DE2042626C2 - Einkreis-Strahlmühle zum Behandeln von Feinstoffen - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Elnkrels-Strahlmühle mit ringförmigem Umlaufkanal, deren Fallschächte einen sich nach außen verjüngenden Querschnitt aufweisen.

Es ist bereits eine Strahlmühle zum Zerkleinern von Feststoffteilchen bekannt (siehe DT-OS 18 14 944), bei welcher innerhalb eines Gehäuses ein Im wesentlichen ringförmiger Umlaufkanal vorgesehen Ist.

Der vorliegenden Erfindung Hegt die Aufgabe zugrunde, diese bekannte Strahlmühle dahingehend weiterzubilden, daß eine ungewünschte Abnutzung ι er Wände des Umlaufkanals weitgehend ausgeschaltet Ist.

Erfindungsgemäß wird dies dadurch erreicht, daß der Einlaßteil des Umlaufkanals gemäß dem Anfangsabschnitt einer Schleppkurve (Traktrlx) gekrümmt 1st.

Aufgrund einer derartigen Ausgestaltung des Umlaufkanals, insbesondere Im Bereich des Einlaßteils, kann wunschgemäß erreicht werden, daß eine Abnutzung der Kanalwände weltgehend verhindert wird, während gleichzeitig erreicht wird, daß die aufsteigenden Teilchen nicht vorzeitig abgebremst werden.

Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich anhand der UnteransprUche 2 bis 7.

Einzelheiten der Erfindung sind In der nachstehenden Beschreibung erläutert. Es zeigen.

Flg. 1 einen senkrechten Längsschnitt eines Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäßen Strahlmühle,

Flg. 2 und 3 horizontale Schnittansichten der Strahlmühle entlang den Linien 2-2 und 3-3 von Fig. I,

Fig. 4 eine senkrechte Schnittansicht durch den unteren Teil der Strahlmühle entlang der Linie 4-4 von Flg. 1,

FI g. 5 eine abgewandelte Ausführungsform des oberen Teils der Strahlmühle von Flg. I,

Fig. 6 eine horizontale Schnittansicht entlang der Linie 6-6 von FIg. 5,

ίο Flg. 7 eine weitere Ausführungsform des oberen Teils der Strahlmühle von Fig. 1 und

Fig 8 eine kurvenmäßige Darstellung der Im unteren Teil dieser Strahlmühle auftretenden Reibungskräfte.
Fig. 1 zeigt eine Ausführungsform der erflndungsgemäßen Strahlmühle 100, welche einen unteren Einlaßteil 112, einen aufsteigenden Abschnitt 114, einen Abscheideabschnitt 116 und einen absteigenden Abschnitt 118 aufweist. Gemäß der Erfindung Ist der Einlaßteil 112 In seiner Längsrichtung entsprechend dem Anfang einer »Traktrlx« bzw. »Schidschen Anti-Relbungskurve« gekrümmt. Diese Kurve, welche in »The Mechanical Engineering Handbook«, 9. Aufl., 1948, S. 50, beschrieben ist, ist in Fig. S dargestellt.
Gemäß FIg. 4 weist der Einlaßteil 112 einen Im wesentlichen V-förmigen Querschnitt auf, dessen innere Begrenzungswand 120 wesentlich breiter als die äußere Begrenzungswand 122 Ist und dessen Seltenwände 124 daher einen nach außen verjüngten Querschnitt begrenzen. Der Einlaßteil 112 des Umlaufkanals Ist ferner mit einer Anzahl von unterschiedlich geneigten Einlaßdüsen 126 versehen, welche an einen Sammler 128 und eine in den Sammler mßndende Druckmittelzuführungsleitung 130 angeschlossen sind.

Der aufsteigende Abschnitt 114 des Umlaufkanals ist mit dem Einlaßteil 112 einteilig hergestellt und setzt die nach der Anti-Reibungskurve verlaufende Krümmung des Einlaßteils 112 fort. Demgemäß setzen auch die den Einlaßteil 112 durchströmenden Teilchen Ihre Wirbelbewegung fort, ohne dabei auf die Innenflächen der inneren oder äußeren Begrenzungswand des aufsteigenden Kanalabschnittes 114 zu prallen. Wie sltn aus Flg.3 entnehmen läßt, hat auch der aufsteigende Abschnitt 114 des Umlaufkanals einen nach außen verjüngten V-förmigen Querschnitt, well seine Innere Begrenzungswand 132 breiter als seine äußere Begrenzungswand 134 Ist, demzufolge die seitlichen Begrenzungswände 136 nach außen zusammenlaufen.

Der aufsteigende Kanaiabschnitt 114 geht mit einer gewölbten Außenwand 138 In den oberen Abscheideteil 116 des Gehäuses Ober. Dieser Abscheideteil 116 Ist nach unten durch eine gewölbte Innenwand 140 begrenzt, welche dem Abscheideteil 116 eine elliptische Gestalt verleiht. In der Mitte der auf diese Welse gebildeten Abscheidekammer 116 befindet sich auf jeder Gehäuseselte eine Auslaßöffnung 142. An diese Auslaßöffnungen 142 schließen sich Austiittsleltungen 144 an, welche In einen nicht dargestellten, gemeinsamen Austrittssammler münden. In die untere Begrenzungswand 140 der Abscheidekammer münden eine oder mehrere Schrägdüsen 146, welche so geneigt sind, daß Ihre Austrittsstrahlen einen um die Auslaßöffnungen 142 kreisenden Wirbel erzeugen. Die SchrägdUsen 146 sind hler durch Leitungen 147 an dem unteren Sammler 128 der Druckmittelzuführungsleitung 130 angeschlossen, wodurch erreicht wird, daß im Abscheideabschnitt 116 eine zufriedenstellende umlaufende Kreisströmung zustande kommt.
Der absteigende Abschnitt 118 der Umlaufleitung des

Gehäuses hat gleichfalls einen nach außen verjüngten Kanalquerschnitt, dessen äußere Begrenzungswand 148 schmaler als die Innere Begrenzungswand 150 Ist, so daß die sich gegenüberliegenden Seltenwände 152 einen nach außen verjüngten Kanalquerschnitt ergeben. Der Querschnitt Ist jedoch kürzer als auf der ansteigenden Seite, well hler nur die schwereren Teilchen niederfallen, für deren Zentrifugalbeschleunigung weniger Raum benötigt wird. Der absteigende Kanalabschnitt 118 verläuft dabei irn wesentlichen geradlinig nach unten, well hler keine Abscheidung mehr stattfinden soll und nur schwere Teilchen nach unten fallen, die In den Einlaßabschnitt 112 zurückkommen, wobei Ihre Bewegungsgeschwindigkeit duich die Fallbeschleunigung erhöht wird. Im unteren Bereich des absteigenden Abschnittes 118 des Umlaufkanals befindet sich ein Zuführungsstutzen 154 mit einem Aufgabetrichter 156 und einer sich anschließenden Venturidüse 158, durch die das zu behandelnde Gut In den Elnlaßabsdvnltt 112 eingeblasen und mit den zurückfallenden größeren Teilchen gemischt wird. Zu diesem Zweck Ist die Venturidüse 158 an eine Druckmittelzuführungsleitung 160 angeschlossen, die ein den Leitungsdruck kenntlich machendes Anzeigegerät 162 er.thält.

Die Funktionswelse der beschriebenen Strahlmühle ist wie folgt: Das körnige Behandlungsgut wird durch den Zuführungsstutzen 154 In den Umlaufkanal eingeleitet und von den durch die Düsen 126 zugeführten Druckmittelstrahlen mitgerissen. Da die Düsen 126 unterschiedliche Neigungswinkel aufweisen, schneiden sich die Druckmittelstrahlen, wodurch erreicht wird, daß die Teilchen mit hoher Geschwindigkeit anelnanderpraUen und durch Prallstöße zerkleinert werden. Da die Düsen 126 nach links geneigt sind, werden die Teilchen hierbei zugleich In einer wirbelnden Bewegung in den aufsteigenden Teil 114 des Umlaufkanals gefördert. Die Krümmung des aufsteigenden Teils 114 In Fortsetzung der Antl-Relbungskurve nach Flg. 8 bringt es mit sich, daß praktisch keine Abnutzung an den Begrenzungswänden des Umlaufkanals eintritt und die Aufwärtsbewegung der Teilchen verlangsamt wird, so daß die größeren Teilchen gegebenenfalls auch In den Einlaßabschnitt wieder zurückfallen.

Bei der Weiterbewegung in die Abscheidekammer 116 nimmt die Krümmung des Umlaufkanals zu, womit auch die Beschleunigung der Teilchen und des sie fördernden Druckmittels ansteigt. Diese Beschleunigung reicht gewöhnlich aus, um die leichteren Teilchen Im Bereich der mittleren Öffnungen 142 In eine schraubenförmige Drehbewegung zu versetzen, bis sie durch die am nächsten gelegene Öffnung ausströmen können. Diese Wirkung wird durch die Tatsache unterstützt, daß beim Ausströmen des Druckmittels aus den mittleren Öffnungen 142 die Zugwirkung des Druckmittels stärker wird als die auf die leichteren Teilchen einwirkende Zentrifugalkraft, was das Austreten aus der öffnung 142 erleichtert. Gleichzeitig führt rile verstärkte Zentrifugalkraft die schwereren Teilchen um den äußeren Bereich dev Umlaufströmung und nieder In den absteigenden Abschnitt 118, wo sie mit dem aus dem Stutzen 154 zugeführten, frischen Behandlungsgut gemischt werden und zur neuerlichen Umwälzung in den Einlaßteil 112 kommen.

Die Düsen 146 dienen zur weiteren Erhöhung der Zentrifugalbeschleunigung der Teilchen und des Druckmittels Innerhalb der Abscheidekammer 116, wodurch die schwereren Teilchen stärker nach außen verdrängt werden, während die leichteren Teilchen eine größere Drehgeschwindigkeit erhallen, um Ihre schraubenförmige oder spiralförmige Bewegung in den Bereich der mittleren Austrittsöffnungen 142 zu beschleunigen. Hierdurch wird zugleich eine bessere Feinheit des Mahlguts erzielt.

Bei der abgewandelten Ausführungsform der Strahlmühle von Flg. 5 und 6 weist das Gehäuse 200 Im Bereich des oberen Abscheideabschnittes 202 eine den Umlaufkanal durchragenden Rohrkörper 204 auf, welcher drehbar gelagert und mit offenen Enden versehen ist. Der Rohrkörper 204 Ist dabei im Bereich der Abscheidekammer mit einem unteren Elnlaßschlltz 206 versehen. Durch Drehen des Rohrkörpers kann der Elnlaßschlltz 206 auf jede gewünschte Lage iingestellt werden. Durch diese Anordnung können die schraubenförmig umlaufenden Teilchen radial In die Austrittsleitung einströmen und benötigen hierfür keine seitliche Quer^rörderung, wie dies zum Einströmen in die Auslaßöffnungen 142 der Strahlmühle von Fig. 1 bis 4 erforderlich Ist.

Bei der Ausführungsform von Flg. 7 weist die Wlrbelkreismühle 300 im Bereich der Abscheidekammer eine der Antl-Relbungskurve angepaßte K'ümmung 302 auf. In diesem Fall Ist die Abscheidekammer nicht kreisförmig ausgebildet, sondern bildet lediglich einen bogenförmigen Abschnitt 304 des Umlaufkanals, welcher eine dem unteren Einlaßabschnitt entgegengesetzte Krümmung und Querschnittsverjüngung aufweist und im Bereich des Überganges in den absteigenden Abschnitt des Umlaufkanals In der üblichen Weise mit einer einwärts ragenden Austrlttsleltung 306 versehen ist.
Bei der erfindungsgemäßen Strahlmühle können als förderndes Druckmittel je nach Art des Behandlungsgutes und der angestrebten Wirkung Luft, Dampf oder Gas unterschiedlicher Art und Herkunft verwendet werden. Je nach der gewünschten Mahlwirkung kann dabei das Druckmittel mit Schall-, Überschall- oder Unterschallgeschwindigkeit aus den Düsen zum Ausströmen gebracht werden. Die Zuführungsdüsen können auch unterschiedliche Gestalt aufweisen und sind zweckmäßig als konvergent-divergente Venturldüsen ausgebildet.

Die erfindungsgemäße Strahlmühle ist In den Figuren zwar In senkrechter Gehäuseanordnung dargestellt, jedoch kann dieselbe auch horizontal oder schrägliegend angeordnet werden. Das Behandlungsgut kann aus körnigen bzw. pulverförmigen Feststoffen bestehen, jedoch können mit der erflndui.gsgemäßen Strahlmühle auch Aifsci.wemmungen oder Flüssigkelten behandelt werden, falls eine Zerstäubung oder Felnvernebelung s!attflnden soll.

Hierzu 1 Blatt Zeichnunyen

Claims (7)

1. Patentansprache:

   !. Elnkrels-Strahlmühle mit ringförmigem Umlaufkanal, deren Fallschächte einen sich nach außen verjüngenden Querschnitt aufweisen, dadurch gekennzeichnet, daß der Einlaßteil (112) des Umlaufkanals gemäß dem Anfangsabschnitt einer Schleppkurve (Traktrlx) gekrümmt Ist.
2. 2. Strahlmühle nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der aufsteigende Schacht (114) eine die Gestalt des Einlaßteils gemäß der Schleppkurve fortsetzende Krümmung aufweist.
3. 3. Strahlmühle nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die an den aufsteigenden Schacht anschließende Abscheidekammer (116) kreisförmig ausgebildet ist und eine In der Kreismitte angeordnete Auslaßöffnung (142, 206) aufweist.
4. 4. Strahlmühle nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die an den aufsteigenden Abschnitt anschließende Abscheidekammer (304) eine der SchleppSurve angepaßte Krümmung (302) aufweist.
5. 5. Strahlmühle nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Abscheidekammer (116) mit zwei sich gegenüberliegenden Austrittsleitungen (144) für das behandelte Gut versehen 1st.
6. 6. Strahlmühle nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Abscheidekammer (202) eine die Kammer durchragende, drehbar gelagerte Austrittsleitung (204) aufweist, die innerhalb der Abscheidekammer mit einer durch einen Wandschlitz (206) gebildeten Einlaßöffnung versehen Ist.
7. 7. Strahlmühle nack Anspr .cn 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Abscheidekammer (116) an Ihrer inneren Begrenzungsfläc! 2 (140) mit gesonderten, In Umlaufrichtung schräg angestellten Druckmlttelelnlaßdüsen (146) versehen Ist.