устройство для измельчения материалов при низких температурах

Формула изобретения

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕЛЬЧЕНИЯ МАТЕРИАЛОВ ПРИ НИЗКИХ ТЕМПЕРАТУРАХ, содержащее загрузочный бункер с питателем, роторный измельчитель-вентилятор, аппарат кипящего слоя, вентилятор, циклон, трубопроводы с патрубками для ввода и вывода измельчаемого материала и хладагента, соединенные посредством шиберов и клапанов в полузамкнутый контур циркуляции несущего материал потока, отличающееся тем, что загрузочный бункер расположен над аппаратом кипящего слоя, а измельчитель под этим аппаратом, при этом патрубок для вывода продукта из роторного измельчителя-вентилятора через трубопровод соединен с аппаратом кипящего слоя в зоне расположения загрузочного бункера, а патрубки для ввода хладагента размещены в аппарате кипящего слоя в зоне расположения измельчителя.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к оборудованию шинной и резинотехнической промышленности и предназначено для среднего и тонкого измельчения в охрупченном состоянии материалов и отходов.

Изобретение может быть использовано также в пищевой, химической и других отраслях, где требуется криогенная технология измельчения.

Известна криогенная установка для двухстадийного измельчения отходов, включающая ванну с жидким азотом, роторные измельчители, сепараторы для разделения на фракции, магнитные уловители металла и устройство для предварительного охлаждения материала [1] Однако в установке отсутствует устройство утилизации холода от готового продукта, что приводит к повышенному расходу хладоагента.

Наиболее близким по конструкции и достигаемому эффекту является устройство для измельчения материалов при низких температурах, содержащее нагрузочный бункер с питателем, роторный измельчитель-вентилятор, аппарат кипящего слоя, вентилятор, циклон, трубопровод с патрубками для ввода и вывода измельчаемого материала и хладагента, соединенные посредством шиберов и клапанов в полузамкнутой контур циркуляции несущего материал потока [2]

Измельченный материал в камере с жидким азотом измельчается, снова захолаживается во второй камере с жидким азотом и проходит вторую стадию более тонкого измельчения, затем поступает в камеру с кипящим слоем, где утилизируется содержащий в нем физический холод, используемый затем для предварительного охлаждения исходного материала.

Устройство позволяет повторять циклы измельчения и охлаждения многократно. Основным недостатком этого устройства является его сложность, наличие узлов, работающих непосредственно в жидком азоте, что снижает его надежность и приводит к излишнему расходу азота. Технический результат изобретения заключается в повышении эффективности процесса измельчения материала в охрупченном состоянии за счет снижения расхода хладагента и повышения качества продукта.

Для достижения технического результата в устройстве, содержащем загрузочный бункер с питателем, роторный измельчитель-вентилятор, аппарат кипящего слоя, вентиляторы, циклон, трубопроводы с патрубками для ввода и вывода измельчаемого материала и хладагента, соединенные посредством шиберов и клапанов в полузамкнутый контур циркуляции несущего материал потока, согласно изобретению, загрузочный бункер расположен над аппаратом кипящего слоя, а измельчитель под этим аппаратом, при этом патрубок для вывода продукта из роторного измельчителя-вентилятора через трубопровода соединен с аппаратом кипящего слоя в зоне расположения загрузочного бункера, а патрубки для ввода хладагента размещены в аппарате кипящего слоя в зоне расположения измельчителя.

Изобретение поясняется чертежом.

Устройство содержит загрузочный бункер 1 с питателем 2, аппарат 3 кипящего слоя с дутьевым вентилятором 4, роторный измельчитель-вентилятор 5 и циклон 6 с бункером 7 готового продукта и питателем 8. При этом аппарат 3 кипящего слоя разделен перегородками на зоны А, Б, В, а загрузочный бункер с питателем расположен над аппаратом, роторный измельчитель под аппаратом. Роторный измельчитель соединен с аппаратом 3 кипящего слоя через патрубки 9 и 10, трубопровод 11 и клапан 12 в зонах загрузки А и выгрузки В. Патрубки ввода хладагента 13 и 14 расположены в зоне выгрузки материала, загрузка измельчителя материалом дозируется посредством порога 15. Сброс избыточного давления в контуре циркуляции осуществляется через фильтр 16, а шиберами регулируется скорость потока циркуляции. Устройство содержит вентилятор 19, патрубок и клапан.

Устройство для измельчения материалов при низких температурах работает следующим образом. При включении вентиляторов 19 и 4 и подаче жидкого азота в аппарат 3 кипящего слоя через патрубки 13 и 14 измельчаемый материал приходит в движение, а при контакте жидкого азота с кипящим исходным материалом происходит интенсивный теплообмен, азот газифицируется и начинает циркулировать по контуру. При достижении материалом температуры охрупчивания включается роторный измельчитель-вентилятор 5, открывается сливной порог 15 и материал поступает на измельчение через патрубок 9, а через патрубок 10 измельченный материал выносится в контур циркуляции. В зависимости от положения клапана 12 измельченный материал частично или полностью возвращается в аппарат кипящего слоя в зону загрузки А исходного теплого материала или отделяется из несущего его потока в циклоне 6. Готовый продукт измельчения поступает в бункер 7 и выгружается питателем 8.

Смешиваясь в камере А с крупнодисперсными частицами загружаемого материала, тонкий и холодный помол, во-первых, уменьшает трение между крупными частицами, что позволяет ускорить начало кипения слоя и, во-вторых, отдает им физический холод за счет градиента температур и более развитой поверхности. По мере расхода псевдоожиженный материал передвигается в зону Б, где взвешенный тонкий помол выносится из кипящего слоя и через патрубок подается вентилятором 19 в циклон на отделение его из циркулирующего потока.

Такая рециркуляция измельчаемого материала позволяет рекуперировать холод от готового продукта, осуществлять глубокое охлаждение материала при относительно высокой температуре хладагента и вести технологический процесс достаточно экономично.