистки газов 10, откуда удаляются в конечном счете в качестве готового продукта.

Крупные частицы возвращаются по трубам 9 в помольную камеру 3 для домола.

Конструкция загрузочного устройства установки стабилизирует подачу материала в помольную камеру и позволяет оптимизировать технологические параметры процесса.

Изобретение предназначено для измельчения и сушки сыпучих влажных материалов. Струйная установка для измельчения и сушки сыпучего влажного материала содержит приемный бункер со шнековым дозатором, помольную камеру, соединенную с разделителем трубой, снабженной питающим патрубком. Разделитель соединен с помольной камерой трубами и с устройством для очистки газов. К спирали шнека снаружи приварены металлические стержни с шагом 0,2-0,5 диаметра шнека, при этом отношение площади поперечного сечения корпуса дозатора к площади поперечного сечения шнека составляет 1,3-1,8. Площадь поперечного сечения бункера, примыкающего к дозатору, может быть равна площади поперечного сечения корпуса дозатора. Изобретение позволяет повысить производительность установки. 1 з.п. ф-лы. 3 ил.

1. Струйная установка для измельчения и сушки сыпучего влажного материала, содержащая помольную камеру с соплами и трубопроводами для подачи энергоносителя, разделитель, соединенный с помольной камерой трубой, снабженной питающим патрубком, бункер со шнековым дозатором и устройство для очистки газов, отличающаяся тем, что бункер имеет вертикальные стенки, при этом отношение площади поперечного сечения корпуса дозатора, примыкающего к бункеру, к площади поперечного сечения шнека составляет 1,3-1,8, а к спирали шнека снаружи приварены металлические стержни с шагом 0,2-0,5 диаметра шнека. 2. Струйная установка для измельчения и сушки сыпучего влажного материала по п. 1, отличающаяся тем, что площадь поперечного сечения бункера, примыкающего к дозатору, равна площади поперечного сечения корпуса дозатора.