Бисерная мельница

Изобретение относится к средствам измельчения пастообразных материалов. Бисерная мельница содержит вертикальный рабочий орган с соосно установленными гуммированными дисками со сквозными отверстиями и гуммированными втулками с выступами. Также содержит рабочий цилиндр, включающий наружную и внутреннюю оболочку, снабженную футеровкой в виде соосно установленных отдельных кольцевых элементов, выполненных из высокоэластичного материала. Кольцевые элементы и гуммированные диски расположены попарно и симметрично относительно общей диаметральной плоскости, перпендикулярной вертикальной оси рабочего органа, а высота кольцевых элементов h=(0,5÷0,6)δ, где δ - шаг установки кольцевых элементов и гуммированных дисков. 3 ил.

 

Изобретение относится к средствам измельчения пастообразных материалов, в частности красок, и может быть использовано в конструкциях шаровых (бисерных) мельниц, предназначенных для изготовления красок путем измельчения и смешивания их компонентов.

Известна бисерная мельница, содержащая вертикальный рабочий орган с соосно установленными гуммированными дисками со сквозными отверстиями и гуммированными втулками с выступами (патент Россия №2283181, кл. В02С 17/18, 2004 г.).

Наиболее близким к предлагаемому изобретению по технической сущности и достигаемому результату является бисерная мельница, содержащая вертикальный рабочий орган с соосно установленными гуммированными дисками со сквозными отверстиями и гуммированными втулками с выступами, а также рабочий цилиндр, включающий наружную и внутреннюю оболочку, снабженную футеровкой в виде соосно установленных отдельных кольцевых элементов, выполненных из высокоэластичного материала, которая содержит наибольшее количество общих с изобретением признаков (патент Россия №2302902, кл. В02С 17/16, 2006 г.).

Недостатком известной конструкции является пониженная эффективность эксплуатации, связанная со сложностью обеспечения нормального теплового режима технологического процесса, протекающего в бисерных мельницах, что приводит к росту энергозатрат на поддержание оптимальной температуры пигментной суспензии и снижению качества готового продукта.

Известно, что в процессе диспергирования пигментной суспензии, внутри рабочего цилиндра бисерной мельницы развивается высокая температура (60÷80°С), обусловленная трением бисерной и помольной массы о стенки сосуда и элементы ротора, а также внутренним трением жидкой среды. Повышенная температура приводит к "выгоранию" пигментной суспензии и резкому понижению качества лакокрасочного материала. Для понижения температуры в зазор между наружной и внутренней оболочкой рабочего цилиндра подают охлаждающую среду (воду). Однако в существующей конструкции процесс охлаждения весьма затруднен, т.к. внутренняя оболочка рабочего цилиндра покрыта сплошным слоем резины, обладающей, как известно, низкой теплопроводностью (в 300÷400 ниже, чем сталь). Вследствие этого понижается интенсивность теплообмена и существенно возрастают энергозатраты на поддержание температуры пигментной суспензии внутри корпуса бисерной мельницы, т.к. требуется использовать хладагент (воду) с более низкой температурой и обеспечивать его более интенсивную циркуляцию в зазоре между внутренней и внешней оболочкой рабочего цилиндра.

Техническим результатом, достигаемым при осуществлении заявленного изобретения, является повышение эффективности эксплуатации бисерных мельниц путем снижения энергозатрат на охлаждение пигментной суспензии с одновременным повышением качества готового продукта и обеспечением высокой износостойкости корпуса бисерной мельницы.

Указанный технический результат достигается тем, что бисерная мельница, содержащая вертикальный рабочий орган с соосно установленными гуммированными дисками со сквозными отверстиями и гуммированными втулками с выступами, а также рабочий цилиндр, включающий наружную и внутреннюю оболочку, снабженную футеровкой в виде соосно установленных отдельных кольцевых элементов, выполненных из высокоэластичного материала, при этом кольцевые элементы и гуммированные диски расположены попарно и симметрично относительно общей диаметральной плоскости, перпендикулярной вертикальной оси рабочего органа, а высота кольцевых элементов h≤(0,5÷0,6)δ, где δ - шаг установки кольцевых элементов и гуммированных дисков.

Попарное размещение кольцевых элементов и гуммированных дисков, а также совмещение их плоскостей симметрии с общей диаметральной плоскостью, перпендикулярной вертикальной оси рабочего органа, позволит наиболее эффективно защитить от износа участки рабочего цилиндра, непосредственно прилегающие к внешнему контуру рабочего органа. Как показывает практика, эти участки в наибольшей степени подвергаются изнашиванию в процессе эксплуатации. В значительно меньшей степени изнашиваются участки рабочего цилиндра, расположенные в промежутке между дисками. Это позволяет ввести ограничения на высоту кольцевых элементов, освободить от резинового покрытия значительную часть внутренней поверхности рабочего цилиндра и обеспечить через эти участки эффективный теплоотвод.

Таким образом, в совокупности с известными новые признаки придают заявляемому объекту новый, несуммарный, положительный эффект, т.к. позволяют повысить эффективность эксплуатации бисерных мельниц путем снижения энергозатрат на охлаждение пигментной суспензии с одновременным повышением качества готового продукта и обеспечением высокой износостойкости корпуса бисерной мельницы.

Проведенные исследования по патентной и научно-технической литературе показали, что технические решения, содержащие признаки, отличающие предложение от прототипа, не выявлены. Поэтому предлагаемое решение может быть признано соответствующим критерию "существенные отличия".

На фиг.1 показана схема бисерной мельницы; на фиг.2 - фрагмент бисерной мельницы; на фиг.3 - сечение по А-А на фиг.2.

Бисерная мельница (фиг.1) содержит рабочий цилиндр 1, в котором установлен рабочий орган (ротор) 2. Соосно с рабочим органом установлены гуммированные диски 3 со сквозными отверстиями 4 и втулки 5 с выступами 6. В нижней части ротора 2 установлен стабилизирующий диск 7, который не касается стенок и дна рабочего цилиндра. Последний снабжен патрубками 8 и 9, предназначенными соответственно для входа охлаждающей воды и выхода использованной воды через зазор 10 рабочего цилиндра. В рабочем цилиндре 1 имеется фильтрующее сито 11 для удержания бисера (не показан) и отверстия для подачи исходных компонентов 12 и для слива 13 готового продукта. Рабочий цилиндр 1 содержит наружную 14 и внутреннюю 15 оболочки, изготовленные из стали. Зазор 10 между оболочками 14 и 15 необходим для прокачки охлаждающей среды (воды). Внутренняя оболочка 15 снабжена футеровкой, выполненной из набора отдельных кольцевых резиновых элементов 16. Эти элементы и гуммированные диски 3 размещены попарно и симметрично относительно общей диаметральной плоскости 17, перпендикулярной к вертикальной оси рабочего органа. Высота кольцевых элементов h=(0,5÷0,6)δ, где δ - шаг установки гуммированных дисков.

Фиксация кольцевых элементов 16 относительно корпуса мельницы может быть выполнена разными методами. Для этих целей можно использовать специальный клей, предназначенный для крепления резины к металлу, например, типа Хемосил или Лейконат. Также можно разместить эти элементы в специальных кольцевых пазах, выполненных на внутренней поверхности корпуса мельницы (показано на фиг.1 и фиг.2), что позволяет облегчить процесс их монтажа и демонтажа.

Бисерная мельница работает следующим образом.

В процессе изготовления краски в рабочий цилиндр 1 подают нужные компоненты и сообщают вращательное движение рабочему органу 2 с дисками 3 и втулками 5. Благодаря наличию сквозных отверстий 4 и выступов 6 частицы бисерной и помольной массы увлекаются в неупорядоченное турбулентное вращательное и аксиальное движение. За счет наличия тангенциальных и центробежных сил эти частицы скользят и с высокой скоростью ударяются о внутреннюю поверхность рабочего цилиндра. Наиболее активному воздействию подвергаются участки цилиндра, непосредственно прилегающие к внешнему контуру гуммированных дисков. Как показывает практика, высота этих участков составляет примерно:

где δ - шаг установки гуммированных дисков.

Благодаря высокой податливости материала кольцевых элементов 16, расположенных на этих участках цилиндра, значительно снижается уровень контактных напряжений в зоне удара и соответственно снижается интенсивность изнашивания рабочей поверхности цилиндра.

На участках рабочего цилиндра, расположенных в промежутке между гуммированными дисками, интенсивность изнашивания значительно ниже. Это позволяет освободить указанные участки от резинового покрытия и обеспечить эффективный теплоотвод через металлическую поверхность, обладающую высокой теплопроводностью, излишков тепла.

Следует отметить, что в настоящее время внутреннюю оболочку корпуса бисерных мельниц изготавливают из стандартных труб с толщиной стенки до 20 мм. Использование подобных толстостенных труб обусловлено, в первую очередь, не задачами обеспечения прочности, а необходимостью обеспечения "запаса на износ". В предлагаемой конструкции можно отказаться от использования подобных труб и применять более тонкостенные трубы, т.к. наиболее изнашиваемые участки внутренней оболочки корпуса защищены слоем резины. Следовательно, снижение температуры пигментной суспензии в предлагаемой конструкции достигается как за счет дискретного расположения кольцевых элементов, так и за счет уменьшения толщины стенки внутренней оболочки. При этом также снижается материалоемкость изделия.

Таким образом, по сравнению с прототипом изобретение позволяет повысить эффективность эксплуатации бисерных мельниц путем снижения энергозатрат на охлаждение пигментной суспензии с одновременным повышением качества готового продукта и высокой износостойкости корпуса бисерной мельницы.

Бисерная мельница, содержащая вертикальный рабочий орган с соосно установленными гуммированными дисками со сквозными отверстиями и гуммированными втулками с выступами, а также рабочий цилиндр, включающий наружную и внутреннюю оболочку, снабженную футеровкой в виде соосно установленных отдельных кольцевых элементов, выполненных из высокоэластичного материала, отличающаяся тем, что кольцевые элементы и гуммированные диски расположены попарно и симметрично относительно общей диаметральной плоскости, перпендикулярной вертикальной оси рабочего органа, а высота кольцевых элементов h=(0,5÷0,6)δ, где δ - шаг установки кольцевых элементов и гуммированных дисков.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к способам сухого или мокрого измельчения зернистых и мелкокусковых материалов в центробежной мельнице. .

Изобретение относится к шаровой мельнице-мешалке. .

Изобретение относится к устройствам для сухого измельчения порошкообразных материалов и может быть использовано в производстве строительных материалов, лакокрасочной промышленности, получении активированных бентонитовых глин для нефтяной промышленности и других отраслях промышленности, связанных с применением тонкодисперсных материалов.

Изобретение относится к средствам измельчения пастообразных материалов, в частности красок, и может быть использовано в конструкциях бисерных мельниц, предназначенных для изготовления красок путем измельчения и смешивания их компонентов.

Изобретение относится к устройствам для измельчения твердых минеральных и органических материалов в жидкой среде. .

Изобретение относится к военной области, конкретно к технике подготовки окислителя в производстве смесевого твердого ракетного топлива. .

Изобретение относится к технике дезинтеграции и классификации твердых материалов и может использоваться на обогатительных предприятиях. .

Изобретение относится к устройствам для измельчения и смешивания сырьевых компонентов в производстве строительных материалов, например пенобетона. .

Изобретение относится к технике измельчения твердых материалов

Изобретение относится к вертикальной помольной установке, содержащей закрытый вертикальный помольный барабан, в котором расположен транспортирующий шнек, приводимый во вращение так, что обеспечивается перемещение мелющих тел кверху

Изобретение относится к устройствам для сухого и мокрого тонкого и сверхтонкого дисперсного измельчения широкого диапазона материалов, в том числе органических, целлюлозосодержащих, в мельнице с неподвижным корпусом и может быть использовано в строительстве, порошковой металлургии, радиохимической, медицинской, сельскохозяйственной и других отраслях промышленности

Изобретение относится к области измельчения и механической активации материалов и может быть использовано в производстве строительных материалов - вяжущих веществ и других отраслях, требующих мелкодисперсных активных сыпучих материалов. Активатор аэродинамический вертикальный гравитационного типа содержит вертикальную камеру измельчения. Камера выполнена в виде полого цилиндра, в крышках которого установлен вал с возможностью вращения. На валу закреплены по меньшей мере два рабочих диска. На каждой поверхности рабочего диска радиально установлены била, выступающие за его края. В стенке камеры измельчения установлены стержни таким образом, что при вращении дисков с билами стержни располагаются между билами. Измельчение и активация сыпучих материалов осуществляется при скоростях движения частиц от 100 до 150 м/с. Технический результат заключается в повышении степени активации материала, повышении степени дезинтеграции частиц при высокой производительности. Активатор имеет возможность регулирования скорости разгона частиц в указанных пределах. 10 з.п. ф-лы, 2 ил.

Группа изобретений относится к устройствам для измельчения материалов, в частности к дисковым мельницам. Согласно первому варианту выполнения дисковая мельница содержит помольную камеру, входное и выходное отверстия, множество приводимых во вращение мелющих элементов, расположенных в помольной камере на расстоянии друг от друга, распределительную и разделительную ступень, обеспечивающую отделение мелких частиц от крупных частиц, их прохождение к выходному отверстию для удаления мелких частиц из помольной камеры и перемещение крупных частиц обратно. Мелющие элементы содержат одно или несколько отверстий или зазоров между ними для прохода пульпы и мелющей среды через одно или более отверстий или зазоров для прохода пульпы и мелющей среды вдоль помольной камеры, при этом мельница включает в себя, по меньшей мере, один мелющий элемент, расположенный в помольной камере, обеспечивающий больший путь для потока через него по сравнению с другими мелющими элементами в помольной камере. Согласно второму варианту выполнения дисковая мельница содержит, по меньшей мере, один мелющий элемент, имеющий пропускное сечение, обеспечивающее больший путь для потока и имеющее площадь, составляющую от 15% до 100% от площади поверхности мелющего элемента без пропускного сечения. Дисковые мельницы характеризуются более стабильной работой при переменной скорости потока подающегося материала. 2 н. и 16 з.п. ф-лы, 8 ил.

Изобретение относится к оборудованию для тонкого и сверхтонкого измельчения твердых порошкообразных материалов. Лабораторная бисерная мельница содержит размольную камеру с рубашкой охлаждения и крышкой, ротор с дисками, привод вращения ротора. Размольная камера с рубашкой охлаждения расположена соосно ротору и закреплена откидными болтами в поворотной обойме. Поворотная обойма сочленена с подвижной гильзой и траверсой винтового механизма. Винтовой механизм поджимает к крышке размольную камеру с возможностью ее опускания и подъема. Привод ротора установлен на поворотной стойке. Поворотная стойка вместе с подвижной гильзой смонтирована на общей несущей полой цилиндрической колонне с пазами для хода траверсы. Поворотные стойку и обойму фиксируют в крайних положениях. Диски ротора, выполненные с радиальными ребрами, расположены под углом 90°. Радиальные ребра диска-отбойника обращены в сторону сливного клапана. Изобретение позволяет повысить эффективность измельчения и обеспечить удобство в обслуживании при выполнении технологических операций, сборке и разборке. 3 ил.

Шаровая мельница предназначена для агропромышленного комплекса, производства строительных материалов, химической и других отраслей промышленности. Мельница содержит устройства загрузки (1) и выгрузки (2), мелющие шары (9) и вал (3) с дисками (5). Полый барабан (4) насажен на вал. Диски размещены на валу и разделяют барабан на секции. Диски установлены с возможностью перемещения вдоль оси вала. Диаметр дисков увеличивается от устройства загрузки к устройству выгрузки. В торцевой поверхности первой секции барабана выполнено кольцевое окно (6) для загрузки материала. В последней секции барабана выполнены отверстия для выгрузки готового продукта (7). Уменьшение зазора между поверхностью барабана и торцами дисков позволяет измельчать материал посекционно. Изобретение имеет простую конструкцию и обеспечивает помол высокого качества. 1 ил.

Группа изобретений относится к шаровым мельницам с мешалкой, конкретно к разделительному узлу с динамическим элементом для таких мельниц, и к способу эксплуатации шаровых мельниц с мешалкой. Шаровая мельница с мешалкой содержит цилиндрическую камеру измельчения, имеющую впускное и выпускное отверстия для измельчаемого материала, вспомогательные дробящие тела, вал мешалки, соединенный с приводом и передающий часть энергии привода на вспомогательные дробящие тела, и разделительный узел, расположенный вокруг оси вращения и/или вращающийся вокруг этой оси. Разделительный узел состоит из разделительного устройства и динамического элемента. Динамический элемент снабжен радиально проходящими каналами или лопастями для создания потока материала. Способ эксплуатации шаровой мельницы с мешалкой, содержащей вышеуказанный разделительный узел, заключается в том, что по меньшей мере одно разделительное устройство комбинируют по меньшей мере с одним динамическим элементом для создания потока материала, проходящего между выходным отверстием разделительного узла и его входным отверстием внутри камеры измельчения. Разделительный узел предотвращает выгрузку вспомогательных тел из шаровой мельницы в процессе её работы. 2 н. и 14 з.п. ф-лы, 7 ил.

Шаровая мельница с мешалкой предназначена для измельчения сухих или не сухих материалов. Мельница (10) содержит мелющую камеру (12), входной патрубок (14) для подлежащего измельчению материала и выходной патрубок (18). Мелющая камера по меньшей мере частично заполнена мелющими телами (30). Сито (24) расположено в выходной зоне (20) мельницы. Вал (26) мешалки с мелющими элементами (28) проходит через центр мелющей камеры. С входной зоной (16) соотнесен входной патрубок (15) текучей среды и первый барабан (38). С выходной зоной соотнесен второй барабан (40). В центре сита расположено устройство очистки (31). Изобретение обеспечивает надежность работы мельницы. 16 з.п. ф-лы, 5 ил.

Изобретение относится к измельчению шаровыми мельницами с мешалкой, а именно к способам загрузки и удаления вспомогательных дробящих тел. Дробящие тела предварительно содержат в накопительном бункере (14) вместе с гидравлической транспортирующей средой (16). Дробящие тела (12) транспортируют внутрь мельницы (10) в замкнутом контуре посредством гидравлической транспортирующей среды. Транспортирующую среду засасывают насосом (20) по первому трубопроводу (22) и по второму трубопроводу (24) нагнетают через камеру (11) измельчения мельницы. Дробящие тела вместе с транспортирующей средой засасывают или нагнетают в камеру измельчения. Дробящие тела остаются в камере измельчения. Транспортирующую среду посредством насоса нагнетают из накопительного бункера через второй трубопровод в камеру измельчения. Дробящие тела с транспортирующей средой по первому трубопроводу перекачивают из камеры измельчения в накопительный бункер. Вспомогательные дробящие тела остаются в накопительном бункере. Транспортирующую среду пропускают в контуре до тех пор, пока из камеры измельчения не будут удалены все дробящие тела. Изобретение улучшает загрузку и извлечение дробящих тел из мельницы. 2 н. и 10 з.п. ф-лы, 5 ил.
Наверх