Мельница для тонкого измельчения

 

G fl И C А H И Е (и)950435

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советскии

Сощиалистичеснии

Реслублин (61) Дополнительное и авт. свид-ву (22)Зая»«о 26.03.79 (21) 2737003/29 33 с присоединением заявки J% (23) Приоритет(5l)M. Кл, В 02 С 17/16

Ркудврсткииы{1 ивюитет

СССР аа делан иэобретвиий и втифытиВ ()луоли"овано 1>. 08. 82 Бюллетень № 30 (53) Уд 62 1 926., 5 (088. 8) Дата олублнновання олнсания 1 5 . 08, 82 (72) Авторы . изобретения

С.А.Алехин и А.В.Марков

Среднеазиатский научно-исследовательс ий иФЖъйву@. ь, природного газа

% Ю-» (71) Заявитель (54) МЕЛЬНИЦА ДЛЯ ТОНКОГО ИЗМЕЛЬЧЕНИЯ

Изобретение относится к устройствам, предназначенным для измельчения твердой фазы различных суспензий, в частности буровых растворов, и может быть применено в нефтегазодобы5 вающей промышленности, а также в строительной, химической и других отраслях народного хозяйства.

Известны бисерные мельницы, содержащие корпус размольной камеры, приводную мешалку и мелющие тела $13.

В этой мельнице мешалка выполнена с конусообразными дисками, подкрепленными плоскими ребрами разгона.

При этом предполагается, что возврат мелющих тел обеспечивается упругой энергией удара о стенки камеры этих тел. Однако не каждое мелющее тело, попавшее в свободное пространство, обладает такой энергией; к тому же удар о стенки в жидкости является значительно диесппативным.

Наиболее близкой к изобретению по технической сущности является мельница для тонкого измельчения, преимущественно буровых растворов, содержащая цилиндрическую вертикальную раэмольную камеру с нижней подачей исходного материала и верхним разгрузочным окном готового продукта, а также приводной вал с закрепленными на нем перфорированными дисками, образующими последовательно расположенные рабочие эоны, в которых размещены шаровые измелвчающие тела с постепенным уменьшением их размеров при переходе в последующую рабочую зону в направлении разгрузочного окна Е23.

Недостатком указанной мельницы является то, что под действием

<ентробежных сил мелющие тела вытесняются в свободное пространство между стенкой камеры и краями дисков, а затем напором суспенэий поднимаются в верхнюю часть камеры. В результате этого размол дисперсной фазы происходит лишь в ограниченном объеме

3 950"35 размольной камеры. Кроме того, для мельницы характерно отсутствие воэможности увеличения времени размола для частиц крупной фракции дисперсной фазы, так как через свободное прОстранство вынОсится напорОм лю бая фракция суспензии. К тому же аналогично мелким телам частицы крупной фракции вытесняются в свободное пространство центробежными силами быст- а ре .. чем частицы мелкодисперсные.

Цель изобретения — повышение степени измельчения путем равномерного распределения мелющих тел. указанная цель достигаетя тем, что в мельнице для тонкого измельчения, преимущественно буровых растворов, содержащей цилиндрическую вертикальную размольную камеру с нижней подачей исходного материала и верхним разгрузочным окном готового продукта, а также приводной вал с закрепленными на нем перфорированными дисками, обраэуюf щими последовательно расположен- р Ю ные рабочие зоны, в которых размещены шаровые измельчающие тела с постепенным уменьшением их размеров при переходе в последующую рабочую зону в направлении разгрузочного окна, диски снабжены лопастями, выполненными в виде части ленточной винтовой поверхности и установленными по окружности дисков со сторонь1 разгрузочного окна.

4 ственно, причем диаметры отверстий

12 диска 5 (первого по входу смеси) меньше, среднего диаметра агрегатированных частиц и комков, но больше среднего диаметра единичной частицы, а диаметр отверстий 10 диска 3 (последнего по ходу смеси), меньше среднего диаметра единичной частицы, но больше диаметра частицы, измельченной до заданного значения. Секции 6-8 заполнены мелющими телами 13-15, диаметр которых больше диаметра соответствующих диаметров отверстий 12, 11 и 10 соответствующих дисков 5,4,3.

Нижние поверхности дисков оснащены радиальными ребрами 16. Высота ребер убывает вдоль радиуса диска по направлению от вала 2 к периферии диска, а по форме ребра 16 выполнены изогнутыми таким образом, чтобы выпуклая сторона была направлена по ходу вращения 2 и дисков.

Верхние поверхности дисков выполнены с лопастями 17, представляющими собой часть ленточной винтовой . поверхности.

Лопасти 17 выполнены изогнутыми.

При этом их вогнутая поверхность обращена в сторону вала 2. Расположения лопастей 17 на дисках таковы, чтобы при вращении диска мелющие тела, скопившиеся у периферийной части диска, т.е. у боковых стенок размольной камеры 1, при движении вдоль лопасти приобретали направление траектории движения в сторону центральной части диска. При этом . с целью исключения воэможности попадания мелющих тел и крупных частиц в зону между боковой стенкой раэмольной камеры и лопастью 17 с последующим слипанием в большую массу лопасть 17 закреплена на диске та— ким образом, что ее нижний край

5 приближается к валу по мере вращения диска, а верхний край образует линию, параллельную контуру диска.

Корпус размопьной камеры 1 снабжен входным для суспензии патрубком 18 и выходным для продиспергированной смеси патрубком 19, оборудованным сеткой 20, служащей для задержки мелющих тел 15 в секции 8.

На фиг.1 схематически показана мельница для тонкого измельчения с мелющими телами в,виде бисера, общий вид (условно в рабочем состоя нии); на фиг.2 — диск, вид сверху; на фиг.3 — то же, вид снизу.

Мельница состоит из цилиндрической размольной камеры 1, в которой на валу 2 размещены диски 3-5 (количество дисков определяется из конструктивных и технологических соображений) таким образом, что каждая пара дисков образует с боковыми стенками размольной камеры 1 обособленные секции 6 и 7, а верх-: ний диск 3 и нижний диск 5 образуют соответственно с верхней и нижней торцовыми стенками размольной камеры 1 и ее боковыми стенками обособленные секции 8 и 9. 8 дисках 3-5 выполнены по всей площади сквозные отверстия 10-12 соответМельница работает следующим образом.

Предварительно приготовленная смесь из жидкой и твердой фаз в виде суспенэии под напором поступает

950435 6

5 f0

f5

40 ф5

55 в раэмольную камеру 1 заполняя последовательно все секции 9,7, 6 и 8.

При вращении вала 2 с жестко закрепленными на нем дисками 3-5 мелющие тела 13-15 начинают разгоняться за счет трения с поверхности дисков, Под действием напора потока жидкости, направленного вверх, частицы твердой фазы и мелющие тела также направляются вверх, а под действием центробежных сил, возбуждаемых в потоке жидкости вращающимися дисками, частицы твердой фазы и мелющие тела стремятся к боковым стенкам размольной камеры 1.

При движении мелющих тел происхо-.. дит их соударение и перемещение вплот ную друг к другу. Частицы твердой фазы, попавшие между мелющими телами, испытывают большое и достаточно высокоинтенсивное число ударов, в результате чего происходит их иэмеаьчение. Однако мелющие тела и частицы твердой фазы, попавшие первоначально . в центральную зону раэмольной камеры

1, вблизи вала 2 находятся как бы в застойной зоне и перемещаются недостаточно интенсивно. Разгон мелющих тел и частиц твердой фазы в зону интенсивного перемещения и соударения мелющих тел достигаются радиальными ребрами 16. При вращении дисков и соприкосновении мелющих тел с выпук. - лой стороной ребра 16 (фиг.3) мелю:щее тело приобретает не только поступательное, но и вращательное движение и направляется в сторону боковой стенки размольной камеры 1 по сложной траектории, соударяясь по пути с другими мелющими телами.

Уменьшение высоты ребер 16 от центра (вала 2) к переферии увеличивает рабочую зону секции 6-9 без снижения отталкивающих мелющие тела усилий от центра с периферии и, кроме того, не позволяет ребрам 16 играть роль равноплощадной мешалки, которая . бы просто толкала от себя мелющие тела, не создавая им сложной траектории движения. Однако мелющие тела и час; тицы твердой фазы, сгруппировавшиеся под действием центробежных сил на пе риферии у боковых стенок размольной камеры 1, двигаются с равномерной скоростью, несколько меньшей скорости вращения дисков одной общей массой.

Движение мелющих тел и твердых частиц от стенок размольной камеры 1 в центральную часть достигается воздействием лопастей 17.

Ребра 16 и лопасти 17 позволяот . создать для мелющих тел и твердых частиц сложное и постоянное по всему объему перемещение друг относительно друга, вращение вокруг друг друга и собственной оси, что приводит к интенсификации диспергирующего воздействия на частицы твердой фазы суспензии.

В данной мельнице диски 3-5 образуют с боковыми и торцовыми стенками размольной камеры замкнутые секции, позволяющие проходить потоку суспензии только сквозь отверстия в дисках, но препятствующие перемещению из секции в секцию мелющим телам и частицам твердой фазы определенной величины. Для этого отверстия 12 в диске 5 выполнены диаметром, меньшим диаметра мелющих тел 13 и меньшим

I диаметра комков и агретированных частиц твердой фазы, но большем среднего диаметра единичных твердых частиц. В этом случае агретированные частицы не попадают в секцию 7 иэ секции 9 до тех пор, пока не измельчается до величины средней единичной частицы, а мелющие тела не попадают иэ одной секции в другую, где бы они могли скопиться в одну массу, что снизило бы интенсивность диспергирования и увеличило гидравлические

55 сопротивления. Отверстия 10 в диске

3 имеют диаметр меньше, чем диаметр единичной частицы, но больше заданной режимом измельчения диаметр частицы, Таким образом, на выход иэ секции

8 бисерной мельницы к патрубку 19 не могут поступить частицы величиной, большей заданного режимом диспергирования. Твкое исполнение позволяет выбирать наиболее оптимальное соотношение диаметров мелющих тел в каждой из секций, для каждого данноI-o размера подлежащих измельчению частиц твердой фазы с учетом их первоначальной прочности. формула изобретения

Иельница для тонкого измельчения, преимущественно буровых растворов, содержащая цилиндрическую вертикальную размольную камеру с

950435 нижней подачей исходного материала и верхним разгрузочным окном готового продукта, а также приводной вал с закрепленными на нем перфорированными дисками, образующими последовательно расположенные рабочие зоны, в которых размещены шаровые иэмельчающие тела с постепенным уменьшением их размеров при переходе в последующую рабочую зону в направлении разгрузочного окна, отличающаяся тем, что,с целью повышения степени измельчения путем более равномерного распределения мелющих тел, диски снабжены лопастями, выполненными в виде части ленточной винтовой поверхности и установленными по окружности дисков со стороны разгрузочного окна, Источники информации принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

М 447498, кл. Е 21 8 21/00, 1972.

2. Magmi1 1-New wet gr iМ ing di—

vice.- nPaint Manufacture", 1977,47, 10, р.31-32.

950435

СоставительВ.Губарев

Редактор Т.Веселова ТехредИ. Надь Корректор И. Шароши т «Ю ««

Эвказ 5810/12 Тираж 646 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