Коллоидная мельница

 

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН

А1 ивSU<ш (51)4 В 02 С 13/14

ОЛИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ(СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3816681/29-33 (22) 26.11.84 (46) 15.07,86. Бюл. 1Ф 26 (71) Ивановский сельскохозяйственный институт и Институт химии неводных растворов АН СССР (72) П.П. Гуюмджян, В.А. Падохин и Е,П. Грачева (53) 621.926.3(088.8) (56) Сиденко П.М. Измельчение в химической промышленности. М., Химия, 1977, с. 240. .Патент Швейцарии У 381059, кл. В 02 С, 1964, (54) (57) КОЛЛОИДНАЯ МЕЛЬНИЦА, содержащая вертикальный корпус с внутренней конической поверхностью, примыкающую к нижней части корпуса торцовую крышку, размещенный в корпусе .ротор в виде конуса, имеющий в нижней части цилиндрическую поверхность, и расположенные на рабочей поверхности ротора съемные зубчатые элементы, о т л и ч а. ю щ а я с я тем, что, с целью повышения эффективности измельчения, ротор снабжен кольцевы.ми рядами ударных элементов в виде бил, закрепленными на его цилиндрической и торцовой поверхностях, торцовая крышка снабжена кольцевыми рядами контрударных элементов, а центральная часть крышки выполнена в форме усеченного конуса с аксиальными отверстиями для вывода готового продукта.

1243814

Изобретение относится к измельчителям для сверхтонкого мокрого диспергирования материалов и может быть использовано в фармацевтической, химической, пищевой и других отраслях промышленности °

Целью изобретения является повьппение эффективности измельчения.

На фиг. 1 изображена колоидная мельница, продольный разрез; на фиг. 2 — разрез А-А; на фиг. 3 — частичный разрез по зубчатому элементу ротора.

Мельница содержит конический корпус 1, в котором на вертикальном валу 2 закреплен конический ротор 3 со съемными зубчатыми 4 и ударными элементами 5 и 6. На крышке 7 корпуса, на ее боковой и торцовой поверхностях закреплены кольцевые ряды контрударников 9 и 8, Крьппка выполнена сложной конфигурации в виде диска, переходящего в центре на усеченный конус, образующая которого параллельна образующей ротора. Между внутренней поверхностью ротора и конической поверхностью крьппки выполнен кольцевой зазор. На конической поверхности крышки расположены аксиальные отверстия lU для вывода материала в кольцевой сборник 11, Мельница имеет загрузочный патрубок 12 °

Коллоидная мельница работает следующим образом.

Исходная пульпа через загрузочный патрубок 12 поступает в центр конического ротора 3, где под действием центробежных сил инерции, развиваемых при вращении ротора, разрушается ударами элементов 4. Мелкодисперсный материал, двигаясь в кольцевом зазоре между ротором и корпусом, много-кратно разрушается за счет ударных и кавитационных воздействий. Пройдя через узкий зазор конической части ротора и корпуса, материал попадает в цилиндрическую часть ротора и торцовой крьппки, где диспергируется ударами бил 5, 6 и контрударников 8 и 9.

Так как относительная скорость ударных элементов 5 и 6 вьппе, чем скорость основания конического ротора, то и интенсивность измельчения в этой зоне выше. Частицы материала, двигаясь в этой зоне, находятся в сложном напряженном состоянии. Во-первых, вследствие малого кольцевого за зора в конце конической части ротора (100-150 мкм) и больших линейных скоростей вращения ротора (150170 M/ñ) на твердые частицы материала постоянно действуют по мере его

S перемещения к большему диаметру касательные напряжения, разрушающие материал на части. Во-вторых, на достоянно действующие напряжения сдвига пульсационно и многократно накладываются мощные напряжения от удара, кавитации и осцилляции, которые способствуют повьппению эффективности диспергирования; величина этих импульсов возрастает с увеличением числа ударных элементов на роторе и торцовой крышке мельницы.

При работе мельницы относительно крупнь.е частицы под действием центробежных сил отбрасываются на перифе О рию ч многократно разрушаются, а мелкие, увлекаемые потоком жидкости выносятся из машины через отверстия

l0 и попадают в кольцевой сборник 11.

Таким образом, в предложенной кол25 лоидной мельнице протекает процесс интенсивного помола только сравнительно крупных частиц до размера

lO-5 мкм. Мелкая же фракция разрушается менее интенсивно, так как подЗо водимая ротором энергия недостаточна для ее интенсивного диспергирования.

В результате такой динамики происходит усреднение частиц измельчаемого материала.

В предложенной коллоидной мельнице, в отличие от прототипа, происхо,дит непрерывная классификация частиц материала, поэтому продукт на выхо- де имеет узкий гранулометрический состав.

Наличие конического выступа на торцовой крышке корпуса способствует выходу частиц только определенного размера, так как относительно

45 крупные зерна под действием центробежных сил и сил тяжести находятся ниже верхнего слоя суспензии, сливаемой из отверстия 10.

Гранулометрический состав готово—

ro продукта лежит в пределах 350 0 5

0,5 мкм. В прототипе при измельчении мягких материалов гранулометрический состав продуктов помола на выходе изменяется в широких интервалах, а частицы размером 3-0,5 мкм

55 составляют лишь 7-IOX от общего объема, Это обусловлено самой конструкцией прототипа — малой эффективностью. днспергирования.

1243814

Составитель В. Губарев

Редактор А. Долинич Техред В.Кадар Корректор И. Эрдейи

Заказ 3740/9 Тираж 582 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4!5

Производственно-полиграфическое предприятие, r. Ужгород, ул. Проектная, 4

Производительность предложенной мельницы зависит от ее габаритных размеров. Потребляемая энергия предлагаемой мельницы по сравнению с прототипом,.отнесенная к одинаковой дисперсности,в пять раз ниже.