Трубчатая шаровая мельница с отдельными камерами

 

При вращении барабана мелющие шары и измельченный материал захватываются стенками барабана, поднимаются вместе с ними и отрываются еще до достижения высшей точки барабана, падая вниз на лежащий на дне наполнитель. Под действием ударов падающих шаров и истирания между ними и облицовкой трубы продукт эффективно измельчается.

Скорость вращения шаровой мельницы настраивается с учетом диаметра трубы. То есть она не может быть слишком высокой, иначе шары под действием центробежных сил будут так сильно прижаты к стенкам трубы, что не смогут оторваться и упасть вниз. При слишком же низкой скорости вращения шары не будут захватываться и подниматься вверх – им останется только кататься относительно друг друга. При слишком высокой или слишком низкой скорости вращения резко падает производительность измельчения.

Движение загруженного в шаровую мельницу материала

 

По типу конструктивного исполнения различают шаровые мельницы: барабанные (с короткой трубой), трубчатые (с длинной трубой), ситовые 9с выносом измельченного продукта через сита по периметру) и стержневые трубчатые (с мелющими телами в виде стальных стержней).

У вибрационных шаровых мельниц размалывающий барабан с шарами и измельчаемым продуктом не вращается, а сильно вибрирует под действием небалансового электропривода.

 

Струйные мельницы.

Здесь сжатый воздух с большой скоростью (до 600 м/с) подается несколькими соплами по периметру плоской цилиндрической камеры измельчения. Там образуется быстро вращающийся поток, перемещающийся по спирали от периметра к центральному выходному отверстию. Измельчаемый материал подается сжатым воздухом наклонно кверху и с высокой относительной скоростью сталкивается со спиральным потоком или стеной, разбиваясь на мельчайшие частицы.

Спирально-струйная мельница

Стригально-режущие мельницы

Такие мельницы служат для измельчения мягких, упругих и вязких веществ (отходы древесины для изготовления древесно-стружечных плит, макулатуры, кусков текстиля и пластика, старые шины).

Мельницы обладают ротором с ножевым ободом, вращающимся относительно неподвижных ножей в корпусе. Измельчаемый материал разрывается вращающимися ножами и разрезается в пространстве между неподвижными и вращающимися ножами. Достаточно измельченный продукт проходит из мельницы сквозь сетку, а более крупные куски до сих пор будут кромсаться ножевым ободом, пока и они не достигнут степени измельчения, позволяющей им провалиться через отверстия в сетке.

 

Роторная режущая мельница

 

Грануляторы

С помощью грануляторов путем разделения жгутов на более крупных отрезков материала создается продукт с частицами миллиметрового размера. Это так называемый гранулят удобен в обращении, его легко засыпать в мешки, перелопачивать, перемещать на транспортерах.

Жгутовый гранулятор предназначен для измельчения жгутов из термопластика. Он имеет два направляющих валика и один режущий – с зубьями косозубого зацепления. Направляющие валики подают жгуты к режущему валу, который разрезает их на режущей кромке. Пластиковые жгуты формуются в экструдере из пластической массы, получаемой в качестве побочного продукта технологического процесса, и сразу же разрезаются в присоединенном грануляторе, превращаясь в гранулят зернистостью от 2 до 6 мм. Затем его загружают в мешки. Такой гранулят обладает отличной теплопроводностью, легко поддается нагреванию.

Жгутовой гранулятор

 

Разделение жидкостей

Благодаря разделению жидкости на струи, слои, капли или превращению в туман из мельчайших капель удается значительно увеличить ее поверхность.

При этом образуется более обширная площадь контакта, что позволяет ускорить протекание реакции и изменение состояний.

Разделение жидкости может потребоваться, в отношении жидких смесей в ректификационных и экстракционных колоннах либо газовых смесей путем абсорбции, а также в случае мокрого обеспыливания и отвода тепла в башенных охладителях и сушильных установках.

Для разделения жидкости необходимо преодолеть силы связи (сцеплении) частиц вещества, которые, впрочем, у жидкостей, гораздо слабее, чем у твердых материалов.

Для разделении на струи, слои или крупные капли достаточно просто силы тяжести, что с успехом применяется в орошении.

При разбрызгивании и распылении действуют прежде всего центробежные силы и сброс давления.

 

Орошение

Если требуется грубое разделение жидкости на струи, можно воспользоваться распределительными тарелками. Они встраиваются в аппарат в виде горизонтального днища, на которое подается жидкость и протекает под действием силы тяжести сквозь отверстия либо вытекает через патрубки. При этом входящие струи могут иметь диаметр от 3 до 10 мм.

Днища распределителей.

 

Разделение на более тонкие струи диаметром 1-3 мм или на капли достигается разбрызгиванием. Разбрызгиватели состоят обычно из распределительной головки со множеством мелких отверстий, из которых под действием собственного давления вытекает жидкость в виде тонкой струи, распадающихся на капли.

 

Распыление

Превращение жидкости в тончайший капельный туман называют распылением, осуществляемым обычно с применением сопел, которые действуют по разным принципам.

 

Распылительные сопла

 

У сопел пневматического распыления жидкость подается с избыточным давлением от 2 до 30 бар с прохождением через узкое отверстие сопла. На выходе из него давление мгновенно сбрасывается и жидкость разбрызгивается в виде полного конуса. Чем выше давление, тем мельче образующие капли.

В центробежном сопле находящаяся под давлением жидкость через тангенциальный подводящий канал приводится в сильное вращение. На выходе из отверстия сопла жидкость в результате сброса давления и центробежных сил разрывается с образованием капельного конуса.

У реактивного сопла разделение жидкости достигается под действием рабочего газа, который с большой скоростью проходит через кольцевой зазор вокруг струи жидкости. Он увлекает за собой жидкость и разбивает ее в высокотурбулентном газовом потоке.

Центробежные распылители имеют вращающийся с высокой скоростью распылительный диск, по центру которого подается подлежащая распылению жидкость. Там она сильно ускоряется и центрифугирует в виде капельного тумана. Центробежные распылители служат для распыления эмульсий и суспензий, когда применение сопел во избежание их забивки не представляется возможным.