RU79254U1 - COLLOIDAL MILL - Google Patents

COLLOIDAL MILL Download PDF

Info

Publication number
RU79254U1
RU79254U1 RU2008129461/22U RU2008129461U RU79254U1 RU 79254 U1 RU79254 U1 RU 79254U1 RU 2008129461/22 U RU2008129461/22 U RU 2008129461/22U RU 2008129461 U RU2008129461 U RU 2008129461U RU 79254 U1 RU79254 U1 RU 79254U1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
bellows
hollow shaft
section
disk
nozzle
Prior art date
Application number
RU2008129461/22U
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Валерий Алексеевич Падохин
Наталия Евгеньевна Кочкина
Татьяна Валериевна Федосеева
Original Assignee
Учреждение Российской академии наук "Институт химии растворов РАН" (ИХР РАН)
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Учреждение Российской академии наук "Институт химии растворов РАН" (ИХР РАН) filed Critical Учреждение Российской академии наук "Институт химии растворов РАН" (ИХР РАН)
Priority to RU2008129461/22U priority Critical patent/RU79254U1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU79254U1 publication Critical patent/RU79254U1/en

Links

Landscapes

  • Crushing And Grinding (AREA)

Abstract

Полезная модель относится к устройствам для мокрого сверхтонкого диспергирования различных материалов.Заявлена коллоидная мельница, содержащая два соосно расположенных на полом валу с возможностью вращения в противоположные стороны дисковых ротора с чередующимися кольцевыми выступами и впадинами, один из которых выполнен с замкнутым боковым ограждением, которое вместе с диском имеет в поперечном сечении чашеобразную форму, а другой ротор размещен внутри ограждения первого, и сильфон, размещенный вне зоны измельчения, в которой внутри полого вала размещено щелевидное сопло, напротив которого установлена тонкая стальная пластина, заостренная с двух противоположных сторон, линии заточки которых находятся в одной плоскости со щелью сопла, внутренняя поверхность бокового ограждения футерована резиной, имеющей в вертикальном сечении волнообразную форму, а сильфон снабжен фильтрующим элементом с наноразмерным сечением каналов.Мельница обеспечивает дисперсность материала до 15-500 нм и разделение твердой и жидкой фаз до 99,5%.1 н.з.п.ф., 2 фиг.The utility model relates to devices for wet ultrafine dispersion of various materials. A colloid mill has been announced, which contains two axially rotated disk rotors with alternating ring protrusions and troughs coaxially located on the hollow shaft, one of which is made with a closed side fence, which together with the disk has a cross-sectional shape in the form of a cup, and another rotor is placed inside the enclosure of the first, and a bellows placed outside the grinding zone, in which and a hollow shaft there is a slit-like nozzle opposite which a thin steel plate is installed, pointed on two opposite sides, the sharpening lines of which are in the same plane as the nozzle slit, the inner surface of the side guard is lined with rubber having a vertical section in a wavy shape, and the bellows is equipped with a filter element with a nanoscale cross-section of the channels. The mill provides a dispersion of the material up to 15-500 nm and separation of solid and liquid phases up to 99.5% .1 n.a.s.

Description

ВведениеIntroduction

Полезная модель относится к устройствам для мокрого сверхтонкого диспергирования различных материалов с одновременным их обезвоживанием и может быть использована в химической, нефтегазодобывающей, строительной, фармацевтической, пищевой и в других отраслях промышленности, перерабатывающих или же выпускающих ультрадисперсные, т.е. коллоидные пастоообразные материалы.The utility model relates to devices for wet ultrafine dispersion of various materials with simultaneous dehydration and can be used in chemical, oil and gas, construction, pharmaceutical, food and other industries that process or produce ultrafine, i.e. colloidal pasty materials.

Уровень техникиState of the art

Известна коллоидная мельница, содержащая конический корпус, внутри которого на горизонтальном валу закреплен конический ротор с осевыми прорезями [Авторское свидетельство СССР №66819. 1940 г.].Known colloidal mill containing a conical body, inside of which on a horizontal shaft is mounted a conical rotor with axial slots [USSR Author's Certificate No. 66819. 1940].

Известно также устройство, содержащее два соосно расположенных с возможностью вращения в противоположные стороны диска с чередующимися кольцевыми выступами [Авторское свидетельство СССР №405583, 1971 г.].It is also known a device containing two coaxially arranged rotatably in opposite directions of a disk with alternating ring protrusions [USSR Author's Certificate No. 405583, 1971].

Наиболее близким по технической сущности к предложенной полезной модели является устройство, содержащее два соосно расположенных с возможностью вращения в противоположные стороны дисковых ротора с чередующимися кольцевыми выступами и впадинами, при этом один из дисковых роторов выполнен с замкнутым боковым ограждением, которое вместе с диском имеет чашеобразную форму, а другой расположен внутри ограждения первого [Авторское свидетельство СССР №880469, 1981 г.]. Для разделения твердой и жидкой фаз мельница снабжена сильфоном.The closest in technical essence to the proposed utility model is a device that contains two disk rotors coaxially rotated in opposite directions with alternating ring protrusions and troughs, while one of the disk rotors is made with a closed side guard, which together with the disk has a cup-shaped shape , and the other is located inside the fence of the first [USSR Author's Certificate No. 880469, 1981]. To separate solid and liquid phases, the mill is equipped with a bellows.

Однако, данная мельница не может быть применена для получения наноразмерных частиц материалов, так как частицы исходного материала подвергаются ударным воздействиям радиальных пазов только при их движении от центра к периферии между дисковыми роторами, а при движении вдоль полого вала они механическому воздействию не подвергаются. Гранулометрический состав готового измельченного продукта лежит в диапазоне 0.1-15 мкм. К тому же мельница не обеспечивает высокой степени разделения жидкой и твердой фаз;However, this mill cannot be used to obtain nanosized particles of materials, since the particles of the starting material are subjected to the impact of radial grooves only when they move from the center to the periphery between the disk rotors, and when moving along the hollow shaft they are not subjected to mechanical stress. The particle size distribution of the finished crushed product lies in the range of 0.1-15 microns. In addition, the mill does not provide a high degree of separation of liquid and solid phases;

она не превышает 75%.it does not exceed 75%.

Сущность полезной моделиUtility Model Essence

Задача создания полезной модели состояла в поиске конструктивных особенностей коллоидной мельницы, содержащей два соосно расположенных на полом валу с возможностью вращения в противоположные стороны дисковых ротора с чередующимися кольцевыми выступами и впадинами, один из которых выполнен с замкнутым боковым ограждением, которое вместе с диском имеет в поперечном сечении чашеобразную форму, а другой ротор размещен внутри ограждения первого и сильфон, размещенный вне зоны измельчения, которые позволили бы повысить дисперсность обработанного материала и повысить эффективность разделения твердой и жидкой фаз.The task of creating a utility model was to search for the design features of a colloid mill, containing two disk rotors coaxially located on the hollow shaft with the possibility of rotation in opposite directions with alternating ring protrusions and depressions, one of which is made with a closed side fence, which together with the disk has a transverse a cross-sectional shape, and the other rotor is placed inside the fence of the first and a bellows placed outside the grinding zone, which would increase the dispersion of the processing material and increase the efficiency of separation of solid and liquid phases.

Поставленная задача решена коллоидной мельницей, содержащей два соосно расположенных на полом валу с возможностью вращения в противоположные стороны дисковых ротора с чередующимися кольцевыми The problem is solved by a colloid mill containing two coaxially located on the hollow shaft with the possibility of rotation in opposite directions of the disk rotor with alternating ring

выступами и впадинами, один из которых выполнен с замкнутым боковым ограждением, которое вместе с диском имеет в поперечном сечении чашеобразную форму, а другой ротор размещен внутри ограждения первого, и сильфон, размещенный вне зоны измельчения, в которой внутри полого вала закреплено щелевидное сопло, напротив которого установлена тонкая стальная пластина, заостренная с двух противоположных сторон, линии заточки которых находятся в одной плоскости со щелью сопла, внутренняя поверхность бокового ограждения футерована резиной, имеющей в вертикальном сечении волнообразную форму, а сильфон снабжен фильтрующим элементом с наноразмерным сечением каналов.protrusions and depressions, one of which is made with a closed side fence, which, together with the disk, has a cup-shaped cross section, and the other rotor is placed inside the first fence, and a bellows located outside the grinding zone, in which a slot-like nozzle is fixed inside the hollow shaft, opposite a thin steel plate is installed, pointed from two opposite sides, the sharpening lines of which are in the same plane with the nozzle slit, the inner surface of the side guard is lined with rubber having in a vertical section, a wavy shape, and the bellows is equipped with a filter element with a nanoscale section of the channels.

Данное устройство позволяет повысить дисперсность обработанного материала до 15-500 нм, и повысить эффективность разделения твердой и жидкой фаз до 99.5%.This device allows to increase the dispersion of the processed material to 15-500 nm, and to increase the efficiency of separation of solid and liquid phases to 99.5%.

Сведения, подтверждающие возможность воспроизведения полезной модели.Information confirming the ability to reproduce a utility model.

На фиг.1 схематично, в разрезе, изображен общий вид коллоидной мельницы. На фиг.2 изображен фрагмент вала со щелевидным соплом и пластиной.Figure 1 schematically, in the context, shows a General view of a colloidal mill. Figure 2 shows a fragment of a shaft with a slit-like nozzle and a plate.

Мельница содержит корпус 1, в котором на вертикальном валу 2 установлен дисковый ротор 3, выполненный в виде усеченного конуса с замкнутым боковым ограждением 4, которое вместе с ротором имеет в поперечном сечении чашеобразную форму и внутри футеровано резиной 5, имеющей в вертикальном сечении волнообразную форму. На полом валу 6 внутри ограждения первого ротора закреплен дисковый ротор 7, имеющий форму диска с кольцевыми канавками 8 трапециевидного профиля и несквозными пазами 9. Оба ротора выполнены соосно с возможностью вращения в противоположные стороны. Внутри полого вала размещено щелевидное сопло 10, напротив которого закреплена тонкая стальная пластина 11. Она заострена с двух противоположных сторон так, что линии заточки находятся в одной плоскости со щелью сопла. Мельница снабжена также сильфоном 12 для отвода осветленной жидкости, размещенным вне зоны измельчения, который оснащен фильтрующим элементом 13 с наноразмерным сечением каналов. Нижняя часть корпуса имеет патрубок 14 для вывода материала.The mill contains a housing 1, in which a disk rotor 3 is mounted on a vertical shaft 2, made in the form of a truncated cone with a closed side fence 4, which together with the rotor has a cup-shaped cross section and is lined with rubber 5 having a vertical section in a wave-like shape. On the hollow shaft 6, inside the enclosure of the first rotor, a disk rotor 7 is mounted, having the form of a disk with annular grooves 8 of a trapezoidal profile and non-through grooves 9. Both rotors are coaxially rotated in opposite directions. A slit-like nozzle 10 is placed inside the hollow shaft, opposite which a thin steel plate 11 is fixed. It is pointed on two opposite sides so that the sharpening lines are in the same plane with the nozzle slit. The mill is also equipped with a bellows 12 for draining clarified liquid placed outside the grinding zone, which is equipped with a filter element 13 with a nanoscale section of the channels. The lower part of the housing has a pipe 14 for outputting material.

Мельница работает следующим образом. Исходный материал в виде дисперсии поступает в полый вал 6 и далее в щелевидное сопло 10. Струя, истекающая из щелевидного сопла, попадает на заостренную с двух противоположных сторон тонкую стальную пластину 11. Путем изменения скорости потока, расстояния между соплом и пластиной, размеров пластины последнюю настраивают в резонанс. При натекании потока дисперсной среды на пластину, настроенную в резонанс, она излучает мощные ультразвуковые поля, порождающие кавитацию, которая приводит к ультратонкому измельчению частиц твердой фазы. Затем материал поступает в центр роторов 3 и 7, вращающихся в противоположных направлениях с различной скоростью. Под действием центробежных сил, развиваемых вследствие вращения роторов, материал перемещается через узкий кольцевой зазор от центра к периферии, подвергаясь ударным воздействиям радиальных пазов и испытывая при этом высокие напряжения сдвига, ультразвуковые и кавитационные воздействия, за счет которых происходит доизмельчение частиц дисперсной фазы. После The mill operates as follows. The initial material in the form of a dispersion enters the hollow shaft 6 and then into the slit-like nozzle 10. The jet flowing out of the slit-like nozzle enters a thin steel plate 11 pointed at two opposite sides. By changing the flow velocity, the distance between the nozzle and the plate, and the dimensions of the plate tune to resonance. When a dispersed medium flows on a plate tuned to resonance, it emits powerful ultrasonic fields that generate cavitation, which leads to ultrafine grinding of solid particles. Then the material enters the center of the rotors 3 and 7, rotating in opposite directions at different speeds. Under the action of centrifugal forces developed as a result of rotation of the rotors, the material moves through a narrow annular gap from the center to the periphery, being subjected to shock effects of radial grooves and experiencing high shear stresses, ultrasonic and cavitation effects, due to which the dispersed phase particles are crushed. After

прохождения лабиринтного зазора дисперсия попадает на внутреннюю поверхность бокового ограждения 4, футерованную резиной 5, имеющей в вертикальном сечении волнообразную форму, а затем на внешнюю поверхность конической части ротора 3. Здесь частицы осаждаются, сползая под действием сил тяжести по внутренней поверхности корпуса и внешней поверхности ротора 3 и выгружаются через патрубок 14. Осветленная жидкость выводится через сильфон 12, снабженный фильтрующим элементом 13 с наноразмерным сечением каналов. Осевой зазор между роторами регулируется в пределах от 0,05 до 0,5 мм, что позволяет изменять как производительность, так и дисперсный состав измельченных материалов.passing the labyrinth gap, the dispersion falls on the inner surface of the side fence 4, lined with rubber 5 having a vertical section in a wavy shape, and then on the outer surface of the conical part of the rotor 3. Here, the particles are deposited, sliding under the action of gravity along the inner surface of the housing and the outer surface of the rotor 3 and discharged through the nozzle 14. The clarified liquid is discharged through the bellows 12, equipped with a filter element 13 with a nanoscale section of the channels. The axial clearance between the rotors is adjustable from 0.05 to 0.5 mm, which allows you to change both performance and the dispersed composition of the crushed materials.

Наличие на внутренней поверхности бокового ограждения волнообразного резинового покрытия 5 способствует увеличению времени пребывания твердых частиц в мельнице и повышению эффективности разделения твердой и жидкой фаз.The presence on the inner surface of the side fencing wave-like rubber coating 5 helps to increase the residence time of solid particles in the mill and increase the efficiency of separation of solid and liquid phases.

Оснащение сильфона 12 фильтрующим элементом 13 с наноразмерным сечением каналов препятствует попаданию наноразмерных частиц измельченного материала в осветленную жидкость. Это также повышает эффективность разделения твердой и жидкой фаз, в результате чего она достигает 99,5%.Equipping the bellows 12 with a filter element 13 with a nanoscale section of the channels prevents nanoscale particles of crushed material from entering the clarified liquid. It also increases the efficiency of separation of solid and liquid phases, as a result of which it reaches 99.5%.

Гранулометрический состав готового продукта находится в пределах 15--500 нм.The granulometric composition of the finished product is in the range of 15--500 nm.

Производительность предложенной мельницы зависит от ее габаритных размеров.The performance of the proposed mill depends on its overall dimensions.

Потребляемая энергия предлагаемой мельницы, по сравнению с прототипом, отнесенная к удельной поверхности частиц твердой фазы, ниже в 2 раза.The energy consumption of the proposed mill, compared with the prototype, referred to the specific surface of the particles of the solid phase, is 2 times lower.

Применение предлагаемой мельницы позволит получать ультрадисперсные материалы, в том числе наноразмерные материалы с заданным гранулометрическим составом частиц твердой фазы.The use of the proposed mill will allow to obtain ultrafine materials, including nanoscale materials with a given particle size distribution of solid particles.

Claims (1)

Коллоидная мельница, содержащая два соосно расположенных на полом валу с возможностью вращения в противоположные стороны дисковых ротора с чередующимися кольцевыми выступами и впадинами, один из которых выполнен с замкнутым боковым ограждением, которое вместе с диском имеет в поперечном сечении чашеобразную форму, а другой ротор размещен внутри ограждения первого, и сильфон, размещенный вне зоны измельчения, отличающаяся тем, что внутри полого вала размещено щелевидное сопло, напротив которого установлена тонкая стальная пластина, заостренная с двух противоположных сторон, линии заточки которых находятся в одной плоскости с щелью сопла, внутренняя поверхность бокового ограждения футерована резиной, имеющей в вертикальном сечении волнообразную форму, а сильфон снабжен фильтрующим элементом с наноразмерным сечением каналов.
Figure 00000001
A colloid mill, containing two disk rotors coaxially located on the hollow shaft to rotate in opposite directions with alternating ring protrusions and depressions, one of which is made with a closed side guard, which together with the disk has a cross-section in cross-section, and the other rotor is located inside the fencing of the first, and the bellows, located outside the grinding zone, characterized in that a slot-like nozzle is placed inside the hollow shaft, opposite which a thin steel plate is installed, behind Stren on two opposite sides, sharpening line which are in one plane with a slit nozzle, the inner surface of the side fences is lined with rubber, having a wave shape in a vertical section, and the bellows is provided with a filter element section nanoscale channels.
Figure 00000001
RU2008129461/22U 2008-07-17 2008-07-17 COLLOIDAL MILL RU79254U1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2008129461/22U RU79254U1 (en) 2008-07-17 2008-07-17 COLLOIDAL MILL

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2008129461/22U RU79254U1 (en) 2008-07-17 2008-07-17 COLLOIDAL MILL

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU79254U1 true RU79254U1 (en) 2008-12-27

Family

ID=48229399

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2008129461/22U RU79254U1 (en) 2008-07-17 2008-07-17 COLLOIDAL MILL

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU79254U1 (en)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN105536957B (en) A kind of impeller and connected superfine pulverizer, System of Ultra Thin Power Rubbing
JP2011530404A5 (en) Method for classifying pulverized product-fluid mixture and pulverizing classifier
CN103480463B (en) Centrifugation type separation mesh-free material and bead separation medium stirring mill
AU2208795A (en) Attrition mill
JP2006212489A (en) Grinding method using medium stirring type grinder
JP2014042900A (en) Rotary classifier and vertical type mill
US2919864A (en) Centrifugal pulverizer
RU79254U1 (en) COLLOIDAL MILL
US7857247B2 (en) Milling system
RU2457033C1 (en) Loose material grinder
EA037779B1 (en) Improvements in grinding mills
JP2014046237A (en) Grinding apparatus
RU136745U1 (en) COLLOIDAL MILL
JP6808212B2 (en) Media circulation type crusher
RU2719123C1 (en) Centrifugal disk shredder
JP7429039B2 (en) wet bead mill
US3927838A (en) Wet grinder
RU2680701C1 (en) Centrifugal disk grinder
RU2386480C2 (en) Vortex grinder for cascade grinding
SU1146079A1 (en) Colloidal mill
JP4989092B2 (en) Bead mill
KR101372405B1 (en) End cap of revolving shaft of grinding and dispersing device
RU64944U1 (en) ROTARY DISK DISINTEGRATOR-MIXER
JP7307981B2 (en) bead mill
SU1009509A1 (en) Colloidal mill

Legal Events

Date Code Title Description
MM1K Utility model has become invalid (non-payment of fees)

Effective date: 20130718