Центробежная мельница

 

ЦЕНТРОБЕЖНАЯ МЕЛЬНЩА, содержащая корпус с верхней и нижней крышками, водило со стойками, в котором установлены помольные барабаны, имеющие загрузочные горловины и выпускные отверстия на боковой поверхности , привод, отличающаяс я тем, что, с целью повышения производительности, стойки снабжены установленными по их высоте рядами лопастей с углом атаки 5-30 и закрепленными на осях с возможностью поворота, выпускные отверстия по1 юльных барабанов расположены в одной плоскости с поворотными осями нижнего ряда лопастей, при этом на внутренней поверхности корпуса противоположно направлению вращения водила дополнительно смонтированы лопасти , размещенные смежно с рядами лопастей водила, а на верхней крышке корпуса смонтирован воздухоподводя- (( щий патрубок с дроссельной заслон (Л кой.

СО}ОЭ СОВЕТСКИХ свосо

РЕСПУБЛИК (}е а}), 35п в 02 С 17/06

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ. ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ н *в то ссномт свидвтслоствт (21) 3360852/29-33 (22) 08.12.81 (46) 30.08.83. Вюл. 9 32 (72) A.Â.Aíäðåé÷åíêî, П.В.Бородин, A.Ñ.Äóápîâèí. В.A.Êè÷óëêèí, Ю.A.Ñìèðнов и A.P.Òþèåíåâ (71) Конструкторско технологическое бюро по промышленности строительной индустрии (53) 621.926.5(088.8) (56) 1 ° Авторское свидетельство СССР

В 447166, кл. B 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 крыаками, водило со стойками, в котором установлены помольные барабаны, имеющие загрузочные горловины и выпускные отверстия на боковой поверхности, привод, о т л и ч а ю щ а яс я тем, что, с целью повышения производительности, 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 лопасти, размещенные смежно с рядами лопастей водила, а на верхней крышке корпуса смонтирован воздухоподводя-. e щий патрубок с дроссельной заслонкой.

1037952

Изобретение относится к мельницам непрерывного действия, предназначенным для сухого измельчения различных материалов, и может быть использовано в строительной, горнообогатительной, 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

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 конструктивно20 го решения является попадание в раэ» груэочные каналы части крупных частиц питания при их пролете от загрузочного канала до свободной по-.. верхности загрузки, поскольку при этом часть частиц питания эасасыва30 ется потоком воздуха в разгрузочные каналы, что приводит к снижению качества готового продукта. Кроме того, такая мельница не может работать с оптимальным коэффициентом заполнения помольных барабанов равным

0,5-0,6, вследствие, того, что при этом уровень свободной поверхности загрузки будет выше отверстия разгрузочного канала. Это приводит к

35 попаданию в него неизмельченных час- 40 тиц и мелящих тел. Последнее обстоятельство вынуждает работать такую мельницу 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

55 износа уплотнений ) выбросам материала внутрь корпуса мельницы, быстрому заполнению его и остановке мель-! ницы.

Наиболее близкой к предлагаемой является центробежная мельница, содержащая корпус с верхней и нижней крышками, водило со стойками, в котором установлены помольные бараба

65 помольных барабанов в 2-3 раза меньше, чем оптимальный. 45 ны, имеющие загрузочные горловины и выпускные отверстия, и привод f2 ).

Одним из недостатков известной

I мельницы является то, что частицы измельченного материала, возникающие в процессе измельчения по всей длине помольного барабана, вынуждены участвовать в процессе измельчения до тех пор, пока они вместе с остальной массой измельченного материала не достигнут, под действием силы тяжести, выпускных отверстий помольных барабанов. Это обстоятельство приводит к тому, что с одной стороны происходит переиэмельчение части уже измельченного материала, а с другой -.накопившийся измельченный материал препятствует доизмельчению оставшейся части, что в свою очередь приводит к относительно высоким удельным энергоэатратам, идущим на измельчение, и появлению в готовом продукте частиц с большим разбросом по крупности.

Другой недостаток мельницы заключается. в том, что при измельчении материалов, 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 турбулентным потоком воздуха, циркулирующего внутри корпуса мельницы, и выносится в застойные.области, расположенные в углах 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 работы мельницы на внутренней поверхности корпуса со временем нарастает слой камня, который сначала приводит к интенсивному износу наружных поверхностей помольных барабанов, а затем к их заклинивают и остановке мельницы.

Цель изобретения - повышение производительности центробежной мельницы при сухом измельчении нерудных строительных материалов за счет повышения надежности .работы ее разгрузочных устройств.

Указанная цель достигается тем, что в центробежной мельнице, содержащей корпус с верхней и нижней крышками, водило со стойками, в котором установлены помольные барабаны, имеющие загрузочные горловины и выпускные отверстия на боковой

1037952

4 поверхности, 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 расположены

5 в одной плоскости с поворотными осями нижнего ряда лопастей, при этом на внутренней поверхности корпуса противоположно направлению вращения водила дополнительно смонтированы лопасти, размещенные смежно с рядами лопастей водила, а на верхней крышке корпуса смонтирован воздухоподводяЦий патрубок с дроссельной заслонкой. 15

На фиг. 1 показана мельница, общий вид; на фиг. 2 — сечение A-A на фиг. 1) на фиг. 3 - сечение Б-Б на фиг. 2> на фиг. 4 — вид по стрелке В на фиг. 2. 20

Корпус 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. 25

Корпус мельницы состоит из Uèлиндрического кожуха 6 и крышек 7 и 8 ° На 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 вращения 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 2J расположены в одной плоскости с выпускными отверстиями 23 помольных барабанов 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.

)1ля предотвращения самоотвинчивания болтов 25 их головки стопорятся проволочными замками.

В загрузочной горловине 27 мельницы установлена приемная воронка 28, 60 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 ниж-А5 ний — с водилом 15. На водиле 15 также установлены патрубки 30 питателя.

Помольные барабаны 16 установлены на водиле 15 на подшипниках качения.

B загрузочных горловинах 31 помоль» ных барабанов 16 установлены и жестко с ними связаны шнеки 32.

Величина интервала изменения угла атаки лопастей водила была экспериментально определена в пределах

5-30 о.

Угол ЗОО является максимальным, поскольку при углах атаки лопастей водила свыше ЗОО величина КПД лопастей водила меньше, чем при угле атаки лопастей водила равном 30О, что в свою очередь приводит к снижению величины напора и расхода воздушного потока через корпус мельницы (за счет срыва воздушного потока с лопастей водила и резкого увеличения его турбулентности).

Угол 5 является предельным, так как он .обеспечивает минимально вСрможную величину расхода. воздуха через корпус мельницы.. При углах лопастей водила меньше 5О вся мощность, потребляемая лопастями водила, ухо- дит на перемешивание воздуха внутри корпуса мельницы, не обеспечивая при этом практически заметного потока воздуха из корпуса.

Привод мельницы выполнен s виде электродвигателя 33 и клиноременной передачи (не показана).

Мельница работает следующим образом.

Вращение от электродвигателя 33 через клиноременную передачу передается на ротор мельницы, который, вращаясь на подшипниках 13 и 14 качения с угловой скоростьюЯ (фиг. 3), обеспечивает переносное движение помольных барабанов 16.

В свою очередь параэитные шестерни 18, обкатываясь по неподвижному солнечному колесу 17, сообщают помольным барабанам.16 через жестко связанные 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 подается в 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 из помольных барабанов 16 в загрузочные горловины 31 и патрубки 30 питателя, то такая мельница может работать с оптимальным коэффициентом за1037952

Часть 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, не45

50 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 силами инерции выбрасывается иэ них в корпус мельницы. 10

Вращаясь вместе с ротором мельницы, лопасти 21 вследствие того, что они установлены под некоторым углом атаки,(в пределах 5-30 ), работают аналогично лопастям осевого вентилятора и создают составляющую воздуш ного потока 7„.(фиг. 4, направленную вдоль оси мельницы. Вследствие тоГв, что помольные барабаны 16 имеют противоположное вращение относительно водила, то измельченный материал выбрасывается из выпускных отверс,тий 23 навстречу движению лопастей 21 со скоростью V2 относительно водила (фиг. 4 ).

Поскольку 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 V раправленную роль ндоль оси мельйицы (фиг. 4 ). Кроме того, концы лопастей 21, проходя и непосредственной близости от внутренней по.верхности 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 материала должна перемещаться вдоль осей помольных барабанов 16 лишь под дей ствием силы тяжести. Поэтому, с це лью 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 16 °

Протекающий же через помольные барабаны 16 воздушный поток выносит измельченный материал через не перекрытые загрузкой выпускные отверстия 23 (фиг. 2, 3), что позволяет из бежать 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 p > 90О(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, сду3037952 вается 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. 5

Предлагаемая мельница позволит повысить производительность эа счет повышения надежности работы разгрузочных устройств и снижения удельных энергозатрат измельчения. ироме того, повышается качество готового продукта благодаря меньшему разбросу измельченных частиц по размерам, расширяется область ее применения при сухом измельчении в результате достижения более высокой тонины помола при одностадийном измельчении, а также попутно решается проблема охлаждения помольных барабанов.

1037952

1037952

ВНИИПИ Заказ 6085/6

Тираж 622 Подписное

Фиг 9

Филиал ППП "Патент", r.Ужгород,ул,Проектная,4