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, используют ситовые 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 просеивани я 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 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.

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 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 действия с вращающим­ся конусом. 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»