СТРУЙНАЯ МЕЛЬНИЦА

Полезная модель относится к устройствам для сверхтонкого измельчения сыпучих материалов и может быть использована в пищевой, химической, химико-фармацевтической и других отраслях промышленности.
7
Известна коническая мельница для мокрого помола зерна (см. Свидетельство на полезную модель RU №16153, МПК Д21Д 1/22 Коническая мельница для мокрого помола зерна, Авторы: Егоров И.М., Егоров С.А., Кириллов П.К., Кушаков И.С., Петрушенков П.А.).
Прототипом является струйная мельница (см. книгу Касаткина А.Г. «Основные процессы и аппараты химической технологии», М., Альянс, 2005 г., с.700-701, рис.XVIII-18), содержащая вертикальную трубчатую помольную камеру, узел подачи энергоносителя, выполненный в виде установленного в нижней части помольной камеры пакета сопел, инжектор, колена, жалюзийный пылеразделитель и выхлопную трубу.
Недостатками прототипа являются большие расходы, связанные с использованием для сверхтонкого измельчения сыпучего материала сжатого под большим давлением энергоносителя, большая металлоемкость и сложность конструкции нижней части помольной камеры и системы подготовки и подачи сжатого до большого давления энергоносителя.
Задачей полезной модели является снижение расходов на использование энергоносителя, снижение металлоемкости и упрощение конструкции.
Задача осуществляется тем, что в известной струйной мельнице, содержащей вертикальную трубчатую помольную камеру, узел подачи энергоносителя, инжектор, колена, жалюзийный пылеразделитель и выхлопную трубу, согласно полезной модели, в нижней стенке вертикальной трубчатой помольной камеры выполнено отверстие для входа энергоносителя, а узел подачи энергоносителя установлен с зазором под вертикальной трубчатой помольной камерой и выполнен в виде трубы, расположенной соосно отверстию для входа энергоносителя и снабженной поршнем, размещенным в ее нижнем конце с возможностью осевого возвратно-поступательного перемещения, причем диаметр трубы меньше диаметра отверстия для входа энергоносителя, а в верхнем конце трубы установлен пакет продольно расположенных трубок, перекрывающих живое сечение трубы.
Струйная мельница поясняется чертежом.
Она содержит вертикальную трубчатую помольную камеру 1, узел подачи энергоносителя 2, инжектор 3, колена 4 и 5, жалюзийный пылеразделитель 6 и выхлопную трубу 7.
Помольная камера 1 выполнена в виде овального замкнутого контура с восходящей 8 и нисходящей 9 ветвями. В нижней стенке 10 помольной камеры 1 выполнено отверстие 11 для входа энергоносителя.
Узел подачи энергоносителя 2 выполнен в виде установленной под помольной камерой 1 с зазором 12 и соосно отверстию 11 трубы 13 с размещенными в ней пакетом трубок 14 в верхнем конце и поршнем 15 в нижнем конце. Трубки 14 перекрывают живое сечение трубы 13, диаметр которой меньше диаметра отверстия 11 помольной камеры 1.
Жалюзийный пылеразделитель 6 снабжен пластинами 16, расположенными по отношению друг к другу с переменным углом наклона.
Помольная камера 1 со стороны ветви 9 снабжена загрузочным люком 17, над которым установлен транспортер 18.
Струйная мельница работает следующим образом.
Измельчаемый материал подается транспортером 18 в помольную камеру 1 через загрузочный люк 17 и инжектором 3 перемещается в нижнее пространство помольной камеры. Посредством узла ввода энергоносителя 2 в помольную камеру 1 через отверстие 11 нагнетается газ. При ходе поршня 15 вниз газ из окружающего пространства поступает через зазор 12 в пакет трубок 14 и далее - в трубу 13, а при обратном ходе поршня происходит выброс газа из узла подачи энергоносителя 2 через отверстие 11 в помольную камеру 1. В резонансном режиме работы струйной мельницы, соответствующем совпадению частот колебаний поршня 15 и столба газа в узле подачи энергоносителя 2, из пакета трубок 14 выбрасываются струи, обладающие большой кинетической энергией. В этом режиме измельчение частиц происходит наиболее интенсивно.
Полное перекрытие пакетом трубок 14 живого сечения трубы 13 исключает выброс газа из межтрубного пространства пакета трубок, сводя к минимальному рассеиванию энергии.
Превышение диаметра отверстия 11 помольной камеры 1 диаметра трубы 13 обеспечивает вхождение выбрасываемых из узла подачи энергоносителя 2 газовых струй в помольную камеру 1 с наименьшим их рассеиванием.
В восходящей ветви 8 помольной камеры 1 частицы сыпучего материала увлекаются потоком газа в совместное восходящее движение, многократно дробятся при соударении друг с другом и со стенкой помольной камеры. При прохождении колен 4 и 5 помольной камеры 1 размолотые частицы материала классифицируются по размерам. В верхнем пространстве нисходящей ветви 9 помольной камеры 1 измельченные до требуемого размера частицы материала проходят между пластинами 16 в жалюзийный пылеразделитель 6, из которого выносятся отработанным энергоносителем через выхлопную трубу 7. Более крупные частицы измельченного материала задерживаются в нисходящей ветви 9 помольной камеры 1, отражаются пластинами 16 жалюзийного пылеразделителя 6 в нижнее пространство помольной камеры на доизмельчение.
Использование предлагаемой струйной мельницы позволит:
- снизить затраты на использование энергоносителя благодаря выносу узла подачи энергоносителя наружу струйной мельницы и выполнению этого узла в виде трубы с поршнем в нижнем ее конце и пакетом трубок в верхнем конце, что позволяет использовать в качестве энергоносителя газ под атмосферным давлением;
- снизить металлоемкость в результате исключения использования системы подготовки сжатого под большим давлением энергоносителя и его подачи в струйную мельницу;
- упростить конструкцию нижней части помольной камеры струйной мельницы благодаря нагнетанию в нее узлом подачи энергоносителя газа под атмосферным давлением и исключению сложной системы подготовки сжатого под большим давлением газа и его подачи в струйную мельницу.