EP1787722A2 - Method and device for grinding and drying fluid products - Google Patents
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- EP1787722A2 EP1787722A2 EP06023087A EP06023087A EP1787722A2 EP 1787722 A2 EP1787722 A2 EP 1787722A2 EP 06023087 A EP06023087 A EP 06023087A EP 06023087 A EP06023087 A EP 06023087A EP 1787722 A2 EP1787722 A2 EP 1787722A2
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- B02C23/26—Passing gas through crushing or disintegrating zone characterised by point of gas entry or exit or by gas flow path
Definitions
- the invention relates to an air vortex mill for the Mahltrocknüng a flowable product with a gas / air flowed grinding chamber with a plurality arranged in the grinding chamber grinding stages formed by a rotor with a plurality of refining plates and a stator housing, and with a device for feeding the product into the grinding chamber ,
- impurities can not be avoided or filtered out, especially in the case of viscous products, so that even foreign bodies in the suspension can clog nozzles.
- the use or pre-mixing of compressed air with the nozzle and possible cooling of the nozzle did not give the desired result.
- the present invention has for its object to remedy the problems described in an air vortex mill of the type mentioned.
- the shaft 7 of the rotor 4 are in a conventional manner (see. EP 226 900 A2 ) Grinding discs 8, the peripherally vertically arranged grinding plates 9 carry. From the cylindrical housing 2 supported, the refining plates 9 facing baffles are not shown.
- the substantially vertically extending rotor axis is denoted by 10, the outlet of the mill 1 by 14.
- the rotor 4 On its underside, the rotor 4 is equipped with a fan disk or an impeller 11. It ensures a sufficient supply of preferably hot carrier gas, e.g. Air which is supplied to the mill during operation via the connecting piece 12 (arrow 13).
- a hot carrier gas e.g. Air which is supplied to the mill during operation via the connecting piece 12 (arrow 13).
- the product supply lines 6 shown in Figures 1 to 7 are located in the lower part of the grinding chamber 3. They are each equipped with an outwardly guided connection piece 15, via which the supply of product takes place (arrow 16). Inside the grinding chamber, the supply lines 6 outlet openings 18 forming holes through which the supplied product enters the grinding chamber 3. The outlet openings 18 are distributed substantially uniformly over the circumference of the grinding chamber 3. The diameters of the bores amount to one to several mm depending on the supplied product. Suitably, they are designed such that the product is sprayed substantially vertically upwards.
- the hot air entering through the nozzle 12 is directed radially outwards in such a way that it efficiently carries the injected or sprayed product along (arrows 20 in FIGS. 2 and 4) ).
- the supply lines 6 are each formed as a ring lines, which include the lower portion of the grinding chamber 3.
- the goal of the substantially uniform product supply would also be achieved by a supply line 6, which is formed as a ring section, the lower portion of the grinding chamber 3 only partially, preferably predominantly comprises.
- the supply line 6 may consist of several sections that can be easily disassembled and cleaned externally. In addition, it may be expedient to provide an externally operable device, with the help of which the cross section of the outlet openings 18 is variable.
- spacers 21 are provided, which are fastened to the housing wall 2 and carry the ring line 6.
- the ring line 6 is supported on further, not visible spacers, which extend between the bottom of the mill 1 and the ring line 6.
- FIG. 6 shows a mill 1 designed according to the invention with a supply line 6 triangular in cross-section.
- a a pump 23, whose outlet is connected via the supply line 16 to the connecting piece 15, be conveyed from a reservoir 24 in the loop 6.
- More viscous products can be supplied in a manner known per se via a screw 25 (variants b and c).
- Component of variant (c) is still an upstream mixer 26, in which the crude product with already dried product or other materials, such as support materials, additives or the like, can be mixed.
- another line 27 is shown, which opens into the product supply line 16. It can - if necessary - supply the gas with increased pressure, e.g. Compressed air, serve. Such pressurization has the effect of increased flowability of the product and a reduction in the risk of clogging of the feed apertures 18.
- the ring line 6 of the embodiment of Figure 6 is equipped with two mutually approximately opposite connection piece 15 and 28. At the connecting piece 28, a line 29 connects, which opens into the reservoir 24. Through line 29 is product that has not entered through the outlet openings 18 in the grinding chamber 3, circulated. This solution makes it possible to regulate the pressure in the loop 6 by controlling the pressure in the return line 29 (for example by means of an adjustable bottleneck 30).
- the outlet 14 of the mill 1 is connected via the line 31 to a filter 32.
- the promotion of the dried product is used in a conventional manner the connected to the separator 32 fan 33.
- the final product passes through a rotary valve 34 in a conveyor means, here a screw conveyor 35, the outlet is designated 36.
- the screw 35 is also connected via a line 37 to the supply of hot air serving connection piece 12. about this way, a "back-powdering" can be carried out, which, since the partially recycled, already dry product is fed to the grinding chamber 3 together with the hot air, is particularly effective.
- Figures 8 and 9 show an embodiment of a mill 1 according to the invention with a loop 6, which is located outside of the grinding chamber 3. Via a plurality of preferably bent tubes 41, the ring line 6 is connected to the grinding chamber 3. The located within the grinding chamber 3 ends of the tubes 41 form the outlet openings 18 for the product to be dried.
- the product to be dried from the plurality of outlet openings 18 enters the grinding chamber 3.
- the supplied via the connecting piece 12 and with the aid of the annular disc 19 and the impeller 11 in the direction of the outlet openings 18 directed hot air takes the product and promotes it in the grinding gap between the refining plates 9 and the baffles, not shown. There is an effective turbulence and drying, depending on the product and a further crushing instead.
- the final product exits the mill at 14 and is - as shown for example in Figure 7 - fed via a filter to another conveyor 35.
- the invention also allows a thorough cleaning and subsequent drying of the grinding chamber 3.
- cleaning liquid via the supply line 6 in the grinding chamber. 3 sprayed.
- the drying takes place by means of hot air, which is expediently also supplied via the feed line 6 to the grinding chamber 3 in this case.
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft eine Luftwirbelmühle für die Mahltrocknüng eines strömungsfähigen Produktes mit einem gas-/luftdurchströmten Mahlraum mit mehreren im Mahlraum angeordneten Mahlstufen, gebildet von einem Rotor mit einer Vielzahl von Mahlplatten und einem Statorgehäuse, sowie mit einer Einrichtung für die Zuführung des Produkts in den Mahlraum.The invention relates to an air vortex mill for the Mahltrocknüng a flowable product with a gas / air flowed grinding chamber with a plurality arranged in the grinding chamber grinding stages formed by a rotor with a plurality of refining plates and a stator housing, and with a device for feeding the product into the grinding chamber ,
Der Einsatz einer Luftwirbelmühle nicht nur zum Mahlen sondern auch und vorwiegend zum Trocknen nasser Produkte ist aus der
In der Vergangenheit hat man sich dadurch geholfen, dass man diese Produkte zunächst außerhalb des Rotors bzw. vor der Einführung in den Rotor in einer kontinuierlichen oder diskontinuierlichen Mischanlage mit bereits getrocknetem Produkt oder mit anderen Produkten vermischte, so dass dieses Gemisch insgesamt eine mit einer Dosierschnecke förderfähige, krümelige Masse ergab, die dann der Mahltrocknung im Rotor zugeführt wurde.In the past, this has been helped by first mixing these products outside the rotor or prior to introduction into the rotor in a continuous or batch mixing plant with already dried product or with other products, so that this mixture is one total with a metering screw eligible, crumbly mass resulted, which was then fed to the mill drying in the rotor.
Diese Arbeit mit der Mischtrommel hat zusätzlichen apparativen Aufwand, eine zusätzliche thermische Belastung für das rückgemischte Produkt, eine zusätzliche Belastung ggfs. auch für den Mahltrocknungsprozess, einen zusätzlichen Raumbedarf und weitere Nachteile.This work with the mixing drum has additional equipment expense, an additional thermal load for the back-mixed product, an additional burden if necessary. Also for the grinding drying process, additional space and other disadvantages.
Der Versuch, ähnliche Produkte seitlich einzudüsen, ist mehrfach misslungen - entweder setzte sich die Maschine zu, bei zu großem geöffnetem Düsenquerschnitt, oder bei hinreichend kleinem Düsenquerschnitt und entsprechendem Vordruck setzte sich die Düse zu, insbesondere durch die hohe Temperatur der Heissluft, die an der Düse vorbeiströmt, und den relativ kleinen Düsenquerschnitt.The attempt to inject similar products laterally, has failed several times - either sat down the machine, too large open nozzle cross section, or with a sufficiently small nozzle cross section and corresponding form the nozzle sat down, in particular by the high temperature of the hot air, at the Nozzle flows past, and the relatively small nozzle cross-section.
In machen Produkten sind auch Verunreinigungen nicht zu vermeiden oder nicht heraus zu filtrieren, insbesondere bei zähfließenden Produkten, so dass sich auch durch Fremdkörper in der Suspension Düsen zusetzen können. Auch der Einsatz oder Vorvermischung von Pressluft mit der Düse und mögliche Kühlung der Düse gaben nicht den gewünschten Erfolg.In some products, impurities can not be avoided or filtered out, especially in the case of viscous products, so that even foreign bodies in the suspension can clog nozzles. The use or pre-mixing of compressed air with the nozzle and possible cooling of the nozzle did not give the desired result.
Aus der
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei einer Luftwirbelmühle der eingangs erwähnten Art die geschilderten Probleme zu beheben.The present invention has for its object to remedy the problems described in an air vortex mill of the type mentioned.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch die kennzeichnenden Merkmale der Patentansprüche gelöst.According to the invention this object is achieved by the characterizing features of the claims.
Bei einer Einspeisung des Produkts nach der Erfindung treten die eingangs genannten Schwierigkeiten nicht mehr auf. Während des Betriebs tritt das Produkt aus der Vielzahl des über den Umfang des Mahlraums verteilten, relativ kleinen Austrittsöffnungen aus. Das der Trocknung des Produkts dienende Gas passiert die Mündungen unmittelbar und nimmt das Produkt effizient mit.
Weitere Vorteile und Einzelheiten der Erfindung sollen anhand der Figuren 1 bis 9 dargestellten Ausführungsbeispielen erläutert werden.When a feed of the product according to the invention, the difficulties mentioned no longer occur. During operation, the product exits from the multiplicity of relatively small outlet openings distributed over the circumference of the grinding chamber. The drying of the product Serving gas passes the mouths immediately and takes the product efficiently with.
Further advantages and details of the invention will be explained with reference to the figures 1 to 9 illustrated embodiments.
Es zeigen
Figur 1- einen Längsschnitt durch eine Luftwirbelmühle nach der Erfindung mit einer im Mahlraum befindlichen, ringförmigen Produktzuführungsleitung mit quadratischem Querschnitt,
Figur 2- einen vergrößerten Ausschnitt aus
Figur 1, Figur 3- eine Draufsicht auf die Zuführungsleitung nach den
Figuren 1 und 2 entsprechend den Pfeilen A, B inFigur 1, Figur 4- einen der
Figur 2 entsprechenden Ausschnitt mit rohrförmiger Zuführungsleitung, - Figur 5
- eine Draufsicht auf eine Zuführungsleitung, die sich auf Abstandshaltern abstützt,
Figur 6- eine Mühle nach der Erfindung mit einer im Querschnitt dreieckigen Zuführungsleitung und verschiedenen, der Einspeisung von Produkt dienenden Einrichtungen,
Figur 7- eine Anlage mit einer Mühle nach der Erfindung, bei der ein Teil des trockenen Produkts zwecks Rückpuderung in die Mühle zurückgefördert wird, sowie
Figuren 8 und 9- eine Ausführung einer Mühle nach der Erfindung, bei der die Zuführungsleitung außerhalb des Mahlraumes angeordnet ist.
- FIG. 1
- a longitudinal section through an air vortex mill according to the invention with a located in the grinding chamber, annular product supply line with a square cross section,
- FIG. 2
- an enlarged detail of Figure 1,
- FIG. 3
- a top view of the supply line according to Figures 1 and 2 corresponding to the arrows A, B in Figure 1,
- FIG. 4
- a section corresponding to FIG 2 with a tubular feed line,
- FIG. 5
- a top view of a supply line, which is supported on spacers,
- FIG. 6
- a mill according to the invention with a cross-sectionally triangular supply line and various devices serving to feed product,
- FIG. 7
- a plant with a mill according to the invention, in which a portion of the dry product is conveyed back into the mill for the purpose of back-powdering, and
- FIGS. 8 and 9
- an embodiment of a mill according to the invention, in which the supply line is arranged outside of the grinding chamber.
In den Figuren 1 bis 9 sind jeweils die Mühle mit 1, ihr zylindrisches Gehäuse mit 2, ihr vom Gehäuse 2 gebildeter Mahlraum mit 3, der im Mahlraum 3 befindliche Rotor mit 4, der Antriebsmotor für den Rotor 4 mit 5 sowie eine ringförmige Produktzuführungsleitung mit 6 bezeichnet. Auf der Welle 7 des Rotors 4 befinden sich in an sich bekannter Weise (vgl.
Auf seiner Unterseite ist der Rotor 4 mit einer Ventilatorscheibe bzw. einem Gebläserad 11 ausgerüstet. Es sichert eine ausreichende Zufuhr von vorzugsweise heißem Trägergas, z.B. Luft, die der Mühle während des Betriebs über den Anschlußstutzen 12 zugeführt wird (Pfeil 13).On its underside, the
Die in den Figuren 1 bis 7 dargestellten Produktzuführungsleitungen 6 befinden sich im unteren Bereich des Mahlraumes 3. Sie sind jeweils mit einem nach außen geführten Anschlußstutzen 15 ausgerüstet, über den die Zufuhr von Produkt erfolgt (Pfeil 16). Im Inneren des Mahlraumes weisen die Zuführungsleitungen 6 Austrittsöffnungen 18 bildende Bohrungen auf, durch die das zugeführte Produkt in den Mahlraum 3 eintritt. Die Austrittsöffnungen 18 sind im wesentlichen gleichmäßig über den Umfang des Mahlraumes 3 verteilt. Die Durchmesser der Bohrungen betragen je nach zugeführtem Produkt ein bis mehrere mm. Zweckmäßig sind sie derart ausgebildet, dass das Produkt im wesentlichen senkrecht nach oben gesprüht wird. Mit Hilfe des etwa in Höhe der Austrittsöffnungen 18 angeordneten Ventilators 11 und einer darunter befindlichen Ringscheibe 19 wird die durch den Stutzen 12 eintretende Heißluft derart radial nach außen geführt, dass sie das eingespritzte oder eingesprühte Produkt effizient mitnimmt (Pfeile 20 in den Figuren 2 und 4).The
In allen Ausführungsbeispielen sind die Zuführungsleitungen 6 jeweils als Ringleitungen ausgebildet, welche den unteren Bereich des Mahlraumes 3 umfassen. Das Ziel der im wesentlichen gleichmäßigen Produktzufuhr würde auch durch eine Zuführungsleitung 6 erreicht, die als Ringabschnitt ausgebildet ist, der den unteren Bereich des Mahlraumes 3 nur teilweise, vorzugsweise überwiegend, umfasst. Die Zuführungsleitung 6 kann aus mehreren Abschnitten bestehen, die in einfacher Weise demontiert und extern gereinigt werden können. Außerdem kann es zweckmäßig sein, eine von außen betätigbare Vorrichtung vorzusehen, mit deren Hilfe der Querschnitt der Austrittsöffnungen 18 veränderbar ist.In all embodiments, the
Bei der Ausführung nach Figur 5 sind Abstandshalter 21 vorgesehen, die an der Gehäusewandung 2 befestigt sind und die Ringleitung 6 tragen. Zweckmäßig stützt sich die Ringleitung 6 auf weitere, nicht sichtbare Abstandshalter ab, die sich zwischen dem Boden der Mühle 1 und der Ringleitung 6 erstrekken. Der Vorteil dieser Maßnahmen liegt darin, dass die Reinigung des Mahlraumes der Mühle 1 im Bereich der Zuführungsleitung 6 einfacher ist.In the embodiment according to FIG. 5,
Figur 6 zeigt eine erfindungsgemäß ausgebildete Mühle 1 mit einer im Querschnitt dreieckigen Zuführungsleitung 6. Mit (a), (b) und (c) sind drei Varianten der Produktzuführung schematisch dargestellt. Ist das Produkt ausreichend flüssig, kann es nach Variante (a) mit Hilfe einer Pumpe 23, deren Auslass über die Zuführungsleitung 16 mit dem Anschlussstutzen 15 verbunden ist, aus einem Vorratsbehälter 24 in die Ringleitung 6 gefördert werden. Zähflüssigere Produkte können in an sich bekannter Weise über eine Schnecke 25 (Varianten b und c) zugeführt werden. Bestandteil der Variante (c) ist noch ein vorgeschalteter Mischer 26, in welchem das Rohprodukt mit bereits getrocknetem Produkt oder anderen Materialien, wie Trägermaterialien, Zusatzstoffen o.dgl., vermischt werden kann.FIG. 6 shows a
Beim Ausführungsbeispiel nach Figur 6 ist eine weitere Leitung 27 dargestellt, die in die Produktzuführungsleitung 16 mündet. Sie kann - wenn nötig - der Zufuhr von Gas mit erhöhtem Druck, z.B. Pressluft, dienen. Eine derartige Druckbeaufschlagung hat die Wirkung einer erhöhten Fließfähigkeit des Produktes und einer Reduzierung der Verstopfungsgefahr der Zuführungsöffnungen 18.In the embodiment of Figure 6, another
Die Ringleitung 6 des Ausführungsbeispiels nach Figur 6 ist mit zwei einander etwa gegenüberliegenden Anschlußstutzen 15 und 28 ausgerüstet. An den Anschlußstutzen 28 schließt sich eine Leitung 29 an, die in den Vorratsbehälter 24 mündet. Durch die Leitung 29 wird Produkt, das durch die Austrittsöffnungen 18 nicht in den Mahlraum 3 eingetreten ist, im Kreis geführt. Diese Lösung erlaubt es, durch Drucksteuerung in der Rückführungsleitung 29 (z.B. durch einen regelbaren Engpass 30) den Druck in der Ringleitung 6 zu regulieren.The
Bei der in Figur 7 dargestellten Anlage ist der Auslass 14 der Mühle 1 über die Leitung 31 mit einem Filter 32 verbunden. Der Förderung des getrockneten Produkts dient in an sich bekannter Weise der an den Sichter 32 angeschlossene Ventilator 33. Das Endprodukt gelangt über eine Zellradschleuse 34 in ein Fördermittelmittel, hier eine Förderschnecke 35, deren Austritt mit 36 bezeichnet ist. Die Schnecke 35 ist außerdem über eine Leitung 37 mit dem der Zufuhr von Heißluft dienenden Anschlußstutzen 12 verbunden. Über diesen Weg kann eine "Rückpuderung" durchgeführt werden, die, da das zum Teil zurückgeführte, bereits trockene Produkt dem Mahlraum 3 zusammen mit der Heißluft zugeführt wird, besonders wirksam ist.In the system shown in FIG. 7, the
Die Figuren 8 und 9 zeigen ein Ausführungsbeispiel für eine Mühle 1 nach der Erfindung mit einer Ringleitung 6, die sich außerhalb des Mahlraumes 3 befindet. Über eine Mehrzahl von vorzugsweise gebogenen Röhrchen 41 ist die Ringleitung 6 mit dem Mahlraum 3 verbunden. Die innerhalb des Mahlraumes 3 befindlichen Enden der Röhrchen 41 bilden die Austrittsöffnungen 18 für das zu trocknende Produkt.Figures 8 and 9 show an embodiment of a
Für den Fall, dass es nötig ist, die die Gehäusewand 2 durchsetzenden Röhrchen 41 zu kühlen, können diese doppelwandig ausgebildet und der dadurch entstandene Mantelraum mit einem Kühlmittel durchströmt sein. Wie in Figur 8 dargestellt, besteht auch die Möglichkeit, über die Leitung 27 kalte Gase, z.B. gekühlter Stickstoff, in die Zuführungsleitung 16 einzuspeisen, wodurch gleichzeitig die Fließfähigkeit des Produkts erhöht wird.In the event that it is necessary to cool the
Während des Betriebs der dargestellten Ausführungsbeispiele tritt das zu trocknende Produkt aus der Vielzahl der Austrittsöffnungen 18 in den Mahlraum 3 ein. Die über den Anschlußstutzen 12 zugeführte und mit Hilfe der Ringscheibe 19 und dem Gebläserad 11 in Richtung der Austrittsöffnungen 18 gelenkte Heißluft nimmt das Produkt mit und fördert es in den Mahlspalt zwischen den Mahlplatten 9 und den nicht dargestellten Prallflächen. Dort finden eine effektive Verwirbelung und Trocknung, je nach Produkt auch eine weitere Zerkleinerung, statt. Das Endprodukt tritt bei 14 aus der Mühle aus und wird - wie beispielsweise in Figur 7 dargestellt - über einen Filter einem weiteren Fördermittel 35 zugeführt.During operation of the illustrated embodiments, the product to be dried from the plurality of
Grundsätzlich können alle strömungfähigen Produkte in der beschriebenen Weise behandelt erden. Beispiele sind
- Aluminiumhydroxid:
- Eingang als Slurry mit 55-70% H2O
Trocknung auf 0,2% H2O - Hefezellschalen:
- Eingang als Slurry 85% H2O
Trocknung auf 3-5% H2O - Teilautolysierte Hefe:
- Eingang als Slurry 85% H2O
Trocknung auf 3-5% H2O - CaCO3:
Eingang als Slurry 35% H2O
Trocknung auf 0,1 % H2O- Pigmente:
- Eingang als Slurry 55-70% H2O
Trocknung auf 0,1 % H2O - Titandioxid:
- Eingang als Slurry 60-65% H2O
Trocknung auf 0,1 % H2O - Pflanzenproteien:
- Eingang als Suspension oder pumpfähige Masse 60-65% H2O
Trocknung auf 6-8 % H2O - Weizen-Prozesswasser aus Stärkefabrik:
- Eingang als Suspension mit löslichen Stoffen 88-90% H2O
Trocknung auf 6% H2O mit Weizenkleie als Trägerstoff
- aluminum hydroxide:
- Input as slurry with 55-70% H 2 O.
Drying to 0.2% H 2 O - yeast cell walls:
- Input as slurry 85% H 2 O
Drying to 3-5% H 2 O - Partially autolyzed yeast:
- Input as slurry 85% H 2 O
Drying to 3-5% H 2 O - CaCO 3 :
- Input as
slurry 35% H 2 O
Drying to 0.1% H 2 O - pigments:
- Input as slurry 55-70% H 2 O
Drying to 0.1% H 2 O - Titanium dioxide:
- Input as slurry 60-65% H 2 O
Drying to 0.1% H 2 O - Pflanzenproteien:
- Input as suspension or pumpable mass 60-65% H 2 O.
Dry to 6-8% H 2 O - Wheat process water from starch factory:
- Input as suspension with soluble substances 88-90% H 2 O.
Drying to 6% H 2 O with wheat bran as carrier
Im Vergleich zu Verfahren nach dem Stand der Technik wird eine wesentliche Verbesserung der Verdampfungsleistung und der Mahlleistung erreicht, bei einigen Produkten um mehr als 50%.Compared to prior art processes, a substantial improvement in evaporative performance and grinding efficiency is achieved, with some products more than 50%.
Darüber hinaus besteht der Vorteil, dass die Erfindung auch eine gründliche Reinigung und anschließende Trocknung des Mahlraumes 3 erlaubt. Dazu wird Reinigungsflüssigkeit über die Zuführungsleitung 6 in den Mahlraum 3 gesprüht. Nach der Reinigungsphase erfolgt die Trocknung mittels Heißluft, die in diesem Fall zweckmäßig ebenfalls über die Zuführungsleitung 6 dem Mahlraum 3 zugeführt wird.In addition, there is the advantage that the invention also allows a thorough cleaning and subsequent drying of the grinding
Claims (27)
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