DE1952964B - Strahlmühle zum Pulverisieren vor granulierten Materials - Google Patents

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 2 oberhalb der Diisenmündungen im Rohr abgegeben. Patentansprüche: Durch diese konstruktive Ausführung ergibt sich jedoch keine besondere Wirkung, da hierdurch kein

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-

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-

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

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-