МЕЛЬНИЦА Российский патент 2005 года по МПК B02C19/06 

Изобретение относится к области дробления или измельчение различных материалов, в частности к струйным мельницам

Известна мельница, содержащая камеру измельчения, нагнетательную систему и установленные в камере измельчения противоточные струйные активаторы (SU 1724367, В 02 С 19/06, 1992 г.).

Недостатком известного устройства является сравнительно малая эффективность процесса измельчения вследствие потери части энергии струи на подачу измельчаемого материала в активатор.

Более совершенным и наиболее близким аналогом заявляемому изобретению является мельница, содержащая камеру измельчения, нагнетательную систему подачи смеси энергоносителя с измельчаемым материалом и установленные в камере измельчения противоточные струйные активаторы, связанные с нагнетательной системой (RU №2188077, кл. В 02 С 19/06, 2002 г.).

В указанной мельнице подвод измельчаемого материала в активатор осуществляется дополнительным струйным насосом, а для поддержания необходимой плотности струи на выходе активатора установлены сжимающие струю смеси насадки. При таком техническом решении указанное в конечном итоге уменьшает надежность системы, так как для этого требуется более высокое давление в нагнетательной системе либо применение сжимаемой среды (газа) в качестве энергоносителя.

Задачей, на решение которой направлено заявляемое изобретение, является создание надежного и эффективного средства для измельчения.

Технический результат, который может быть получен при осуществлении изобретения, заключается в обеспечении эффективного измельчения при использовании несжимаемого энергоносителя за счет создания условий для возникновения кавитации при умеренном давлении в нагнетательной системе.

Указанный технический результат достигается мельницей, содержащей камеру измельчения, нагнетательную систему подачи смеси энергоносителя с измельчаемым материалом и установленные в камере измельчения противоточные струйные активаторы, связанные с нагнетательной системой, за счет того, что каждый активатор выполнен в виде последовательно сообщающихся сопел Вентури и камеры с резонаторами.

А также за счет того, что резонаторы установлены с возможностью смещения относительно среза сопла Вентури.

А также за счет того, что струйные активаторы установлены в камере измельчения с возможностью смещения струи в тангенциальном направлении.

А также за счет того, что нагнетательная система подачи смеси энергоносителя с измельчаемым материалом выполнена с возможностью рециркуляции из камеры измельчения смеси энергоносителя с измельчаемым материалом.

Сущность заявляемого изобретения поясняется чертежами, где на фиг.1 показана схема мельницы, а на фиг.2 - устройство активатора.

Мельница содержит камеру 1 измельчения, в которой установлены струйные активаторы 2, связанные с нагнетательной системой подачи смеси энергоносителя с измельчаемым материалом. Последняя выполнена с возможностью рециркуляции смеси энергоносителя с измельчаемым материалом из камеры 1 измельчения, обеспеченной насосами 3 (центробежными или вихревыми), линиями 4 подачи указанной смеси к активаторам 2 и линиями 5 забора указанной смеси из камеры 1. Каждый активатор 2 выполнен в виде последовательно сообщающихся сопел Вентури 6 и 7 и камеры 8 с резонаторами 9. Сопла 7 Вентури, выполнены в виде щелей, суммарная площадь проходных сечений которых равна площади проходного сечения узкой части 10 сопла 6 Вентури. Резонаторы 9 в камере 8 установлены с возможностью смещения относительно среза сопла 7 Вентури за счет регулировки их положения винтами 11. Струйные активаторы 2 установлены в камере измельчения как противоточные, обеспечивая встречное направление истекающих из них струй указанной смеси, при этом соединение (на черт. не показано) струйных активаторов 2 с камерой 1 измельчения выполнено подвижным с возможностью смещения струи указанной смеси в тангенциальном направлении.

Устройство работает следующим образом.

Измельчаемый материал вместе с жидким энергоносителем (например, водой) загружается в камеру 1 измельчения. По линиям 5 смесь энергоносителя с измельчаемым материалом поступает в насосы 3 и далее по линиям 4 нагнетается в струйные активаторы 2. Внутри узкой части 10 сопла 6 Вентури происходит ускорение указанной смеси. На выходе с расширением из сопла Вентури 6 образуются кавитационные пузырьки, которые на входе в сопла 7 Вентури охлопываются, создавая микроударные волны, воздействующие на частицы измельчаемого материала, способствуя их измельчению. Далее струя смеси энергоносителя с измельчаемым материалом направляется в сопла 7 Вентури и на выходе из них воздействует на резонаторы 9, вызывая высокочастотное (ультразвуковое) вибрационное воздействие на измельчаемый материал. При этом смещением резонаторов 9 относительно среза сопла 7 Вентури винтами 11 меняется площадь проходного сечения сопла 7 Вентури и как следствие размер фракции измельчаемого материала. Дальнейшее диспергирование происходит в результате столкновения струй противоточных струйных активаторов 2. Рециркуляция смеси энергоносителя с измельчаемым материалом из камеры 1 измельчения через струйные активаторы 2 позволяет довести измельчение до требуемых размеров. В конечной фазе процесса измельчения струйные активаторы 2 смещают с направлением струй в тангенциальном направлении, инициируют в камере измельчения вращение смеси энергоносителя с измельчаемым материалом и соответствующую сепарацию по массе частиц измельчаемого материала. В результате наиболее крупные повторно поступают в струйные гидроактиватры, а наиболее мелкие удаляются через вывод 12.

Изобретение предназначено для дробления различных материалов в струйной мельнице. Мельница содержит камеру измельчения, нагнетательную систему подачи смеси энергоносителя с измельчаемым материалом и установленные в камере измельчения противоточные струйные активаторы, связанные с нагнетательной системой, при этом каждый активатор выполнен в виде последовательно сообщающихся сопел Вентури и камеры с резонаторами. Резонаторы могут быть установлены с возможностью смещения относительно среза сопла Вентури. Струйные активаторы могут быть установлены в камере измельчения с возможностью смещения струи в тангенциальном направлении. Нагнетательная система подачи смеси энергоносителя с измельчаемым материалом может быть выполнена с возможностью рециркуляции из камеры измельчения смеси энергоносителя с измельчаемым материалом. Изобретение позволяет повысить надежность и эффективность измельчения. 3 з.п. ф-лы, 2 ил.

1. Мельница, содержащая камеру измельчения, нагнетательную систему подачи смеси энергоносителя с измельчаемым материалом и установленные в камере измельчения противоточные струйные активаторы, связанные с нагнетательной системой, отличающаяся тем, что каждый активатор выполнен в виде последовательно сообщающихся сопел Вентури и камеры с резонаторами.2. Мельница по п.1, отличающаяся тем, что резонаторы установлены с возможностью смещения относительно среза сопла Вентури.3. Мельница по одному из пп.1 и 2, отличающаяся тем, что струйные активаторы установлены в камере измельчения с возможностью смещения струи в тангенциальном направлении.4. Мельница по п.3, отличающаяся тем, что нагнетательная система подачи смеси энергоносителя с измельчаемым материалом выполнена с возможностью рециркуляции из камеры измельчения смеси энергоносителя с измельчаемым материалом.