Способ измельчения частиц в газовых струях Советский патент 1982 года по МПК B02C19/06 

1

Изобретение относится к способам измельчения материалов и может быть использовано в различных отраслях промышленности при производстве лаков, красок, ядохимикатов, пищевых .продуктов, переработке минеральных материалов и т. д.

Известен способ струйного измельчения, который предусматривает подачу измельчае мого продукта в двух местах разгонных труб: в начале, где продукт смешивается с энергоносителем, образуя газовзвесь, и на выходе из указаннь1х разгонных труб 1.

Недостатком известного способа является то, что газовзвесь, взаимодействуя с подаваемым у выхода разгонных труб измельчаемым продуктом, существенно уменьшает величину кинетической энергии частиц, движущихся в потоке газа. Это приводит к уменьшению эффективности взаимодействия частиц в зоне прямого встречного удара.

Наиболее близким по технической сущности к изобретению является способ измельчения част;1Ц в газовых струях путем подачи газовзвеси в соосно расположенные разгонные трубы, выходные концы которых обращены навстречу друг другу, ускорения

потоков в разгонных трубах и соударения частиц 2.

Недостатком известного способа является то, что большое количество встречно движущихся частиц выходит из зоны прямого 5 встречного удара. В результате снижается эффективность измельчения частиц, имеет место повышенный расход энергоносителя (обычно газа или пара) для обеспечения необходимой степени измельчения.

° Необходимо отметить, что известные способы измельчения частиц во встречно движущихся газовых струях предусматривают передачу кинетической энергии газового потока движущимся в нем частицам,

15 подлежащим измельчению при встречном ударе. В зоне встречи струй образуется поток газа (эгергоносителя), движущегося в плоскости, перпендикулярной оси встречных потоков газовзвеси.

Таким образом, образующийся в месте контакта движущихся навстречу друг другу струй поток энергоносителя изменяет направ ления встречно движущихся частиц в зоны косого встречного удара изону случайных ударов. Кроме того, отражающиеся от стенок помольной камеры .(где происходит ветре ча потоков газовзвеси) частицы двигаются уже с меньшей кинетической энергией и им приходится предолевать противодействие уходящего потока газа. Это приводит к снижению эффективности процесса измельчения. Направленные навстречу друг другу потоки газовзвеси перемещают частицы разного гранулометрического состава, разной массы. При встречном взаимодействии частицы разной массы не происходит интенсивного измельчения последних, т. е. энергия газовых струй используется нерационально. Цель изобретения - повышение эффективности процесса измельчения и рационального использования энергии газовых струй. Достижение этой цели обеспечивается тем, что в известном способе измельчения частиц в газовых струях путем подачи газовзвеси в соосно расположенные разгонные трубы, выходные концы которых обращены навстречу друг другу, ускорения потоков в разгонных трубах и соударения частиц, струи формируют плоской формы и направляют тангенциально к выпуклым криволинейным поверхностям. Сущность способа основана на том, что достаточно тонкая плоская пристенная струя направленная тангенциально к криволинейной поверхности, «прилипает, к указанной поверхности. Отрыв струи при тангенциальной подаче газа или жидкости от, например, цилиндрической поверхности происходит лишь после того, когда эта струя пройдет путь 240° от точки первоначального касания. Место положения отрыва плоской струи, подаваемой тангенциально к выпуклой -цилиндрической поверхности, зависит от толщины струи и начальной ее скорости. На фиг. 1 изображена схема реализации предлагаемого способа, вид сбоку; на фиг. 2то же, вид сверху. Газовзвесь 1 (смесь газа с частицами вещества) подают в соосно расположенные раз гонные трубы 2. Выходные концы 3 разгонных труб 2 обращены навстречу друг другу. Посредством создания повышенного давления на входе в разгонные трубы 2 обеспевается движение в последних газовзвеси 1 с больщой скоростью, причем максимальное значение скорости создают на выходе из разгонных труб 2. Струям газовзвеси 1 при помощи выходных концов 3 разгонных труб 2 придают плоскую форму и направляют их тангенциально к выпуклым криволинейным поверхностям 4. Движущиеся с плоской струей газовзвеси 1 частицы 5 вещества благодаря силам инерции практически не искривляют свою траекторию и отделяются от потока газа, который продолжает свое движение вдоль выпуклых криволинейных поверхностей 4. Вследствие того, что выходные концы 3 обращены навстречу друг другу, а сами разгон ные трубы 2 размещены на одной геометрической оси, частицы 5 вещества, обладая больщой кинетической энергией, сообщенной им потоком газа, встречаются и при этом происходит их разрушение. В связи с тем, что газовзвесь 1 в расположенных друг против друга разгонных трубах 2 имеет одинаковую скорость на выходе, наиболее вероятны встречи частиц 5, имеющих одинаковую массу, так как более мелкие частицы 5 имеют меньший запас кинетической энергии и они покидают позже струи газовзвеси 1, которые движутся без от рыва по выпуклым криволинейным поверхностям 4. Таким образом,предлагаемый способ обеспечивает автоматическую классификацию частиц 5 в зависимости от их массы и соударение последних. Взаимодействие движущихся навстречу друг другу с больщой скоростью частиц 5, имеющих одинаковую массу, обеспечивает высокую эффективность процесса измельчения. В зоне взаимодействия встречно движущихся частиц 5 отсутствуют потоки энергоносителя - они (потоки) отводятся из указанной зоны благодаря своему безотрывному движению по выпуклым криволинейным поверхностям 4. Следовательно, на частицы 5 не действуют в зоне их встречи потоки энергоносителя, поэтому указанные частиуы 5 до встречи сохраняют направление движения и запас кинетической энергии, а это обеспечивает эффективность измельчения при рациональном использовании энергии газовых струй. Данный способ измельчения частиц в газовых струях позволяет достигать высокой концентрации встречно движущихся с большой скоростью частиц одинаковой массы. В соответствии с изобретением, величина концентрации подвергаемых измельчению частиц может быть значительно увеличена за счет фокусировки потоков частиц на одной линии нескольких пар разгонных труб. Это позволит повысить удельную производительность аппаратов, работающих по предлагаемому способу. Кроме повыщения удельной производительности, предлагаемый способ позволяет при меньших энергозатратах достигнуть больщей степени измельчения. Формула изобретения Способ измельчения частиц в газовых струях путем подачи газовзвеси в соосно расположенные разгонные трубы, выходные концы которых обращены навстречу друг другу, ускорения потоков в разгонных трубах и соударения частиц, отличающийся

тем, что, с целью повышения эффективности процесса измельчения и рационального использования энергии газовых струй, последние формируют плоской .формы и направляют тангенциально к выпуклым криволинейным поверхностям.

Источники информции.

принятые во внимание при экспертизе

1.Авторское свидетельство СССР № 432926, кл. В 02 С 19/06, 1974.

2.:Акулов В. И. Струйные мельницы. М., «Машиностроение, 1967, с. 220.