Мельница - мешалка Советский патент 1992 года по МПК B02C17/16 

Изобретение относится к мельнице-мешалке для обработки текучего измельчаемого материала.

Известна мельница-мешалка, содержащая полость измельчения с цилиндрической внутренней стенкой и цилиндрическим ротором, причем между ротором и внутренней стенкой емкости измельчения образуется полость измельчения в форме кольцевого цилиндра. Мешалка имеет на ее свободном поло стьГв которую входит разделяющее приспособлёниёТВ этой зоне мешалка снабжена вокруг разделяющего приспособления выемками, дающими возможность радиального выхода свободно втекающих в полость вместе с измельчаемым материалом вспомогательных измельчающих элементов.

Известна мельница-мешалка, в которой между цилиндрической внутренней стенкой емкости измельчения и цилиндрическим ротором образуется полость измельче ния в форме кольцевого цилиндра. Измельчаемый материал к полости измельчения подводится снизу. Сверху он отбирается через разделяющее приспособление. С расположением перед разделяющим приспособлением в емкости измельчения выполнен перепускной канал, в который центрифугируются вспомогательные измельчающие элементы до достижения разделяющего приспособления. Они подводятся вновь к измельчаемому материалу перед входом в полость измельчения.

Известна также мельница-мешалка для обработки текучего материала, содержащая камеру с мелющими телами, соосно установленную в ней мешалку в виде стакана, образующего своими стенками с боковыми стенками камеры наружную полость из- мельчения, размещенный в стакане полый статор, неподвижно соединенный с днищем камеры и образующий со стенками стакана внутреннюю полость измельчения, сообщенную с наружной полостью измельчения посредством зазора между кромками.стака- на и днищем камеры и посредством ее перепускных каналов для обратного направления мелющих тел под действием центробежной силы, расположенных в придонной-части стакана, размещенный со сто- роны последней канал для подвода измельчаемого материала в камеру и разделяющее приспособление, рядом с которым размещена фотокамера.

Недостатком этих мельниц является недостаточное равномерное распределение мелющих тел в полости измельчения.

Целью изобретения является повышение качества измельчения за счет улучшения равномерности распределения мелющих тел.

Поставленная цель достигается тем, что в мельнице-мешалке для обработки текущего материала, содержащей камеру с мелющими телами, соосно установленную в ней мешалку в виде стакана, образующего своими стенками с боковыми стенками камеры наружную полость измельчения, размещенный в стакане полый статор, неподвижно соединенный с днищем камеры и образующий со стенками стакана внутреннюю полость измельчения, сообщенную с наружной полостью измельчения посредством зазора между кромками стакана и днищем камеры и посредством ее перепускных каналов для обратного направления мелющих тел под действием центробежной силы, расположенных в придонной части стакана, размещенный со стороны последней канал для подвода измельчаемого материала в камеру и разделяющее приспособление, рядом с которым размещена форкамера, полости измельчения выполнены в форме кольцевого цилиндра, канал для подвода измельчаемого материала сообщен с наружной полостью измельчения, разделительное приспособление установлено в торце статора и, по меньшей мере, частично охвачено стаканом с образованием форкамеры кольцевого цилиндра.

При этом диаметр форкамеры меньше, чем наружный диаметр статора, внутренняя полость измельчения сообщена с форкаме- рой посредством радиально расположенных пропускных каналов, а перепускные каналы расположены на уровне последних.

Перепускные каналы могут быть расположены в плоскости,перпендикулярной оси стакана, могут быть отклонены от радиального направления в сторону, противоположную направлению вращения стакана, могут входить во внешнюю полость измельчения в месте соединения последней с каналом для подвода измельчаемого материала.

Кроме того, диаметр разделяющего приспособл ения может быть меньше, .чем внутренний диаметр статора и разделяющее приспособление, и разделяющее приспособление меньше, чем внутренний диаметр статора и разделяющее приспособление установлено с возможностью изъятия его через полость статора.

Мельница мешалка снабжена может быть также установленным на входе во внутреннюю полость измельчения приспособлением для подачи мелющих тел и, по меньшей мере, на стакане, могут быть выполнены выступающие в полости измельчения размешивающие элементы, а часть

статора при этом перед перепускными каналами выполнена гладкой.

На фиг. 1 схематически изображена мельница-мешалка, вид сбоку; на фиг, 2 - продольный разрез первого варианта мель- ницы-мешалки; на фиг. 3 - частичный вырез на фиг, 2 в увеличенном масштабе; на фиг. 4 - частичный поперечный разрез мельницы-мешалки А-А на фиг. 2 и 3; на фиг. 5 - частичный вырез второго варианта мельни- цы-мешалки.

Мельница-мешалка, изображенная на фиг. 1, имеет стойку 1, на верхней стороне которой помещена выступающая несущая консоль 2, на которой в свою очередь за- креплена цилиндрическая камера 3 для измельчения. В стойке 1 помещен электрический приводной двигатель 4, снабженный клиноременным шкивом 5, от которого приводится во вращательное дви- жение через клиновые ремни 6 клиноремен- ный шкив 7, жестко соединенный с валом 8.

Как, в частности, следует из фиг. 2, камера 3 измельчения состоит из цилиндрического внутреннего цилиндра 9, охватывающего наружную полость 10 измельчения и который охвачен в основном цилиндрическим наружным кожухом 11. Внутренний цилиндр 9 и наружный кожух 11 ограничивают полость 12 охлаждения. Ниж- няя часть камеры 3 образована плитой основания 13 в форме кругового кольца, закрепленной на камере 3 с помощью винтов 14.

Камера 3 измельчения имеет верхний кольцевой фланец 15, с помощью которого она с помощью винтов 16 закреплена на запирающей камеруЗ крышке 17. Эта крышка 17 помещена на нижней стороне несущего корпуса 18, закрепленного своим верхним концом на несущей консоли 2 мельницы-мешалки. Несущий корпус 18 имеет средний цилиндрический участок 19, расположенный соосно по отношению к центральной продольной оси 20 камеры 3 измельчения. Через этот участок 19 проходит также соосно по отношению к оси 20 вал 8, на котором помещен служащий в качестве мешалки 21 и находящийся в камере 3 стакан. В соседнюю с полостью 10 измельче- ния зону среднего цилиндрического участка 19 несущего корпуса 18 входит трубопровод 22 подвода измельченного материала. Над входом этого подводящего трубопровода 22, то есть между этим подводящим трубоп- роводом 22 и несущей консолью 2, между мешалкой 21 и участком 19 предусмотрено уплотнение 23, препятствующее возможности выхода измельчаемого материала вверх в направлении несущей консоли 2.

На плите основания 13 в форме кругового кольца закреплен цилиндрический внутренний статор 24, входящий в стакан и выполненный приблизительно в форме стакана, который состоит из цилиндрической наружной боковой поверхности 25, ограничивающей внутреннюю полость 26 измельчения и соосной по отношению к оси 20, и также соосной по отношению к оси 20 цилиндрической внутренней боковой поверхности 27. Наружная боковая поверхность 25 и внутренняя боковая поверхность 27 ограничивают между собой полость 28 охлаждения. Полость 28 охлаждения соединена с полостью 29 охлаждения в плите основания 13, охлаждающая вода к которой подводится через патрубок 30 подвода охлаждающей воды и отводится через неизображенный выпускной патрубок, К полости 12 охлаждения камеры 3 охлаждающая вода подводится через патрубок 31 подвода охлаждающей воды и отводится через патрубок 33 отвода охлаждающей воды.

На верхней, находящейся в камере 3 1 измельчения торцовой стороне 33 статора 24,расположено разделяющее приспособление 34 для измельчаемого материала и мелющих тел, соединенное с трубопроводом 35 стока измельчаемого материала, Между разделяющим приспособлением 34 и трубопроводом 35 стока предусмотрена сборная воронка 36 для измельчаемого материала. Трубопровод 35 стока снабжен в зоне плиты основания 13 ручкой 37, снабженной в свою очередь крепежным кольцом 38, с помощью винтов 39 разъемным образом соединенным с плитой основания 13 и соответственно с неподвижно соединенным с этой плитой внутренним статором 24. Разделяющее приспособление 34 уплотнено относительно кольцевой торцовой стороны 33 внутреннего статора 24 с помощью уплотнения 40 и после освобождения винтов 39 может выдвигаться вместе с трубопроводом 35 стока и сборной воронкой 36 из статора 24 вниз, для чего служит ручка 37. Следовательно разделяющее-приспособле- ние 34 может выниматься из камеры 3 без того, чтобы необходимо было удалять из камеры находящиеся в ней мелющие тела 41, так как заполнение полостей измельчения 10 и 26 этими мелющими телами 41 при неработающей мешалке 21 не доходит до торцовой стороны 33.

Мешалка 21 в ее основной конструкции имеет форму стакана, то есть она имеет в основном цилиндрический ротор 42, содержащий цилиндрическую наружную стенку 43 и расположенную соосно по отношению к ней и соосно по отношению к оси 20 цилиндрическую внутреннюю стенку 44, Между наружной стенкой 43 и внутренней стенкой 44 ротора 42 выполнена полость охлаждения 45. Ротор 42 имеет днище 46, соединенное с валом 7. Подвод охлаждающей воды к полости 45 охлаждения и отвод от нее осуществляется через выполненные в валу 7 каналы 47 и 48 для охлаждающей воды. За счет внутреннего цилиндра 9 камеры 3 и цилиндрической наружной стенки 43 ротора 42 с одной стороны и за счет цилиндрической внутренней стенки 44 ротора 42 и цилиндрической наружной боковой поверхности 25 внутреннего статора 24 с другой стороны камера подразделяется на наружную полость 10 измельчения в форме цилиндрического кольца с одной стороны и внутреннюю полость 26 измельчения с другой стороны, соединенные друг с другом за счет зазора 49 в зоне плиты основания 13. На ограничительных стенках полостей измельчения, образованных внутренним цилиндром 9, наружной стенкой 43, внутренней стенкой 44 и наружной боковой поверхностью 25, помещены размешивающие элементы 50, выступающие в наружную полость 10 измельчения, соответственно внутреннюю полость 26 измельчения и выполненные в виде цапф. На нижнем свободном конце ротора 42 помещены выступающие вовнутрь в сторону внутреннего статора 24, снабженные, например, скошенными поверхностями подающие устройства 51, с помощью которых измельчаемый материал и мелющие тела 41 при соответствующем приводе вращения мешалки 21 подаются наверх во внутреннюю полость 26 измельчения в направлении разделяющего приспособления 34. Измельчаемый материал течет через наружную полость 10 измельчения в соответствии со стрелками 52 направления потока, поступая от трубопровода 22 подвода измельчаемого материала, через канал 53 для подвода измельчаемого материала между днищем 46 ротора и крышкой 17, наружную полость 10 измельчения вниз, через зазор 49 радиаль- но вовнутрь и оттуда через внутреннюю полость 26 измельчения вверх до разделяющего приспособления 34. На пути через наружную полость 10 измельчения, зазор 49 и внутреннюю полость 26 измельчения он при приводимой во вращательное движение мешалке 21 во взаимодействии с мелющими телами 41 измельчается. Измельчаемый материал покидает внутреннюю полость измельчения 26 через разделяющее приспособление 34, откуда он стекает через трубопровод 35 стока измельчаемого материала.

Как следует из фиг. 3. разделяющее приспособление 34 состоит из стопки кольцевых дисков 54, между которыми соответственно оставлен свободным разделяющий зазор 55, ширина которого меньше, чем диаметр наименьших используемых мелющих тел 41, а именно, как правило, меньше половины диаметра этих наименьших используемых мелющих тел 41. Эта стопка

0 кольцевых дисков 54 закрыта с торцовой стороны запорной пластиной 56. Со стороны сборной воронки 36 измельчаемого материала предусмотрено удерживающее кольцо 57, снабженное расположенными

5 под наклоном прорезями 58, с помощью которых оно может закрепляться на помещенных на внутреннем статоре 24 штифтах 59 по типу штыкового затвора. Разделяющее приспособление 34, состоящее из удержи0 вающего кольца 57, кольцевых дисков 54 и запорной пластины 56, после уже описанного изъятие из внутреннего статора 24 за счет частичного поворота может легко освобождаться от сборной воронки 36 с трубопрово5 дом стока 35.

В переходной зоне между цилиндрическим ротором 42 и днищем 46 ротора и - если смотреть в направлении стрелок 52 направления потока, перед разделяющим

0 приспособлением 34 - находятся в днище 46 ротора перепускные каналы 60. Эти каналы соединяют - если относить к направлению потока в соответствии со стрелками 52 направления потока - конец внутренней по5 лости 26 измельчения с началом наружной полости 10 измельчения, то есть с зоной подвода измельчаемого материала в полость 10 измельчения. Как следует из фиг. 4, эти перепускные каналы проходят - если

0 относить к направлению вращения 61 мешалки 21 - радиально изнутри наружу против направления вращения, так что имеющие во внутренней полости 26 измельчения центробежное ускорение мелющие

5 тела 41 центрифугируются, соответственно отсасываются, через эти перепускные каналы 60 и тем самым вновь возвращаться во впуск измельчаемого материала. Как следует из фиг, 2 и 3, перепускные каналы 60

0 перекрывают торцовую сторону 33 внутреннего статора 24 и открыты от внутренней стенки 44 ротора 24 радиально вовнутрь и вниз в сторону внутренней полости измельчения 26, так что стенками 62 перепускных

5 каналов 60 в этой зоне равным образом образуются подающие лопатки, которые выбрасывают наружу мелющие тела 41 до достижения разделяющего приспособления 34 и через установленный в направлениипотокаворонкообразный

направляющий канал 63 вновь транспортируют обратно в переходную зону между ка- налом 53 подвода измельчаемого материала и наружной полостью 10 измельчения. Этот направляющий канал 63 служит также для того, чтобы предотвращать корот- козамкнутый поток измельчаемого материала от канала 53 подвода материала к разделяющему приспособлению 34. Полость между запорной пластиной 56 разделяющего приспособления 34 и днище 46 ротора может запираться кольцом 64 для того, чтобы воспрепятствовать проникновению отдельных мелющих тел 41 в эту полость. В этом случае запорная пластина 56 не требуется.

При видоизмененной форме осуществления в соответствии с фиг. 5 можно видеть, каким образом запорная пластина 56, пакет кольцевых дисков 54, ограничивающих между собой разделяющий зазор 55, и удерживающее кольцо 57 соединены друг с другом с помощью винтов 65 с образованием разделяющего приспособления 34. При этом примере осуществления перепускные каналы 60 разделяющего приспособления 34 - если относить к направлению потока - расположены в начале. Поэтому также здесь вспомогательные измельчающие элементы 41 не могут проникнуть в узкую форкамеру 66 в форме кольцевого цилиндра между днищем 46 ротора и разделяющим приспособлением 34, соответственно 34. В обоих случаях эта форкамера 66 в форме кольцевого цилиндра соединена с внутренней по- лостью 10 измельчения лишь через сравнительно узкий кольцевой и проходящий радиально пропускной канал 67, через который мелющие тела не могут течь радиально вовнутрь, так как этому препятствует воздействующая на них центробежная сила. Следовательно диаметр d форкамеры 66 меньше, чем наружный диаметр D внутреннего ртатора 24. Так как диаметр d разделя- ющего приспособления 34, соответственно 34, меньше, чем диаметр d форкамеры 66, является действительным то, что диаметр d раздел0- ющего приспособления отчетливо меньше, чем диаметр D внутреннего статора 24. Наружный диаметр d разделяющего приспособления несколько меньше, чем внутренний диаметр D внутреннего статора 24, так что является возможным уже опи- санное изъятие разделяющего приспособления.

Как следует из фиг. 5, на внутреннем статоре 24 в зоне перед перепускными каналами 60 не помещены размешивающие элементы 50 для того, чтобы предотвратить

торможение вспомогательных измельчающих элементов 41 в этой зоне.

Упомянутые размешивающие элементы 50 могут выполняться в форме цапф, как на 5 чертежах, или в форме дисков, или в любой другой надлежащей форме.

Речь может идти также лишь о проходящих в форме винтовой линии утолщениях, какие изображены и описаны в описании

0 изобретения к патенту ФРГ Ms 2458841. Формула изобретения 1. Мельница-мешалка для обработки текучего материала, содержащая камеру с мелющими телами, соосно установленную в

5 ней мешалку в виде стакана, образующего своими стенками с боковыми стенками камеры наружную полость измельчения, размещенный в стакане полый статор, неподвижно соединенный с днищем каме0 ры и образующий со стенками стакана внутреннюю полость измельчения, сообщенную с наружной полостью измельчения посредством зазора между кромками стакана и днищем камеры и посредством перепуск5 ных каналов для обратного направления мелющих тел под действием центробежной силы, расположенных в придонной части стакана, размещенный со стороны последней канал для подвода измельчаемого мате0 риала в камеру и разделяющее приспособление, рядом с которым размещена форкамера, отличающаяся тем, что, с целью повышения качества измельчения за счет улучшения равномерности рас5 пределения мелющих тел, полости измельчения выполнены в форме кольцевого цилиндра, канал для подвода измельчаемого материала сообщен с наружной полостью измельчения, разделительное

0 приспособление установлено на торце статора и по меньшей мере частично охвачено стаканом с образованием форкамеры в форме кольцевого цилиндра.

2,Мельница-мешалка по п. 1,отличаю- 5 щ а я с я тем, что диаметр форкамеры меньше, чем наружный диаметр статора.

3,Мельница-мешалка по п. 2, о т л и ч а ю- щаясятем, что внутренняя полость измельчения сообщена с форкамерой посредством

0 радиально расположенная пропускных каналов.

4,Мельница-мешалка по п. 3, о т л и ч а ю- щ а я с я тем, что перепускные каналы расположены на уровне пропускных каналов.

5 5. Мельница-мешалка по п. 1,отличающаяся тем, что перепускные каналы расположены в плоскости, перпендикулярной к оси стакана.

6. Мельница-мешалка по п Отличающаяся тем, что перепускные каналы отклойены от радиального направления в сторону, противоположную направлению вращения стакана,

7.Мельница-мешалка по п. 1, отличающаяся тем, что перепускные каналы входят в наружную полость измельчения в месте соединения последней с каналом подвода измельчаемого материала.

8.Мельница-мешалка поп. 1,отличаю- щ а я с я тем, что диаметр разделяющего приспособления меньше, чем внутренний диаметр статора, и разделяющее приспособление установлено с возможностью изъятий его через полость статора.

0

9.Мельница-мешалка по п. 1,отличающая сятем, что она снабжена установленным на входе во внутренн юю полость измельчения приспособлением для подачи мелющих тел.

10.Мельница-мешалка по п. отличающаяся тем, что, по меньшей мере, на стакане выполнены выступающие в полости измельчения размешивающие элементы.

11.Мельница-мешалка по п. 10, о т л и- чающэяся тем, что часть статора перед перепускными каналами выполнена гладкой.

Использование: измельчение и смешение при обработке текучего материала, Сущность изобретения: мельница-мешалка имеет камеру 3, расположенную в ней приводимую во вращательное движение в этой полости мешалку 21 в виде стакана. В мешалке расположен статор 24. Перед наружной полостью 10 измельчения расположен канал 53 для подвода измельчаемого материала. Внутренняя полость 26 измельчения образована боковыми стенками. На торце статора 24 установлено разделяющее приспособление 34, через которое вновь отводится измельчаемый материал после обработки. Внутренняя полость 26 измельчения с помощью расположенных перед разделяющим приспособлением 34 перепускных каналов соединена с наружной полостью 10 для обратного направления мелющих тел, Юз. п. ф-лы, 5 ил. сл с VJ 00 ю 4 О OJ

22- 52:таг

-/ / /

чзг

г д -1-1

7-7VX-T-T /V

7 Ч./ // Л N

фиг 1

-Ч

ю in

Фиг 4

21

-60