Измельчающее устройство

(51) ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИПРИ ГКНТ СССР ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕН К АВТ ОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ.У(54) ИЗМЕЛЬЧАЮЩЕЕ УС (57) Использование; в пищ тической, лакокрасочной и промышленности, Сущно измельчающее устройство ТРОИСТВО евой, фармацев других отраслях ть изобретения представляет со носится к химическому может быть использоваацевтической, лакокраслях промышленности. ния является повышечет улучшения качества продукта от мелющих еличение срока службы. тавлено измельчающее ид; на фиг, 2 - узел на(56) Патент Ф РГ М 3131770,кл, В 02 С 17/16, 1980,Изобретение от машиностроению и но в пищевой, фарм сочной и других отр Целью изобрет ние надежности за с отделения целевого тел и их сколов и ув На фиг, 1 предс устройство, общий в фиг. 1.Измельчающее устроиство содержит цилиндрическую размольную камеру 1, снабженную рубашкой 2 для терморегуляции. На противоположных концах камеры 1 установлены вводной 3 и выводной 4 патрубки. Внутри камеры 1 соосно с ней расположен вращающийся вал 5, на котором размещены перемешивающие элементы 6, Расположенный внутри размольной камеры 1 узел 7 отделения представляет собой наЫ,ц 1726024 А бой цилиндрическую камеру с двойными стенками и вводным и выводным патрубками. По оси камеры установлен вращающийся вал с перемешивающими элементами. Узел отделения измельченного продукта от мелющих тел и их сколов размещен по оси камеры и соединен с выводным патрубком. Узел отделения выполнен в виде набора профилированных колец с торцовыми заглушками, жестко соединенных между собой с зазором и насаженных на полую втулку, Кольца выполнены переменной толщины, увеличивающейся к периферии, Узел отделения размещен по оси камеры и соединен с выводным патрубком, 1 з.п. ф-лы, 2 ил. бор профилированных колец 8, установленных соосно с валом 5 измельчающего устройства. Кольца 8 выполнены переменной толщины и установлены между собой с зазором 9, расширяющимся по направлению к оси вала 5 и представляющим собой кольцевой диффузор. Кольца 8 выполнены переменной толщины: во внутренней своей части они выполнены плоскими для удобства сборки, а на периферии имеют симметричные утолщения, образованные усеченными коническими поверхностями, обращенными вершинами друг к другу, Крайние кольца 8, образующие набор, заглушеныы торцовыми кольцами- заглушками 10, насаженными на полую втулку 11.Узел 7 отделения может быть размещен между последними по ходу движения продукта перемешивающими элементами 6. Внешний диаметр набора колец 8 составляет 0,6 - 0,8 от ометаемого диаметра переме 1726024шивающих элементов 6, а ширина наименьшего зазора между кольцами не превышает 0,3-0,4 от среднего диаметра мелющих тел.При увеличине внешнего диаметра колец 8 более указанного предела узел отделения становится гидравлической пробкой для циркуляционных потоков, образованных перемешивающими элементами 6. Потоки от последних перемешивающих элементов 6 являются разорванными и представляют собой один циркуляционный контур для обоих перемеши вающих элементов 6, исчезает касательная составляющая к поверхности колец 8, пропадает эффект самоочищения поверхности узла отделения и он забивается мелющими телами 12 и их сколами.Для измельчающих устройств типа бисерных мельниц внутренняя граница циркуляционных контуров располагается около 0,6 от ометаемого диаметра перемешивающих элементов 6, Выполнение диаметра колец узла отделения более 0,6 уменьшает энергетику смывания поверхности набора колец, значительно уменьшая эффект самоочищения. Уменьшение внешнего диаметра узла отделения приводит к сокращению его проходного сечения, а значит, и производительности измельчающего устройства в целом,Наименьшая ширина зазора между кольцами 8 0,3-0,4 среднего диаметра мелющих тел 12 выбрана по двум критериям; первый - соотношение ширины зазора с распределением размеров сколов мелющих тел; второй - влияние ширины зазора на образование сколов.Исследования распределения размеров сколов мелющих тел в измельчающих устройствах типа бисерной мельницы показали, что размер сколов распределяется в соответствии с нормальным законом с максимумом на 0,45 среднего диаметра мелющих тел и о = 0,4. Отсюда видно, что если максимальная ширина зазора не превышает 0,3-0,4 среднего диаметра мелющих тел, узел отделения пропустит не более 5 фсколов. Минимальная ширина зазора выбрана из условий максимальной производительности измельчающего устройства. Выбор ширины зазора по второму критерию основан на минимизации угла столкновения мелющих тел с краем профиля колец, образующих узел отделения. До ширины зазора, равной 0,3 среднего диаметра мелющих тел, угол столкновения составляет менее 15, что для закаленных стеклянных, стальных сферических мелющих тел не вызывает разрушений. При увеличении ширины более 0,4 производительность узла отделения возрастает всего на 25 ф , а уголстолкновения возрастает в 2 раза (до 25),сколообразование начинается при углестолкновения 30 к нормали поверхности5 мелющего тела.Максимальная ширина зазора, образованная краями профилированных колец, выбирается равной 0,3 среднего диаметрамелющих тел для того, чтобы уменьшить10 число сколов, образованных при взаимодействии мелющих тел и узла отделения, и,как следствие этого, уменьшить износ острых кромок узла отделения, образованногопрофилированными кольцами,15 Измельчающее устройство работаетследующим образом.В камеру 1 измельчающего устройства,заполненную мелющими телами 12, черезпатрубок 3 подают обрабатываемый мате 20 риал в виде суспензии.В размольной камере 1 материал с мелющими телами приводят во вращение валом 5 с размещенными на немперемешивающими элементами 6. Матери 25 ал подают в камеру 1 под давлением в направлении к узлу отделения. Прошедшийчерез кольцевые диффузоры измельченныйматериал без мелющих тел и их сколов, отсепарированных щелями, через патрубок 430 выводят из измельчающего устройства. Расположение узла отделения между последними по ходу материала перемешивающимиэлементами 6 позволяет создать режим обтекания, вносящий минимальные возмуще 35 ния в гидродинамическую картинуциркуляционного движения материалавнутри камеры. Циркуляционные контуры,образованные вращающимися потоками,имеют четкую границу, расположенную на по 40 верхности цилиндра с диаметром 0,6 - 0,8диаметра размольной камеры. Расположение поверхности диффузоров в этой зонеобеспечивает очищение наружной поверхности узла отделения движущимися мелю 45 щими телами, вектор скоростей которыхнаправлен по касательной к поверхностиузла отделения, Расширяющиеся диффузорные кольцевые щели позволяют обеспечить оптимальный градиент падения50 давления на узле отделения. Изусловий минимального сопротивления узла отделенияи обеспечения сепарации мелющих тел ширина кольцевого зазора на входе в диффузор составляет 0,3 - 0,4 среднего диаметра55 мелющих тел. Такой размер гарантирует отзаклинивания и размалывания мелющих телв узле отделения. Отсутствие у мелющих тели у отрабатываемого материала составляющей скорости, направленной нормально кдиффузорным щелям в плоскости, перпендикулярной к оси набора профилированных колец, образующих узел отделения, не создает условий, способствующих попаданию сколов мелющих тел в диффузорный зазор.Обрабатываемый материал, не содер жащий в себе мелющих тел и их сколов, продавливают через кольцевые диффузоры во внутреннюю полость узла отделения и выводят из размольной камеры 1 через патрубок 4, 10Таким образомпредлагаемое устройство позволяет резко снизить в измельчаемом материале содержание сколов мелющих тел, что, кроме повышения качества целевого продукта, улучшаетусловия экс плуатации запорной арматуры и транспортирующего оборудования на последующих стадиях технологической цепочки. Кроме того, повышается срок службы узла отделения, что приводит к значитель ной зкономии времени на его обслуживание и снижает потери продукта, неизбежные при замене или очистке узла отделения, повышая надежность работы измельчающего устройства в целом. 25Формула изобретения1, Измельчающее устройство, содержащее цилиндрическую размольную камеру с двойными стенками и размещенными с противоположных сторон вводным и выводным патрубками, установленный по оси камеры вращающийся вал с перемешивающими элементами, узел отделения измельченного продукта от мелющих тел и их сколов, расположенный у выводного патрубка, о т л ич а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения надежности работы за счет улучшения качества отделения целевого продукта от мелющих тел и их сколов и увеличения срока службы, узел отделения выполнен в виде набора профилированных колец с торцовыми заглушками, жестко соединенных между собой с зазором и насаженных на полую втулку, при этом кольца выполнены переменной толщины, увеличивающейся к периферии, причем узел отделения размещен по оси камеры и соединен с выводным патрубком,2, Устройство по и. 1, о т л и ч а ю щ е ес я тем, что узел отделения размещен между последними по ходу движения продукта перемешивающими элементами, причем внешний диаметр набора профилированных колец составляет 0,6 - 0,8 диаметра перемешивающих элементов, а ширина наименьшего зазора между кольцами не превышает 0,3 - 0,4 от среднего диаметра мелющих тел.. Лежни роизводственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина, 10 Заказ 122 ВНИИП Составитель Н. БорисоваТехред М.Моргентал Корректор И. Муска Тираж Подписноеосударственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ С 113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5