Устройство для измельчения неметаллических материалов

 

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕЛЬЧЕНИЯ НЕМЕТАЛЛИЧЕСКИХ МАТЕРИАЛОВ по авт. св. № 697188, отличающееся тем, что, с целью повышения производительности и улучшения эксплуатационных качеств, оно дополнительно содержит вихревую трубу, соплов .ой ввод которой подключен к источнику сжатого воздуха, холодный конец - к активному соплу эжектора, а камера охлаждения имеет отводящий воздуховод,-- в котором смонтирована камера энергетического разделения . ГТ . 77

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (5Ц4 В 02 С 19/18

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМ,Ф СВИДЕТЕЛЬСТВУ б

ГосудАРственный HoMmEт сссР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (61) 697188 (21) 2552788/29-33 (22) 13. 12.77 (46) 15.09.85. Бюл. № 34 (72) А.И. Азаров, В.П. Алексеев, А,К. Постоев и Ю.Е. Шамарин (71) Одесский технологический институт холодильной промышленности (53) 621.926.9(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 697188, кл. В 02 С 19/18, 1977.

„„SU„„3 178486 A (54) (») УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕЛЬЧЕНИЯ

НЕМЕТАЛЛИЧЕСКИХ МАТЕРИАЛОВ по авт. св. ¹ 697188, о т л и ч а ю ш е ес я тем, что, с целью повышения производительности и улучшения эксплуатационных качеств, оно дополнительно содержит вихревую трубу, сопловой ввод которой подключен к источнику сжатого воздуха, холодный конец — к активному соплу эжектора, а камера охлаждения имеет отводящий воздуховод,= в котором смонтирована камера энергетического разделе" ния е

1178486 2 чении полистирола) до минус 50 С (при измельчении полиэтилена).

Сжатый воздух, поступающий из источника 17, предварительно охлаждается в теплообменнике 16, разгоняется до звуковой скорости в тангенциальном сопловом вводе 18 и, расширяясь, подается в вихревую трубу 13. Здесь высокоскоростной поток приобретает

10 закрутку и претерпевает энергетическое разделение (под действием известного эффекта Ранка), при котором возлеосевые слои сформировавшегося вихря на десятки градусов понижают свою температуру и выводятся через холодный конец 12 и активное сопло

11 в камеру смешения 10, а периферийные слои вихря на десятки градусов повышают свою температуру и омывают щ0 внутреннюю поверхность. камеры энергетического разделения 14, отдавая при этом свое тепло через оребрение 15 наружному потоку в отводящем воздуховоде 6.

Истекающий иэ активного сопла 11 воздуха поток имеет скорость 200

250 м/с и начальную температуру торможения (-15) — (-70)о С. Увлекая за собой воздух из камеры смешения

10, он создает разрежение во всасываюцем участке (приемной камере) 7 и подсасывает таким образом жидкость из камеру 1 охлаждения по трубопроводу 8. Количество подсасываемой в поток жидкости регулируется при этом с 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 измель40 чения, которая имеет электроды 20, разгрузочное окно 21, разгрузочный бункер 22, циркуляционную трубу 23, насос 24 и регулирующий вентиль 25 °

Камера 2 измельчения до нижнего уров—

45 ня окна 21 заполненаводой илидругой неэлектропроводной жидкостью.

В камеру охлаждения 1 залита легкокипящая жидкость (например, этиловый спирт) либо такая же жидкость, котоЭ

50 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 и ! о минус 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 наружное

1178486

Составитель Н. Бибина

Редактор Н.Горват Техред Ж.Кастелевич Корректор C,Черни

Заказ 5505/8 Тираж 584 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, )l(-35, 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- 10 лизующих температурный уровень охлаждения в камере 1 ниже (-15) С; о при более высоком разрешенном температурном уровне в камере 1 (например для целей измельчения поли- f5 стирола) используют простейший вариант устройства — без теплообменника 16, а сжатый воздух к сопловому вводу 18 подают при этом непосредственно из источника 17. 20

Таким образом, в устройстве для измельчения неметаллических материалов охлаждение жидкости в камере происходит либо только за счет использования холодопроизводительности вихревой трубы 13, либо, наряду с этим, также за счет испарения жидкости в высокоскоростном воздушном потоке в камере 10 смешения, первый режим работы реализуется З0 при применении неиспаряющейся жидкости в камере 1 охлаждения, второй — при применении испаряющейся жидкости. Первый режим предпочтителен для простейших компактных уст35 ройств, эпизодически эксплуатируемых, например при нерегулярном измельчении небольших количеств отхо" дов пластмасс на производстве. Второй режим предпочтителен для долго- 40 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

4 процессами 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, re,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 помощью регулировочного вентиля 25. Измельченные частицы увлекаются этим потоком и через окно 21 вносятся в разгрузочный бункер 22, где накапливаются на сетчатом поддоне; циркулирующая вода отсюда всасывается насосом 24 по 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 устроистве (среди них некоторые полупроводниковые материалы, биологические и сельскохозяйственные продукты и препараты и т.д.).