Измельчающее устройство

 

Использование: в пищевой, фармацевтической , лакокрасочной и других отраслях промышленности. Сущность изобретения: измельчающее устройство представляет собой цилиндрическую камеру с двойными стенками и вводным и выводным патрубками . По оси камеры установлен вращающийся вал с перемешивающими элементами. Узел отделения измельченного продукта от мелющих тел и их сколов размещен по оси камеры и соединен с выводным патрубком. Узел отделения выполнен в виде набора профилированных колец с торцовыми заглушками , жестко соединенных между собой с зазором и насаженных на полую втулку. Кольца выполнены переменной толщины , увеличивающейся к периферии. Узел отделения размещен по оси камеры и соединен с выводным патрубком. 1 з.л. ф-лы, 2 ил.

союз советских

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51)5 В 02 С 17/16

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4858327/33 (22) 08.08.90 (46) 15.04.92. Бюл. ¹ 14 (71) Московское научно-производственное объединение "НИОПИК" (72) В.П.Соловьев, А.Г.Липкин, Н.С.Кольцова, E.Н.Сорокин и Ю.Н.Пиленов (53) 621.926.5 (088,8) (56) Патент ФРГ ¹ 3131770, кл. В 02 С 17/16, 1980. (54) ИЗММЕЛЬЧАЮЩЕЕ УСТРОЙСТВО (57) Использование: в пищевой, фармацевтической, лакокрасочной и других отраслях промышленности, Сущность изобретения: измельчающее устройство представляет соИзобретение относится к химическому машиностроению и может быть использовано в пищевой, фармацевтической, лакокрасочной и других отраслях промышленности.

Целью изобретения является повышение надежности за счет улучшения качества отделения целевого продукта от мелющих тел и их сколов и увеличение срока службы.

На фиг. 1 представлено измельчающее устройство, общий вид; на фиг. 2 — узел! на фиг. 1.

Измельчающее устройство содержит цилиндрическую размольную камеру 1, снабженную рубашкой 2 для терморегуляции. На противоположных концах камеры 1 установлены вводной 3 и выводной 4 патрубки. Внутри камеры 1 соосно с ней расположен вращающийся вал 5, на котором размещены перемешивающие элементы 6, Расположенный внутри размольной камеры

1 узел 7 отделения представляет собой на.. Ы«п 1726024 А1 бой цилиндрическую камеру с двойными стенками и вводным и выводным патрубками. По оси камеры установлен вращающийся вал с перемешивающими элементами.

Узел отделения измельченного продукта от мелющих тел и их сколов размещен по оси камеры и соединен с выводным патрубком.

Узел отделения выполнен в виде набора профилированных колец с торцовыми заглушками, жестко соединенных между собой с зазором и насаженных на полую втулку, Кольца выполнены переменной толщины, увеличивающейся к периферии. Узел отделения размещен по оси камеры и соединен с выводным патрубком. 1 з.п. ф-лы, 2 ил. бор профилированных колец 8, установленных соосно с валом 5 измельчающего устройства. Кольца 8 выполнены переменной юй толщины и установлены между собой с зазором 9, расширяющимся по направлению к оси вала 5 и представляющим собой кольце- З вой диффузор. Кольца 8 выполнены пере- О менной толщины: во внутренней своей С) части они выполнены плоскими для удобства сборки, а на периферии имеют симмет- ф ричные утолщения, образованные усеченными коническими поверхностями, обращенными вершинами друг к другу, Крайние кольца 8, образующие набор, заглушен ы торцовыми кольцами — заглушками

10, насаженными на полую втулку 11.

Узел 7 отделения может быть размещен между последними по ходу движения продукта перемешивающими элементами 6.

Внешний диаметр набора колец 8 составляет 0,6 — 0,8 от ометаемого диаметра переме1726024 шивающих элементов 6, а ширина наименьшего зазора между кольцами не превышает

0,3-0,4 от среднего диаметра мелющих тел.

При увеличине внешнего диаметра колец 8 более указанного предела узел отделения становится гидравлической пробкой для циркуляционных потоков, образованных перемешивающими элементами 6. Потоки от последних перемешивающих элементов 6 являются разорванными и представляют собой один циркуляционный контур для обоих перемеши вающих элементов 6, исчезает касательная составляющая к поверхности колец 8, пропадает эффект самоочищения поверхности узла отделения и он забивается мелющими телами 12 и их сколами.

Для измельчающих устройств типа бисерных мельниц внутренняя граница циркуляционных контуров располагается около

0,6 от ометаемого диаметра перемешивающих элементов 6. Выполнение диаметра колец узла отделения более 0,6 уменьшает энергетику смывания поверхности набора колец, значительно уменьшая эффект самоочищения. Уменьшение внешнего диаметра узла отделения приводит к сокращению его проходного сечения, а значит, и производительности измельчающего устройства в целом.

Наименьшая ширина зазора между кольцами 8 0,3-0,4 среднего диаметра мелющих тел 12 выбрана по двум критериям: первый — соотношение ширины зазора с распределением размеров сколов мелющих тел; второй — влияние ширины зазора на образование сколов.

Исследования распределения размеров сколов мелющих тел в измельчающих устройствах типа бисерной мельницы показали, что размер сколов распределяется в соответствии с нормальным законом с максимумом на 0,45 среднего диаметра мелющих тел и o = 0,4. Отсюда видно, что если максимальная ширина зазора не превышает 0,3-0,4 среднего диаметра мелющих тел, узел отделения пропустит не более 5 сколов. Минимальная ширина зазора выбрана из условий максимальной производительности измельчающего устройства. Выбор ширины зазора по второму критерию основан на минимизации угла столкновения мелющих тел с краем профиля колец, образующих узел отделения. До ширины зазора, равной 0,3 среднего диаметра мелющих тел, угол столкновения составляет менее 15, что для закаленных стеклянных, стальных сферических мелющих тел не вызывает разрушений. При увеличении ширины более 0,4 производительность узла отделения возрастает всего на 25o а угол столкновения возрастает в 2 раза (до 25 ), сколообразование начинается при угле столкновения 30 к нормали поверхности

5 мелющего тела.

Максимальная ширина зазора, образованная краями профилированных колец, выбирается равной 0,3 среднего диаметра мелющих тел для того, чтобы уменьшить

10 число сколов, образованных при взаимодействии мелющих тел и узла отделения, и, как следствие этого, уменьшить износ острых кромок узла отделения, образованного профилированными кольцами, 15 Измельчающее устройство работает следующим образом.

В камеру 1 измельчающего устройства, заполненную мелющими телами 12, через патрубок 3 подают обрабатываемый мате20 риал в виде суспензии.

В размольной камере 1 материал с мелющими телами приводят во вращение валом 5 с размещенными на нем перемешивающими элементами 6. Матери25 ал подают в камеру 1 под давлением в направлении к узлу отделения. Прошедший через кольцевые диффузоры измельченный материал без мелющих тел и их сколов, отсепарированных щелями, через патрубок 4

30 выводят из измельчающего устройства. Расположение узла отделения между последними по ходу материала перемешивающими элементами 6 позволяет создать режим обтекания, вносящий минимальные возмуще35 ния в гидродинамическую картину циркуляционного движения материала внутри камеры. Циркуляционные контуры, образованные вращающимися потоками,имеют четкую границу, расположенную на по40 верхности цилиндра с диаметром 0,6 — 0,8 диаметра размольной камеры. Расположение поверхности диффузоров в этой зоне обеспечивает очищение наружной поверхности узла отделения движущимися мелю45 щими телами, вектор скоростей которых направлен по касательной к поверхности узла отделения. Расширяющиеся диффузорные кольцевые щели позволяют обеспечить оптимальный градиент падения

50 давления на узле отделения. Изусловий минимального сопротивления узла отделения и обеспечения сепарации мелющих тел ширина кольцевого зазора на входе в диффузор составляет 0 3 0,4 среднего диаметра

55 мелющих тел. Такой размер гарантирует от заклинивания и размалывания мелющих тел в узле отделения. Отсутствие у мелющих тел и у отрабатываемого материала составляющей скорости, направленной нормально к диффузорным щелям в плоскости, перпен1726024 дикулярной к оси набора профилированных колец, образующих узел отделения, не создает условий, способствующих попаданию сколов мелющих тел в диффузорный зазор.

Обрабатываемый материал, не содер- 5 жащий в себе мелющих тел и .их сколов, продавливают через кольцевые диффузоры во внутреннюю полость узла отделения и выводят из размольной камеры 1 через патрубок 4. 10

Таким образом„предлагаемое устройство позволяет резко снизить в измельчаем ом материале содержание сколов мелющих тел, что, кроме повышения качества целевого продукта, улучшаетусловия экс- 15 плуатации запорной арматуры и транспортирующего оборудования на последующих стадиях технологической цепочки. Кроме того, повышается срок службы узла отделения, что приводит к значитель- 20 ной зкономии времени на его обслуживание и снижает потери продукта, неизбежные при замене или очистке узла отделения, повышая надежность работы измельчающего устройства в целом. 25

Формула изобретения

1. Измельчающее устройство, содержа-щее цилиндрическую размольную камеру с двойными стенками и размещенными с противоположных сторон вводным и выводным патрубками, установленный по оси камеры вращающийся вал с перемешивающими элементами, узел отделения измельченного продукта от мелющих тел и их сколов, расположенный у выводного патрубка, о т л ич а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения надежности работы за счет улучшения качества отделения целевого продукта от мелющих тел и их сколов и увеличения срока службы, узел отделения выполнен в виде набора профилированных колец с торцовыми заглушками, жестко соединенных между собой с зазором и насаженных на полую втулку, при этом кольца выполнены переменной толщины, увеличивающейся к периферии, причем узел отделения размещен по оси камеры и соединен с выводным патрубком.

2, Устройство по и. 1, о т л и ч а ю щ е ес я тем, что узел отделения размещен между последними по ходу движения продукта перемешивающими элементами, причем внешний диаметр набора профилированных колец составляет 0,6 — 0,8 диаметра перемешивающих элементов, а ширина наименьшего зазора между кольцами не превышает 0,3 — 0,4 от среднего диаметра мелющих тел.

1726024

Составитель Н. Борисова

Редактор А. Лежнина Техред М.Моргентал Корректор И. Муска

Заказ 1225 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 10 i