Інерційні і гіраційні вібраційні млини

Загальні відомості. Вібраційний млин інерційного типу показаний на рис. 54,а. В корпусі 1, завантаженому кулями приблизно на 80% об’єму, на підшипниках ко-

чення встановлюється дебалансний вал 2. Корпус млина опирається на пружини. Обертання дебалансного вала здійснюється від електродвигуна, з’єднаного з валом за допомогою гнучкої муфти, що виключає передачу вібрації від млина до електродвигуна.

Наявність пружинної опори, а також деревних підкладок, на яких установлюється вібраційний млин, майже повністю виключає передачу вібрації на основу. Спеціального фундаменту під млин не потрібно: він може бути встановлений на земляній,

асфальтованій або бетонованій підлозі.

При обертанні дебалансного валу з частотою в межах 20-50 і більше за секунду, корпус млина з кулями й матеріалом приводиться в коливний рух по еліптичній, із наближенням до кругової, траєкторії. В цей час кулі інтенсивно діють на матеріал і подрібнюють його. Особливість вібраційних млинів полягає в тому, що кулі діють на матеріал під час подрібнення багаторазово; кількість ударів частинок одна об одну у вібраційному млині в тисячі разів більше, ніж, наприклад, у кульовому. Подрібнення здійснюється невеликими по величині імпульсами, але із знач-

Рис. 54.Вібраційні млини: а) – схема інерційного млина;

б) – схема гіраційного млина

ною частотою.

У процесі роботи млина кулі й матеріал обертаються в бік, протилежний напрямку обертання дебалансного валу. Це явище можна пояснити таким чином (рис. 55). Розглянемо кулю, яка знаходиться в точці А на бічній стінці корпусу млина. При русі точки А вниз по круговій ,або близькій до неї, траєкторії А-Б із прискоренням, яке набагато більше прискорення сили земного тяжіння (під дією цього прискорення куля вільно падає), стінка корпусу буде відриватися від кулі. Коли точка А повертається у вихідне положення, стінка рухається назустріч кулі, яка падає.

Рис. 55. Схема до визначення напрямку обер-

тання у вібраційному млині

При зустрічі відбувається удар, який обумовлює рух кулі (куль при масовому завантаженні) у напрямку, зворотному обертанню дебалансного валу.

Кульове завантаження рухається тим інтенсивніше, чим більше коефіцієнт тертя між кулями й стінкою корпусу.

Гіраційний млин (рис. 54, в) відрізняється від інерційного тим, що він має ексцентриковий вал 3, встановлений на підшипниках кочення. Корпус 1 млина, у свою чергу, змонтований на ексцентриковому валі також на підшипниках кочення. Обертанню корпусу запобігають пружини, на які він опирається. В гіраційних млинах із метою врівноваження системи на ексцентриковому валу змонтовані противаги 4.

Конструкція вібромлинів. Інерційний вібромлин М 200 (рис. 56) складається з корпуса 1, вібратора 2, опорної рами 3, охолоджуючого пристрою 4, пружної з’єд- нювальної муфти 5 і електродвигуна 6. У випадку подрібнення матеріалів, які не повинні містити домішки заліза, корпус млина всередині, а також вібратор виготовляються з гумовим покриттям 7. Кулі в цьому випадку виготовляють із кам’яного литва, порцеляни тощо.

Корпус млина за допомогою кутників 8, приварених до нижньої частини, опира-

Рис. 56. Вібромлин М 200

ється на пружини 9. Вібратор млина в залежності від призначення машини виготовляється для роботи з частотою 25 або 50 коливань за секунду. Вібратор призначений для створення кругових коливальних рухів корпусу вібраційного млина.

Вібратор для млина з 25 кол./с складається із зовнішньої 10 і внутрішньої 11 труб; між трубами залишений зазор для циркуляції води, яка охолоджує труби і підшипники. Дебалансний вал, виконаний у вигляді ексцентрикового вала, встановлюється на двох роликопідшипниках. Вібратор закріплюється в корпусі млина за допомогою двох розрізних конусних кілець.

На рис. 57 представлений вібратор на 50 кол/с, він є взаємозамінним із вібратором на 25 кол/с. Вібратор на 50 кол/с відрізняється від вібратора на 25 кол./с тим, що в ньому дебаланс розрізний і складається з трьох частин, які з’єднані між собою за допомогою шліцевих валиків 2. Вихідний вал 3 з’єднується з електродвигуном за

Рис. 57. Вібратор

допомогою пружної муфти (шлангу) 4, закріпленої на вихідному валі стяжним роз’ємним хомутом 5. Кожний з дебалансів установлюється на двох роликових сферичних підшипниках 6. Таким чином, у вібраторі на 50 кол./с міститься всього шість підшипників. Оскільки навантаження в корпусі вібратора рівномірно розподіляється на шість підшипників, млин може витримувати значні напруження і від- різняється високою працездатністю.

Внутрішнє кільце кожного підшипника напресовано на шийку дебаланса, а зовнішнє запресоване в обойму 7. Обойми підтискуються одна до одної через бічні 8 і проміжні 9 кільця, які своєю внутрішньою конічною поверхнею тиснуть, як клин, на зовнішні конуси обойм. Зовнішня поверхня кілець притискується до внутрішньої поверхні труби.

Розглянутий млин призначений як для сухого, так і для мокрого помелу матеріалів при неперервному або періодичному процесі подрібнення.

При неперервному подрібненні вібраційний млин працює в замкненому циклі (рис. 58) із відбиранням подрібненого матеріалу знизу млина. Матеріал із бункера

Рис. 58. Схема установки, яка працює у замкненому циклі з

вібромлином (перший варіант)

1 елеватором 2 завантажується в бункер 3 і далі живильником 4 по трубі 5 подається у вібраційний млин 6. Подрібнений матеріал самопливом вивантажується з млина через патрубок 7 і направляється у вертикальну трубу 8. Вентилятор 9 створює в трубі 8 повітряний потік, який підхоплює матеріал, що поступає в трубу з млина. В сепараторі 10 крупні частинки випадають і по трубі 11 повертаються в млин на домелювання. Тонка фракція із сепаратора поступає в циклон 12, де й осаджується.

Відпрацьоване повітря з циклону по трубі 13 повертається до вентилятора. У схемі передбачено часткове скидання повітря по трубах 14 через циклон 15.

На рис. 59 показаний другий варіант установки неперервного помелу з відби- ранням подрібненого матеріалу у верхній частині корпусу млина.

Матеріал, який необхідно подрібнювати, подається в бункер 1. Під бункером установлений барабанний (секторний) живильник 2, який дозує матеріал, що подається в млин 3. Вентилятор 4 нагнітає в корпус млина повітря, яке, виходячи через трубу 5, виносить із собою частинки подрібненого матеріалу, що міститься у верхній частині корпусу млина. Суміш повітря і пилоподібних частинок поступає в сепаратор 6 прохідного типу, де відбувається відділення крупних частинок від дрібних. Крупні частинки повертаються в млин по трубі 7 на домелювання, а дрібні направляються потоком повітря в приймальний патрубок циклону 8. Зона подавання матеріалу в млин відділяється від зони продувки перегородкою 9.

Продуктивність вібраційних млинів у залежності від тонини помелу й властивостей матеріалу коливається у значних межах. Так, при роботі в неперервному

Рис. 59. Схема установки, яка працює у замкненому циклі

з вібромлином (другий варіант)

циклі на домелюванні цементу млин М 200 при 50 кол./с дає за годину 0,7-0,8 т цементу із середнім розміром зерен в 15-20 мкм при залишку 3-4% на ситі № 006. Той же самий млин при періодичній роботі на домелюванні барвників до тонини, що відповідає розмірам зерен до 1 мкм у кількості 97-98% у готовому продукті, дає 2,5-3,0 кг/год.

Продуктивність млина моделі М 400 вдвічі перебільшує продуктивність млина М 200.

При роботі млина з різною частотою коливань, але з однаковим споживанням енергії, продуктивність його не змінюється.