СТРУЙНАЯ ПРОТИВОТОЧНАЯ МЕЛЬНИЦА С ДОПОЛНИТЕЛЬНОЙ ПОМОЛЬНОЙ КАМЕРОЙ

Полезная модель относится к машиностроению, в частности к оборудованию для помола, а именно к мельницам струйного измельчения для получения сверхтонкого помола сыпучих материалов, и может быть использована в строительной, пищевой и химической отраслях промышленности.
Известна конструкция струйной противоточной мельницы [Карпачев Д.В. Совершенствование технологии измельчения и обогащения рудных и нерудных материалов //Вестник БГТУ им. В.Г. Шухова. 2013. №2. С. 103-107], содержащая встроенный ячейковый магнитный улавливатель, позволяющий получить тонкодисперсные порошки с повышенными требованиями к их дисперсности и содержанию примесей.
Известна конструкция струйной мельницы [авторское свидетельство СССР на изобретение №1076141, МПК - В02С 19/06; заявл. 22.04.1982; опубл. 28.02.1984, бюл. №8]. Мельница включает коллектор энергоносителя, газ из которого через сопла поступает размольную камеру, внутренняя боковая поверхность которая выполнена в форме многогранника, загрузочное устройство, выполненное в виде одного или нескольких инжекторов с соплами подачи материала, патрубки тонкой и грубой фракции, установленные по оси камеры, сборник грубой фракции, находившейся под патрубком грубой фракции, установленный коаксиально с патрубками грубой и тонкой фракции отражательный элемент, выполненный в виде цилиндра с коническим раструбком в нижней части, выполняющим роль верхней створки размольной камеры, и отбойными плитами, закрепленными на наружной поверхности цилиндра.
Недостатком известной мельницы является низкая эффективность помола за счет недостаточного воздействия энергоносителя на измельчаемый материал.
Наиболее близким техническим решением, выбранным в качестве прототипа, является струйная противоточная мельница [авторское свидетельство РФ на изобретение №2188077, МПК - В02С 19/06; заявл. 16.11.2000; опубл. 27.08.2002, бюл. №24]. Противоточная струйная мельница содержит бункеры исходного материала, в которые встроены осевые сопла инжекторов для подачи основного энергоносителя, соединенные с основным воздуховодом, входящие в разгонные трубки, соосно введенные в противоточную помольную камеру. Коаксиально разгонным трубкам расположены подпорные патрубки со встроенными соплами для подачи дополнительного энергоносителя, с зазором, образующим канал внешней поверхностью разгонных трубок и внутренней поверхностью подпорных патрубков, сопла которых соединены с дополнительным воздуховодом, при этом подпорные патрубки на входе в противоточную помольную камеру снабжены обжимными насадками, каждая из которых выполнена в виде усеченного конуса с кольцевым элементом на меньшем основании и с кольцевым элементом на большем основании для жесткого закрепления на подпорном патрубке, внешняя поверхность кольцевого элемента на меньшем основании опирается по периметру на внутреннюю поверхность противоточной помольной камеры.
С существенными признаками заявленной полезной модели совпадает следующая совокупность признаков прототипа: бункеры исходного материала, в которые встроены осевые сопла для подачи основного энергоносителя, входящие в разгонные трубки, соосно введенные в противоточную помольную камеру.
Недостатком прототипа является низкая эффективность помола за счет недостаточного воздействия энергоносителя на измельчаемый материал.
Полезная модель направлена на повышение дисперсности готового продукта за счет дополнительного воздействия энергоносителя на измельчаемый материал в дополнительной помольной камере.
Это достигается тем, что струйная противоточная мельница с дополнительной помольной камерой содержит бункер исходного материала, в который встроены осевые сопла для подачи основного энергоносителя, входящие в разгонные трубки, соосно введенные в противоточную помольную камеру. В предложенном решении в верхней части противоточной помольной камеры закреплен вертикально соединительный патрубок, выполненный в виде усеченного конуса, внутри которого соосно установлен конус-рассекатель вершиной вниз. Соединительный патрубок соединен с дополнительной помольной камерой, которая выполнена в виде полого цилиндра, нижним основанием которого является основание конуса-рассекателя. К цилиндрической части дополнительной помольной камеры тангенциально установлены сопла для подачи дополнительного энергоносителя, расположенные диаметрально противоположно друг относительно друга, на высоте равной половине высоты дополнительной помольной камеры.
Сущность полезной модели поясняется графическим материалом, где на фиг. 1 изображен разрез струйной противоточной мельницы с дополнительной помольной камерой, фиг. 2 - сечение А-А на фиг. 1.
Струйная противоточная мельница с дополнительной помольной камерой состоит из противоточной помольной камеры 1, которая распложена горизонтально. Внутри противоточной помольной камеры 1 соосно закреплены (например, фланцевым соединением) разгонные трубки 2. Соосно с разгонными трубками 2 закреплен (например, фланцевым соединением) эжекторный узел 3, над которым установлен бункер 4 исходного материала. Эжекторный узел 3 соединен (например, сваркой) с бункером исходного материала 4. Внутри эжекторного узла 3, соосно с разгонными трубками 2, установлены осевые сопла 5 для подачи основного энергоносителя. В верхней части противоточной помольной камеры 1 закреплен вертикально (например, сваркой) меньшим основанием соединительный патрубок 6, который выполнен в виде усеченного конуса.
Большим основанием соединительный патрубок 6 соединен (например, фланцевым соединением) с дополнительной помольной камерой 7. Внутри соединительного патрубка 6, вершиной вниз, установлен конус-рассекатель 8, таким образом, чтобы его ось была совпадала с осью соединительного патрубка 6, а основание конуса-рассекателя 8 совпадало с нижней плоскостью дополнительной помольной камеры 7. Дополнительная помольная камера 7 выполнена в виде полого цилиндра, нижним основанием которого является основание конуса-рассекателя 8, а верхним основанием является диск 9. Диск 9 выполнен с отверстием в центре, ось которого коллинеарна оси соединительного патрубка 6, и соединен (например, сваркой, фланцевым соединением) с патрубком отвода готового продукта 10. К цилиндрической части дополнительной помольной камеры 7, тангенциально установлены сопла 11 для подачи дополнительного энергоносителя, например, круглого сечения, расположенные диаметрально противоположно друг относительно друга, на высоте равной половине высоты дополнительной помольной камеры 7.
Принцип действия струйной противоточной мельницы с дополнительной помольной камерой основывается на разрушении материала комбинированным способом: первоначально ударом во встречных потоках газовой смеси, а затем истиранием частиц материала о стенки дополнительной помольной камеры 7.
Материал, например сурик, из бункера исходного материала 4 поступает в эжекторный узел 3, в котором материал захватывается основным энергоносителем, например сжатым воздухом, истекающим из осевых сопел 5, и направляется в разгонные трубки 2. В разгонных трубках 2 материал разгоняется под действием энергоносителя, и поступает в противоточную помольную камеру 1, где происходит первичное разрушение материала ударом и истиранием во встречных потоках. Далее материал поднимается по соединительному патрубку 6 в дополнительную помольную камеру 7. Конус-рассекатель 8 позволяет направить материал и энергоноситель к периферии дополнительной помольной камеры 7. Материал, попадая на периферию дополнительной помольной камеры 7, под действием центробежной силы прижимается к стенкам дополнительной помольной камеры 7 дополнительным потоком энергоносителя, например сжатым воздухом, который подается из тангенциально установленных сопел 11. Помол происходит благодаря истиранию материала друг о друга и о стенки дополнительной помольной камеры 7, что приводит к повышению дисперсности готового продукта. После помола материал через диск 9 направляется в патрубок отвода готового продукта 10 направляется в классификатор (на фиг. не показан), где происходит разделения по фракциям. Готовый продукт поступает в пылеосадитель (на фиг. не показан), а грубая фракция возвращается на домол в бункер исходного материала 4.
Такое решение способствует повышению дисперсности готового продукта за счет дополнительного воздействия энергоносителя на измельчаемый материал в дополнительной помольной камере.