DE19824062A1 - Mahlverfahren unter Verwendung einer Strahlmühle - Google Patents
Mahlverfahren unter Verwendung einer StrahlmühleInfo
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Abstract
Mahlverfahren unter Verwendung einer Strahlmühle (1) in deren Mahlkammer (3) energiereiche Mahlstrahlen bzw. zumindest ein solcher Mahlstrahl aus Heißdampf mit hoher Strömungsenergie eingeführt werden bzw. wird, wobei die Mahlkammer außer der Einlaßeinrichtung (4) für den zumindest einen Mahlstrahl einen Einlaß (2) für das Mahlgut und einen Auslaß (5) für das Produkt aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß im Bereich des Zusammentreffens von Mahlgut und zumindest einem Mahlstrahl aus Heißdampf Mahlstrahl und Mahlgut zumindest etwa die gleiche Temperatur haben.
Description
Es ist bekannt, zum Zerlegen der Partikel von körnigem
Mahlgut in Partikel feinerer Körnung Strahlmühlen einzu
setzen. Ein energiereicher Fluidstrahl oder mehrere sol
cher Strahlen werden zum Einwirken auf die zu zerlegenden
Partikel gebracht und unter dem Einfluß der Strahlenergie
erfolgt die Zerlegung. Eine solche Strahlmühle ist bei
spielsweise in EP-A 0601511 beschrieben.
Die Fluidstrahlen werden aus einer Flüssigkeit oder einem
Gas oder auch aus Dampf gebildet.
Die vorliegende Erfindung befaßt sich mit der Strahlmah
lung unter Verwendung von aus Dampf, vorzugsweise Wasser
dampf, gebildeten Strahlen, die in eine Mahlkammer einge
bracht werden, deren Wandung außer dem Strahleinlaß auch
einen Guteinlaß für das Mahlgut und einen Auslaß aufweist,
durch den der Energieträger mit dem in ihm suspendierten
gemahlenen Gut die Mühle verläßt.
Das dabei auftretende Problem, mit dem sich die vorliegende
Erfindung vorzugsweise befaßt, läßt sich wie folgt definie
ren.
Die Energie des in die Mahlkammer einzuführenden Mahl
strahles liegt als thermische und als kinetische Energie
vor, indem der Mahlstrahl von Heißdampf mit hoher kineti
scher Energie gebildet wird. Es liegt nun regelmäßig in
der Natur der Sache, daß die Temperatur des Mahlgutes,
auf das der Mahlstrahl in der Mahlkammer trifft, geringer
ist als die Temperatur des Mahlstrahles. Dem Mahlstrahl
wird demzufolge beim Auftreffen auf das Mahlgut Wärme
und damit Energie entzogen, die Intensität des Mahlvor
ganges wird verringert und hierin liegt einer der Haupt
nachteile der Strahlmahlung mit Hilfe von Dampf. Dieser
Nachteil mag bekannt sein, zu Konsequenzen hat dies bisher
nicht geführt, denn die vorliegende Erfindung geht von
der Kenntnis aus, daß die bisher bekannten Strahlmühlen
soweit sie mit Dampfstrahlen arbeiten, mit diesem Nachteil
behaftet sind.
Demzufolge schlägt die Erfindung vor, diesen Wärmeverlust
beim Zusammentreffen von Mahlstrahl und Strahlgut zumindest
zu kompensieren, um den damit verbundenen Energieverlust
zumindest zu kompensieren.
Gemäß der praktischen Umsetzung der Erfindung erfolgt
diese Kompensation unter Einsatz einer zusätzlichen Wärme
quelle, die intern, d. h. innerhalb der Mahlkammer, im
Bereich des Zusammentreffens von Mahlgut und Mahlstrahl
angeordnet sein kann, die aber auch extern, d. h. außerhalb
der Mahlkammer, im Strömungsbereich des Mahlgutes angeord
net sein kann, um das Mahlgut auf eine entsprechend hohe
Temperatur zu bringen.
Die Weiterführung dieser Grundgedanken führt nun zum
Strahlmahlen von Mahlgut, das gleichsam von Haus aus
eine Temperatur hat, die zumindest der des Mahlstrahles
entspricht. Während in solchen Fällen bisher beispiels
weise beim Mahlen heißer Schlacke die Mahlguttemperatur
keine sonderliche Beachtung findet oder sogar mit Rück
sicht auf die Funktionstüchtigkeit von Mühlenarmaturen
eine weitestgehende Abkühlung des Mahlgutes auf dem Weg
vom Anfallort zur Mühle angestrebt wurde, liegt es im
Rahmen der vorliegenden Erfindung, eine solche Abkühlung
tunlichst zu vermeiden und eine relativ hohe Ausgangs
temperatur des Mahlgutes bis zum Eintritt in die Mahl
kammer bestmöglich zu erhalten. Der hierbei möglicher
weise notwendige Bauaufwand, wie er auch bei Anwendung
einer zusätzlichen in- oder externen Wärmequelle für
das Mahlgut notwendig wird, sollte sich in Grenzen halten
lassen, und er wird durch das Mahlen ohne Energieverlust
infolge Wärmeverlust beim Mahlstrahl mit Sicherheit kom
pensiert.
Insoweit wird also eine optimale Lösung gemäß der Erfin
dung in der Anwendung bei warmem Mahlgut zu sehen sein,
wenn Sorge dafür getragen wird, daß das Mahlgut mit mög
lichst geringen Wärmeverlusten in die Mahlkammer gelangt.
In besonderem Maße wird die Erfindung dann mit Vorteil
einsetzbar sein, wenn der Einsatz im Rahmen eines ge
schlossenen Kreislaufes erfolgt, wie er nachfolgend zwar
als besonders vorteil- trotzdem aber beispielhaft beschrie
ben wird und sich aus der Zusammenfassung von Einzelan
sprüchen ergibt. Die nachfolgende Beschreibung der besonders
vorteilhaften Ausbildung der vorliegenden Erfindung erfolgt
anhand der einzigen Figur.
Kern der Anlage im Hinblick auf die vorliegende Erfindung
ist die an sich bekannte Strahlmühle mit ihrem zylindri
schen Gehäuse 1, vorzugsweise einer Mahlgutaufgabe 2
etwa in der halben Höhe der vom Gehäuse 1 umschlossenen
Mahlkammer 3, zumindest einem Mahlstrahleinlaß 4 im unte
ren Bereich der Mahlkammer 3 und einem Produktauslaß 5
im oberen Bereich der Mahlkammer 3. Dort ist drehbar ein Sichtrad
6 angeordnet, mit dem das Mahlgut klassiert wird, um
nur Mahlgut unterhalb einer bestimmten Korngröße durch
den Produktauslaß 5 aus der Mahlkammer 3 abzuführen und
Mahlgut mit einer Korngröße über dem ausgewählten Wert
einem weiteren Mahlvorgang zuzuführen. Das Sichtrad ist
vorzugsweise ein bei Windsichtern an sich übliches Sichtrad,
dessen Schaufeln radial verlaufende Schaufelkanäle begrenzen,
an deren äußeren Enden die Sichtluft eintritt und Partikel
kleinerer Korngröße bzw. Masse zum zentralen Auslaß und
zum Produktauslaß 5 mitschleppt, während größere Partikel
bzw. Partikel größerer Masse unter dem Einfluß der Flieh
kraft abgewiesen werden.
Bezüglich des Mahlstrahleinlasses 4 ist zu erwähnen,
daß es ausreichend sein kann, eine einzige, radial gerich
tete Einlaßöffnung vorzusehen, um den einzigen Mahlstrahl
auf die Partikel des Mahlgutes, die von der Mahlgutaufgabe
2 aus in den Bereich des Mahlstrahles gelangen, mit hoher
Energie auftreffen zu lassen und in kleinere Teilpartikel
zerlegen zu lassen, die vom Sichtrad angesaugt und, soweit
sie eine entsprechend geringe Größe bzw. Masse haben,
durch den Produktauslaß 5 nach außen gefördert werden.
Eine bessere Wirkung wird jedoch mit paarweise diametral
einander gegenüberliegenden Einlässen erzielt, die zwei
aufeinanderprallende Mahlstrahlen bilden, die intensiver
die Partikelzerlegung bewirken als dies mit einem Strahl
möglich ist, insbesondere wenn mehrere Strahlpaare erzeugt
werden.
Erfindungsgemäß findet nun eine Erwärmung des Mahlgutes
statt. Dies kann mit einer internen Heizquelle 7 zwischen
Mahlgutaufgabe 2 und Bereich der Mahlstrahlen geschehen,
durch eine entsprechende Heizquelle 7a im Bereich außer
halb der Mahlgutaufgabe oder indem die Erfindung zur
Prallzerkleinerung von Partikeln dient, die Teile eines
von Haus aus warmen Mahlgutes sind, das unter Vermeidung
von Wärmeverlusten in die Mahlgutaufgabe 2 gelangt. Ein
Zuführungsrohr 8 ist hierzu von einem temperaturisolie
renden Mantel 9a umgeben. Die Heizquelle 7 bzw. 7a, wenn
sie eingesetzt wird, kann dem Grunde nach beliebig sein,
so sie zweckgerichtet einsatzfähig und vorzugsweise am
Markt verfügbar ist. Auf sie muß deswegen im einzelnen
nicht eingegangen werden.
Was die Temperatur anlangt, so hat Ausgangspunkt für
ihre Bestimmung die Temperatur des bzw. der Mahlstrahlen
zu sein, der die Temperatur des Mahlgutes
zumindest entsprechen sollte.
Zur Bildung der durch Mahlstrahleinlässe 4 in die Mahl
kammer 3 eingebrachten Mahlstrahlen soll nun erfindungs
gemäß Heißdampf verwendet werden. Dabei ist davon auszu
gehen, daß der Wärmeinhalt des Wasserdampfes
nach der Düse des jeweiligen Mahlstrahleinlasses 4 nicht
wesentlich geringer ist als vor dieser Düse; weil die
für die Prallzerkleinerung notwendige Energie primär
als Strömungsenergie zur Verfügung stehen soll, wird
demgegenüber der Druckabfall zwischen dem Einlaß der
Düse und deren Auslaß erheblich sein (die Druckenergie
wird weitestgehend in Strömungsenergie umgesetzt sein)
und auch der Temperaturabfall wird nicht unerheblich
sein und insbesondere dieser Temperaturabfall soll durch
die Erwärmung des Mahlgutes so weit kompensiert sein,
daß Mahlgut und Mahlstrahl im Bereich des Zentrums 8
der Mahlkammer bei zumindest zwei aufeinandertreffenden
Mahlstrahlen oder einem ganzen Vielfachen von zwei Mahl
strahlen die gleiche Temperatur haben.
Der Aufbereitung des Mahlstrahles dient nun die in der
Zeichnung dargestellte Anlage mit der üblichen Zuführung
des beim Mahlen erhaltenen Produktes zum anschließenden
Filter 9, an dessen Auslaß 10 die Entnahme des ausge
filterten Mahlgutes erfolgt, während das auf diese Weise
gereinigte Strömungsmittel in der Form von Abdampf einem
Wärmetauscher 11 zugeführt wird, in dem die im Abdampf
verbliebene Wärme an von einer Pumpe 12 gefördertes Druck
wasser abgegeben wird, das seinerseits als demzufolge
erhitztes Druckwasser in dem Dampfkessel 13 gefördert
wird, in dem mittels Wärmezufuhr mittels Brenners 14
der für die Strahlmahlung geforderte Heißdampf erzeugt
wird. Die Wasserzuführung zur Pumpe 12 erfolgt dadurch,
daß der im Wärmetauscher 11 abgekühlte Abdampf in einem
Kondensator 15 niedergeschlagen wird und nach Filtration
des Dampfniederschlags von der Pumpe 12 angesaugt wird.
Durch dieses geschlossene System ist eine Mahlung von
beispielsweise heißer Schlacke als Mahlgut mit optimalem
Wirkungsgrad möglich.
Claims (10)
1. Mahlverfahren unter Verwendung einer Strahlmühle (1)
in deren Mahlkammer (3) energiereiche Mahlstrahlen
bzw. zumindest ein solcher Mahlstrahl aus Heißdampf
mit hoher Strömungsenergie eingeführt werden bzw.
wird, wobei die Mahlkammer außer der Einlaßeinrich
tung (4) für den zumindest einen Mahlstrahl einen
Einlaß (2) für das Mahlgut und einen Auslaß (5) für
das Produkt aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß
im Bereich des Zusammentreffens von Mahlgut und zu
mindest einem Mahlstrahl aus Heißdampf Mahlstrahl
und Mahlgut zumindest etwa die gleiche Temperatur
haben.
2. Mahlverfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß die Temperatur des Mahlgutes dadurch
der Temperatur des Mahlstrahles zumindest
angenähert wird, daß im Bereich zwischen Mahlguteinlaß
und Ort des Zusammentreffens von Mahlgut und zumindest
einem Mahlstrahl ein der Mahlkammer intern zugeordneter
Wärmeerzeuger (7) vorgesehen ist.
3. Mahlverfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet,
daß die Temperatur des Mahlgutes dadurch
der Temperatur (Enthalpie) des Mahlstrahles zumindest
angenähert wird, daß vor dem Mahlguteinlaß (2) ein
ein Wärmeerzeuger (7a) zum Aufheizen des Mahlgutes
angeordnet ist, mit dem das Mahlgut so weit erwärmt
wird, daß es beim Zusammentreffen mit dem Mahlstrahl
bzw. den Mahlstrahlen zumindest etwa die Mahlstrahl
temperatur hat.
4. Mahlverfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3 für
ein Mahlgut, dessen Temperatur beim Eintritt in den
Bereich um die Mahlkammer eine über der Umgebungstem
peratur liegende Ausgangstemperatur hat, dadurch ge
kennzeichnet, daß das Mahlgut bis zum Erreichen der
Mahlgutaufgabe (3) durch eine Mahlgutführung (8) ge
fördert wird, die gegen Wärmeabgabe an die Umgebung
isoliert ist.
5. Mahlverfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch
gekennzeichnet, daß die Zuordnung des Mahlgutes zu
mehreren Mahlstrahlen in einem Bereich erfolgt, der
durch das Aufeinandertreffen mehrerer gegeneinander
gerichteter Heißdampfstrahlen aus Mahlstrahlauslässen
gekennzeichnet ist, von denen je zwei Auslässe ein
Auslaßpaar mit gemeinsamer Mahlstrahllängsachse bilden.
6. Mahlverfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch
gekennzeichnet, daß das aus dem Produktauslaß (5)
der Mahlkammer (3) austretende Produkt einer Trennein
richtung (9) zum Trennen von gemahlenem Gut und Abdampf
voneinander zugeführt wird.
7. Mahlverfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet,
daß der vom gemahlenen Gut abgetrennte Abdampf einem
Wärmetauscher (11) zugeführt wird.
8. Mahlverfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet,
daß im Wärmetauscher (11) ein Wärmetausch zwischen
Abdampf und von einer Pumpe (12) gefördertem Druckwasser
erfolgt.
9. Mahlverfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet,
daß der Auslaß des Wärmetauschers (11) für erwärmtes
Druckwasser mit einem Dampfkessel (13) verbunden ist,
der Auslaß des Wärmetauschers für den Abdampf mit
einer Filtrier- bzw. Kondensat bildenden Einrichtung
(15) zugeführt wird.
10. Mahlverfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet,
daß im Dampfkessel (13) aus im Wärmetauscher (11)
vorgewärmtem Druckwasser und von außen zugeführter
Wärme Heißdampf gebildet wird, der der Mahlkammer
zur Bildung der Mahlstrahlen zugeführt wird.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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DE1998124062 DE19824062A1 (de) | 1998-05-29 | 1998-05-29 | Mahlverfahren unter Verwendung einer Strahlmühle |
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ID=7869303
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