РОТОРНАЯ МЕЛЬНИЦА Советский патент 1973 года по МПК B02C13/14 

1

Изобретение относится к мельницам для тонкого и сверхтонкого измельчеиия твердых материалов во всех областях промышленности.

Известна мельиица, имеющая цилиндрический корпус с выгрузочным отверстием в верхней части кориуса, коицентрично к нему закреплен загрузочный патрубок, а в нижней установлен ротор с радиальио расположенными лопастями.

В известной мельнице для получения микронного помола обороты ротора должны быть порядка 3000 и более. Это приводит к большим потерям энергии и большому износу мелюших тел.

Цель изобретения - создание вихревого потока для повышения эффективности тонкого измельчения. При этом вихри играют роль ускорителей, например скорость в вихре достигает квадрата скорости движения воздуха. Те.м самым, создаются условия столкновения частиц измельченного материала между собой при больших скоростях, что очень важно для эффективного разрушения твердых частиц. Это обеспечивает микропомол твердых материалов при небольшой скорости движения роюра и при небольшом расходе энергии в износе мелюш,их тел.

Достигается это тем, что лопасти выполнены с шириной в пла1те равной

где b - ширина лопасти .в плане; V - окружная скорость движения элемента лопасти;

V - кинематическая вязкость среды, например, воздуха;

R - число Рейнольдса,

а расстояние между лопастями у периферии ротора не менее, чем в 14 раз больше торцовой ширины лопасти, причем количество лопастей не более, чем в 10 раз меньше диаметра ротора в сантиметрах.

С целью обеспечения непрерывности образования вихревого потока и процесса измельчения выходное отверстие потока с измельчаемым продуктом выполнено в верхней части цилиндрической стенки корпуса, а с целью регулирования тонины помола под выходным отверстием закреплена сменная диафрагма, выполненная в виде кольца и расположенная сооспо ротору.

Лопасти выполнены с переменной шириной, изменяюш,ейся к периферии, и имеют одинаковую толшину по всей длине. Поскольку измельчаюшие вихри образуются у периферии ротора на 1/3 длины от торца, то износу подвергаются концевые части лопастей, поэтому лопасти имеют сменные наконечники, закрепленные с помощью ласточкина хвоста и фиксирующиеся винтом.

Износу подвергается также корпус мельницы у периферии ротора. Поэтому целесообразно у боковых стенок корпуса вблизи днища устанавливать кольцо из более износостойкой стали.

На фиг. 1 изображена конструкция предлагаемой мельницы, вертикальный разрез; на фиг. 2 - ротор в плане.

Предлагаемая мельница состоит из цилиндрического корпуса 1, в нижней части которого на вертикальном валу электродвигателя 2 установлен ротор 3. В верхней части цилиндрический корпус мельницы снабжен отверстием а для выноса продукта измельчения. С внутренней стороны мельницы перед этим отверстием имеется отражательный щиток 4, который предотвращает попадание крупных частиц измельчаемого материала. Ниже выносного отверстия имеется расточка в цилиндрическом корпусе мельницы, которая является опорной поверхностью для кольцевой диафрагмы, необходимой для получения требуемой тонины помола. Цилиндрическая камера мельницы герметически закрывается крыщкой 5 с загрузочным патрубком. Мельница имеет сменное кольцо из износостойкой стали. Электродвигатель можно крепить к фланцу 6, который вместе с ободом 7, ребрами 8 и днищем 9 мельницы составляют подмоторную раму.

Ротор мельницы состоит из ступицы 10 с лопастями. Для ротора с диаметром от 1 до 3 м, при неизменной толщине лопасти 3 см оптимальное число лопастей от 10 до 30 щтук. Лопасти могут иметь сменные наконечники 11, которые можно изготовить из твердого сплава. Рабочая длина наконечника равна 1/3 длины лопасти. Соединение наконечника с лопастью ротора осуществляют с помощью стыка в форме ласточкина хвоста из двояко наклонного прореза в лопасти. Наконечник можно фиксировать на лопасти для страховки при помощи винта 12 и щайбы 13.

Роторная мельница работает следующим образом. Включают электродвигатель в сеть, приводя во вращательное движение ротор мельницы. При достижении номинальных оборотов электродвигателя лопасти ротора создают устойчивый поток концевых вихрей, только после этого включают питатель. Исходный материал, подлежащий измельчению, с начальной крупностью не более 100-150 мм по загрузочному тракту поступает в рабочую камеру мельницы. Основная масса исходного материала под действием воздушного потока втягивается в полость концевых вихрей, небольщая часть исходного материала попадает на вращающиеся лопасти и затем втягивается в полость вихрей. В потоке концевых вихрей происходит измельчение исходного материала 5 но высоте вихря.

Измене 1ие гранулометрического состава продукта измельчения нроисходит как вдоль высоты вихря, так и по радиусу мельницы.

Тонину помола можно увеличить, либо уве0 личивая высоту рабочей камеры мельницы, либо уменьшая верхнее выходное сечение рабочей камеры при помощи диафрагмы. Первый способ предпочтительнее для получения большей нроизводительиости, но второй спо5 соб более прост.

Измельченный продукт выносится из рабочей камеры мельницы самим вихревым потоком и оседает в циклопах.

0Предмет изобретения

1. Роторная мельница, имеющая цилиндрический корнус с выгрузочным отверстием в верхней части корпуса когщентрично к нему закреплен загрузочный патрубок, а в нижней 5 установлен ротор с радиально расположенными лопастями, отличающаяся тем, что, с целью создания вихревого потока для повышения эффективности тонкого измельчения, лонасти вьшолнены с шириной в плане равной

Ь:

где b - ширина лопасти в плане;

и - окружная скорость движения элемента лопасти;

V - кинематическая вязкость среды, например воздуха;

R - число Рейнольдса,

а расстояние между лонастями у периферии не менее, чем в 14 раз больше торцовой щирины лопасти, причем количество лопастей не более чем в 10 раз меньше диаметра ротора в сантиметрах.

2.Мельница по п. 1, отличающаяся тем, что выходпое отверстие выполнено в

верхней части стенки корпуса.

3.Мельница по нп. 1-2, отличающаяс я тем, что, с целью регулирования тонины помола, под выходным отверстием закреплена

сменная диафрагма, выполненная в виде кольца и расноложеиная соосно ротору.

4.Мельница но пп. 1-3, отличающаяс я тем, что в нижней части внутри корпуса закренлено бронекольцо.

5. Мельница по пп. 1-4, отличающаяс я тем, что лопасти выполнены с переменной щириной, уменьщающейся в периферии, и имеют сменный наконечник, закрепленный с помощью-ласточкина хвоста и фиксируемый

винтом.