Измельчитель или мельница — это механическое устройство для измельчения различных типов материалов. Например, мельница-измельчитель используется для измельчения угля для сжигания в парогенераторных печах угольных электростанций .
Угольные измельчители можно классифицировать по скорости следующим образом: [1]
Шаровая мельница представляет собой измельчитель, состоящий из горизонтально вращающегося цилиндра длиной до трех диаметров, содержащего заряд падающих или ниспадающих стальных шаров, гальки или стержней.
Трубчатая мельница представляет собой вращающийся цилиндр длиной до пяти диаметров, используемый для тонкого измельчения руды , горной породы и других подобных материалов; материал, смешанный с водой, подается в камеру с одного конца и выходит с другого конца в виде пульпы .
Оба типа мельниц включают футеровки, которые защищают цилиндрическую конструкцию мельницы от износа. Таким образом, основными изнашивающимися деталями в этих мельницах являются сами шары и футеровки. Шары просто «потребляются» в процессе износа и должны пополняться, тогда как футеровки необходимо периодически заменять.
Шаровые и трубчатые мельницы — это низкоскоростные машины, которые измельчают уголь стальными шарами во вращающемся горизонтальном цилиндре. Из-за своей формы она называется трубчатой мельницей, а из-за использования мелющих шаров для дробления — шаровой мельницей, или оба термина — шаровая трубчатая мельница.
Эти мельницы также обозначены как пример размера BBD-4772:
Измельчение в шаровой и трубчатой мельнице производится вращающимся количеством стальных шаров путем их падения и подъема за счет вращения трубы. Шаровая загрузка может занимать от одной трети до половины общего внутреннего объема оболочки. Важной особенностью, заложенной в мельницах BBD, является ее двухконцевая работа, каждый конец обслуживает один подъем котла. Система облегчает вход сырого угля и выход пылевидного топлива с одного и того же конца одновременно. Это помогает сократить количество установок на единицу.
Шаровую трубчатую мельницу можно описать как цилиндр, изготовленный из стальных пластин с отдельными головками или цапфами, прикрепленными к концам, причем каждая цапфа опирается на подходящие подшипники для поддержки машины. Цапфы полые, чтобы обеспечить введение выгрузки материалов, подвергающихся измельчению. Корпус мельницы футерован закаленным железом, углеродистой сталью, марганцевой сталью или высокохромистыми футеровками, прикрепленными к корпусу корпуса потайными болтами. Эти футеровки изготавливаются в различных формах, так что внутренняя поверхность встречной части мельницы подходит для требований конкретного применения.
Корпуса состоят из трех частей. Промежуточный корпус соединяется с концевыми корпусами фланцевыми соединениями, а общая длина корпуса составляет 7,2 м. Футеровки крепятся к внутренней стороне корпуса мельницы (цилиндрическая часть) для защиты корпуса от ударов стальных шаров. В каждом корпусе весом 60,26 тонн находится 600 футеровок десяти вариантов. Первоначальная высота подъема футеровок составляет 55 мм, а минимально допустимая высота подъема составляет 20 мм.
Первичный воздух, поступающий в шаровую трубчатую мельницу, выполняет двойную функцию. Он используется для сушки и в качестве среды транспортировки топлива, и путем его регулирования регулируется выход мельницы. В зависимости от требований к температуре выхода пылевидного топлива, заслонки холодного и горячего воздуха регулируются для достижения правильной температуры первичного воздуха. Помимо повышения температуры угля внутри мельницы для сушки и лучшего измельчения, этот же воздух работает в качестве транспортной среды для перемещения пылевидного угля из мельницы: он проходит через кольцевое пространство между неподвижными трубами цапфы и вращающейся трубой горячего воздуха далее в классификатор. Воздух, насыщенный углем, проходит через двухконусные статические классификаторы с регулируемыми лопатками классификатора для разделения на пылевидное топливо желаемой тонкости и крупные частицы. Пылевидное топливо продолжает свой путь к угольным горелкам для сжигания. Крупные частицы, отброшенные в классификаторе, возвращаются в мельницу для другого цикла измельчения.
Чтобы избежать избыточного выметания угля из мельницы, через мельницу пропускается только часть первичного воздуха, прямо пропорциональная нагрузке котла. Кроме того, чтобы обеспечить достаточную скорость пылевидного топлива, чтобы избежать оседания в трубах, в смесительную камеру на контуре сырого угля подается дополнительное количество первичного воздуха. Этот байпасный воздух, отбираемый из первичного воздуховода, идущего в мельницу, вносит заметный вклад в сушку сырого угля за счет эффекта мгновенной сушки, в дополнение к забору пылевидного топлива с выхода мельницы для его транспортировки к классификаторам.
Выход трубчатой мельницы (отвечающий потребности котла в нагрузке) контролируется путем регулирования первичного воздушного потока. Это регулирование, путем выметания пылевидного топлива из мельницы, очень быстрое; сравнимо с реакцией на сжигание нефти, но требует поддержания уровня угля в мельнице. Схема управления контролирует уровень угля в мельнице и управляет скоростью подачи сырого угля для его поддержания. Поддержание уровня угля в мельнице обеспечивает встроенную подушку мощности пылевидного топлива для устранения коротких перерывов в контуре сырого угля.
Мельница находится под давлением, а герметичность обеспечивается камерами нагнетания вокруг вращающейся цапфы, заполненными сжатым уплотнительным воздухом. Выпуск уплотнительного воздуха из камеры нагнетания в мельницу поддерживает разделение между пылевидным топливом в мельнице и внешней атмосферой. Недостаток или отсутствие уплотнительного воздуха приведет к утечке пылевидного топлива в атмосферу. С другой стороны, избыток уплотнительного воздуха, просачивающегося в мельницу, повлияет на температуру на выходе мельницы. Таким образом, уплотнительный воздух контролируется местной регулирующей заслонкой, поддерживающей только достаточный перепад давления для герметизации.
Этот тип мельницы состоит из двух типов колец, разделенных серией больших шаров, как упорный подшипник . Нижнее кольцо вращается, в то время как верхнее кольцо давит на шары с помощью набора пружинных и регулировочных узлов или напорных плунжеров. Измельчаемый материал вводится в центр или сбоку измельчителя (в зависимости от конструкции). Когда нижнее кольцо вращается, шары вращаются по орбите между верхним и нижним кольцами, и шары катятся по слою угля на нижнем кольце. Измельченный материал выносится из мельницы потоком воздуха, проходящим через него. Размер измельченных частиц, высвобождаемых из секции измельчения мельницы, определяется сепаратором-классификатором. Если уголь достаточно мелкий, чтобы быть подхваченным воздухом, он проносится через классификатор. Более крупные частицы возвращаются для дальнейшего измельчения.
Подобно кольцевой и шаровой мельнице, вертикальная шпиндельная валковая мельница использует большие «шины» для дробления угля. Такие мельницы обычно встречаются на коммунальных предприятиях.
Сырой уголь подается гравитацией через центральную подающую трубу на шлифовальный стол, где он вытекает наружу под действием центробежной силы и измельчается между роликами и столом. Горячий первичный воздух для сушки и транспортировки угля поступает в камеру воздушного короба под шлифовальным столом и поднимается вверх через вихревое кольцо с несколькими наклонными соплами, окружающими шлифовальный стол. Воздух смешивается с углем и высушивает его в зоне шлифования и переносит измельченные частицы угля вверх в классификатор.
Мелкоизмельченный уголь выходит из выпускной секции через несколько выпускных угольных труб, ведущих к горелкам, в то время как частицы угля большего размера отбрасываются и возвращаются в зону измельчения для дальнейшего измельчения. Пирит и посторонние плотные примеси падают через сопловое кольцо и сгребаются скребковыми лезвиями, прикрепленными к помольному столу, в пиритную камеру для удаления. Механически вертикальная валковая мельница классифицируется как мельница с прикладным усилием. В секции измельчения мельницы имеется три узла шлифовальных роликов, которые установлены на загрузочной раме через точку поворота. Ролик с фиксированной осью в каждом узле роликового колеса вращается на сегментно облицованном шлифовальном столе, который поддерживается и приводится в движение планетарным редуктором, напрямую соединенным с двигателем. Усилие измельчения для измельчения угля прикладывается загрузочной рамой. Эта рама соединена вертикальными натяжными стержнями с тремя гидравлическими цилиндрами, закрепленными на фундаменте мельницы. Все силы, используемые в процессе измельчения, передаются на фундамент через редуктор и загрузочные элементы. Маятниковое движение роликовых колес обеспечивает свободу перемещения колес в радиальном направлении, что приводит к отсутствию радиальной нагрузки на корпус мельницы в процессе измельчения.
В зависимости от требуемой тонкости помола угля, для вертикальной валковой мельницы можно выбрать два типа классификатора. Динамический классификатор, который состоит из неподвижного углового узла входных лопастей, окружающего вращающийся узел лопастей или клетку, способен производить микрометрический пылевидный уголь с узким распределением размеров частиц. Кроме того, регулировка скорости вращающейся клетки может легко изменить интенсивность поля центробежной силы в зоне классификации для достижения контроля тонкости помола угля в режиме реального времени, чтобы немедленно приспособиться к изменению условий топлива или нагрузки котла. Для применений, где микрометрический пылевидный уголь не нужен, статический классификатор, который состоит из конуса, оснащенного регулируемыми лопастями, является вариантом с более низкой стоимостью, поскольку он не содержит движущихся частей. При достаточной производительности измельчения вертикальная мельница, оснащенная статическим классификатором, способна производить уголь тонкостью до 99,5% и выше (<50 меш) и 80% и выше (<200 меш), в то время как мельница, оснащенная динамическим классификатором, производит уголь тонкостью 100% (<100 меш) и 95% (<200 меш) или выше.
В 1954 году был разработан струйный измельчитель , который работает как вертикальный измельчитель, только предмет измельчается с помощью высокоскоростного воздушного воздействия. Например, принуждая уголь к углю. [2]
Подобно вертикальной валковой мельнице, она также использует шины для дробления угля. Существует два типа: мельница с глубокой чашей и мельница с мелкой чашей.
Мельница истирания представляет собой устройство для механического уменьшения размера твердых частиц путем интенсивного перемешивания суспензии измельчаемого материала и грубой мелющей среды. Например, за 10 часов измельчения были получены удельные поверхности 40 и 25 м2/г для оксида алюминия и барита, что соответствует эквивалентному сферическому диаметру 38 и 56 нм соответственно. Скорости уменьшения размера относительно крупных частиц были первого порядка и увеличивались линейно с мощностью, подводимой к мельнице. Оптимальная концентрация мелющей среды соответствовала перемещению частиц среднего размера на расстояние примерно 0,7 их диаметра до столкновения с другой такой же частицей. Мощностные характеристики мельницы истирания были по существу такими же, как у турбинного смесителя с радиальным потоком. Ламинарный поток становился нарушенным при N Re ≈ 200, в то время как турбулентный поток устанавливался при N Re > 8000. Суспензии тонких порошков демонстрировали ту же линейную зависимость средней плотности мощности, что и однофазные жидкости. Однако для крупных частиц наблюдалась другая зависимость.
Мельницы с ударным колесом предназначены для подготовки воздушно-топливной смеси угольного порошка для сжигания в топочных камерах электростанций, работающих без угля, путем сушки, измельчения, классификации и транспортировки угля. Их многоцелевая функция обычно приводит к нестабильности работы, сопровождающейся неприемлемой вибрацией. Обычно это является значительной проблемой из-за незапланированных остановок. Программа технического обслуживания мельниц с ударным колесом требует особого внимания из-за работы в нестационарных условиях. Целью данной статьи было определение параметров процесса измельчения, которые одновременно влияют на уровень и интенсивность вибрации мельницы с ударным колесом, с использованием статистических принципов в широком диапазоне рабочих условий. Данная статья [ необходимо разъяснение ] направлена на установление основ для исследования корреляции параметров процесса измельчения с вибрацией мельницы с ударным колесом, чтобы создать лучшую программу предиктивного обслуживания . Для достижения этой цели вибрация мельницы с ударным колесом при различных комбинациях выбранных параметров процесса измельчения анализируется с использованием статистических инструментов. Эксперименты проводились в различных условиях для двух идентичных, но отдельных мельниц с ударным колесом. Влияние параметров процесса измельчения, таких как электрический ток приводного двигателя, производительность мельницы, выработка котла, типы угля на вибрацию мельницы, исследуется для выявления потенциальной неисправности мельниц с ударным колесом и связанных с ними компонентов для целей предиктивного обслуживания. Результаты показали, что выбранные параметры процесса измельчения не оказывают существенного влияния на интенсивность вибрации мельницы с ударным колесом. В отличие от большинства угольных мельниц, где необходимо учитывать параметры процесса измельчения, здесь [ где? ] с ударными мельницами с ударным колесом это не так, и мониторинг состояния этих мельниц может проводиться в автономном режиме или в режиме онлайн с использованием стандартных методов мониторинга состояния вибрации.
Молотковая дробилка используется на фермах для измельчения зерна и мякины на корм животным.
Навесное оборудование, устанавливаемое на экскаватор. Обычно используется при сносе зданий для дробления больших кусков бетона.
