DE1952964B - Strahlmühle zum Pulverisieren vor granulierten Materials - Google Patents
Strahlmühle zum Pulverisieren vor granulierten MaterialsInfo
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Description
l.eiluiiü und wird au; untere:1 Fnde dieser Leitung lost, daß zwischen der eisten und der zweiten Kam-
mer an sich bekannte Rückführleitungen angeordnet sind, welche mit den um die erste Kammer angeordneten,
an sich bekannten Überschalldüsen verbunden sind und daß die Rückführleitungen jeweils zwischen
der Verengung und dem kritischen Punkt der Düsen in diese münden. Hierdurch ergibt sich der Vorteil,
daß die Rückführleitungen dort in die Düse einmünden, wo der Luftstrahl mit Überschallgeschwindigkeit
in der jeweiligen Düse strömt. Daher vermischen sich die rückgeführten Teilchen mit dem
Überschall-Luftstrahl und werden in einen geschlossenen und luftverbundenen Uberschallstrahl verwandelt,
wobei die Teilchen durch die heftige Bewegung in der Düse fein zermahlen werden und über die
Düse zur weiteren Pulverisierung wiederum in die Pulverisierungskammer gelangen. Es ergibt sich dadurch
ein sehr hoher Wirkungsgrad hinsichtlich der Pulverisierung.
Die Erfindung wird nachfolgend an Hand von in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispielen
näher beschrieben. Es zeigt
Fig. 1 einen Schnitt durch eine erfindungsgeniäße
Strahlmühle;
Fig. 2 eine Draufsicht auf die Mühle nach Fig. 1;
Fig. 3 eine vergrößerte Ansicht einer Düse nach
Fig. 1 und 2;
F i g. 4 eine weitere Ausführungsform der erfindungsgemäßen
Strahlmühle, zum Teil im Längsschnitt.
Gemäß Fig. 1 und 2 weist die pneumatische Mühle eine kreisförmige Pulverisationskammer 1,
eine auf die Kammer 1 montierte kreisförmige Trennkammer 2 und einen Zulieferzylinder 10 auf,
welcher sich vom Zentrum der Trennkammer 2 durch die Pulverisierkammer 1 erstreckt. Mit dem
Lieferzylinder 10 ist eine konische Führungstrommel
15 verbunden, an welcher ein zylindrischer Mantel
16 angeordnet ist. Um die Pulverisierkammer herum sind eine Anzahl von Düsen 3 befestigt, wobei ein
kreisförmiges Rohr 13 mit den Düsen verbunden ist. Um die Trennkammer 2 herum sind eine Anzahl
von Rückführungsrohren 11 angeordnet. Die Pulverisierkammer 1 ist mit einer Zuführdüse 6 verbunden.
Eine nicht näher dargestellte pneumatische Quelle ist mit dem Rohr 13 über einen Einlaßflansch 19 mit
der Zuführdüse 6 über eine Einlaßdüse 17 verbunden, um eine Hochdruckstrom für den Antrieb und
die Förderung zu schaffen.
Die Pulverisierkammer 1 besitzt eine Anzahl von öffnungen 4, welche sich durch die kreisförmige Seitenwandung
erstrecken. Die Öffnungen 4 befinden sich am Umfang der Kammer 1 in gleichem Abstand voneinander
und liegen zum Zentrum der Kammer 1 exzentrisch. Die Düsen 3 sind mit den Öffnungen 4
verbunden.
Die Pulverisierkammer T hat weiterhin eine radiale
ÖITnung 5 an der kreisförmigen Seitenwandimg.
weiche mit der Zuführdüse 6 verbunden ist. Hie Deeke der Pulverisierkammer I ist gleich dem
Hoden der Trennkammer 2, wobei der gemeinsame Teil mit einer zentrischen kreisringförmigen öffnung
7 zur Verbindung der Kammern 1 und 2 versehen ist.
Die Trennkummer 2 besitzt an der kreisförmigen Seitenwandung eine Anzahl von Öffnungen 8. welche
im deichen Abstand voneinander am Uml'an» der Kammer liegen und zum Zentrum der Kammer 2
exzentrisch sind. Die Rücktührrohre 11 sind mit den öffnungen 8 verbunden.
Das obere Ende des Lieferzylinders 10 ist zum Zentruni der Trennkammer 2 offen, während das
untere Ende zum oberen Teil der Führungstrommel 15 geöffnet ist. Das untere Ende der Trommel 15 ist
zur Verbindung mit einem nicht näher dargestellten Behälter offen zur Aufnahme des Produkts. Das
ίο obere Ende des Zylinders 10 ist mit einem kreisringförmigen
Flansch 9 versehen, welcher in die Kammer 2 ragt, um wie ein Regenschirm die darunterliegende
öffnung 7 zu schützen. Der gemeinsame Teil mit der öffnung 7 befindet sich also zwischen
den Enden des Lieferzylinders 10.
Jede der Düsen 3, welche mit den entsprechenden Öffnungen 4 der Pulverisierungskammer 1 über das
Ende22 (Fig. 3) verbunden ist, weist am anderen
Ende 20 eine Verbindung über ein Rohr 14 zum
Rohr 13 auf. Wie besonders in Fig. 3 dargestellt,
ist die Düse 3 beidseitig der Verengung 21 in zwei Abschnitte eingeteilt. Der eine Abschnitt verengt sich
vom Rohrende 20 zur Verengung 21 und der andere Abschnitt erweitert sich von dieser zum Kammerende
22 allmählich.
Die Innenform der Düse 3 ist so bestimmt, daß die Geschwindigkeit des Hochdruck-Antriebsstroms
unmittelbar nach Passieren der Verengung 21 von Unter- auf Überschall ansteigt, wenn sich der Strom
von dem Rohrende 20 zum Kammerende 22 bewegt. Wenn der pneumatische Strom über die Schallgeschwindigkeit
hinausgeht, kann im Bereich des kritischen Punktes 4 eine plötzliche Schockwelle vergrößerten
Drucks entstehen. Der innere Druck der Düse 3 zwischen der Verengung 21 und dem kritischen
Punkt 24 kann geringer sein.
Jede Düse 3 ist mit einer radialen öffnung 23 an einer Seitenwandung versehen. Die öffnung 23 befindet
sich an einer Stelle zwischen der Verengung 21 und dem kritischen Punkt 4, dort, wo der innere
Druck der Düse 3 minimal sein kann. Jedes Rückführrohr 11, das mit der entsprechenden öffnung 8
der Trennkammer 2 an einem Ende verbunden ist, besitzt am Ende eine Verbindung mit der entsprechenden
öffnung 23 der betreffenden Düse 3.
Die Zuführdüse 6, welche an einem Ende zur öffnung 5 der Pulverisierungskammer 1 offen ist, ist
mit einem Trichter 18 am anderen Ende verbunden zur Zufuhr des vorgranulierten Materials. Das
Triehterende der Düse 6 ist ebenfalls mit der Einlaßdüse
17 derart verbunden, daß das Material durch den Hochdruckstrom über die Düse 6 in die Pulverisierkammer
1 transportiert wird.
Die Arbeitsweise der erfindungsgemäßen Strahl mühle ist folgendermaßen: von Ct pneumatischen
Quelle wird über die Einlaßdüse 17 und den Einlaßflansch 19 Hochdruck-Antriebsstrom mit Unterschallgeschwindigkeit
eingegeben, während vorgranulierles Material über den Trichter IS zugeführt
wird.
Der Antriebsslrom Hießt Jnerseits durch den
Flansch 19. das Rohr 13. die Verbindungsrohre 14. die Düsen 3 und die exzentrischen öffnungen 4 in
die Pulverisierkammer 1. Die Geschwindigkeit des Stroms vergrößert sieh nach Passieren der Verengungen
21 der Düsen 3 auf Überschau, und dieser Überschall-Slrom wird in die Pulverisierkammer cinüewirbelt.
Andererseits gelangt der Antriebsstrom über die pulverisiert wurde, wird daraufhin mit durch die
Einlaßdüse 17, die Düse 6 und die radiale Öffnung 5 Düse 6 neu zugeführtem Material in der Pulverisicr-
in die Pulverisierkammer. Dieser Strom transportiert kammer 1 pulverisiert.
das vorgranulierte Material vom Trichter 18 zur Pul- Die beschriebenen Arbeitsgänge erfolgen autovcrisierkammer
1. Die Teile des Materials werden 5 malisch. Das feine Pulver wird kontinuierlich über
dann mit durch die Düsen 3 in die Pulverisierkammer 1 den Lieferzylinder 10 und die Trommel 15 in einen
eingeführten Überschall-Strom verwirbelt. Während Behälter abgeführt, solange wie der Unterschall-Andcr
Verwirbelung werden die Materialteilchen durch triebsstrom durch die Einlaßdüse 17 und den Einstarke
gegenseitige Beaufschlagung und Reibung laßflansch 19 sirömt, während Material durch den
pulverisiert. Hierbei ist die Zentrifugalkraft bestrebt, io Zufuhrtrichter 18 gelangt.
die relativ großen Teilchen gegen den Umfang der Da in der Pulverisierkammer 1 der pneumatische,
Kammer 1 zu bewegen, während die relativ kleinen wirbelnde Strom Überschallgeschwindigkeit besitzt,
Teilchen gegen das Zentrum der Kammer 1 bewegt ist die Größe der gegenseitigen Beaufschlagung und
werden. Je feiner also die Pulverisierung ist, desto Reibung des Granulats in den Wirbeln sehr groß,
näher befinden sich die Teilchen im Bereich des 15 weshalb das vorgranulierte Material bis auf extraZentrums
der Kammer 1. feines Pulver pulverisiert wird.
Die nahe dem Zentrum der Kammer 1 befind- Da der Trennprozeß in der von der Pulverisierlichen
pulverisierten Partikel werden über die kreis- kammer 1 getrennt ausgebildeten Kammer! durchringförmige
Öffnung 7 in die Trennkammer 1 bewegt. geführt wird, ist die Trennung im wesentlichen frei
Sie werden entlang der unteren Seite des kreisförmi- 20 von Störungen durch die Pulverisierung, wodurch
gen Flansches 9 relativ zum Umfangsbereich der feines Pulver einheitlicher Größe im folgenden nach
Trennkammer 2 weitergeführt. der Pulverisierung von grobem Korn getrennt wird.
Der Antriebsstrom wirbelt ebenfalls in der Trenn- Da der kreisförmige Flansch 9 die darunterlie-
kammer 2, jedoch mit reduzierter Geschwindigkeit gende Kreisringöffnung 7 genügend schützt, ist das
unterhalb der Schallgrenze. In der Kammer 2 geht 25 produzierte feine Pulver genügend von dem Material
die Wirbelgeschwindigkeit des Stroms nicht wesent- im Prozeß geschützt. Das Pulver kann damit ohne
Hch über den Betrag zentrifugaler Trennung hinaus. Nachfolgung des im Prozeß befindlichen Materials
Das relativ feine Pulver bewegt sich damit gegen entnommen werden.
das Zentrum der Trennkammer 2, während das rela- Da die Rückführrohre 11 zu der entsprechenden
tiv gröbere Pulver gegen den Umfang der Kammer 2 30 radialen öffnung 23 im Mantel zwischen Verengung
bewegt wird. 21 und kritischem Punkt 24 offen sind, erfolgt eine
Das feine Pulver wird daraufhin zum oberen zusätzliche Pulverisierung auf dem Weg der Rück-
Ende des Lieferzylinders 10 über den oberen Teil führung des getrennten groben Pulvers in die Pulve-
des Flansches 9 geführt. Das feine Pulver gelangt risierkammer 1 zur weiteren Bearbeitung. Dadurch
damit über den Zylinder 10 in die Trommel 15, wo- 35 verbessert sich die Wirksamkeit der Pulverisierung
bei der Luftstrom über die Trommel 15 und den des vom feinen Pulver getrennten groben Pulvers.
Zylindermantel 16 in die Atmosphäre austritt. Es ist ersichtlich, daß durch die kontinuierlich
Das gröbere, gegen den Umfang der Trennkam- arbeitende Strahlmühle gemäß der Erfindung ein
mer 2 bewegte Pulver wird über die exzentrischen Pulver von extra feiner und gleichmäßiger Güte aus
Öffnungen 8, die Rückführrohre 11, die Düsen 3 40 vorgranuliertem Material erzeugt wird, ohne daß im
und die exzentrischen öffnungen 4 in die Pulveri- Prozeß befindliches Material dem entnehmbaren fer-
sierkammer 1 zurückgeführt. tigen Produkt nachfolgen kann, wobei zusätzlich die
Die zurückführenden Ströme erfahren hierbei nur Wirksamkeit der weiteren Bearbeitung des getrenngeringen
Widerstand, da jedes Rückführrohr 11 über ten groben Pulvers verbessert wird,
die radiale Öffnung 23 zur entsprechenden Düse 345 In F i g. 4 ist eine abgewandelte Form der erfinoffen
ist, wobei sich — wie bereits ausgeführt — die dungsgemäßen Strahlmühle dargestellt, wobei die
öffnung 23 zwischen der Verengung 21 und dem mit denselben Bezugszahlen bezeichneten Teile diekritischen
Punkt 24 befindet, also im Bereich des selbe Arbeitswirkung haben wie bei der Vorrichtung
niedrigsten Drucks in der Düse 3. Das gröbere Pul- nach den F i g. 1 bis 3. Die öffnung 31 in F i e. 4
ver wird daraufhin durch gegenseitige Beaufschla- 50 entspricht in ihrer Funktion dem Rückführrohr 11
gung und Reibung im Bereich der Schockwelle am nach F i g. 1 bis 3, wobei das obere Ende mit dem
Punkt 24 weiterpulverisiert, ehe es wieder in die äußeren Umfang der ringförmigen Trennkammer 2
Pulverisierkammer 1 gelangt. Das gröbere Pulver, in Verbindung steht und das untere Ende mit der
das bis zu einem gewissen Grad in der Düse 3 weiter Düse 3 (nicht näher dargestellt).
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen
Claims (4)
1. Strahlmühle zum Pulverisieren vorgranu- großer Unterschied zu der Möglichkeit gegeben wird,
lierten Materials, mit einer ersten Kammer zur 5 daß die Teilchen entlang der inneren Umfangsfläche
Pulverisierung des vorgranulierten Materials in des Rohres nach unten gelangen, ohne die Leituiig
einem Wirbel von durch Düsen eingeleitetem zu passieren. Da sich die Teilchen zusammen mit
Gasstrom und einer mit der ersten Kammer in den aus den Düsen schießenden Luftströmen bewe-Verbindung
stehenden zweiten Kammer, da- gen, ist auch die Bewegungsgeschwindigkeit der durch gekennzeichnet, daß zwischen io Teilchen langsam. Daher ist eine weitere effektive
der ersten und der zweiten Kammer an sich be- Pulverisierung nichi möglich.
kannte Rückführleitungen (11) angeordnet sind, Weiterhin ist eine Vorrichtung bekannt (USA.-
welche mit den um die erste Kammer (1) ange- Patentschrift 3 071 330), bei welcher das zu mah-
ordneten, an sich bekannten Überschalldüsen (3) lende Gut aus einer Vorratskammer einer Leitung
verbunden sind und daß die Rückführleitungen 15 zugeführt und durch eine umlaufende Prallplatte ge-
(11) jeweils zwischen der Verengung (21) und mahlen wird. Die gemahlenen Teilchen werden über
dem kritischen Druckpunkt (24) der Düsen (3) ein Gebläse in eine Ausströmleitung gesaugt,
in diese münden. Schwere und grobe, noch nicht genügend zermah-
2. Strahlmühle nach Anspruch 1, dadurch ge- lene Teilchen werden über eine Auswerferplatte an
kennzeichnet, daß die Rückführleitungen (11) 20 einen Abzug geschleudert und von dort über ein
über im gleichen Abstand am Kammerumfang senkrechtes Rohr wieder einer Zuführschnecke zuliegende
Öffnungen (8) tangential in die zweite geführt. Diese Vorrichtung weist wiederum eine Art
Kammer (2) münden. von Rückführleitungen auf. Die Teilchen werden
3. Strahlmühle nach Anspruch 1, gekenn- lediglich der Zuführschnecke wieder zugeführt, wozeichnet
durch einen sich vom Zentrum der zwei- 25 bei sie unverändert in die Lieferkammer geschickt
ten Kammer (2) durch die erste Kammer er- werden, ohne einem weiteren Pulverisierungsprozeß
streckenden, mit einer Trommel (15) verbünde- in der Zwischenzeit ausgesetzt worden zu sein,
nen Zylinder (10), in welchem ein in die Trom- Weiterhin ist ein Verfahren zur Pulverisierung von mel(15) ragender Luftabführzylinder (16) zen- Gut durch Entwicklung einer starken Schallenergie trisch angeordnet ist. 3° zum Rütteln von Schaufelblättern und Vibrations-
nen Zylinder (10), in welchem ein in die Trom- Weiterhin ist ein Verfahren zur Pulverisierung von mel(15) ragender Luftabführzylinder (16) zen- Gut durch Entwicklung einer starken Schallenergie trisch angeordnet ist. 3° zum Rütteln von Schaufelblättern und Vibrations-
4. Strahlmühle nach Anspruch 3, dadurch ge- platten bekannt (USA.-Patentschrift 3 003 707), welkennzeichnet,
daß am oberen Ende des Zylinders ehe sich beide in einem aus Turbinenschaufeln aus-(10)
ein kreisförmiger Flansch (9) in der zweiten strömenden Medium drehen. Hierbei ist ein Ablaß-Kammer
(2) angeordnet ist. rohr auf der Außenseite des äußeren zylindrischen Ge-
35 häuses vorgesehen, wobei im Gehäuse oben ankommede
Feststoffe gröberer Teilchengröße über dieses
Rückleitungsrohr am Umfang der Verteilerplatte
wieder eingeführt werden. Es ist wiederum ein Rückführrohr vorgesehen, wobei die Teilchen keinen
Die Erfindung bezieht sich auf eine Strahlmühle 40 Pulverisierungsprozeß durchlaufen haben,
zum Pulverisieren vorgranulierten Materials, mit einer Zum Stand der Technik zählt weiterhin eine Vor-
zum Pulverisieren vorgranulierten Materials, mit einer Zum Stand der Technik zählt weiterhin eine Vor-
ersten Kammer zur Pulverisierung des vorgranulier- richtung (USA.-Patentschrift 3 158 331), bei welcher
ten Materials in einem Wirbel von durch Düsen ein- die Düsenstrahlen aus Düsen mit verengten Müngeleitetem
Gasstrom und einer mit der ersten Kam- düngen austreten. Da der aus der Düse austretende
mer in Verbindung stehenden zweiten Kammer. 45 Luftstrahl auf Grund der abrupten Änderung des
Bei einer bekannten Strahlmühle dieser Art Durchtrittsquerschnittes beim Verlassen der Düse
(USA.-Patentschrift 3 317 145) werden die Teilchen keine Überschallgeschwindigkeit erreicht, liegt die
über Einlaßöffnungen einer Kammer zugeführt und Geschwindigkeit der Teilchen damit ebenfalls zwangdurch
aus tangential in die Kammer einmündende läufig unterhalb der Schallgeschwindigkeit.
Düsen schießende Luftströme zum Zirkulieren ge- 50 Weiterhin ist eine Vorrichtung bekannt, welche bracht, wobei durch den gegenseitigen Aufprall feine eine Überschalldüse offenbart (USA.-Patentschrift Teilchen von weniger feinen Teilchen in der Kammer 2 832 545). Diese bekannte Vorrichtung ist so aufgetrennt werden. Bei dieser bekannten Konstruktion gebaut, daß die Teilchen über den Randbereich der ist infolge des konstruktiven Aufbaus der Grad der Eintrittsöffnung eines Saugrohres eingesaugt werden, effektiven Pulverisierung des Materials nicht sehr 55 indem man einen Luftstrahl aus einer Düse in das hoch. Soll nun Granulat zu extra feinem oder gleich- Saugrohr strömen läßt. Hierbei erreicht die Gemäßigem Pulver kontinuierlich verarbeitet werden, schwindigkeit des Luftstrahls in der Düse Überso vermag diese bekannte Vorrichtung diese Förde- Schallgeschwindigkeit, fällt aber auf Grund einer rung nicht zu erfüllen. drastischen Änderung des Durchschniltsciuerscliniltes
Düsen schießende Luftströme zum Zirkulieren ge- 50 Weiterhin ist eine Vorrichtung bekannt, welche bracht, wobei durch den gegenseitigen Aufprall feine eine Überschalldüse offenbart (USA.-Patentschrift Teilchen von weniger feinen Teilchen in der Kammer 2 832 545). Diese bekannte Vorrichtung ist so aufgetrennt werden. Bei dieser bekannten Konstruktion gebaut, daß die Teilchen über den Randbereich der ist infolge des konstruktiven Aufbaus der Grad der Eintrittsöffnung eines Saugrohres eingesaugt werden, effektiven Pulverisierung des Materials nicht sehr 55 indem man einen Luftstrahl aus einer Düse in das hoch. Soll nun Granulat zu extra feinem oder gleich- Saugrohr strömen läßt. Hierbei erreicht die Gemäßigem Pulver kontinuierlich verarbeitet werden, schwindigkeit des Luftstrahls in der Düse Überso vermag diese bekannte Vorrichtung diese Förde- Schallgeschwindigkeit, fällt aber auf Grund einer rung nicht zu erfüllen. drastischen Änderung des Durchschniltsciuerscliniltes
Weilerhin ist eine PuhcnsiervornclHung bekannt 60 bis unter die Schallgeschwindigkeit ab. sobald der
(USA.-Patentschrift 2 237 (Wl). welche eine Um- Strahl die sich erweiternde ÖITnung der Düse verläßt,
gehungslcitung für schwere Teilchen olVenbarl, wel- Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht
ehe von der Rohrführung abgeht und an ihrem im- nun darin, eine Strahlmühle der eingangs genannten
leren F.nde mil der Außenseite der Rohrführung Art zu schaffen, welche in der Lage ist. auf einfache
oberhalb der Düse verbunden ist. Bei dieser bekann- 65 Weise extra feines und gleichmäßiges Pulver aus
ten Anordnung gelangt ein "IViI dei niit den Luft- vorgranulicrlem Material kontinuierlich herzustellen,
strömen in dem Rohr zirkulierenden Teilchen in die Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch ue-
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