FI80617B - Foerfarande och anordning foer foerbaettrande av malningsresultatet i en tryckammarkvarn. - Google Patents

Description

80 61 7

Menetelmä ja laite painekammiojauhimen jauhatustuloksen parantamiseksi - Förfarande och anordning för förbättrande av malningsresultatet i en tryckammarkvarn Tämä keksintö koskee menetelmää ja laitetta painekammio-jauhimen jauhatustuloksen parantamiseksi. Menetelmässä jauhettavaa hienojakeista materiaalia syötetään mekaanisen syöttölaitteen avulla paineistettuun tasaussäiliöön, tasaussäiliössä mahdollisesti paakkuuntunut materiaali kuohkeutetaan roottorin avulla ja täten kuohkeutettu materiaali siirretään esijauhimeen, jossa jauhettavaan materiaaliin kohdistetaan useita jauhatuskaasusuihkuja niin että jauhettava materiaali fluidisoituu, fluidisoitunut materiaali-kaasuvirta johdetaan kahtiointilaitteeseen, jossa se jaetaan kahteen suuruudeltaan ja koostumukseltaan ekvivalenttiseen osavirtaan, kukin osavirta johdetaan oman pitkän, siten suunnatun kiihdytyssuuttimen kautta pääjauhatuskammioon, että tämän keskikohtaan muodostuu molempien osavirtojen tör-mäysvyöhyke.

Tällaisen painekammiojauhimen etuna on että se on energiataloudeltaan täysin ylivoimanen tavanomaisiin suihkujauhimiin verrattuna, joissa syöttö- tai kiihdytyslaitteena tavallisesti käytetään ejektoreita. Koska jauhettavat materiaali-hiukkaset joutuvat periaatteessa ainoastaan kerran jauhatus-vaikutukselle alttiiksi joudutaan turvautumaan erilliseen luokituslaitteeseen jossa karkeammat hiukkaset erotetaan ma-teriaalikaasuvirtauksesta ja palautetaan tavalla tai toisella pääjauhatuskammioon uudelleenjauhamista varten. Käytännössä tällainen ratkaisumalli on toimiva silloin kun jauhetussa materiaalissa on suhteellisen vähän hienoudeltaan valmista ainetta ja jauhautumatonta ainetta palautetaan runsaasti takaisin jauhatukseen.

Jos jauhatukseen palautettavan aineen määrä sen sijaan on verraten alhainen on kyseenalaista jos erillisen luoki-tinlaitteen käyttö ylipäänsä on tarkoituksenmukainen. Suomalaisessa patenttihakemuksessa no. 85 4671 on tällaisia tapauksia varten esitetty ratkaisu, jossa painekammiojauhin ja 2 80617 nk. vapaavirtausjauhin on kytketty sarjaan. Tämä järjestelmä on todettu erityisen toimivaksi silloin kun painekammiojau-himella jauhetussa materiaalissa on hyvin vähän jauhautumat-tomia partikkeleita ja kun aine on erityisen hienoa.

Käytäntö on kuitenkin osoittanut, että kaikki sellaiset ratkaisut jossa materiaalin jauhatus perustuu pelkästään suih-kujauhatustekniikkaan ovat käyttökustannuksiltaan verraten kalliita. Erityisesti sellaisen materiaalin jauhatus, joka painekammiojauhimesta poistuessaan sisältää ainakin noin 50% valmiiksi hienonnettua tuotetta, tulee turhan kalliiksi edellä mainittuja laitteita käytettäessä. Tällaiset materiaalit ovat esimerkiksi paperin täyteaineena käytettävät aineet, kuten talkki, ja erilaiset elintarvikkeet, kuten esim. viljaa ja kaakaota.

Nyt esillä olevan keksinnön tarkoituksena on poistaa edellä mainitut haitat, mikä on aikaansaatu menetelmällä, joka tunnetaan siitä, että pääjauhatuskammiossa jauhettu materiaali-kaasuseos johdetaan kiihdytysputken kautta mekaaniseen jau-himeen samansuuntaisesti sen sähkömoottorin käyttämän roottorin pyörimisliikkeen kanssa, jolloin roottorin kääntyvästi kiinnitetyt jauhinvasarat on järjestetty rikkomaan jauhimen ulkokehälle joutuneet isoimmat partikkelit, ennen niiden poistumista jauhimen keskisesti sijoitetun poistoputken kautta.

Käyttämällä tällaista ratkaisua päästään haluttuun lopputulokseen ilman erillistä luokituslaitetta tai jälkijauhimena toimivaa vapaavirtausjauhinta, ja lisäksi huomattavasti alhaisemmalla energiakulutuksella. Mekaanisessa jauhimessa jauhatusolosuhteet valitaan niin että ainoastaan ylisuuret hiukkaset jauhautuvat ja hienommat hiukkaset läpäisevät tämän jälkijauhimen lähes viipymättä. Keksinnön mukainen menetelmä ja laite sopii erityisesti silloin kun valmiin 3 80617 tuotteen loppuhienous ei ole poikkeuksellisen suuri ja jauhettavan materiaalin kovuus ei ole suuri. Erityisen sopivat ovat siis pehmeät mineraalit ja elintarvikkeet.

Keksinnön muut tunnusmerkit ilmenevät oheistetuista patenttivaatimuksista 1-10.

Seuraavassa tulemme selostamaan keksintömme yksityiskohtaisemmin oheistettuun piirustukseen viitaten, jossa, kuv. 1 esittää kaaviomaisesti lopputuotteen raejakautumaa käytettäessä ainoastaan painekammiojauhinta sekä käytettäessä tämän keksinnön mukaista ratkaisua, kuv. 2 esittää sivukuvana esimerkkiä keksinnön mukaisesta laitteesta ja kuv. 3 esittää laitetta ylhäältäpäin katsottuna, osittain leikkauksena.

Keksinnön mukainen laite käsittää mekaanisen syöttölaitteen 1, joka voi olla joko tulppasyötin, jonka avulla hienoja-keista jauhettavaa materiaalia syötetään paineistettuun ta-saussäiliöön 2 kaasutiiviinä tulppana työntömännän avulla, kuten suomalaisessa patenttihakemuksessa no. 84 4264 on esitetty, tai venttilisyöttölaite, kuten kuviossa 2 ja 3 on esitetty. Tällaisen venttiilisyöttölaitteen käyttö on esitetty esimerkiksi suomalaisessa patenttihakemuksessa 84 4028 joten sen toimintaa ei tulla tässä yhteydessä lähemmin selostamaan. Tasaussäiliössä mahdollisesti paakkuuntunut materiaali kuohkeutetaan roottorin avulla (ei esitetty) ja siirretään säädetyllä nopeudella esijauhimeen 3 ruuvikuljettimen 4 avulla. Tasaussäiliössä 2 ylläpidetään suurin piirtein samaa painetta kuin esijauhimessa 3. Esijauhimessa 3 useita voimakkaita jauhatuskaasusuihkuja kohdistetaan jauhettavaan materiaaliin niin että jauhettava materiaali fluidisoituu. Jauhatuskaasua johdetaan esijauhimeen kaasujohdon 5 kautta. Fluidisoitunut materiaali-kaasuseos syöksytetään esijauhi- 4 80617 mesta 3 kahtiointilaitteeseen 6, jossa mainittu materiaali-kaasusuihkujaetaan kahteen suuruudeltaan ja koostumukseltaan ekvivalenttiseen osavirtaan. Kahtiointilaitteen 6 molemmat poistoputket 7 on liitetty painekammiojauhimen kahteen pitkään kiihdytyssuuttimeen 8, jotka edullisesti ovat venturi-putken muotoisia. Kiihdytyssuuttimet 8 ovat siten suunnatut että niiden läpi kiihtyvällä nopeudella syöksyvät osavirrat törmäävät toisiinsa pääjauhatuskammion 9 keskikohtaan muos-dostuvassa törmäysvyöhykkeessä. Tässä törmäysvyöhykkeessä tapahtuu materiaalihiukkasten hyvin tehokas jauhautuminen. Jos materiaali-kaasuseoksen karkeimmat hiukkaset pääjauha-tuskammiossa 9 sattumalta törmäävät ainoastaan kooltaan niitä huomattavasti pienempiin hiukkasiin jauhatus näiden karkeimpien hiukkasten osalta jää epätäydelliseksi.

Johtamalla pääjauhatuskammiosta 9 tuleva materiaali-kaasu-virta kiihdytysputken 10 kautta mekaaniseen jauhimeen 11 suurella nopeudella, materiaali-kaasuvirta joutuu nopeaan kiertoliikkeeseen niin että keskipakovoiman vaikutuksesta karkeimmat hiukkaset viipyvät kauemmin tässä jauhimessa 11 ja tulevat roottoriin 13 kiinnitettyjen, suurella kehänopeu-della liikkuvien jauhinvasaroiden 14 avulla jauhetuiksi, jonka jälkeen valmiiksi hienonnetut hiukkaset poistuvat kes-kisesti sijoitetun poistoputken 15 kautta. Roottori 13 on sähkömoottorin 12 käyttämä.

Jauhatusolosuhteet on edullisesti valittava niin että ainoastaan ylisuuria hiukkasia jauhetaan mekaanisessa jauhimessa 11. Säätämällä jauhatuspaineet niin että pääjauhatuskam-miossa vallitsee noin 0,1 - 1,0 barin ylipaine, voidaan materiaali-kaasuvirtauksen tulonopeus valita sopivaksi mekaanisen jauhimen toiminnan kannalta.

Mekaanisen jauhimen 11 roottori 13 käsittää edullisesti kaksi etäisyydellä toisistaan käyttöakseliin kiinnitettyä kiekkomaista levyä, joiden väliin jauhinvasarat 14 on kääntyväs- s 80617 ti kiinnitetty levyjen ulkokehissä olevien kääntöakselien varassa. Poistoputken 15 sisääntuloaukko on tällöin sijoitettu keskisesti molempien roottorilevyjen väliin. Tällaisen rakenteen johdosta kaikki mekaaniseen jauhimeen 11 johdetut materiaalipartikkelit pakotetaan kulkemaan jauhinvasaroiden 14 vaikutuskentän läpi.

Roottori 13 voi myös olla rakenteeltaan monikerroksinen, jolloin tasaisesti jaetut jauhinvasarat 14 sijaitsevat päällekkäisissä kerroksissa ja jokaisen kerroksen välissä on kiekkomainen välilevy. Tällainen rakenne parantaa mekaanisen jauhimen jauhatuskyky huomattavasti.

Parhaan mahdollisen virtausominaisuuden saavuttamiseksi on mekaanisen jauhimen sisääntuloaukko halkaisijaltaan pienempi kuin sen poistoaukko.

Painekammiojauhimen kapasiteetin parantamiseksi voidaan roottorin 13 ylemmän levyn ulkopintaan asentaa pääasiassa säteensuuntaiset siivekkeet, jolloin mekaaniseen jauhimeen 11 saadaan puhallinvaikutus.

Kiihdytysputkeen 10, joka edullisesti on venturiputken muotoinen voidaan asentaa manometri, jotta voidaan seurata putkessa 10 vallitseva paine.

Kuvion 1 mukaisessa kaaviossa nähdään selvästi kuinka paljon jyrkempi raejakauma saavutetaan keksinnönmukaisella ratkaisulla kuin pelkästään painekammiojauhinta käytettäessä. Pystysuuntainen parametri on lopputuotteen läpäisyprosentti ja vaakasuuntainen parametri on partikkeleiden hiukkaskoko. Koska molemmat käyrät leikkaavat toisiaan läpäisyarvossa 50 % ovat molempien menetelmien keskimääräinen hiukkaskoko sama.

Claims (10)

1. Menetelmä painekammiojauhimen jauhatustuloksen parantamiseksi, jossa jauhettavaa hienojakeista materiaalia syötetään mekaanisen syöttölaitteen (1) avulla paineistettuun tasaus-säiliöön (2), tasaussäiliössä mahdollisesti paakkuuntunut materiaali kuohkeutetaan roottorin avulla ja täten kuohkeutettu materiaali siirretään esijauhimeen (3), jossa jauhettavaan materiaaliin kohdistetaan useita jauhatuskaasusuihku-ja niin että jauhettava materiaali fluidisoituu, fluidisoi-tunut materiaali-kaasuvirta johdetaan kahtiointilaitteeseen (6), jossa se jaetaan kahteen suuruudeltaan ja koostumukseltaan ekvivalenttiseen osavirtaan, kukin osavirta johdetaan oman pitkän, siten suunnatun kiihdytyssuuttimen (8) kautta pääjauhatuskammioon (9), että tämän keskikohtaan muodostuu molempien osavirtojen törmäysvyöhyke, tunnettu siitä, että pääjauhatuskammiossa (9) jauhettu materiaali-kaasuseos johdetaan kiihdytysputken (10) kautta mekaaniseen jauhimeen (11) samansuuntaisesti sen sähkömoottorin (12) käyttämän roottorin (13) pyörimisliikkeen kanssa, jolloin roottorin kääntyvästi kiinnitetyt jauhinvasarat on järjestetty rikkomaan jauhimen ulkokehälle joutuneet isoimmat partikkelit, ennen niiden poistumista jauhimen keskisesti sijoitetun poistoputken (15) kautta.

2. Patentivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että jauhatusolosuhteet valitaan niin, että ainoastaan ylisuuret hiukkaset jauhautuvat mekaanisessa jauhimes-sa.

3. Patenttivaatimuksen 1 tai 2 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että pääjauhatuskammiossa (9) vallitsee noin 0,1 - 1,0 bar:n ylipaine.

4. Laite painekammiojauhimen jauhatustuloksen parantamiseksi, joka laite käsittää mekaanisen syöttölaitteen (1), tämän 7 80617 kanssa yhteydessä oleva paineistettu tasaussäiliö (2), johon on järjestetty roottori ja ruuvikuljetin (4) jauhettavan materiaalin kuljettamiseksi esijauhimeen (3), johon jauhatus-kaasua johdetaan kaasujohdon (5) kautta, esijauhimen (3) poistopuolelle järjestetty kahtiointilaite (6), jonka molemmat poistoputket (7) on liitetty omaan pitkään kiihdytys-suuttimeen (8), jotka päättyvät pääjauhatuskammioon (9) siten suunnattuina, että niistä syöksyvät materiaalikaasusuih-kut törmäävät toisiinsa jauhatuskammion (9) keskikohdassa, tunnettu siitä, että pääjauhatuskammion (9) poisto-päähän on kiihdytyputken (10) kautta liitetty mekaaninen jauhin (11) jossa on sähkömoottorin (12) käyttämä heiluvilla jauhinvasaroilla (14) varustettu roottori (13), johon jauhi-meen (11) kiihdytysputki (10) päättyy pääasiassa tangentiaa-lisesti ja jonka jauhimen (11) keskiakselin kohdalle on asennettu poistoputki (15) valmiiksi jauhettua lopputuotetta varten.

5. Patenttivaatimuksen 4 mukainen laite, tunnettu siitä, että roottori (13) käsittää kaksi etäisyydellä toisistaan käyttöakseliin kiinnitettyä kiekkomaista levyä joiden väliin jauhinvasarat (14) on kääntyvästi kiinnitetty levyjen ulkokehissä olevien kääntöakselien varassa, ja että poistoputken (15) sisääntuloaukko sijaitsee keskisesti näiden kahden levyjen välissä.

6. Patenttivaatimuksen 5 mukainen laite, tunnettu siitä, että roottori (13) on monikerroksinen jolloin tasaisesti jaetut jauhinvasarat (14) sijaitsevat päällekkäisissä kerroksissa, joiden kerroksien välissä on kiekkomaiset välilevyt.

6 80617 Patenttivaatimukset;

7. Patenttivaatimuksen 5 tai 6 mukainen laite, tunnet-t u siitä, että mekaanisen jauhimen (11) sisääntuloaukko on halkaisijaltaan pienempi kuin sen poistoaukko. 8 80617

8. Patenttivaatimuksen 7 mukainen laite, tunnettu siitä, roottorin (13) ylemmän levyn ulkopintaan on asennettu pääasiassa säteensuuntaiset siivekkeet puhallinvaikutuksen aikaansaamiseksi.

9. Patenttivaatimuksen 8 mukainen laite, tunnettu siitä, että poistoputki (15) päättyy kaasunerottelulaittee-seen.

10. Patenttivaatimuksen 9 mukainen laite, tunnettu siitä, että kiihdytysputki (10) on venturiputken muotoinen ja siihen on järjestetty manometri putkessa (10) vallitsevan paineen ilmaisemiseksi. Patentkrav;