Газоструминний млин

Загальна характеристика, опис аналога та прототипу, призначення, ознаки, конструкція, галузі застосування та принципи роботи газоструминного млина. Ознаки та особливості роботи газоструминних протитечійних млинів, рекомендації щодо їх вдосконалення.

Заявка на винахід

Газоструминний млин



Індекс рубрики діючої (шостої) редакції МПК

МПК6 В08В 9/06

назва винаходу, корисної моделі

ГАЗОСТРУМЕННИЙ МЛИН

Галузь техніки, до якої належить винахід, та галузь його використання

Винахід відноситься до технології тонкого здрібнення твердих матеріалів і може знайти застосування в гірничо-збагачувальній, металургійній, хімічній та інших галузях промисловості.

Рівень техніки:

- опис аналога

Відомі газоструминні протитечійні млини, що містять за джерело енергоносія камери високого тиску повітря, помольну камеру, ежектори зі змішувальними камерами і розгінними трубами, класифікатор, пиловловлююче обладнання і вентилятор (Горобець В.І., Горобець Л.Ж. Новий напрямок робіт у подрібненні. К.: Надра, 1977. – С. 152–155).

- опис прототипу

Найбільш близьким аналогом пристрою, що заявляється, вибраним як прототип, є газоструминний млин, що містить турбореактивні двигуни (камери високого тиску енергоносія) з реактивним соплом і обтічником, помольну камеру з встановленими в ній одна проти одної розгінними трубами, класифікатор, змішувальні камери з вихідними патрубками, з'єднаними з точками повернення класифікатора, бункер із завантажувальними патрубками, пиловловлююче обладнання та вентилятор. При цьому в кожній із змішувальних камер співвісно з розгінною трубою встановлене реактивне сопло з обтічником (центральним тілом), а в центральній частині кожного обтічника виконана порожнина, з одного боку з'єднана транспортним пристосуванням з одним із завантажувальних патрубків бункера, а з іншого боку - каналом з центральною частиною сопла (А. с. СРСР № 841150, кл. В02С 19/06, 1981). Загальними суттєвими ознаками відомого та приладу, що заявляється, є бункер із завантажувальними патрубками, пиловловлююче обладнання, класифікатор із патрубками повернення, помольна камера і встановлені одна проти одної камери високого тиску енергоносія з соплами та центральними тілами, в яких є порожнини, з одного боку з'єднані транспортними трубопроводами з бункером, а з іншого боку - каналами з центральними частинами сопел.

- зазначення причин, які перешкоджають одержанню необхідного технічного результату

При роботі відомого газоструминного млина певна частина твердого матеріалу надходить до порожнини обтічника турбореактивного двигуна і змішується з енергоносієм, а деяка частина матеріалу надходить по стоках повернення класифікатора до змішувальної камери і далі - до розгінних труб. Остання частина твердого матеріалу рухається в основному біля стінок розгінних труб, що призводить до їхнього інтенсивного зносу, а це знижує надійність пристрою. Крім того, із-за низького відбору потужності енергоносія швидкість газового потоку невисока (не перевищує швидкість звуку), що знижує к.к.д. газоструминного млина і, отже, його продуктивність та економічність.

Суть винаходу:

- задача, на вирішення якої спрямовано заявлений винахід, із зазначенням технічного результату

В основу винаходу поставлена задача вдосконалення газоструминного млина, в якому шляхом модифікації конструкції вихідної частини камери високого тиску і сопла забезпечується підвищення швидкості газового потоку на виході з сопла. За рахунок цього збільшується к.к.д млина, його продуктивність та економічність.

- суттєві ознаки, які характеризують винахід

Поставлена задача вирішується тим, що в газоструминному млині, що містить бункер із завантажувальними патрубками, пиловловлююче обладнання, класифікатор із патрубками повернення, помольну камеру і встановлені одна проти одної камери високого тиску енергоносія з соплами і центральними тілами, в яких виконані внутрішні порожнини, з одного боку з'єднані транспортними трубопроводами з бункером, а з іншого боку - каналами з центральними частинами сопел. Відповідно до винаходу, центральні тіла і вихідні частини камер високого тиску утворюють надзвукові кільцеві сопла, а внутрішні порожнини центральних тіл додатково з'єднані з патрубками повернення класифікатора.

- причинно-наслідковий зв'язок між сукупністю ознак винаходу і технічним результатом, що досягається

Запропонована конструкція забезпечує зменшення зносу помольної камери газоструминного млина за рахунок того, що тверда фаза потоку (сипкий матеріал) рухається в основному по осьовій частині потоку.

Застосування надзвукового сопла дозволяє збільшити к. к. д. струминного млина за рахунок збільшення відбору потужності від енергоносія. При цьому збільшиться швидкість газу на зрізі сопла і знизиться його температура, що позитивно вплине на тонкість помелу, на продуктивність струминного млина та його економічність.

Перелік фігур креслень

Суть запропонованого винаходу пояснюється кресленням, на якому зображена схема газоструминного млина.

Відомості, які підтверджують можливість здійснення винаходу:

- опис пристрою в статичному стані

Млин містить бункер 1 для підлеглого здрібненню матеріалу з завантажувальними патрубками, з'єднаними трубопроводами 2 з порожнинами 3 в центральних тілах 4 надзвукових кільцевих сопел 5.

До порожнини 3 приєднані трубопроводи 2 і 6. Корпус камери 7, що підводить чистий газ в область зрізу центрального тіла 4, профілюється (що утворює «прикриту обичайку») таким чином, щоб організувати критичний перетин F* і направити потік чистого газу з камери 7 в бік осі сопла (шляхом розширення потоку на наріжній точці А центрального тіла 4) для відсосу твердих частинок з порожнини 3 центрального тіла 4 (за рахунок зниженого тиску за центральним тілом, обумовленим розширенням потоку чистого газу на наріжній точці А).

Кільцеві сопла 5 розміщені один проти одного і виходять в помольну камеру 5, вихід якої з'єднаний трубою-стояком 9 з класифікатором 10, що має привід крильчатки 11 від вала електродвигуна.

Вихідний патрубок класифікатора з'єднаний газоходом 12 з пилоосаджуючим циклоном 13, розвантажувальна частина якого зв'язана з бункером 14 готового продукту.

Патрубки повернення сипкого матеріалу на додаткове подрібнення з'єднані трубопроводами 6 з порожнинами в центральних тілах кільцевих надзвукових сопел. Бункер 1 з'єднано з порожнинами в центральних тілах трубопроводами 2.

- опис роботи (дії) пристрою

Млин працює таким чином.

При подачі повітря під тиском в камери 7 високого тиску виникають надзвукові струмені, що випливають з кільцевих сопел 5. Потік чистого газу з камери 7 поширюється після критичного перетину F в кільцевому каналі, що збільшується по площі вниз по потоку, утвореному стінками камери 7 і центрального тіла 4.

Таким чином, після критичного перетину F в помольній камері 8 тече чистий газ з надзвуковою швидкістю, а в центрі - газ з захопленими з порожнини З твердими частинками, що підлягають розмелу. За таріллю сопла виникає область зниженого тиску. В цю область інжектується підлеглий подрібненню матеріал з бункера 1 і змішується з надзвуковими струменями повітря, створюючи високошвидкісні зустрічні двофазні потоки. Високошвидкісні двофазні потоки зустрічаються один з одним у помольній камері 8, частинки твердого матеріалу, стикаючись у зустрічних потоках, подрібнюються. Далі двофазний потік по трубі-стояку 9 надходить у класифікатор 10, де відбувається розподіл матеріалу за розмірами частин. Недодрібиені частинки повертаються на наступний цикл подрібнення: по трубопроводах 6 в порожнини 3 центральних тіл сопел і далі в надзвуковий потік та помольну камеру 8.

Кондиційні за розмірами частинки виносяться з класифікатора 10 і по газоходу 12 потрапляють в циклон 13, де відокремлюються від повітря і стікають в бункер 14 готового продукту.

Формула винаходу

Газоструминний млин, що містить бункер із завантажувальними патрубками, пиловловлююче обладнання, класифікатор із патрубками повернення, помольну камеру і встановлені одна проти одної камери високого тиску енергоносія з соплами і центральними тілами, в яких виконані порожнини, з одного боку з'єднані транспортними трубопроводами з бункером, а з іншого боку - каналами з центральними частинами сопел, який відрізняється тим, що центральні тіла і вихідні частини камер високого тиску утворюють надзвукові кільцеві сопла, а внутрішні порожнини центральних тіл додатково з'єднані з патрубками повернення класифікатора.

РЕФЕРАТ

Об’єкт винаходу:

Газоструменний млин

Галузь застосування

Технологія тонкого подрібнення твердих матеріалів у гірничо-збагачувальній, металургійній, хіміко-фармацевтичній та інших галузях промисловості.

Суть винаходу

Млин містить бункер із завантажувальними патрубками, пиловловлююче обладнання, класифікатор із патрубками повернення, помольну камеру і встановлені одна проти одної камери високого тиску енергоносія з соплами і центральними тілами, в яких виконані порожнини, з одного боку з'єднані транспортними трубопроводами з бункером, а з іншого боку - каналами з центральними частинами сопел. Центральні тіла і вихідні частини камер високого тиску утворюють надзвукові кільцеві сопла, а внутрішні порожнини центральних тіл додатково з'єднані з патрубками повернення класифікатора.

Технічний результат

Забезпечується збільшення коефіцієнта корисної дії газоструминного млина, а також зменшення його зносу. 1 іл.

Газоструминний млин