ВИХРЕВАЯ МЕЛЬНИЦА-КЛАССИФИКАТОР
CLASSIFYING JET MILL

Изобретение относится к оборудованию и техническим средствам, предназначенным для сверхтонкого помола различных материалов, и может найти применение в строительной, химической, пищевой и других областях промышленности.
Известно устройство для измельчения - центробежная дробилка (См. а.с. СССР №990295, МПК B02C 13/14), содержащая полый ротор с патрубками для ускорения измельчаемого материала перед его соударением с мелющей поверхностью.
В данном устройстве не достигается тонкого помола, так как измельчаемый материал быстро покидает помольный объем.
Наиболее близким к предлагаемому изобретению является вихревой измельчитель для каскадного измельчения (См. патент RU №2386480, МПК В02С 13/14), содержащий вихревую помольную камеру с профилированной боковой поверхностью, с глухим дном и диафрагмированной крышкой, соосную раскручивающую камеру, расположенную над помольной камерой, ограниченную снизу диафрагменной крышкой вихревой камеры, примыкающей к ней боковой поверхностью с патрубком выхода продукта на периферию и верхней крышкой, через которую по центру с примыканием проходит труба ввода, нижним концом погруженная в помольную камеру, и устройство для закрутки несущей среды и первоначального ускорения частиц. Используется полый ротор центробежного вентилятора с глухим нижним диском, диафрагмированным верхним диском и лопатками, закрепленными между этими дисками, расположенный соосно внутри вихревой помольной камеры, под трубой ввода частиц, так что высота нижнего среза трубы ввода относительно нижнего диска ротора допускает регулирование, а внешний диаметр ротора составляет не более чем 0,71 от внутреннего диаметра вихревой камеры.
В рассматриваемом устройстве классификация частиц согласно их размерам осуществляется за счет изменения диаметра отверстия диафрагмированной верхней крышки, который не может быть меньше н6аружного диаметра трубы ввода, что ограничивает возможности классифицирующего устройства при работе с высокодисперсными порошками.
Недостатком данного устройства является отсутствие возможности установки зазора между нижним срезом трубы подачи и нижним диском ротора меньше размера частиц загружаемого материала, что предполагает предварительную подготовку сырья (дробление, сортировку) перед его подачей в измельчитель.
Задачей предлагаемого изобретения является снижение затрат и времени на получение высокодисперсных порошков за счет совмещения функций мельницы и классификатора в одном устройстве. Уменьшение количества технологических переделов за счет повышения крупности питания (отказ от использования дробильного оборудования). Расширение диапазона классификации частиц согласно их размерам (за счет уменьшения сечения устройства вывода частиц).
Поставленная техническая задача обеспечивается тем, что в вихревой мельнице-классификаторе, содержащей вихревую помольную камеру с профилированной боковой поверхностью, ротор, устройство ввода измельчаемого материала и трубу вывода частиц из помольной камеры, труба вывода частиц одним концом погружена в помольную камеру и снабжена регулируемым зазором между срезом трубы и ротором. Кроме того, она выполнена с возможностью регулирования ее сечения и (или) смещения как к центру ротора, так и к периферии от центра ротора. За счет изменения (регулирования) зазора между срезом трубы вывода измельчаемого материала и ротором обеспечивают необходимую классификацию измельчаемого материала. Для обеспечения более тонкого помола сечение трубы вывода измельчаемого материала уменьшают и смещают ее к центру ротора. Для обеспечения более грубого помола сечение трубы вывода измельчаемого материала увеличивают и перемещают ее к периферии.
Тонкость помола материала во многом определяется временем нахождения частиц в помольной камере. В свою очередь, время нахождения зависит от работы, которую необходимо совершить частице на своем пути к выходу из мельницы. С уменьшением расстояния между торцом трубы вывода частиц и ротором, или сечения трубы вывода, или при совмещении оси трубы вывода частиц с осью вращения ротора, сопротивление движению материала к выходу из мельницы возрастает. Время нахождения частиц в помольной камере увеличивается. Размеры частиц уменьшаются. И наоборот, чем больше расстояние между осью вращения ротора и осью трубы вывода частиц (она смещена к периферии ротора), чем больше расстояние между срезом трубы и ротором, или больше сечение трубы вывода, тем меньше сопротивление движению материала к выходу из мельницы и, соответственно, меньше время нахождения частиц в помольной камере.
На чертеже представлен общий вид вихревой мельницы-классификатора со схемой движения измельчаемого материала.
Вихревая мельница-классификатор содержит помольную камеру 1, ротор 2, приводной вал 3, устройство ввода материала 4, трубу вывода частиц 5 из помольной камеры 1.
Вихревая мельница-классификатор работает следующим образом. Ротор 2, установленный на приводном валу, приводится во вращение электродвигателем посредством ременной передачи. Материал, подлежащий измельчению, подается в устройство ввода материала 4 и поступает в помольную камеру 1. В помольной камере 1 частицы материала измельчаются в результате ударов о детали ротора 2 и самоистирания в вихревых потоках. Получив ускорение от ротора 2, крупные частицы, обладая большой кинетической энергией, распределяются в помольной камере 1 вихревой мельницы-классификатора ближе к ее боковым поверхностям, вытесняя при этом более тонкие частицы к центру ротора 2.
Классификация материала происходит в результате изменения положения и (или) сечения трубы вывода 5 частиц относительно центра ротора 2. При ее смещении к центру ротора и (или) уменьшении сечения частицы материала дольше находятся в помольной камере 1, испытывая большее сопротивление движению (обеспечивается более тонкий помол). С увеличением сечения трубы вывода частиц 5 и (или) ее перемещением от центра ротора 2 к его периферии сопротивление движению материала уменьшается (обеспечивается более грубый помол). Аналогичный результат достигается за счет изменения зазора между срезом трубы вывода частиц 5 и ротором 2.
Таким образом, предлагаемое изобретение существенно отличается от уже известного оборудования, позволяя получать высокодисперсные порошки за счет совмещения функций мельницы и классификатора, уменьшая количество технологических операций (отказ от использования дробильного оборудования), расширяет диапазон классификации частиц согласно их размерам (за счет уменьшения сечения устройства вывода частиц).