Центробежная мельница

ГОСУДМфСТВЕННЫ ПО ДЕЛАМ. ИЗОБ НИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ пускиостс я втосйо 1 СИАетел(71) Конструкторско . технологическое бюро по промышленности строительной индустрии(56) 1. Авторское свидетельство СССР В 447166, кл. В 02 С 17/08, 1974.2. Авторское свидетельство СССР ,В 878333, кл. В 02 С 17/08 1980. (54)(57) ЦЕНТРОБЕЖНАЯ МЕЛЬНИЦА, содержащая корпус с верхней и нижней крьюками, водило со стойками, в котором установлены помольные барабаны, имеющие загрузочные горловиныи выв, А ные отверстия на боковой поверхи, привод, о т л и ч а ю щ а я"тем, что, с целью повышенияпроизводительности, стойки снабжены установленными по их высоте рядами лопастей с углом атаки 5-30 и закрепленными на осях с возможностью поворота, выпускные отверстия помольных барабанов расположены в одной плоскости с поворотными осями нижнего ряда лопастей, при этом на внутренней поверхности корпуса противоположно направлению вращения водила дополнительно смонтированы лопас.- ти, размещенные смежно с рядами лопастей водила, а на верхней крышке корпуса смонтирован воздухоподводя-. щий патрубок с дроссельной заслонкой.Изобретение относится к мельницам непрерывного действия, предназначенным для сухого измельчения различных материалов, и может быть использовано в строительной, горно- обогатительной, химической и других отраслях промышленности,Известна планетарная центробежная мельница непрерывного действия,включающая водило, корпус и помольные барабаны, разгрузка и загрузка которых обеспечивается посредством трубопроводов, имеющих загрузочные и разгрузочные каналы. Загрузочные каналы мельницы связаны с загрузочной горловиной, а разгрузочные - с кожухом центробежного вентилятора, рабочее колесо которого закреплено 1 О 15 на водиле,В этой мельнице совмещены в. одном трубопроводе загрузочный и разгрузочный каналы, причем разгрузочный канал находится дальше от. оси водила, чем загрузочный 1 .Следствием такого конструктивно 20 го решения является попадание в раэ груэочные каналы части крупных частиц питания при их пролете от загрузочного канала до свободной по-верхности загрузки, поскольку приэтом часть частиц питания эасасыва 30 ется потоком воздуха в разгрузочные каналы, что приводит к снижению качества готового продукта. Кроме того, такая мельница не можетработать с оптимальным коэффициентом заполнения помольных барабанов равным0,5-0,6, вследствие, того, что приэтом уровень свободной поверхностизагрузки будет выше отверстия разгрузочного канала. Это приводит к 35 попаданию в него неизмельченных час тиц и мелящих тел. Последнее обстоятельство вынуждает работать такуюмельницу с коэффициентом заполнения Необходимость применения герметичных уплотнений между наружными поверхностями трубопроводов и внутренними поверхностями горловин помольных барабанов приводит к тому, что вследствие абразивных свойств тонкоизмельченного материала, а также высоких давлений развиваемых в загрузке помольных барабанов все известные уплотнения весьма быстро изнашиваются. Это обстоятельство приводит к периодическим (по мере 50 износа уплотнений ) выбросам материала внутрь корпуса мельницы, быстрому заполнению его и остановке мельницы.Наиболее близкой к предлагаемой является центробежная мельница, содержащая корпус с верхней и нижней крышками, водило со стойками, в котором установлены помольные бараба 60 65 помольных барабанов в 2-3 раза меньше, чем оптимальный, 45 ны, имеющие загрузочные горловиныи выпускные отверстия, и привод Г 2 3Одним из недостатков. известноймельницы является то, что частицыизмельченного материала, возникающиев процессе измельчения по всей длинепомольного барабана, вынуждены участвовать в процессе измельчения дотех пор, пока они вместе с остальной массой измельченного материалане достигнут, под действием силытяжести, выпускных отверстий помольных барабанов. Это обстоятельствоприводит к тому, что с одной стороны происходит переиэмельчение частиуже измельченного материала, а сдругой - накопившийся измельченныйматериал препятствует доизмельчениюоставшейся части, что в свою очередьприводит к относительно высокимудельным энергоэатратам, идущим наизмельчение, и появлению в готовомпродукте частиц с большим разбросомпо крупности.Другой недостаток мельницы заключается. в том, что при измельченииматериалов, имеющих высокую поверхностную активность измельченных частиц, выбрасываемый иэ выпускных отверстий продукт налипает на внутренней поверхности корпуса мельницы,расположенной напротив выпускных отверстий помольных барабанов, образуя при этом кольцевой валик из этого материала. При этом часть пылевидных частиц измельченного материала подхватывается мощным турбулентнымпотоком воздуха, циркулирующего внутри корпуса мельницы, и выносится взастойные.области, расположенные вуглах корпуса мельницы, где зти частицы и оседают, Осевшие внутри корпуса частицы измельченного материала,обладая высокой поверхностной активностью, связывают влагу, содержащуюся в воздухе, образуя при этом прочные кристаллогидраты.Таким образом, в процессе работымельницы на внутренней поверхностикорпуса со временем нарастает слойкамня, который сначала приводит кинтенсивному износу наружных поверхностей помольных барабанов, а затем к их заклинивают и остановкемельницы,Цель изобретения - повышение производительности центробежной мельницы при сухом измельчении нерудныхстроительных материалов за счет повышения надежности .работы ее разгрузочных устройств.Указанная цель достигается тем,что в центробежной мельнице, содержащей корпус с верхней и нижнейкрышками, водило со стойками, в котором установлены помольные барабаны, имеющие загрузочные горловиныи выпускные отверстия на боковойповерхности, привод, стойки снабжены установленными по их высоте рядами лопастей с углом атаки 5-30 и закрепленными на осях с воэможностью поворота, выпускные отверстия помольных барабанов расположены5 в одной плоскости с поворотными осями нижнего ряда лопастей, при этом на внутренней поверхности корпуса противоположно направлению вращения водила дополнительно смонтиро ваны лопасти, размещенные смежно с рядами лопастей водила, а на верхней крышке корпуса смонтирован воздухоподводяЦий патрубок с дроссельной заслонкой. 15На Фиг, 1 показана мельница, общий вид, на фиг. 2 - сечение А-А на фиг, 1) на фиг. 3 - сечение Б-Б на Фиг. 2 на фиг, 4 - вид по стрелке В на Фиг. 2. 20Корпус и привод мельницы смонтированы на раме 1 (фиг. 1, 2), имеющий цапфы 2 и 3 и установленной на стойках 4 и 5 с возможностью поворота. 25Корпус мельницы состоит из цилиндрического кожуха 6 и крышек 7 и 8На крышке 7 установлена дроссельная заслонка 9. В крышке 8 имеются выпускные окна 10 для выдачи готового продукта из корпуса мельницы. В нижней части корпуса установлено и жестко с ним связано кольцо 11 с расположенными на нем отклоняющими лопастями 12 (фиг. 2, 4) под. углом 45 (фиг. Ф ) против вра- З 5 щения водила.Ротор мельницы установлен в корпусе на подшипниках 13 и 14 качения (,фиг. 2 )и состоят иэ водила 15, помольных барабанов 16 и зубчатой 40 планетарной передачи, состоящей иэ шестерен 17-19.К стойкам 20 водила 15 рядами кренятся лопасти 21 (,Фиг. 2-4 ),имеющие возможность изменения угла атаки в пределах 5-30 (фиг. 4), за счет их поворота на осях 22 (фиг, 2, 3 ). Причем.оси нижнего ряда лопастей 21 расположены в одной плоскости с выпускными отверстиями 23 помольныхбарабанов 16 (Фиг. 2,3). Фиксация лопастей 21 на требуемом угле атаки обеспечивается с помощью штифтов 24 :и болтов 25, установленных в пазах 26 (фиг, 4 ), фланцев лопастей 21, Для предотвращения самоотвинчивания болтов 25 их головки стопорятся проволочными замками. В загрузочной горловине 27 мельницы установлена приемная воронка 28, 00 жестко связанная с рамой 1 мельницы,. Соосно с приемной воронкой 28 установлен шнек 29 питателя, верхний ко,нец которого через подшипник качения связан с приемной воронкой 28, а нижний - с водилом 15. На водиле 15 также установлены патрубки 30 питателя.Помольные барабаны 16 установленына водиле 15 на подшипниках качения.В загрузочных горловинах 31 помольных барабанов 16 установлены и жестко с ними связаны шнеки 32,Величина интервала изменения угла атаки лопастей водила была экспериментально определена в пределах5-30 о.Угол ЗОО является максимальным,поскольку при углах атаки лопастейводила свыше ЗОО величина КПД лопастей водила меньше, чем при угле атаки лопастей водила равном 30 О, чтов свою очередь приводит к снижениювеличины напора и расхода воздушного потока через корпус мельницы (засчет срыва воздушного потока с лопастей водила и резкого увеличения еготурбулентности).Угол 5 является предельным, таккак он .обеспечивает минимально варможную величину расхода воздуха через корпус мельницы При углах лопастей водила меньше 5 О вся мощность,потребляемая лопастями водила, ухо-дит на перемешивание воздуха внутрикорпуса мельницы, не обеспечиваяпри этом практически заметного потока воздуха из корпуса.Привод мельницы выполнен в видеэлектродвигателя 33 и клиноременнойпередачи (не показана).Мельница работает следующим образом.Вращение от электродвигателя 33через клиноременную передачу передается на ротор мельницы, который,вращаясь на подшипниках 13 и 14 качения сугловой скоростьюЯ (Фиг, 3),обеспечивает переносное движение помольных барабанов 16. В свою очередь параэитные шестерни 18, обкатываясь по неподвижномусолнечному колесу 17, сообщают помольным барабанам 16 через жесткосвязанные с ними сателлитные шестерни 19 вращение относительно водила 16 с угловой скоростью.м(фиг. 3),противоположное вращению самого водила 15,В процессе питания мельницы измельчаемый материал через приемную воронку 28-с помощью шнека 29 подаетсяв патрубки 30 питателя, где,захватывается лопастями шнеков 32, и через загрузочные горловины 31 подается в помольные барабаны 16. Поскольку при этом нижняя кромка лопастей шнеков 32 препятствует попаданию мелющих тел и материала изпомольных барабанов 16 в загрузочные горловины 31 и патрубки 30 питателя, то такая мельница может работать с оптимальным коэффициентом за 1037952Часть же пыленоздушной смеси увлекается лопастями 21 и ротором мельницы, приобретая вращательное движение со скоростью Ч(фиг. 4) внутри .корпуса мельницы. Однако, набегая на отклоняющие лопасти 12, развернутые под углом 45 против вращения водила, закрученный поток пылевоэдушной смеси также приобретает составляющую скорости 0 вдоль оси мельницы и выдается из корпуса через выпускные окна 10 в крышке 8.Вследствие того, что через выпускные окна 10 выдается пылевоз душная смесь, внутри )корпуса мель.ницы создается пониженное давление, что приводит к засасыванию воздуха в корпус через загрузочную горловину 27, патрубки 30 и загрузочные,горловины 31. При этом расход пылевоздушной смеси через отк-, рытую часть выпускных отверстий 23 помольных барабанов 16 должен быть равен расходу этой смеси через разгрузочные окна 10. Но поток воздуха через помольные барабаны 16, не 45 50 55 полнения поМольных барабанов равным 0,5-0,6 (фиг, 2, 3).В процессе измельчения материал под дейстнием проекции силы тяжести на оси помольных барабанов 16 перемещается вдоль них к разгрузочным устройствам помольных барабанов 16.Достигнув ныпускных отверстий 23, измельченный материал центробежными сидами инерции выбрасывается иэних в корпус мельницы, 10Вращаясь вместе с ротором мельницы, лопасти 21 вследствие того, что они установлены под некоторым углом атаки ,(в пределах 5-30 ), работают аналогично лопастям осевого вентиля тора и создают составляющую воздуш- ного потока 7.(фиг. 4 , направленную вдоль оси мельницы. Вследствие тоГо, что помольные барабаны 16 имеют противоположное вращение относительно водила, то измельченный материал выбрасывается из выпускных отверс,тий 23 навстречу движению лопастей 21 со скоростью Ч 2 относительно водила (фиг. 4 ).25Поскольку оси 22 нижнего ряда лопастей 21 размещены:,в одной плоскости с выпускными отверстиями 23, то выбрасываемые из них частицы мате,риала ударяются о лопасти 21 нижнего ряда и вместе с воздушным потоком получают составляющую скорости Ч Э раправленную роль ндоль оси мельйицы (фиг. 4 ), Кроме того, концы лопастей 21, проходя и непосредственной близости от внутренней по- З 5 ,нерхности кожуха 6 (фиг. 3), счищают с нее налипший измельченный материал, предотвращая появление кольцевого валика.40 обходимый для удаления с поверхности циркулирующей загрузки измельченного материала, должен быть сравнительно небольшим, так как остальная часть недоизмельченного матерна" ла должна перемещаться вдоль осей помольных барабанов 16 лишь под дей.ствием силы тяжести. Поэтому, с целью предотвращения выноса воздушным потоком недоизмельченного материала из помольных барабанов 16, на крышке 7 установлен ноздухопровод с дроссельной заслонкой 9, позволяющей регулировать расход воздуха через помольные барабаны 16. При этом остальная часть внешнего воздуха поступает в корпус мельницы через дросссельную заслонку 9. Таким образом, протекающий через дроссельную заслонку 9 и корпус поток воздуха выносит из мельницы весь измельченный материал, что предотвращает накапливание его в корпусе и одновременно приводит к охлаждению помольных барабанов 16Протекающий же через помольные барабаны 16 воздушный поток выносит измельченный материал через не перекрытые загрузкой выпускные отверстия 23 (фиг. 2, 3), что позволяет избежать его пвреизмельчения и, соответственно, снизить удельный расход энергии на единицу готовой продукции.Из нышеизложенного следует, что угол атаки лопастей 21 при заданной угловой скорости ротора Я устанавливается таким образом, чтобы обеспечить вынос всего измельченного материала из мельницы,а дроссельная заслонка должна быть открыта настолько, чтобы не было выноса недоиэмельченного материала из помольных барабанов 16.При сверхтонком измельчении нерудных строительных материалов выдача основной массы измельченного материала из помольных барабанов происходит не под действием силы тяжести, а исключительно за счет протекающего через них воздушного потока. С этой целью рама 1 мельницы поворачивается на стойках 4 и 5 таким образом, чтобы приемная воронка 28 была ниже выпускных окон 10, т,е. угол р90 О(фиг. 1).Принудительная подача материала в помольные барабаны обеспечивается шнеками 29 и 32. В этом случае перемещение частиц йзмельчаемого материала от загрузочной горловины 31 до выпускных отверстий 23 происходит вследствие их перераспределения таким образом, чтобы поддержать необходимое распределение загрузки вдоль оси помольного барабана, формируется силовым полем сил энергии. Измельченный материал, образующийся в помольных барабанах, сдувается со свободной поверхности циркулирующей загрузки и выдается через на перекрытие загрузкой отверс- . тия 23 в корпус 6. Выдача измельченного материала из мельницы происходнп описанным выше способом. 5Предлагаемая мельница позволит повысить производительность эа счет повышения надежности работы разгрузочных устройств и снижения удельных энергозатрат измеЛьчения. Кроме того,повышается качество готового продукта благодаря меньшему разбросу измельченных частиц по размерам, расширяется область ее применения присухом измельчении в результате достижения более высокой тонины помолапри одностадийном измельчении, атакже попутно решается проблема охлаждения помольных барабанов.1037952 г.д НИИПИ Заказ 6085/б ираж 622 Подписное лиал ППП "Патент", Ужгород,ул,Проектная