DE4308042A1 - Wälzmühle - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Bestimmung des Profils der Abroll­ fläche der Mahlschüsselauskleidung einer Wälzmühle.

Derartige Mühlen finden in den heutigen Kohlekraftwerken vielfach Verwen­ dung und kommen insbesondere bei der Vermahlung von schwer mahlbarer und stark schleißender Steinkohle zum Einsatz.

Auf Grund der Mahlschüsseldrehung wird das in der Mahlschüsselmitte aufge­ gebene Mahlgut von innen nach außen durch die hervorgerufene Zentrifugal­ kraft bewegt und dabei von den mit Federkraft oder Hydraulik angepreßten Walzen überrollt und zerkleinert. Am Schüsselumfang vermischt sich das zer­ kleinerte Mahlgut mit den an dieser Stelle eingeblasenen heißen Förderga­ sen, so daß Trocknung und Austrag in den, oberhalb der Mahlschüssel an­ geordneten, Sichter gleichzeitig erfolgen.

Anzustreben ist, daß das Mahlgut mit einer angepaßten Geschwindigkeit zum Außenrand der Mahlschüssel wandert. Wenn man bei den bisherigen Wälzmühlen das Gewicht des Mahlgutes, die Neigung der Mahlschüssel sowie die Richtung und Kraft des Luftstromes, der ebenfalls für die Förderung des zerkleiner­ ten Mahlgutes verantwortlich ist, als gleichbleibend annimmt, so ist es vom Reibungsbeiwert zwischen Mahlgut und Mahlschüssel abhängig, ob das Mahlgut wie gewünscht mit angepaßter Geschwindigkeit nach außen wandert, ob es "durchschießt" oder ob es sogar in die Mitte der Mahlschüssel zurückge­ drängt wird. (Hierzu siehe die Zeitschrift "Aufbereitungs-Technik" Nr. 8/1975, Seite 401-408).

Nachteilig ist bei derartigen Mühlen, wenn das Mahlgut "durchschießt", geht die Mahlleistung der Mühle entsprechend zurück, da das grobkörnige Mahlgut vom Sichter zur Mahlschüssel innerhalb der Mühle zurückgeführt wird. Ferner ist das aus Mahlgut gebildete Polster (Schichthöhe) zwischen den Mahlrollen und der Mahlschüssel nicht ausreichend, um die erforderliche Laufruhe der Mühle zu gewährleisten und das Auftreten von Schwingungen zu verhindern.

Es ist daher Aufgabe der Erfindung, eine Wälzmühle zu schaffen, bei der die vorgenannten Nachteile vermieden werden.

Diese Aufgabe wird nach dem kennzeichnenden Teil des Patentanspruches ge­ löst.

Durch die erfindungsgemäßen Maßnahmen wird eine Verringerung der Mahlbett­ höhe auf der Schüssel (von innen nach außen) entgegengewirkt.

Die Erfindung wird anhand der Zeichnungen und der Beschreibung näher erläu­ tert.

Fig. 1 zeigt den Längsschnitt einer Wälzmühle,

Fig. 2 zeigt die Kräfte an den Kohleteilchen,

Fig. 3 zeigt das Profil der Mahlschüsselauskleidung über dem Radius der Mahlschüssel.

Zu Fig. 1

Kohle wird der Mahlschüssel 4 der Wälzmühle 1 von einem nicht dargestellten Zuteiler, durch den zentralen Fallschacht 5 in geregelter Menge zugeführt. Die Kohle fällt in die Mitte der sich drehenden Mahlschüssel 4, wird durch die Zentrifugalkraft nach außen geschleudert, durch die Umlenkhauben 6 zu­ sammen mit der Heißluft unter die Mahlrollen 3 gelenkt und dort zer­ quetscht. Die durch den Düsenring 10 geführte Heißluft trocknet die Kohle und trägt gleichzeitig den Kohlenstaub in den Sichter 7. Dort werden die gröberen Teile abgeschieden und zu nochmaligem Durchgang durch die Wälz­ mühle 1 in die Mahlschüssel 4 zurückgeführt, während der genügend feine Kohlenstaub zu den Brennern eines nicht dargestellten Dampferzeugers wei­ terströmt.

Bei der Betrachtung der Kräftebilanz in Fig. 2 an der mit dem Anstellwinkel α geneigten Mahlschüssel ergibt sich aus der Beziehung des Kräftegleichge­ wichts für die Radialbewegung nach außen eine notwendige Mindestzentri­ fugalbeschleunigung von

g = 9,81 m/s² Erdbeschleunigung
µ = Reibungswert (0,5 < µ < 0,9)
a_{z mind.} = Mindestzentrifugalbeschleunigung m/s².

Das Kräftegleichgewicht lautet wie folgt:

F_z = F_ab + F_R

cos α × M × a_z = sin α × M × g + µ × cos α × M × g + µ sin α × M × a_z

wobei
F_z = Zentrifugalkraft Komponente
F_ab = Kohlegewichtskraft Komponente
F_R = Reibkraft der Kohleteilchen
M = Masse der Kohleteilchen.

Die jeweils herrschende Zentrifugalbeschleunigung a_z an der mit konstanter Winkelgeschwindigkeit ω drehenden Mahlschüssel ergibt sich zu

r = Entfernung zum Drehpunkt
n = Schüsseldrehzahl in U/min.

Mit zunehmender Entfernung zum Drehpunkt weicht die jeweils herrschende Zentrifugalbeschleunigung a_{z ist} immer mehr von der Mindestzentrifugalbe­ schleunigung a_{z mind.} abhängig vom Reibungswert µ und vom Mahlschüsselan­ stellwinkel α ab.

Eine Anpassung der Mahlschüsselkontur über den Radius, d. h. die stetige Veränderung des Mahlschüsselanstellwinkels α in Abhängigkeit der Entfernung zum Drehpunkt, erlaubt die jeweils herrschende Zentrifugalbeschleunigung a_{z ist} mit der notwendigen Transportbeschleunigung in Einklang zu bringen. Dadurch wird einer Verringerung der Mahlbetthöhe durch die über den Radius zunehmende Radialbeschleunigung und der damit von innen nach außen über­ proportional steigenden Transportgeschwindigkeit entgegengewirkt.

Die Mahlrollen 3 sind tonnenförmig ausgeführt, um mit der Kontur der Mahl­ schüssel 4 zu korrespondieren.

Die Mahlschüsselkontur gemäß Fig. 3 läßt sich wie folgt berechnen:
entweder durch

oder

Bezugszeichenliste

 1 Wälzmühle
 2 Mühlengehäuse
 3 Mahlrollen
 4 Mahlschüssel
 5 Fallschacht
 6 Umlenkhauben
 7 Sichter
 8 Mahlschüssel-Auskleidung
 9 Abrollfläche
10 Düsenring

Claims (1)

1. Verfahren zur Bestimmung des Profils der Abrollfläche der Mahlschüsselaus­ kleidung einer Wälzmühle, dadurch gekennzeichnet, daß man die stetige Ver­ änderung des Mahlschüsselwinkels α, der für die notwendige Transport­ beschleunigung des Mahlgutes erforderlich ist, in Abhängigkeit der Entfernung zum Drehpunkt der Wälzmühle (1) für mehrere Radien berechnet, wobei man den Reibungswert zwischen den Mahlrollen (3) und der Mahlschüsselauskleidung (8) sowie die Drehzahl der Mahlschüssel (4) als Konstantwerte bei der Berechnung einsetzt.