БАРАБАННАЯ МЕЛЬНИЦА Российский патент 2002 года по МПК B02C17/04 

Предлагаемая мельница относится к помольному оборудованию и может быть использована для получения дисперсных порошков в среде криоагентов, в частности жидкого азота.

Известна барабанная мельница для помола материалов в среде жидкого азота, содержащая теплоизолированный барабан, установленный с возможностью вращения вокруг горизонтальной оси, торцевые стенки барабана охвачены несущими кожухами и на них смонтированы кольцевые теплоизоляторы, жестко соединенные с барабаном и подвижно - с боковыми поверхностями несущих кожухов.

Основным недостатком данной мельницы является сложность механизма привода вращения барабана, обусловленная чрезмерной изоляцией (1).

Известна барабанная мельница, содержащая теплоизоляционный барабан в виде двух чаш, установленных в подшипниковых узлах с возможностью вращения вокруг горизонтальной оси, размещенные в торцах барабана тракт слива готового продукта и тракт заливки и удаления испарившегося криоагента, помещенные внутри полувалов, жестко связанных с барабаном, поворотное устройство, привод, уплотнители и отражатели (2).

Недостатком этой мельницы является сложность обслуживания, обусловленная необходимостью демонтажа чаш барабана при замене мелющих тел и большими трудозатратами на очистку внутренней полости барабана при смене измельченного продукта, поскольку несъемные отражатели внутри чаш образуют места, труднодоступные для очистки.

Наиболее близкой по совокупности существенных признаков к предлагаемой мельнице является известная шаровая мельница, которую авторы выбрали в качестве прототипа.

Данная барабанная мельница содержит теплоизолированный барабан, установленный в подшипниковых узлах с возможностью вращения вокруг горизонтальной оси, при этом барабан выполнен съемным с торцевыми посадочными местами для дополнительных полувалов, размещаемых с возможностью возвратно-поступательного перемещения в полувалах барабана, размещенные в торцах барабана тракт слива готового продукта и тракт заливки и удаления испарившегося криоагента, помещенное внутри полувалов, жестко связанных с барабаном, поворотное устройство, привод, уплотнители и отражатель, при этом отражатель выполнен в виде тарельчатого клапана, установленного с возможностью перемещения по оси полувала (3).

Недостатком известной мельницы является сложность конструкции мельницы за счет сложности трактов загрузки и выгрузки продукта и тракта загрузки жидкого криоагента, не позволяющей при этом без потерь осуществлять загрузку продукта и жидкого криоагента и выгрузку готового продукта, сложность разборки мельницы для очистки трактов при их засорении и для очистки и замены самого барабана. Кроме того, ненадежность конструкции тарельчатого клапана, который при соприкосновении с движущимися шарами быстро деформируется.

Все это приводит к сложности обслуживания известной мельницы и неэффективности ее работы.

Технической задачей предлагаемой мельницы является упрощение конструкции теплоизолированного барабана, трактов загрузки и выгрузки продукта и тракта загрузки жидкого криоагента, позволяющее снизить потери исходного и готового продукта и жидкого криоагента, уменьшить трудозатраты на очистку трактов, на очистку и замену барабана, повысить надежность конструкции тракта выгрузки готового продукта. Кроме того, расширение арсенала шаровых барабанных мельниц, предназначенных для помола различных веществ в среде криоагентов.

Поставленная задача решается барабанной мельницей, содержащей теплоизолированный барабан, который выполнен из соединенных между собой полыми торцами по периметру цилиндра и конуса, а меньший торец конуса снабжен клапаном, и который установлен в подшипниковых узлах с возможностью вращения вокруг горизонтальной оси, тракт загрузки, тракт выгрузки и тракт удаления испарившегося криоагента, поворотное устройство, привод, согласно изобретению теплоизоляция с барабаном укреплена жестко, цилиндр и конус соединены между собой разъемно и герметично, при этом полый торец цилиндра при разъеме с конусом служит трактом загрузки исходного продукта и криоагента, клапан выполнен в виде мембраны, которая жестко соединена по периметру с конусом и служит трактом выгрузки готового продукта и трактом транспорта испарившегося криоагента, за мембраной к торцу конуса по периметру разъемно и герметично полым торцом установлена емкость для готового продукта, на поверхности которой размещен тракт удаления испарившегося криоагента.

Предпочтительно, что мембрана выполнена в виде диска с отверстиями, диаметр которых меньше диаметра шаров.

Предпочтительно, что емкость для выгрузки продукта представляет собой цилиндр с полым торцом.

То, что теплоизоляция с барабаном укреплены жестко, и цилиндр и конус полыми торцами соединены разъемно и герметично, а полый торец цилиндра при разъеме с конусом служит трактом загрузки исходного продукта и жидкого криоагента, позволяет упростить конструкцию мельницы и, как следствие, ведет к упрощению обслуживание мельницы при замене и очистке барабана и исключает очистку при забивании тракта загрузки исходного продукта и криоагента. То, что тракт выгрузки готового продукта снабжен мембраной, жестко соединенной с конусом, позволяет повысить надежность работы мельницы. Соединение с барабаном разъемно и герметично емкости для выгрузки продукта приводит к упрощению конструкции и эффективной выгрузке продукта. Выполнение на поверхности емкости тракта для испарившегося криоагента также упрощает конструкцию мельницы и позволяет эффективно удалять испарившийся криоагент из полости барабана.

На чертеже представлен разрез мельницы по оси вращения.

Мельница содержит барабан, состоящий из цилиндра 1 и конуса 2. Теплоизолированный кожух 3 жестко соединен с барабаном. Теплоизолированный барабан установлен на подшипниковых узлах 4,5 платформы 10, 6 вала 7. Вал 7 расположен на горизонтальной оси и с одной стороны жестко соединен с барабаном, со стороны его сплошного торца, а с другой стороны с помощью подшипникового узла 6 крепится на стойке 8. Стойка 8, привод 9, подшипниковые узлы 4,5 установлены на платформе 10, которая установлена с возможностью поворота его относительно оси "О" на угол, равный 45^o, вниз и вверх.

Открытый торец цилиндра 1 и открытый торец конуса 2 герметично и разъемно соединены с помощью болтов 11, мембрана 12 расположена в торце конуса и соединена с ним жестко по периметру, по периметру данного торца после мембраны герметично и разъемно с помощью болтов 13 присоединена емкость 14, на боковой поверхности которой установлен патрубок 15 для удаления из барабана испарившегося криоагента.

Барабанная мельница работает следующим образом.

Платформу 10, на которой установлен барабан, переводят в положение 45^o от оси "О" конусом 2 вверх, с помощью болтов 11 конус разъединяют с цилиндром и опускают вниз, освобождая полый торец цилиндра 1, затем в полый торец цилиндра загружают криоагент и исходное сырье, происходит предварительное охлаждение сырья и барабана, образовавшийся при этом газообразный криоагент отводят через полый торец цилиндра. После предварительного охлаждения конус герметично закрывают. Образовавшийся в процессе измельчения газообразный криоагент отводят через патрубок 15.

При выгрузке готового продукта платформу переводят в положение 45^o от оси "О" вниз конусом. Выгрузка в емкость 14 осуществляется при включенном приводе вращения 9 барабана.

Предлагаемая барабанная мельница позволяет:
- упростить обслуживание мельницы за счет упрощения конструкции теплоизоляции барабана, тракта загрузки и выгрузки продукта и, как следствие, упрощение замены и очистки барабана, исключение очистки тракта загрузки, и упрощение очистки тракта выгрузки готового продукта;
- повысить эффективность за счет снижения потерь продукта при загрузке и выгрузке;
- повысить надежность работы мельницы за счет жесткого соединения мембраны тракта выгрузки;
- расширить арсенал помольного оборудования для получения дисперсных порошков в среде жидкого азота.

Источники информации
1. А. С. СССР 1507444, кл. В 02 С 17/18, 1987, на "Барабанную мельницу".

2. А. С. СССР 1604471, кл. В 02 С 17/04, 1989, на "Барабанную мельницу".

3. Прототип - А. С. СССР 1768289, кл. В 02 С 17/04, 1990, на "Барабанную мельницу".

Изобретение относится к помольному оборудованию и может быть использовано для получения дисперсных порошков в среде криоагентов, в частности жидкого азота. Техническим результатом является упрощение конструкции термоизолированного барабана, трактов загрузки и выгрузки продукта и тракта загрузки жидкого криоагента, позволяющее снизить потери исходного и готового продукта и жидкого криоагента. Для этого устройство содержит теплоизолированный барабан, который выполнен из соединенных между собой полыми торцами по периметру цилиндра и конуса, а меньший торец конуса снабжен клапаном, и который установлен в подшипниковых узлах с возможностью вращения вокруг горизонтальной оси, тракт загрузки, тракт выгрузки и тракт удаления испарившегося криоагента, поворотное устройство, привод. При этом теплоизоляция с барабаном укреплена жестко, цилиндр и конус соединены между собой разъемно и герметично, при этом полый торец цилиндра при разъеме с конусом служит трактом загрузки исходного продукта и криоагента. Клапан выполнен в виде мембраны, которая жестко соединена по периметру с торцом конуса и служит трактом выгрузки готового продукта и трактом транспорта испарившегося криоагента, за мембраной к торцу конуса по периметру разъемно и герметично полым торцом установлена емкость для готового продукта, на поверхности которой размещен тракт удаления испарившегося криоагента. 3 з.п.ф-лы, 1 ил.

1. Барабанная мельница, содержащая теплоизолированный барабан, который выполнен из соединенных между собой полыми торцами по периметру цилиндра и конуса, а меньший торец конуса снабжен клапаном, и который установлен в подшипниковых узлах с возможностью вращения вокруг горизонтальной оси, тракт загрузки, тракт выгрузки и тракт удаления испарившегося криоагента, поворотное устройство, привод, отличающаяся тем, что теплоизоляция с барабаном укреплена жестко, цилиндр и конус соединены между собой разъемно и герметично, при этом полый торец цилиндра при разъеме с конусом служит трактом загрузки исходного продукта и криоагента, клапан выполнен в виде мембраны, которая жестко соединена по периметру с торцом конуса и служит трактом выгрузки готового продукта и трактом транспорта испарившегося криоагента, за мембраной к торцу конуса по периметру разъемно и герметично полым торцом установлена емкость для готового продукта, на поверхности которой размещен тракт удаления испарившегося криоагента. 2. Барабанная мельница по п. 1, отличающаяся тем, что мембрана выполнена в виде диска с отверстиями, диаметр которых меньше диаметра шаров. 3. Барабанная мельница по п. 1, отличающаяся тем, что емкость для выгрузки продукта представляет собой цилиндр с полым торцом. 4. Барабанная мельница по п. 1, отличающаяся тем, что тракт удаления испарившегося криоагента размещен на боковой поверхности емкости.