Молотковая мельница для волокнистого целлюлозосодержащего материала

 

1. МОЛОТКОВАЯ МЕЛЬНИЦА ДЛЯ ВОЛОКНИСТОГО ЦЕЛЛКШОЗОСОДЕРЖАЩЕГО МАТЕРИАЛА, включающая корпус с приемной горловиной, установленный в корпусе молотковый ротор, сито, разделяющее объем корпуса на рабочую и приемную камеры, и средство для деформирования воздушно-материального потока в зоне измельчения, отличающаяся тем, что, с целью повышения эффективности процесса измельчения за счет изменения скорости воздушно-материального потока относительно окружной скорости молотков , средство для деформирования выполнено в виде по крайней мере од ного аэродинамического элемента, установленного в приемной камере у наружной, поверхности сита и снабженного регулятором его положения относительно сита. 2. Мельница по п. 1, отличающаяся тем, что средство сл для деформирования воздушно-материс ального потока выполнено в виде лопасти .

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (11) 3(511 D 21 D 1/32

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЙ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

1 ь

j (1

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3429426/29-12 (22) 28.04.82. (46) 23.04.84. Вюл. - 15 (72) М,Н. Ануров, M.В. Ванчаков и В.Н. Ерохин (71) Ленинградский ордена Трудового

Красного Знамени технологический институт целлюлозно-бумажной промышленности (53) 676.1.021.3(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

Н 384544, кл. В 02 С 13/02, 1973. (54) (57) 1. МОЛОТКОВАЯ МЕЛЬНИЦА

ДЛЯ ВОЛОКНИСТОГО ЦЕЛЛКЛОЗОСОДЕРЖАЩЕГО

МАТЕРИАЛА, включающая корпус с приемной горловиной, установленный в корпусе молотковый ротор, сито, разделяющее объем корпуса на рабочую и приемную камеры, и средство для деформирования воздушно-материального потока в зоне измельчения, о т л ич а ю щ а я с я тем, что, с целью повышения эффективности процесса измельчения за счет изменения скорости воздушно-материального потока относительно окружной скорости молотков, средство для деформирования выполнено в виде по крайней мере од"" ного аэродинамического элемента, установленного в приемной камере у наружной. поверхности сита и снабженного регулятором его положения относительно сита.

2. Мельница по п. 1, о т л и— ч а ю щ а я с я тем, что средство для деформирования воздушно-материального потока выполнено в виде лопасти.

1 10875

Изобретение относится к устройствам для измельчения различных волокнистых целлюлозосодержащих материалов, предназначено для использования в целлюлозно-бумажной промьпиленности

5 для измельчения целлюлозного и макулатурного листового материала и может быть использовано также в других отраслях промышленности, например в химической промышленности, сельском хозяйстве.

Известны измельчители, принцип действия которых заключается б раскалывании, истирании, расплющивании, резании или разламывании материала. использование таких аппаратов для измельчения волокнистых материалов приводит к уменьшению размеров отдельных волокон, а также нарушению целостности их структуры. Ухудшение качества волокон является причиной . снижения сортности полуфабриката.

Измельчаемая таким образом макулатура может быть использована только для получения самых низких сортов 25 бумаги.

Указанных недостатков лишены молотковые мельницы, в которых измельчение происходит в условиях свободного удара. В этом случае разрушение происходит только по наиболее слабым местам. Материалы с волокнис-, той структурой разрушаются в местах связи между волокнами, а также между агрегатами отдельных волокон. Поэтому целостность самих волокон не нару35 шается.

Наиболее близкой к изобретению является молотковая мельница для волокнистого целлюлозосодержащега

4О материала, включающая корпус с приемной горловиной, установленный в корпусе молотковый ротор, сито, разделяющее объем корпуса на рабочую и приемную камеры, и средство для де45 формирования воздушно-материального потока в зоне измельчения. Средством для деформирования в известной мельнице служит дополнительная вихревая камера, способствующая смещению центра воздушного вихря и организующая работу мельницы па схеме диаметрального вентилятора Pj .

В процессе работы вращающийся молотковый ротор создает в рабочей зоне воздушный вихрь, который подхватывает материал и придает ему круговое движение. В результате при определенной степени измельчения материала образуется достаточно устойчивый воздушно-материальный взвешенный слой, имеющий направление ,движения и частоту вращения близкую к направлению и частоте вращения молатковаго ротора. При этом за счет равенства скоростей движения материала и молотков происходит снижение эффективности измельчающего воздействия молотков на материал и соответственно пацает производительность процесса измельчения. Волокнистый листовой материал (целлюлоза, бумага, тряпье) относится к материалам с малой плотностью, легко взвешиваемым воздушным потоком, что дополнительно способствует образованию вращающегося воздушно-материального слоя и снижению иэмельчающего эффекта молотков. Однако смещение центра воздушного вихря с помощью устройства вихревой камеры не нарушает целостстабильнасти воздушноматериального слоя, а позволяет в отдельных случаях только упорядочить воздушный режим мельницы. Кроме того, наличие вихревой камеры усложняет конструкцию корпуса мельницы.

Цель изобретения — повышение эффективности процесса измельчения эа счет изменения скорости воздушноматериального потока Относительно

1 скорости мОлаткОве

Поставленная цель достигается тем, что в молоткавой мельнице для волокнистого целлюлозосодержащего материала, включающей корпус с приемной горловиной, установленный в корпусе молотковый ротор, сито, ! разделяющее объем корпуса на рабочую и приемную камеры, и средство для деформиравания воздушно-материального потока в зоне измельчения, средство для деформирования выполнено в виде па крайней мере одного аэродинамического элемента, установленного в приемной камере у наружной

Ф поверхности сита и снабженного peI.улятором его положения относительно сита В

При этом средство для деформирования ""îçäóøíî-материального потока выполнено в виде лопасти.

Установка аэродинамического элемента у наружной поверхности сита позволяет изменить величину и направление скорости воздушного потока в рабочем зоне молотковой ме.пьницы за счет возникновения области иэ1

1087589 быточного давления при набегании воздуха на лобовую часть лопасти и области разрежения при стекании воздуха с хвостовой ча< ти лопасти.

Под действием избыточного давления происходит изменение направления вектора скорости воздушно-материального потока относительно вектора скорости концов молотков ротора и воздушно-материальный поток деформируется 1О в сторону зоны действия молотков.

При этом суммарная скорость его становится меньше скорости концов молотков ротора, что приводит к интенсификации процесса измельчения. Раз- 15 режение на хвостовой части лопасти способствует эвакуация частиц сквозь сито. Возможность регулирования радиального зазора между лопастью и решетом, а также угла поворота лопас- 20 ти, позволяет выбрать оптимальное ее положение относительно сита в зависимости от вида измельчаемого материала и режима измельчения.

На фиг ° 1 приведен вид молотковой 25 мельницы, разрез," на фиг. 2 — узел на фиг. 1.

Мельница имеет корпус 1 с приемной 2 и разгрузочной 3 горловинами.

Внутри корпуса на приводном валу ч 5д укреплен молотковый ротор, выполненный в виде барабана 5 с шарнирно подвешенными молотками 6. Иолотковый ротор установлен в рабочей камере, образованной деками 7 и полуцилиндрическим ситом 8 для сепарации измельчаемого материала. Для удаления измельчаемого материала из приемной камеры 9 служит центробежный вентилятор, всасывающий патрубок которого переходным трубопроводом (не показаны) соединен с разгрузочной горловиной 3 мельницы. В приемной камере

9 у наружной поверхности сита 8 ук-. реплен аэродинамический элемент 10, например профилированная лопасть.

Аэродинамический элемент может быть выполнен также, например, в виде плоской пластины, установленной под углом к плоскости, касательной образующей цилиндрического сита, в виде цилиндрического сегмента различной кривизны.

Аэродинамический элемент 10 снабжен регулятором его положения отно55 сительно сита, для чего торцы аэродинамического элемента 10 могут быть снабжены шпильками 11, которые вставляются в сквозные пазы 12, прорезанные в обоих стенках корпуса.

Фиксацию элемента можно осуществлять с помощью барашковых гаек 13, навинчиваемых на концы выступающих из корпуса шпилек.

До начала работы аэродинамический элемент 10 устанавливают в требуемое положение (с определенным зазором и под определенным углом) и фиксируют барашковыми гайками 13 с обеих сторон корпуса 1 молотковой мельницы. Затем включают врив(3д

Ъ мельницы и центробежный вентилятор для отбора измельченного материала.

После того через загрузочную гор .ловину 2 в мельницу подают измельчаемый материал. Ио мере продвижения материал попадает в зону действия вращающихся молотков 6 и разрушается. Так как материал подвергается ударам молотков б, находясь во взвешенном состоянии, то разрушение

его происходит по местам слабых спаев. Для волокнистых материалов типа целлюлозы, бумаги, тряпья такими местами являются контакты между отдельными волокнами и агрегатами волоконь

Под действием ударов молотков 6 измельчаемый материал отбрасывается к декам 7. и ситу 8, ограничивающим рабочую камеру. Натыкаясь на деки 7 материал отскакивает обратно в зону действия молотков 6 и измельчение продолжается. При встрече с ситом материал испытывается на проход

Если размер частицы меньше размера ячейки решета, то она проходит сквозь решето и воздушным потоком, создаваемым вентилятором, удаляется из мельницы. Если размер ячейки меньше, чем размер частицы, то последняя отскакивает от сита и снова подвергается измельчению.

На определенном этапе измельчения наступает режим измельчения, когда основная масса материала взвешивается вихрем и образует воздушно-материальный слой.

Часть воздушного слоя, проникающая в приемную камеру 9, набегает на лобовую часть аэродинамического элемента 10. При этом создается фронт повышенного давления и воздушный поток отклоняется к центру молоткового ротора. Вместе с воздушным потоком отклоняется и взвешенный

1087589

Молотковая мельница

Предлагаемая с аэродинамическим элементом

Известная

Показатели

6-8

10-12

Расчетная производительность, кг/ч

300-225

180-150

7,5 — 11

12-! 5

Расчетная производительность, кг/ч

150-120

240-170 в нем материал. Отклонение воздушно-материального слоя от равномерной круговой траектории вызывает изменение-его скорости, которая при этом уже значительно отличается от окружной скорости концов молотков 6 и по величине и по направлению, В результате этого материал, попадая в зону действия молотков 6, дополнительно измельчается. При сбегании воздушного потока с хвостовой части аэродинамического элемента 10 создается давление воздуха, направленное от центра мельницы к периферии.

Давление усиливает всасывающий эффект вентилятора и способствует улучшению эвакуации измельченных частиц из рабочей камеры.

Предлагаемая мельница прошла лабораторные испытания.

Аэродинамическая лопасть в испытываемой мельнице установлена у наружной поверхности сита на расстояГазетная макулатура.

Время полного измельчения, С

Сульфатная целлюлоза.

Время полного роспуска, С нии 5 мм под углом 10 к набегающему воздушному потоку. Измельчению подвергали газетную макулатуру и сульфатную целлюлозу. Диаметр перфорации

5 сита в обоих случаях составлял 6 мм.

Количество измельчаемого одновременно материала 0,5 кг. Частота оборотов молоткового ротора 2500 об/мин.

Результаты испытаний предлагаемой и известной мельниц приведены в таблице.

Из таблицы видно, что использование предлагаемой мельницы позволяет увеличить производительность ее по

15 сравнению с известной. Так при измельчении газетной макулатуры за счет уменьшения времени измельчения производительность аппарата увеличилась на 70-507, а при измельчении суль20 фатной целлюлозы — на 60-40/, Кроме того, предлагаемая конструкция позволяет повысить однородность измельчения материала.

1087589

Составитель Е.Васильев

Редактор И.Шулла Техред M. Гергель Корректор Ю.Макаренко

;Заказ 2596/25 Тираж 372 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений .и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

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