DD264158A1 - Fliessbett-gegenstrahlmuehle - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Fliessbett-Gegenstrahlmuehle, die insbesondere eingesetzt wird zur Erzeugung feinster Koernungen aus unterschiedlichen, vorzugsweise sproedem Material, bei der die Gasstrahlduesen 4A und 4B und/oder die Stabkoerbe 6 in jeweils mindestens zwei zur Muehlenachse 5 senkrecht stehenden Ebenen A und B uebereinander angeordnet sind. Waehrend die Gasstrahlduesen 4A und 4B radial um die Muehlenachse 5 angeordnet sind, verlaufen die Rotationsachsen der Stabkoerbe 6 zueinander parallel oder sind gegeneinander um etwa 90 verdreht. Fig. 1

Description

Hierzu 3 Seiten Zeichnungen

Anwendungsgebiet der Erfindung

Die Erfindung betrifft eine Fließbett-Gegenstrahlmühle, die insbesondere eingesetzt wird zur Erzeugung feinster Körnungen aus unterschiedlichen Materialien.

Charakteristik der bekannten technischen Lösungen

Fließbett-Gegenstrahlmülilen bestehen aus einem vertikalachsigen Gehäuse, in dessen Bodenbereich die Zerkleinerungszone und im oberen Bereich die Sichtzone angeordnet sind. Die Zerkleinerungsenergie wird in Form von Gasstrahl jn über Gasstrahldüsen direkt in das in der Zerkleinerungszone aufgebaute Gutbett eingebracht. Die Zerkleinerungswirkung resultiert vorwiegend aus dem gegenseitigen Prall der Gutteilchen ufeinander, aber auch aus der Reibung der Teilchen aneinander im Fließbett, besonders in unmittelbarer Umgebung der Stral en.

Aus dem DD-AP 87976 ist die gegeneinander geneigte Anordnung mehrerer Düsen im Boden der Mühle bekannt. Durch diese Anordnung treffen die Gasstrahlen in einem spitzen Winkel aufeinander, wodurch dar gegenseitige Aufprall der Gutteilchen intensiviert werden soll. Durch dieses sehr schräge Aufeinanderprallen der Gutteilchen wird die durch die Gasstrahlen eingebrachte Zerkleinerungsenergie mehr in Reibung als in Zerk'oinerungsarbeit umgewandelt.

Die DE-OS 3338138 führt diesen Gedanken fort, wobei die Zerkleinerungswirkung hauptsächlich aus der hohen Aufprallenergie

der aus gegenüberliegenden Düsen beschleunigten Teilchen resultiert. Dies wird realisiert, indem eine Düse in der >

Gehäuseachse senkrecht von unten durch den Gehäuseboden in das Gutbett einmündet und die übrigen Düsen gleichmäßig verteilt auf einem zur Achse der Bodendüse koaxialen Kreis in einer senkrecht zu dieser Achse verlaufenden Ebene angeordnet

Die Achsen dieser Düsen schneiden sich in einem Punkt auf der Achse der Bodendüse unterhalb der Ebene der Düsenmündungen.

Der Abstand der Düsenmündungen vom Schnittpunkt der Düsenachsen ist dabei so gewählt, daß rechnerisch die vektorielle Summe der Impulsströme sämtlicher Düsen zu Null wird. Dies kann auch erreicht werden, wenn sämtliche Düsen gleich ausgebildet werden und gleiche Abmessungen aufweisen. Damit ergeben sich für alle Düsen gleiche Strecken von der Düsenmündung bis zum Schnittpunkt der Strahlen.

Auch diese Anordnung und Gestaltung der Düsen gewährleistet nicht die optimale Umsetzung des Energiegehaltes der aus den Düsen austretenden Gasstrahlen in meßbare Zerkleinerungsarbeit.

Mit zunehmendem Durchsatz bzw. zunehmender Mühlengröße wird dies augenscheinlicher. Dies deshalb, weil nur die sich an der Peripherie des Gasstrahles bewegenden Gassträhnen Materialteilchen aus dem Fließbett herauslösen und beschleunigen und diese Materialteilchen dann erst allmählich zur Gassirahlmitte wandern. Dies bedeutet, daß mit zunehmendem Gasstrahlquerschnitt—was einer Durchsatzsteigerung der Mühle gleichkommt — der Abstand der Düsenmündung zum Schnittpunkt der Düsenachsen größer werden muß, was wiederum mit einer Mahlraumvergrößerung und der Erhöhung der Austrittsgeschwindigkeit der Gasstrahlen verbunden ist. Gleichzeitig vergrößert sich der Bereich zwischen den einzelnen Düsen, insbesondere zwischen der Bodendüse und den auf dei Kreisebene angeordneten Düsen, indem sich Material ablagert bzw. das Fließbett nicht aktiviert wird und somit das Fließbett einengen und sogar den Zerkleinerungsprozeß stören.

Es sind weiterhin Fließbett-Gegenstrahlmühlen bekannt, bei denen aus Platzgründen auf eine Bodendüse verzichtet werden mußte, weil sich am Boden die Materialzuführung befindet. Derartige Mühlen besitzen nur einen Düsenring, wodurch sich der Bereich des Gutbettes, der für die Zerkleinerungsarbeit durch die Gasstrahlen aktiviert wird, verkleinert.

Das zerkleinerte Material wird in einer Material-Gas-Fontäne mit relativ geringer Geschwindigkeit zur oberhalb der ;

Zerkleinerungszone angeordneten Sichtzone getragen. Die Sichtzone wird gebildet durch eine Sichtkammer, dessen Achse mit j

der Mahlraumachse übereinstimmt, in der ein oder mehrere rotierende Stabkörbe zur Trennung dos Feingutes vom Grobgut ;

angeordnet sind und aus dessen Innenraum das Feingut abgesaugt wird. Gemäß DE-PS 3303078 sind mindestens zwei Stabkörbe in einer zur Sichterachse senkrechten Ebene so angeordnet und verfahrenstechnisch parallel geschaltet, daß ihre

Stabkorbachsen zueinander parallel oder zur Sichtraumachse radial verlaufen. Die Anordnung mehrerer Stabkörbe ist aus ι

verschiedenen Gründen erforderlich. j

1. Die Herstellung feinster Körnungen mit geringen-Trennkorngrößen erfordert hohe Umfangsgeschwindigkeiten bei kleinen ^; Zentrifugalfeldern, die nur von Stabkörben mit geringem Durchmesser realisierbar sind. ,

2. Die für einen entsprechenden Durchsatz der Fließbett-Gegenstrahlmühle über die Strahldüsen eingebrachte notwendige Gasmenge muß durch die Stabkörbe abgezogen werden. Somit muß sich zwangsläufig bei steigendem Durchsatz, der mit einem größeren Gasvolumeneintrag über die Strahldüsen verbunden ist, bei gleichbleibender Trenngrenze die Anzahl der Stabkörbe erhöhen. Die ist wiederum mit einer Vergrößerung des Sichtraumes verbunden, so daß sich mit zunehmendem Durchsatz das Masse-Leistungs-Verhältnis und damit die Wirtschaftlichkeit der Fließbett-Gegenstrahlmühle verschlechtert.

Ziel der Erfindung

Ziel der Erfindung ist die Verbesserung der Wirtschaftlichkeit der Fließbett-GepfNistrahlmühle.

Darlegung des Wesens der Erfindung

Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, die in den Gasstrahlen der Fließbett-Gegenstrahlmühle enthaltene Energie so vollständig wie möglich in meßbare Zerkleinerungsarbeit umzusetzen und dabei den Durchsatz bei gleicher Feinheit durch Optimierung der Zahl der Stabkörbe und ihre Anordnung im Sichtraum zu erhöhen.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe gelöst, indem die Gasstrahldüsen und/oder die Stabkörbe in jeweils mindestens zwei zur Mühlenachse senkrecht stehenden Ebenen übereinander angeordnet sind. Während die Gasstrahldüsen radial um die Mühlenachse angeordnet sind, verlauten die Rotationsachsen der Stabkörbe zueinander parallel oder sind gegeneinander um beispielsweise 90° verdrent.

Das zu zerkleinernde Material wird unterhalb der Düsenebenen, vorzugsweise in der Mahlraumachse senkrecht von unten, in ' den Mahlraum eingetragen. In das sich bis oberhalb der Düsenebenen aufbauende Materialbett wird Zerkleinerungsenergie in Form von Gasstrahlen hoher Geschwindigkeit eingebracht. Die in das Materialbett eindringenden Gasstrahlen fluidisieren dieses in ihrer unmittelbaren Umgebung und wandeln es in ein Fließbett um. Die sich in unmittelbarer Nähe der Gasstrahlen befindenden Partikel werden vom Randbereich der Gasstrahlet. erfaßt und langsam in Richtung Schnittpunkt aller Düsenachsen (Aufprallpunkt) beschleunigt. Im Aufprallpunkt prallen die Partikelströme der einzelnen Gasstrahlen mit hohei Energie aufeinander, um anschließend als Gas-Gut-Fontane aus dem Fließbett bis in den darüber liegenden Sichtraum aufzusteigen. Durch die Anordnung der Gasstrahldüsen in zwei Ebenen kann mit einhergehender Verkleinerung des Düsenquerschnittes die Düsenzahl o'.ine Veränderung des Durchmesser des Mahlraumes vergrößert werden. Dies hat zur Folge, daß mit gleichem bzw. nur geringfügig größerem Gasvolumen ein unverhältnismäßig gioßerer Bereich des Fließbettes für die Zerkleinerung aktiviert wird und die Oberfläche der Gasstrahlen, die an der Zerkleinerung einen erheblichen Anteil hat, wesentlich vergrößert wird. Dieser Effekt kann noch positiv beeinflußt werden, wenn die Gasstrahldüsen der unterschiedlichen Ebenen zueinander versetzt angeordnet sind.

Die aus dem Mahlraum aufsteigende Gas-Gut-Fontäne kommt in den Wirkungsbereich der Stabkö be. Diese haben wesentlichen Anteil am Gesamtergebnis der Fließbeit-Gegenstrahlmühle. Das Zentrifugalfeld ist bei den hochiourigen Stabkörben sehr klein und hat einen geringeren Durchmesser als die aufsteigende Gas-Gut-Fontäne. Somit wird nur ein Teil des in der Fontäne enthaltenen Materials in den Sichtprozeß der in der unteren Ebene angeordneten Stabkörbe einbezogen Der übrige Teil des Materials steigt an diesen Stabkörben vorbei und wird, bevor es dor Schwerkraft folgend in den Mahlraum zurücksinken kann, in das Zentrifugalfeld des bzw. der Stabkörbe der darüberliegenden Ebene eingezogen. Somit wird die Feingutausbringung verbessert und der Materialumlauf verringert.

Zur besseren Führung der Gas-Gut-Fontäne bis hin zur zweiten Stabkorbebene wird das Sichtergehäuse ab der unteren Stabkorbebene nach oben hin derart eingezogen, daß sich der Abstand zwischen Sichtraumwand und Stabkorb von Ebene zu Ebene verringert.

In Ausgestaltung der Erfindung können die Stabkorbachsen von Ebene zu Ebene zueinander versetzt bzw. verdreht sein. Durch die Anordnung der Stabkörbe in mehreren Ebenen, kann deren Zahl ohne Veränderung des Durchmessers des Sichtraumes vergrößert werden. Damit kdnn die Leistung des Sichters bezüglich des Durchsatzes und der Trenngrenze dem sich verändernden Mahlprozeß problemlos angepaßt werden.

Somit kann mit geringfügigem Aufwand der Durchsatz einer Fließbett-Gegenstrahlmühle vergrößert werden, wodurch sich deren Wirkungsgrad verbessert.

Ausführungsbeispiel

Die Erfindung wird an Ausführungsbeispielen näher erläutert. Die zugehörigen schematischen Zeichnungen zeigen: .

Fig.1: eine Fließbett-Gegenstrahlmühle im Axialschnitt;

Fig. 2: die Zerkleinerungszone in der Draufsicht;

Fig.3 bis 8: Varianten der Anordnung der Stabkörbe der Sichtzone in zwei Ebenen senkrecht zur Sichtraumachse.

Die in Fig. 1 scher.iatisch dargestellte Fließbett-Gegenstrahlmühle besitzt ein zylindrisches Gehäuse 1, in dessen oberen Bereich der Sichtraum 2 angeordnet ist und in dessen unteren Teil sich der Mahlraum 3 befindet.

Im Mahlraum 3 sind in zwei Ebenen A und B jeweils vier Gasstrahldüsen 4A und 4B konzentrisch um die Mühlenachse 5 gleichmäßig verteilt angeordnet. Die Gasstrahldüsen 4A und 4B der beiden Ebenen A und B sind jeweils auf den Mänteln gedachter Kreiskegel derart angeordnet, daß sich ihre Achsen in einem Punkt zwischen der Ebenen A und B auf der Mühlenachse 5 schneiden.

Oberhalb des Mahlraumes 3 befindet sich der Sichtraum 2. In diesem ist mittig ein horizontalachsiger Stabkorb 6 mit zur Rotationsachse parallelen Stäben angeordnet, dessen Innenraum mit einer Absaugleitung 7 in Verbindung steht. Nach oben begrenzt wird der Sichtraum 2 durch einen Deckel 8, der gleichzeitig das Mühlengehäuse 1 oben verschließt.

Mittig im Boden 9 des Mühlengehäuses 1 ist ein Stutzen 10 angeordnet, über den das zu zerkleinernde Material in den Mahlraum 3 eingebracht wird, in dem sich ein Fließbett bis über die obere Düsenebene Aaufbaut. Über die Gasstrahldüsen 4A und 4B wird die Zerkieinorungsenergie in Form von Gasstrahlen hoher Geschwindigkeit eingebracht. Im Fließbett werden die sich in unmittelbarer Nähe des eindringenden Gasstrahles befindlichen Materialpartikel von den Gasstrahlen erfaßt und in Richtung Schnittpunkt aller Düsenachsen (Aufprrllpunkt) beschleunigt. Im Aufprallpunkt prallen die Partikelströme der einzelnen Gasstrahlen mit hoher Energie aufeinander, um anschließend als Gas-Gut-Fontäne aus dem Fließbett bis in den Sichtraum 2 aufzusteigen.

Zur Minimierung des sich zwischen den einzelnen Gasstrahldüsen 4A und 4B befindlichen Totraumes können die Gasstrahldiben 4 A und 4 B der einzelnen Ebenen A und B gegeneinander versetzt angeordnet werden (Fig. 2).

Die in dem Sichtraum 2 aufsteigende Gas-Gut-Fontäne kpmmt in den Wirkungsbereich der im Sichtraum 2 angeordneten Stabkörbe 6. Diese sind, um den Durchmesser des Sichtraumes 2 bei zunehmendem Mühlendurchsatz nicht zu vergrößern, in zwei Ebenen übereinander angeordnet (Fig. 3 bis 8). Hierbei können die Rotationsachsen der Stabkörbe 6 sowohl parallel (Fig. 3 bis 6) als auch zueinander verdreht (Fig. 7 und 8) angeordnet sein. Auch eine axial versetzte Anordnung der Stabkörbe 6 ist möglich (Fig. 5). Bei allen Ausgestaltungsvarianten kann das Mühlengehäuse 1 im Bereich des Sichtraumes 2, insbesondere aber der Deckel 8, entsprechend den im Sichtraum 2 herrschenden Strömungen ausgebildet sein (Fig.4, 6 und 8).

Die Erfindung ist insbesondere geeignet zum Nach rüsten bereits vorhandener Fließbett-Gegenstrahlmühlen. Zu diesem Zweck sind die Bereiche des Mühlengehäuses 1, in denen die Gasstrahldüsen 4A und 4B und der bzw. die Stabkörbe 6 untergebracht sind, als auswechselbare Segmente gestaltet. Dies gilt auch für die einzelnen Ebenen A und B der Gasstrahldüsen 4A und 4B sowie für den Bereich der Stabkörbe 6, so daß auch die Anzahl der einzelnen Ebenen variiert werden kann.

Claims (11)

1. Fließbett-Gegenstrahlmühle mit einer von Einbauten zur Führung der der Mahlung dienenden Gasstrahlen freien Mahlkammer, in deren Bodenbereich, unterhalb der Oberfläche des Gutbettes, mehrere Gasstrahldüsen auf dem Umfang eines Kreises verteilt angeordnet sind, die Materialzuführung in das Gutbett hinein erfolgt und auf der Mahlkammer ein unabhängig vom Impuls der aus den Gasstrahldüsen austretenden Gasstrahlen betriebener Stabkorbsichter aufgesetzt ist, dessen Stabkorb bzw. Stabkörbe vom Sichtgasstrom und vom Feingut von außen nach innen durchströmt wird und die Absaugung des Feingutes aus dem Innenraum des Stabkorbes bzw. der Stabkörbe erf jlgt, gekennzeichnet, daß die Gasstrahldüsen (4A; 4B) in mindestens zwei, senkrecht zur Mühlenachse (5) stehenden Ebenen (A; B) koaxial um die Mühlenachse (5) gleichmäßig verteilt angeordnet sind und die Düsenachsen sich in einem Punkt zwischen den Ebenen (A; B), vorzugsweise auf der Mühlenache (5), schneiden und mindestens zwei Stabkörbe (6) so angeordnet sind, daß deren Rotationsachsen in mindestens zwei zur Mahlachse (5) senkrecht stehenden Ebenen liegen.

2. Fließbett-Gegenstrahlmühle nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch die Anordnung der Gasstrahldüsen (4 A; 4B) mit ihren Achsen auf gedachten Kreisflächen und/oder auf dem Mantel gedachter Kreiskegel.

3. Fließbett-Gegenstrahlmühle nach den Ansprüchen 1 und 2, gekennzeichnet durch die Anordnung der Düsen (4A; 4B) der unterschiedlichen Ebenen (A; B) übereinander.

4. Fließbett-Gegenstrahlmühle nach den Ansprüchen 1 und 2, gekennzeichnet durch die Anordnung der Düsen (4 A; 4B) der unterschiedlichen Ebenen (A; B) versetzt zueinander.

5. Fließbett-Gegenstrahlmühle nach Anspruch 1, gekennzeichnet, daß die Rotationsachsen der Stabkörbe (6) der einzelnen Ebenen parallel zueinander verlaufen.

6. Fließbett-Gegenstrahlmühle nach Anspruch 1, gekennzeichnet, daß die Rotationsachsen der Stabkörbe (6) der einzelnen Ebenen gegeneinander, beispielsweise um 90 Grad, verdreht

j angeordnet sind.'

7. Fließbett-Gegenstrahlmühle nach den Ansprüchen 1,5 und 6, gekennzeichnet, daß die Stabkörbe (6) der einzelnen Ebenen in Achsrichtung und/oder quer zur Achsrichtung versetzt angeordnet sind.

, 8. Fließbett-Gegenstrahlmühle nach den Ansprüchen 1,5 bis 7, gekennzeichnet, daß der Abstand

! zwischen äußerem Umfang der Stabkörbe (6) und Sichtraumwand von Ebene zu Ebene geringer

! ist.

9. Fließbett-Gegenstrahlmühle nach den Ansprüchen 1,5 bis 8, gekennzeichnet, in den einzelnen Ebenen mehr als ein Stabkorb (6) angeordnet ist.

10. Fließbett-Gegenstrahlmühle nach den Ansprüchen 1, 5 bis 9, gekennzeichnet, daß die Stabkörbe (6) einer Ebene parallel und die Stabkörbe (6) der unterschiedlichen Ebenen parallel oder in Reihe geschaltet sind.

11. Fließbett-Gegenstrahlmühle nach den Ansprüchen 1 bis 10, gekennzeichnet, daß ein Stutzen (10) zur Mahlgutaufgabe in den Mahlraum (3) in der Mühlenachse (5) im Boden des Mühlengehäuses (1) senkrecht von unten eingebunden ist.