DE3338138C2 - Fließbett-Gegenstrahlmühle - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Fließbettstrahlmühle mit einer von Einbauten freien Mahlkammer, in deren Bodenbereich eine Düse mit senkrecht nach oben austretendem Gasstrahl angeordnet ist. Die Mahlkammer ist dabei bis zu einer solchen Höhe vollständig mit dem zu zerkleinernden Gut gefüllt, daß Gut und Gas als Fontäne geringer Geschwindigkeit aus dem Gutbett austreten, wobei diese Fontäne zur Speisung eines oberhalb der Oberfläche des Gutbettes vorgesehenen, unabhängig vom Impuls des aus der Bodendüse austretenden Strahls betriebenen Sichters dient. Zur Verbesserung der Energieausnutzung bei der Mahlung wird eine Anzahl weiterer Strahldüsen angeordnet, die unterhalb der Oberfläche des Gutbettes in die Mahlkammer münden und deren Mündungen in einer senkrecht zur Achse der Bodendüse verlaufenden Ebene auf einem zu dieser Achse koaxialen Kreis gleichmäßig verteilt liegen, wobei ihre Achsen sich in einem Punkt auf der Achse der Bodendüse unterhalb der Ebene der Düsenmündungen schneiden.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Fließbettstrahlmühle mit den Merkmalen des Oberbegriffs von Anspruch 1.

Strahlmühlen stellen trotz ihres hohen spezifischen Energieverbrauchs vor allem in den Bedarfsfällen, bei denen hohe Anforderungen an die Feinheit oder Reinheit des Mahlprodukts bestehen oder Verschleiß und Ansatzbildung zu erwarten sind und dadurch Anlagen mit Zerkleinerungsmaschinen mit bewegten Mahlwerkzeugen komplizierter und teuerer in Anschaffung und Betrieb werden, nach wie vor wirtschaftlich arbeitende Zerkleinerungsmaschinen ^J3r.

Vor allem Fließbettstrahlmühlen werden diesen Anforderungen gerecht, da sie infolge der sich einstellenden hohen Gutbeladung einen um den Faktor 2 bis 4 besseren Wirkungsgrad als die anderen bekannten Strahlmühlen, z. B. die Spiralstrahlmühle, aufweisen. Insbesondere die aus der DE-OS 20 40 519 bekannte Fließbettstrahlmühle, von der im Oberbegriff des Anspruchs 1 ausgegangen wird, eignet sich in vorteilhafter Weise für diesen Zweck: Da ihre Mahlkammer keine Einbauten zur Führung der der Mahlung dienenden Gasstrahlen besitzt, kann sie auch bei härtestem Mahlgut praktisch ohne Verschleiß arbeiten, und da der senkrecht nach oben aus der Düse im Bodenbereich der Mahlkammer austretende Gasstrahl sowohl zur Mahlung als auch zur Fluidisierung des in der Mahlkammer befindlichen Gutes dient sind keine zusätzlichen Mittel für die Gut-Fluidisierung erforderlich. Außerdem ermöglicht die Fontänenbildung des aus dem Gutbett austretenden Gutes bei entsprechend eingestellter Mahlkammerfüllung eine einfache Beschickung f ^;nes oberhalb der Oberfläche des Gutbettes angeordneten Sichters, so daß sich kontinuierlicher Betrieb und ein gleichmäßiges Fertigprodukt ergeben.

Weniger gut eignet sich hingegen eine Fließbettstrahlmühle nach der US-PS 28 32 545, da ihre Mahlkammer Einbauten zur Führung der der Mahlung dienenden Gasstrahlen besitzt so daß hier mit Verschleiß zu rechnen ist Außerdem sind für Mahlung und Fluidisierung des Gutes jeweils eigene Düsen vorgesehen, und die Mühle ist nur für Chargenbetrieb ausgelegt so daß sich eine unwirtschaftlichere Betriebsweise ergibt

Wegen der steigenden Energiekosten ist es jedoch unerläßlich, nach Maßnahmen zu suchen, mit denen der spezifische Energieverbrauch des Mahlvorgangs gesenkt & h. der Wirkungsgrad verbessert werden kann. Diese Aufgabe in Verbindung mit der aus der DE-OS 20 40 519 bekannten Fließbettstrahlmühle liegt der vorliegenden Erfindung zugrunde.

Die Lösung dieser Aufgabe besteht darin, daß eine bestimmte Anzahl, z. B. 3,4 oder 5, weiterer Strahldüsen angeordnet werden, die unterhalb der Oberfläche des in der Mahlkammer der Fließbettstrahlmühle befindlichen Gutbettes in dieses münden. Die Düsenmündungen liegen dabei gleichmäßig verteilt auf einem zur Achse der Bodendüse koaxialen Kreis in einer senkrecht zu dieser Achse verlaufenden Ebene, und die Achsen dieser Düsen schneiden sich in einem Punkt auf der Achse der Bodendüse unterhalb der Ebene der Düsenmündungen.

Eine Anordnung von Strahldüsen, bei der die Düsenmündungen gleichmäßig verteilt auf einem Kreis liegen und die Düsenachsen sich außerhalb der durch den Kreis bestimmten Ebene auf einer senkrecht zu dieser Ebene durch den Kreismittelpunkt verlaufenden Geraden schneiden, ist an sich aus der US-PS 24 13 420 bekannt. Dort dient sie jedoch zum Zerstäuben einer Flüssigkeit in einem Sprühtrockner, der ohne Fließbett arbeitet

Mit der erfindungsgemäßen Anordnung wird das Gutbett einer sehr intensiven Umwälzbewegung unterzogen, mit der der gesamte Mahlkammerinhalt erfaßt wird und die Strahlen dichter mit Gut beladen werden. Dies bedeutet eine bessere Energieausnutzung mit entsprechend verbessertem Wirkungsgrad der Mahlung. Außerdem wird ein Liegenbleiben und Verfestigen von Teilen des Gutbettes — wie es bei den bekannten Fließbettstrahlmühlen beobachtet wird und dort die Mahlwirkung verschlechtert und die Reinigung der Mahlkammer erschwert — wirkungsvoll verhindert

Weiterhin wurde gefunden, daß der optimale Mahleffekt der erfindungsgemäßen Anordnung dann erhalten wird, wenn der Abstand des Schnittpunkts der Düsenachsen von der Ebene der Düsenmündungen so gewählt wird, daß rechnerisch die vektorielle, d. h. die durch geometrische Addition erhaltene Summe der Impulsströme sämtlicher Düsen zu Null wird. Als Impulsstrom einer Düse ist dabei das Produkt aus Strahlgeschwindigkeit an der Düsenmündung und hier in der Zeiteinheit durchgesetzter Gasmenge zu verstehen; er entspricht dem auf die Zeiteinheit bezogenen Impuls des aus der Düse austretenden Gasstrahls und hat die Dimension einer

Kraft

Vorteilhaft ist es auch, wenn sämtliche Düsen gleich ausgebildet werden und gleiche Abmessungen aufweisen. Damit ergeben sich für alle Düsen gleiche Strecken von der Düsenmündung bis zum Brennpunkt der Strahlen, dem Raum, in dem sämtliche Strahlen einander überschneiden, so daß für jeden Strahl gleichartige Mahlbedingungen gegeben sind. Der Raumbedarf der Düsenanordnung wird hierbei zu einem Minimum, so daß mit kleinerer Mahlkammerfüllung als bisher gear- ίο beitet werden kann, was eine weitere Verbesserung der Energieausnutzung mit sich bringt

Ein Ausführungsbekpiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt Die in F i g. 1 im Schnitt wiedergegebene Strahlmühle besitzt eine von Einbauten freie Mahlkammer 1, die in ihrem unteren Bereich als Konus 2 ausgebildet ist und nach oben hin durch den Sichter 3 mit Sichtrad 4 abgeschlossen ist In die Mahlkammer 1 münden die Bodendüse 5 mit senkrecht nach oben austretendem Gasstrahl und drei weitere Strahldüsen 6, deren Mundungen auf einem zur Achse 7 dor Bodendüse 5 koaxialen Kreis 8 in einer senkrecht zur Achse 7 verlaufenden Ebene 9 gleichmäßig verteilt iiegen, und deren Achsen 10 sich im Punkt 11 auf der Achse 7 unterhalb der Ebene 9 schneiden (F i g. 2). Bodendüse 5 und Strahldüsen 6 sind gleich ausgebildet und besitzen gleiche Abmessungen, so daß der Abstand zwischen Düsenmündung und Punkt 11 für alle Düsen 5 und 6 gleich groß wird. Der Abstand des Punktes 11 von der Ebene 9 ist so gewählt, daß rechnerisch die vektorielle Summe der Impulsströme der Düsen 5 und 6 zu Null wird, d. ii. er beträgt hier ein Viertel des Abstands der Mündung der Bodendüse 5 von der Ebene 9, da alle Düsen 5 und 6 aus der gemeinsamen Versorgungsleitung 12 gespeist werden und somit Strahlgeschwindigkeit an der Düsenmündung und hier in der Zeiteinheit durchgesetzte Gasmenge für alle Düsen 5 und 6 gleich sind.

Das zu zerkleinernde Gut 13 wird mit Hilfe der in der Drehzahl einstellbaren Dosierschnecke 14 in die Mahlkammer 1 gefördert und bildet hier ein Gutbett 15 soleher Höhe, daß Gut und Gas (von den Düsen 5 und 6) mit geringer Geschwindigkeit als Fontäne 16 nach oben zum Sichtrad 4 transportiert werden. Das Sichterfeingut verläßt die Strahlmühle über die Austrittsieitung 17 und wird von hier zu einem (nicht gezeichneten) Staubabscheider, ζ. B. Zyklon und/oder Filter, geführt. Das Siclitergrobgut kreist entlang der Wand der Mahlkammer 1 zurück in das Gutbett 15. Die Feinheit des Fertiggutes wird über die Drehzahl des Sichtrades 4 eingestellt, das vom Motor 18 über einen Riementrieb 19 mit stufenlos einstellbarem Übersetzungsverhältnis angetrieben wird.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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Claims (3)

Patentansprüche:

1. Fließbettstrahlmühle mit einer von Einbauten zur Führung der der Mahlung dienenden Gasstrahlen freien Mahlkammer, in deren Bodenbereich eine Düse mit senkrecht nach oben austretendem, sowohl zur Mahlung als auch zur Fluidisierung des in der Mahlkammer befindlichen Gutes dienendem Gasstrahl angeordnet ist und die bis zu einer solchen Höhe vollständig mit dem zu zerkleinerndem Gut gefüllt ist daß Gut und Gas als Fontäne geringer Geschwindigkeit aus dem Gutbett austreten, wobei diese Fontäne zur Speisung eines oberhalb der Oberfläche des Gutbettes vorgesehenen, unabhängig vom Impuls des aus der Bodendüse austretenden Strahls betriebenen Sichters dient, dadurch gekennzeichnet, daß eine bestimmte Anzahl weiterer, unterhalb der Oberfläche des Gutbettes (15) in der Mahüammer (1) in diese mündender Strahldüsen (6) angeordnet ist, deren Mündungen in einer senkrecht zur Achse (7) der Bodendüse (5) verlaufenden Ebene (9) auf einem zur Achse der Bodendüse koaxialen Kreis (8) gleichmäßig verteilt liegen, und deren Achsen (10) sich in einem Punkt (11) auf der Achse der Bodendüse unterhalb der Ebene (9) der Düsenmündungen schneiden.

2. Fließbettstrahlmühle nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet daß der Schnittpunkt (11) der Düsenachsen (7, 10) von der Mündungsebene (9) den Abstand hat für den rechnerisch die vektorielle Summe der Impulssfröme sämtlicher Düsen (5,6) zu Null wird, wobei unter dem Impulsstrom einer Düse das Produkt aus Strahlgesch'indigkeit an der Düsenmündung und hier in der Zeiteinheit durchgesetztcr Gasrncnge zu verstehen ist

3. Fließbettstrahlmühle nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß sämtliche Düsen (5, 6) gleich ausgebildet sind und gleiche Abmessungen aufweisen. «