Устройство для измельчения неметаллических материалов

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИРЕСПУБЛИН 1)4 В 02 С ЕТЕН ТЕЛЬСТВ нс ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ ОПИСАНИЕ К АВТОРСКОМУ СВ(71) Одесский технологическийтут холодильной промышленности(56) Авторское свидетельство СУ 697188, кл. В 02 С 19/18, 19(54) (57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕЛЬЧЕНИЯНЕМЕТАЛЛИЧЕСКИХ МАТЕРИАЛОВ по авт,св, Р 697188, о т л и ч а ю ш е ес я тем, что, с целью повышенияпроизводительности и улучшения эксплуатационных качеств, оно дополнительно содержит вихревую трубу, соп"ловой ввод которой подключен к источнику сжатого воздуха, холодныйконец - к активному соплу эжектора,а камера охлаждения имеет отводящий воздуховод,-. в котором смонтирована камера энергетического разделе"(при измельчении полиэтилена).Сжатый воздух, поступающий из источника 17, предварительно охлаждается в теплообменнике 16, разгоняетсядо звуковой скорости в тангенциальном сопловом вводе 18 и, расширяясь,подается в вихревую трубу 13. Здесьвысокоскоростной поток приобретает 1 О закрутку и претерпевает энергетическое разделение (под действием известного эффекта Ранка), при которомвозлеосевые слои сФормировавшегосявихря на десятки градусов понижают 15 свою температуру и выводятся черезхолодный конец 12 и активное сопло11 в камеру смешения 10, а периферийные слои вихря на десятки градусовповышают свою температуру и омывают щ 0 внутреннюю поверхность, камеры энергетического разделения 14, отдаваяпри этом свое тепло через оребрение 15 наружному потоку в отводящем воздуховоде 6.25 Истекающий из активного сопла 11воздуха поток имеет скорость 200250 м/с и начальную температуруторможения (-15) - (-70)о С. Увлекаяза собой воздух из камеры смешения10, он создает разрежение во всасываюцем участке (приемной камере) 7и подсасывает таким образом жидкостьиз камеру 1 охлаждения по трубопроводу 8. Количество подсасываемой впоток жидкости регулируется при этомс помощью вентиля 9. Изобретение относится к технологии машиностроения, может быть использовано во всех отраслях народного хозяйства для измельчения неметаллических материалов, является усовершенствованием изобретения по авт.св. Р 697188.Цель изобретения - повышение производительности и улучшение эксплуатационных качеств.На чертеже представлено устройство для измельчения неметаллических материалов, продольный разрез.Устройство содержит камеру 1 охлаждения и камеру 2 измельчения. Камера 1 охлаждения имеет загрузочный бункер 3 с шибером 4 и газожидкостной эжектор 5 с отводящим воздуховодом 6. Всасывающий участок (приемная камера) 7 эжектора 5 соединен трубопроводом 8 с камерой охлаждения ниже уровня жидкости, залитой в нее. На трубопроводе 8 установлен регулирующий вентиль 9. Камера 10 смешения газожидкостного эжектора 5 размещена над камерой 1 охлаждения, а к установленному во всасывающем участке 7 активному соплу 11 эжектора 5 подключен колодный конец 12 вихревой трубы 13. Ее камера 14 энергетического разделения имеет наружное оребрение 15 и размещена в отводяцем воздуховоде 6, где также расположен теплообменник 16, сообщающий источник сжатого воздуха 17 (например, заводскую пневмосистему) с сопловым вводом 18 вихревой трубы 13.Камера 1 охлаждения соединена транспортером 19 с камерой 2 измель 40 чения, которая имеет электроды 20, разгрузочное окно 21, разгрузочный бункер 22, циркуляционную трубу 23, насос 24 и регулирующий вентиль 25Камера 2 измельчения до нижнего уров -45 ня окна 21 заполненаводой илидругой неэлектропроводной жидкостью.В камеру охлаждения 1 залита легко- кипящая жидкость (например, этиловый спирт) либо такая же жидкость, котоЭ50 рую используютв камере 2 измельчения,Устройство работает следуюцим образом.Через загрузочный бункер 3 материал непрерывно или периодически поступает минуя шибер 4, в камеру 1 охлаждения, заполненную жидкостью которая имеет температуру от плюс 3 С (при измельИз-за большой разницы в скоростях движения охлаждающего воздушного потока и охлаждаемого жидкостного потока в камере 10 смешения эжектора 5 происходит тонкое распыливание жидкости и йнтенсивный теплообмен между жидкостной и газовой Фазами. На выходе из эжектора 5 газожидкостный поток имеет приблизительно постоянные по сечению (одинаковые) скорости и температуру, например. около 10 м/с иоминус 5-50 С. Холодные капли жидкости, сохраняя направление движения, полученное в эжекторе 5, из камеры 10 смешения попадают в камеру охлаждения 1, пополняя запас жидкости в ней. Отработанный поток холодного воздуха, выходя из эжектора 5, меняет направление своего движения и попадает в отводящий воздуховод 6, где омывает последовательно теплообменник 16 сжатого воздуха и наружноеЗаказ 5585/8 Тираж 584 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий113035, Москва, М, Раушская наб., д. 4/5 Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул, Проектная, 4 оторебрение камеры 14 энергетического. разделения, что позволяет дополнительно понизить температуру воздуш ного потока, истекающего из активного сопла 11. Из воздуховода 6,от%работавший воздух выпускают непосредственно в атмосферу, либо в специальный отделитель паров и капель (не показан). Теплообменник 16 используют только в устройствах, реа О лизующих температурный уровень охлаждения в камере 1 ниже (-15) С;ф при более высоком разрешенном температурном уровне в камере 1 (например для целей измельчения поли стирола) используют простейший вариант устройства - без теплообменника 16, а сжатый воздух к сопловому вводу 18 подают при этом непосредственно из источника 17. 20Таким образом, в устройстве для измельчения неметаллических материалов охлаждение жидкости в камере происходит либо только за счет использования холодопроизводитель ности вихревой трубы 13, либо, наряду с этим, также за счет испарения жидкости в высокоскоростном воздушном потоке в камере 10 смешения, первый режим работы реализуется при применении неиспаряющейся жидкости в камере 1 охлаждения, второй - при применении испаряющейся жидкости. Первый режим предпочтителен для простейших компактных уст 35 ройств, эпизодически эксплуатируемых, например при нерегулярном измельчении небольших количеств отхо" дов пластмасс на производстве. Второй режим предпочтителен для долго временно эксплуатируемых устройств с потребной холодопроизводительностью более 2-5 кВт.Попадающий из бункера 3 в камеру 1 материал охлаждается жидкостью и транспортером 19 подается в ка - меру 2 измельчения, Время между 4процессами охлаждения в камере 1 и измельченная в камере 2 минимальное, поэтому измельчение предварительно охлажденного материала происходит при небольших энергозатратах. Разрушение частиц материала в камере измельчения 2 происходит под действием ударных волн жидкости, ге,нерируемых при высоковольтных электрических разрядах между электродами 20, подключенными к генератору импульсов (не показан). При рабсте насоса 24 в камере 2 измельчения формируется восходящий поток жидкости,скорость которого задают с помощьюрегулировочного вентиля 25. Измельченные частицы увлекаются этим потоком и через окно 21 вносятся в разгрузочный бункер 22, где накапливаются на сетчатом поддоне; циркулирующаявода отсюда всасывается насосом 24по трубе 23; измельченный материал удаляют, периодически открывая разгрузочный шибер 26,Эффективность устройства определяется существенным расширением диапазона реализуемых температур предварительного охлаждения материала, соответствующим увеличением производительности, а также улучшением эксплуатационных качеств, так как может быть использована как испаряющаяся, так и неиспаряющаяся жидкость. В маломасштабном устройстве эпизодического действия с предварительным ох" лаждением сжатого воздуха перед сопловым вводом вихревой трубы может быть достигнута температура в камере охлаждения вплоть до (-100) С, что соответствующим образом значительно расширяет номенклатуру материалов, измельчение которых возможно в устройстве (среди них некоторые полупроводниковые материалы, биологические и сельскохозяйственные продукты и препараты и т.д.).