Принципиальная схема центробежно-ударной мельницы

Центробежно-ударная мельница по принципу работы копирует центробежно-ударную дробилку. Материал подается через загрузочное приспособление (патрубок) 1 (на рисунке) во вращающийся ускоритель мельницы 2, в котором материал раскручивается двигателем 7 и под действием центробежной силы выбрасывается из ускорителя в камеру измельчения. Разогнанные куски материала в камере измельчения сталкиваются с отбойными плитами 3 и кусками материала, отразившимися от отбойных плит ранее. Соударение кусков между собой и с отбойными плитами происходит с большой скоростью, существенно большей критической скорости разрушения материала, что приводит к разрушению кусков. Этот принцип можно назвать «свободным ударом», при котором куски разрушаются преимущественно по плоскостям спайности минералов и границам сростания минералов, а также трещинам в породе. Камера измельчения продувается транспортным вентилятором, воздушный поток которого захватывает частицы мельче верхнего критического размера и уносит с собой в верхнюю часть мельницы, которая представляет собой классификатор. Куски крупнее верхнего критического размера под действием силы тяжести опускаются вниз 5, и выгружаются из мельницы. Они требуют повторного измельчения и элеватором подаются вместе с исходным питанием в загрузочный патрубок мельницы 1. В классификаторе лопатки 4, установленные под заданным углом, формируют закрученный восходящий поток, который попадая в камеру классификатора большого объема теряет скорость и подъемную силу, поэтому из потока выпадают частицы крупнее нижнего критического размера 6. Эти частицы собираются на конусе и по материалопроводам внутри мельницы подаются самотеком в ускоритель 2 на повторное измельчение. Из классификатора поток выносит частицы нужной крупности — готовый продукт 8. Далее пылевоздушная смесь попадает в циклоны, откуда частицы выгружаются в бункер, а воздух возвращается в мельницу. Для обеспечения очистки воздуха от тонких фракций и поддержания установки под отрицательным избыточным давлением используется система аспирации на основе

рукавного фильтр

Шаровая мельница : Барабанно-шаровая мельница — устройство для измельчения твёрдых материалов. Применяется в основном для создания порошкадля использования в красках, пиротехнических средствах, и в керамике. Барабанные мельницы используются при производстве цемента, извести, гипса, керамических изделий и т.п. для измельчения материала до частиц размером менее десятых долей миллиметра. Процесс помола отличается большой энергоёмкостью и стоимостью.В барабанных мельницах материал измельчается внутри полого вращающегося барабана. При вращении мелющие тела (шары, стержни) и измельчаемый материал (называемые «загрузкой») сначала движутся по круговой траектории вместе с барабаном, а затем падают по параболе. Часть загрузки, расположенная ближе к оси вращения, скатывается вниз по подстилающим слоям. Материал измельчается в результате истирания при относительном перемещении мелющих тел и частиц материала, а также вследствие удара. Шаровые мельницы подразделяются на лабораторные и промышленные. По типу конструкции делятся на однокамерные и двухкамерные. Основная деталь конструкции — вращающийся барабан, частично заполненный шариками определённого диаметра из стали, чугуна и других сплавов, иногда из керамики. Также могут быть использованы галька и кремень, далее мелющие тела. Мелющие тела, перекатываясь во время работы мельницы, превращают необработанное сырьё в порошок. Небольшие шаровые мельницы оборудованы барабаном с ручкой вращения, а также шкивами и ремнями для передачи вращательного движения. Высококачественные шаровые мельницы перемалывают сырьё до гранул размером 0,0001 мм, значительно увеличивая площадь поверхности вещества.

Наиболее эффективными мелющими телами в лабораторных шаровых мельницах для перемалывания является шары из окиси алюминия, также используются шары из различных твердых материалов (нержавеющая сталь, сверхтвердые сплавы, агат и др.). При обработке пиротехнических смесей используются керамические шары.

В промышленности используют шаровые мельницы с непрерывной подачей сырья на входе и с обработкой готового продукта на выходе. На тепловых электростанциях барабанно-шаровые мельницы применяются для помола углей. Шаровые мельницы не могут использоваться для обработки некоторых пиротехнических смесей из-за возможности протекания химической реакции.Лабораторные шаровые мельницы. В лабораториях для помола небольших количеств твердых веществ применяют виброшаровые мельницы с электроприводом. Основная деталь конструкции - стальной, керамический или агатовый стакан с крышкой, частично заполненный шариками диаметром около 5-6 мм из того же материала, что и стакан. Несколько (до 6) стаканов вставляются и закрепляются в виброобойме, которая приводится в вибрацию электродвигателем с экцентриком на оси. Кроме того, в лабораторной практике используют планетарные шаровые мельницы

Вибрационные мельница : Процесс вибрационного измельчения сопровождается переходом значительной части расходуемой механической энергии в тепловую, в связи с чем значительно повышается температура измельчающих тел и измельчаемого материала в мельнице. При периодическом режиме работы мельницы температура внутри мельницы может достичь 100° и более.

Такое повышение температуры измельчаемого материала допустимо не всегда, и поэтому вибраторы вибрационных мельниц снабжаются рубашкой для охлаждения непрерывно циркулирующей водой. Если охлаждение оказывается недостаточным, то дополнительно охлаждают корпус мельницы, например, путем водяного орошения. При мокром измельчении для охлаждения устанавливают холодильники. Схема мокрого помола представлена на рис. 2.

В зависимости от размолоспособности, крупности и влажности измельчаемого материала, а также от требуемой степени дисперсности измельченного материала производительность существующих вибрационных размольных установок составляет от 300 до 500 кгс в час. Такая производительность еще недостаточна для применения вибрационных мельниц на предприятиях, перерабатывающих большие количества материалов.

Струйные мельницы.Измельчение материала происходит в струе энергоносителя (воздух, инертный газ, перегретый пар), подаваемого в мельницу соскоростью, достигающей нескольких сотен метров в секунду.

В струйной мельнице с плоской помольной камерой (рис. 7.10) энергоноситель из распределительного коллектора (2), через сопла (3) отдельными струями поступает в помольно-разделительную камеру. Оси сопел расположены под некоторым углом относительно соответствующих радиусов камеры, вследствие чегоструи газа внутри камеры пересекаются. Материал на измельчение подается инжектором (струйный компрессор) через штуцер (1), увлекается струями газа,получает усконение и измельчается под действием многократных соударений и частично истиранием частиц в точках пересечения струй. Так как струи энергоносителя входят в зону измельчения под некоторым углом, вся масса пылегазовои смеси приобретает вращательное движение в направлении струй. В результате такого движения частицы оказываются в поле центробежных сил и разделяются на фракции. При этом более крупные сосредоточиваются в периферийной части зоны измельчения, а мелкие оттесняются к центру. Измельчившись до определенных размеров (1—6 мкм), частицы вместе с нисходящим газовым потоком, непрерывно вращаясь, вытекают из зоны измельчения в корпус циклона-осадителя (4), осаждаются на его внутренней поверхности и удаляются в приемник (5).Наиболее мелкие частицы, содержание которых 5—10 % увлекаются восходящим потоком отработанного воздуха, уносятся через штуцер (6) и улавливаются в дополнительных циклонах или матерчатых фильтрах.

Метод измельчения материалов в струйных мельницах имеет ряд существенных преимуществ по сравнению с другими, так как позволяет сочетать измельчение и классификацию с сушкой, смешиванием и другими технологическими процессами. К достоинствам метода относится: возможность получения продукта с очень высокой степенью измельчения; при измельчении элементы мельницы практически не изнашиваются (отсутствуют вращающиеся детали и мелющие тела) и, следовательно, не вносят примеси в готовый продукт; материал в процессе измельчения не изменяет своей начальной температуры, что позволяет перерабатывать термолабильные вещества. Недостатком струйных мельниц является большой расход энергоносителя и, следовательно, высокая энергоемкость процессов, необходимость равномерной подачи материала и поддерживания постоянного аэродинамического режима работы.

20. Просеивание . Виды : Если при сортировании продукта процесс разделения происходит на ситах, то его называют просеиванием. Сортирование же сыпучего продукта путем пропуска через перфорированные стальные листы (решета), проволочные сетки или колосники, выполненные из параллельных стержней, называют грохочением.

Просеивание используют не только для сортирования продуктов измельчения на однородные фракции, но и для разделения неоднородных материалов (например, для очистки зерна от примесей).

Для сортировки продукта, отличающегося по величине, используютситовые сепараторы. В пищевой промышленности применяют разнообразные сита: пробивные из тонкой листовой стали со штампованными отверстиями; плетеные (проволочные) из круглой металлической проволоки; тканые из шелковых нитей, капрона, нейлона или перлона.

Сита с квадратными отверстиями имеют номер, равный числу миллиметров в стороне отверстия (в свету). Стандарт на плетеные сита предусматривает увеличение размера отверстий сита (модуля) каждого последующего номера в 1,59 раза. Тканые сита изготовляют двух видов: облегченные (число отверстий на 1 см) и утяжеленные (число отверстий на 1 дюйм). Этим числом отверстий и обозначается номер сита. Сита с мелкими отверстиями (с размером стороны менее 1 мм) обозначают номером, равным числу отверстий на 1 дюйм (25,4 мм).

Формы отверстий сит бывают круглые, продолговатые, квадратные и прямоугольные. Для сепарирования гречихи используют сита с отверстиями треугольной формы. На ситах с круглыми отверстиями (с разными по диаметру отверстиями) можно провести сортировку продукта по фракциям, отличающимся шириной отдельных зерен.Сита с продолговатыми отверстиями применяют для разделения (сортировки) продукта на фракции, отличающиеся толщиной. Ситовые сепараторы применяют также для сортировки зерен, отличающихся как по ширине, так и по толщине.

Машины для просеивания могут иметь плоские или цилиндрические (призматические) сита. Плоские сита способны совершать возвратно–поступательное, круговое и вибрационное движение, а цилиндрические – вращательное движение

21. Смешивание :

Смешивание — процесс, при котором несколько раздельно находящихся порошкообразных компонентов после тщательного перемешивания и равномерного распределения каждого из них в смешиваемом объеме материала, образуют однородную смесь. Получение однородной смеси очень важно для обеспечения требования о равномерном распределении лекарственных веществ в объеме готовой лекарственной формы. Особенно возрастают требования к качеству смешиваниядля препаратов с сильнодействующим веществом, содержание которого в одной дозе менее 5 мг.

Качественное смешивание порошкообразных компонентов в производстве порошков, таблеток и драже представляет собой сложную задачу. Степень и скорость смешивания зависят от большого числа переменных факторов: физико-химических свойств отдельных компонентов (распределение частиц по размерам, форма частиц, характеристика поверхности, насыпная плотность и плотность частиц, содержание влаги, текучесть, коэффициент трения частиц и др.)"> характеристики смешивающих устройств (размеры и геометрия смесителя, размеры возбудителя, тип и размещение загрузочных и разгрузочных устройств, конструкционные материалы и степень их чистоты) и условий операции смешивания (масса каждого добавляемого компонента, отношение объемов смеси и смесителя, метод, последовательность, место и скорость добавления компонентов, скорость смешивания

Смесители-Аппараты, в которых сыпучие материалы смешиваются между собой и с жидкостями называют смесителями.

Смесители классифицируют: по характеру процесса смешивания (конвективного или диффузионного), конструктивному признаку (барабанные смесители с вращающимся корпусом и червячно-лопастные), способу воздействия на смесь (гравитационные, центробежные),характеру протекающего в них процесса смешивания (периодический или непрерывный) и другим признакам.

По характеру протекающего процесса в отечественной химико-фармацевтической промышленности наибольшее распространение получили смесители периодического действия, которые в зависимости от типа рабочего органа подразделяются на смесители: с вращающимся корпусом, червячно-лопастные, с псевдоожижением сыпучего материала, центробежного действия с вращающимся конусом.

Смесители

Аппараты, в которых сыпучие материалы смешиваются между собой и с жидкостями называют смесителями.

Смесители классифицируют: по характеру процесса смешивания (конвективного или диффузионного), конструктивному признаку (барабанные смесители с вращающимся корпусом и червячно-лопастные), способу воздействия на смесь (гравитационные, центробежные), характеру протекающего в них процесса смешивания (периодический или непрерывный) и другим признакам.

Смесители с вращающимся корпусом.К ним относятся барабанные смесители, применяемые для смешения сухих порошкообразных материалов. Барабанный смеситель (рис. 7.15) представляет собой цилиндрический корпус (1), вращающийся на опорных роликах (2) со скоростью 6—8 об/мин. Для лучшего смешивания материала на внутренних стенках барабана укреплены спиральные перегородки (3), а внутри него — несколько продольных полок (4) с перегородками. Барабанный смеситель является аппаратом периодического действия. Загрузка и выгрузка осуществляется с помощью шнека (5), который при загрузке вращается в одном направлении, а при выгрузке в противоположном. Барабанные смесители бывают также с призматическим, кубическим или другой формы корпусом, вращающимся в цапфах на горизонтальном валу (рис. 7.16). Смесители просты по устройству, но требуют значительного времени для смешивания, исчисляемого часами. Поэтому аппараты этого типа вытесняются более эффективными смесителями.

Аппараты с псевдоожижением сыпучего материала.Данные смесители нашли широкое применение в таблеточном производстве. Они отличаются высокой эффективностью и малым временем смешивания, отсутствием вращающихся деталей, что обеспечивает высокую чистоту получаемого продукта. Кроме смешивания, в этих аппаратах выполняется ряд последующих технологических операций процесса приготовления таблеточной массы: гранулирование, сушка, опудри-вание.

Смесители центробежного действияс вращающимсяконусом. В них достигается качественное смешивание сыпучих материалов при относительно небольшом расходе энергии, обусловленном малой длительностью смешивания и высокой производительностью единицы объема аппарата

Типы смесителей

а – барабанный смеситель

б – V-образный смеситель

в – двухконусный смеситель

г – кубический смеситель

д – «турбула»