Принцип работы мельницы: Как работает ветряная мельница: принцип работы

Как работает ветряная мельница: принцип работы

Представьте себе парусник. Без хорошего ветра он будет практически беспомощен. Но первый сильный порыв понесет лодку по волнам на десятки километров. Наличие ветра в ваших парусах означает мотивацию и стремление что-либо сделать. Люди использовали эту фигуру речи в течение длительного времени. И она вдохновлена не только парусниками! Ветер является важной частью множества других процессов. Взять хотя бы погоду. Или воздушные шары. Или даже ветряные мельницы.

Люди использовали ветряные мельницы в течение сотен лет. Самое раннее письменное упоминание о ветряных мельницах пришло из Персии (современный Иран) в 644 году до нашей эры. Позднее они появились в Китае. Две страны, скорее всего, придумали ветряную мельницу отдельно. Однако некоторые полагают, что ветряные мельницы в Китае были впервые построены персами, которые попали туда в качестве пленников Чингисхана.

Как именно работают ветряные мельницы? Как и многие лодки, первые ветряные мельницы опирались на паруса. Когда паруса подхватывали ветер, лопасти ветряной мельницы вращались, перемещая карданный вал, который был связан с механизмами и жерновами.

Самые ранние ветряные мельницы были пост-мельницами. У них было четыре лезвия, соединенные с центральным постом. Позже башенные мельницы стали популярными в 1400-х годах. Они включали вращающуюся крышу, чтобы паруса могли лучше ловить ветер. Позже, в 1500-х годах, у коптильной мельницы было шесть или восемь сторон, вместо принятой ранее цилиндрической формы.

Многие годы люди использовали мельницы для измельчения зерна. Ветряные мельницы также помогали с поливом и другими потребностями сельского хозяйства. Позднее паровая энергетика и электричество заменили многие ветряные мельницы.

Сегодня ветряные мельницы снова набирают популярность, но уже в виде турбин. Турбины — это ветряные мельницы, которые используют энергию ветра для производства электричества. Принцип работы следующий: лопасти соединяются с валом, который вращается при достаточном ветре. Затем вал подключается к генератору для выработки электроэнергии.

Во многих уголках мира можно встретить большие группы ветряных турбин, так называемые ветряные электростанции. Ветряные электростанции наиболее распространены в областях с сильными ветрами, будь то равнины, или вблизи больших водоемов.

Традиционные ветряные мельницы могут быть не такими распространенными, как раньше, но некоторые фермы до сих пор используют их для измельчения зерна и воды для животных. И конечно, многим нравится посещать старые ветряные мельницы. Они могут быть впечатляющим зрелищем, даже если больше не используются.

Люди использовали силу ветра на протяжении тысячелетий — от парусных лодок до традиционных ветряных мельниц и теперь ветряных турбин. Как будущие люди будут использовать ветер?

1 июня 2020 | Категории: История, Технологии

Оцените статью, поделившись с друзьями

Либо с помощью кнопки:

ПонравиласьНе понравилась


Рейтинг:+2Автор статьи: Koller Просмотров:3655

Еще в разделе:

Принцип работы коллоидных мельниц и их конструкция


Коллоидные мельницы активно используются на малых, средних и крупных производствах, для выпуска продукции в больших масштабах. Они позволяют измельчать компоненты до образования частиц от 0,4 микрона, чего невозможно достичь вручную. Производители предлагают широкий выбор моделей, которые отличаются мощностью и функционалом. Давайте разберемся, по какому принципу работают мельницы и что входит в их конструкцию.



Конструкция коллоидной мельницы


В основу коллоидной мельницы входят два основных элемента. Это статор и ротор, изготовленные из инструментальной стали, отличающейся высокой прочностью и стойкостью к истиранию. Статор всегда пребывает в неподвижном состоянии, а ротор вращается вокруг своей оси, набирая скорость до 18 000 оборотов в минуту.


Корпус мельницы также выполняется из нержавеющей стали, отличается стойкостью к механическим нагрузкам и повреждениям, не деформируется со временем от постоянной вибрации. Компоненты загружаются в специальную воронку, через которую попадают в рабочую зону, где и происходит измельчение до образования однородной массы.


За тонкость помола отвечает зазор, который предусмотрен между статором и ротором. Чем он меньше по размеру, тем и частицы готового продукта мельче. Регулируется зазор вручную при помощи винта, расположенного в задней части агрегата. Для регулировки не требуется демонтировать механизм с его рабочего положения, что очень удобно в производстве во время выпуска разнотипной продукции с разной технологией.


Устанавливается коллоидная мельница на ровную поверхность, предпочтительно на пол. Важно соблюдать расстояние от мельницы до другого оборудования, чтобы обеспечивался легкий доступ к любому его механизму на случай проведения ремонтных работ. Работает агрегат от электричества. Потребление электроэнергии зависит от вида мельницы. Оборудования мокрого помола затрачивают на 30% больше электричества, чем агрегаты сухого помола.


Коллоидная мельница может использоваться, как отдельное, самостоятельное оборудование, так и в качестве одного из элементов конвейера, когда выполняется изготовление сложных продуктов с серьезной технологией производства.


Принцип помола


Существует два вида мельниц, которые отличаются по принципу помола. К ним относят:


  • сухой помол;


  • мокрый помол.


Коллоидные мельницы сухого помола имеют ротор цилиндрической формы. Их относят к устройствам центробежно-шаровым. Позволяют измельчить компоненты от 1 микрона. Работают следующим образом. При начале работы двигателя ротор вращается со скоростью до 18 000 оборотов в минуту. В рабочую зону подаются компоненты, предварительно измельченные в волчке или в куттере. За счет возникновения центробежной силы, ингредиенты разрываются на более мелкие фракции. По достижению однородной массы, полученная смесь вытекает через специальный патрубок в заранее приготовленные емкости.


Коллоидные мельницы мокрого помола обладают более высокой эффективностью, чем сухого. Имеют в своей конструкции ротор конической формы. Позволяют получить частицы компонентов размером от 0,4 до 1 микрона. Работают следующим образом. В рабочую емкость поступает жидкость с частицами измельчаемых веществ. Благодаря наличию ротора конической формы, твердые частицы перетираются до 1 микрона и выходят через специальное отверстие вместе с жидкостью. Диспергирование ингредиентов достигается благодаря образованию тонкой пленки на поверхностях подвижных и неподвижных элементов (статора и ротора).


Обратите внимание, что некоторые модели коллоидных мельниц предусматривают наличие основных элементов с рифленой поверхностью, которые ускоряют процесс измельчения компонентов в несколько раз. Также существуют агрегаты с рубашкой, которая позволяет нагревать и охлаждать обрабатываемые вещества, в случаях, когда этого требует технология производства. Такие мельницы считаются универсальными и могут выполнять большое количество функций, заменяя несколько отдельных механизмов.



Применение коллоидных мельниц


Коллоидные мельницы имеют весьма широкую область применения. Чаще всего они используются в пищевой промышленности для изготовления продуктов, таких как кетчуп, майонез, творожная масса, паштеты, закуски. Также агрегаты применяют для производства ореховой пасты или масла. Используются для изготовления джема, мороженного, соевой пасты, фарша, сосисок и других колбасных изделий. В некоторых случаях мельницы применяют для измельчения чая, кофе, кунжута, специй и приправ.


В фармацевтике оборудование используют для изготовления кремов, мазей, суспензий и сиропов, эмульсий и других медикаментов, которые выпускаются в жидком или сухом перемолотом виде. Также коллоидные мельницы используют для измельчения определенных групп веществ, которые после формируют в виде таблеток или капсул.


В строительной сфере деятельности механизмы востребованы для приготовления разного рода растворов, красок, эмульсий и строительных лаков для покрытия поверхностей. С их помощью изготавливают битумы, отделочные жидкие материалы, штукатурку, шпаклевку и многое другое.


Также известно широкое применение коллоидных мельниц в косметологии. С их помощью производят крупными партиями крема, бальзамы, шампуни, жидкое мыло, зубную пасту. Они позволяют приготовить скрабы, пилинги, маски для волос и лица, косметические препараты, используемые в салонах красоты и парикмахерских. Особенно отмечаются краски для волос, осветлители, препараты для чистки, кератин, ботокс и так далее.


Коллоидные мельницы также пользуются популярностью в химической промышленности. Благодаря им выпускают моющие средства, спреи, мыльные растворы, хлорку и другие вещества, которые имеют жидкую консистенцию.

Принцип, конструкция, работа, использование, достоинства и недостатки молотковой мельницы, шаровой мельницы и жидкостной мельницы: Pharmaguideline

Молотковые мельницы работают по прямому принципу. Для дробления материала нужен подходящий двигатель, дробильные молотки и ножи.

Молотковая мельница

Принципы

Молотковые мельницы работают по прямому принципу. Для дробления материала нужен подходящий двигатель, дробильные молотки и ножи. Молоток быстро движущегося ротора ударяет по неподвижному порошковому слою, который создается ударом. Молотковые мельницы измельчают материалы между молотками и корпусом, а затем просеивают их до тех пор, пока они не станут достаточно мелкими, чтобы пройти через сито на дне. Молотковая мельница может работать как с волокнистыми, так и с хрупкими материалами, но для волокнистых материалов могут потребоваться выступающие части на корпусе, чтобы обеспечить движение резания.

Конструкция

На рисунке показана конструкция молотковой дробилки. Существует два типа молотковых мельниц: с горизонтальным и вертикальным валом. Износостойкие материалы используются для ударных поверхностей, таких как haustellate или carboy, которые затем покрываются сталью или нержавеющей сталью, чтобы сделать их устойчивыми к истиранию. Фармацевтические препараты можно обрабатывать молотками из нержавеющей стали.

Форма молотка может быть разной. Стремя и перекладина — две самые основные формы. Для грануляции таблеток используются молотки в форме стержней. На каждой стороне лезвий молотка могут быть плоские или острые края. Имеются качающиеся или жесткие молотки. Наличие свободно вращающегося грохота означает, что зазор между молотками и грохотом будет увеличиваться, если в мельнице происходит чрезмерное налипание. Закрытая камера окружает сетчатый экран или сетку, через которую проходит материал. У него нет тканых экранов. В качестве экрана используется металлический лист с отверстиями или щелями разной толщины.

Рабочий

Частицы попадают в камеру дробления через механизм подачи. Молотковые мельницы могут использовать гравитационную или дозирующую систему для подачи, в зависимости от конструкции молота. В тех случаях, когда важна однородность продукта, рекомендуются системы дозирования, поскольку они исключают все переменные, которые могут повлиять на качество выходного продукта. Хорошим примером здесь служит пневматический поворотный клапан, расположенный между камерой дробления и загрузочным бункером. Подача частиц в камеры дробления происходит исключительно под действием силы тяжести.

Включение и выключение машины контролируется блоком управления. Также можно управлять двигателем и системой подачи. Несколько фрезерных станков для фармацевтической промышленности оснащены дисплеем, чтобы пользователи могли контролировать все процессы. Мельница работает на высоких скоростях, в диапазоне от 2500 до 60000 оборотов в минуту. Молотки обычно вращаются против часовой стрелки или по часовой стрелке на горизонтальных валах. На это может повлиять вращение ротора.

Применение

  • Перерабатывает влажные или сухие гранулы и диспергирует порошки в фармацевтической промышленности.
  • Лекарственные травы, сахар и фармацевтическое сырье можно измельчать с помощью машины.
  • Кору, листья и корни лекарственных растений можно измельчить с помощью этого химиката.
  • Активные фармацевтические ингредиенты (АФИ), вспомогательные вещества и т. д. измельчаются с использованием этого процесса.

Достоинства

  • Этот метод позволяет производить верхушки определенных размеров без использования системы дробления замкнутого цикла.
  • Самоклассификация алгоритма приводит к разумному количеству распределений размера с наименьшим количеством штрафов.
  • Он занимает мало места
  • Удар тупым молотком — лучший способ разрушения твердых материалов.
  • С помощью этого станка можно измельчать различные материалы.
  • Установка и эксплуатация станка просты, а его работа непрерывна.
  • Уход и очистка просты.
  • Доступная цена
  • Изготовить его на месте проще благодаря простоте изготовления.

Недостатки

  • Абразивные и очень твердые материалы нельзя мелко шлифовать из-за чрезмерного износа.
  • Из-за избыточного тепла, выделяемого при загрязнении мельницы, липкие или пластмассоподобные легкоплавкие материалы не могут быть обработаны в мельнице.
  • Можно повредить мельницу, если не контролировать скорость подачи.
  • Посторонние материалы, такие как камни и металлы, могут попасть в материал из-за неадекватных процессов искажения
  • Экран может засориться.

Шаровая мельница

Принципы

Шаровые мельницы, иногда называемые галечными мельницами или барабанными мельницами, представляют собой мельницы, которые имеют форму цилиндрических сосудов, содержащих шары, установленных на металлической раме, которая может вращаться вокруг своей продольной оси. В зависимости от подачи и размера мельницы шары разного диаметра занимают от 30 до 50 % объема мельницы. Разбивая грубые кормовые материалы, шарики меньшего размера уменьшают пустое пространство между шариками, что приводит к получению более мелких продуктов. Материал измельчается как ударом, так и истиранием в шаровых мельницах.

Конструкция

Шаровые мельницы состоят из полых цилиндров, подвешенных на валах и вращающихся вокруг горизонтальных осей. Для изготовления цилиндра можно использовать металл, фарфор или резину. В цилиндр помещается шарик или камешек. Объем цилиндра занят шариками от 30 до 50%. В зависимости от размера подачи и диаметра цилиндра диаметр шариков будет разным. Эти шарики имеют диаметр от 2 до 15 см. Для шаров можно использовать нержавеющую сталь, фарфор и металл. Шар используется для измельчения пищи.

Рабочий

Материалы для измельчения хранятся в полых цилиндрах. Материал заполняет объем 60%. Цилиндр наполняют шариками и затем закрывают крышкой. В мельнице происходит вращение. Необходимо учитывать скорость вращения. Низкая скорость приведет к очень небольшому уменьшению размера, потому что шары будут скользить или катиться друг по другу. Из-за центробежной силы шарики будут отбрасываться о стенку цилиндра на высоких скоростях и не будут притираться к ней. Критическая скорость шаровой мельницы составляет 2/3 скорости, при которой происходит центрифугирование. Критическая скорость шаровой мельницы составляет 2/3 скорости, при которой происходит центрифугирование. В результате частицы между шариками ударяются друг о друга и между ними происходит истирание, в результате чего уменьшение размера становится максимальным. В большинстве случаев истирание между шариками происходит со скоростью 0,5 цикла в секунду (cps).

Использование

Диапазон от 5 до 100 мм.
Можно производить парентеральные и офтальмологические препараты.

Достоинства

  • Можно получить очень мелкий порошок.
  • Сухой и мокрый методы измельчения одинаково подходят.
  • Поскольку для измельчения используются закрытые цилиндры, возможно измельчение токсичных веществ.
  • Стерильные условия можно поддерживать с помощью закрытых цилиндров.
  • По сравнению с другими мельницами шаровые мельницы недороги в установке, эксплуатации и обслуживании.
  • Возможна как периодическая, так и непрерывная работа.
  • Шлифовальные наполнители недороги.
  • Недорогая установка и производство.

Недостатки

  • Шаровые мельницы очень шумные, особенно при использовании металлических цилиндров.
  • Шаровая мельница занимает много времени.
  • Шаровые мельницы не могут измельчать липкий волокнистый материал. Эти материалы могут осаждаться на стенках мельницы, вызывая проблемы.
  • Существует возможность загрязнения продукта из-за износа шариков и внутренней поверхности цилиндра.

Жидкостная энергетическая мельница

Принцип

Плавающая энергетическая мельница также известна как микронизатор или струйная мельница, поскольку она имеет полый тор. Он имеет диаметр от 20 мм до 200 мм, в зависимости от высоты петли. Истирание и столкновение используются для измельчения частиц друг с другом. Форсунки высокого давления в нижней части контура впрыскивают жидкости или мелющие газы, обычно воздух или инертный газ, в виде струи высокого давления. По мере ускорения частиц порошка выпускаются высокоскоростные струи. Кинетическая энергия воздуха и турбулентность создают частицы размером от двух до десяти микрометров в результате столкновений частиц и контакта частиц со стенками. Когда имеет место псевдоожиженный эффект, частицы транспортируются в классификатор по размеру, где они сохраняются до тех пор, пока они не станут достаточно маленькими, чтобы их можно было удалить.

Строительство

Имеются петли из труб диаметром от 20 до 200 мм. Эта петля может достигать высоты до 2 метров. В нижней части трубы установлено несколько насадок. Обычно имеется от двух до шести шлифовальных сопел. В пункте сбора есть классификатор. Обычно это достигается с помощью сжатого воздуха.

Рабочий

Форсунка в нижней части контура впрыскивает воздух под очень высоким давлением. Обычно используется сжатый воздух с давлением от 600 килопаскалей до 1,0 МПа. Из-за высокой скорости воздуха возникает турбулентность. Подача твердых частиц в поток создает турбулентность. Турбулентность заставляет частицы сталкиваться и тереться друг о друга. Включив в процесс классификатор, система собирает только мелкие частицы для переработки в продукты, а более крупные частицы отправляются обратно в воздушный поток для дальнейшего измельчения. Для подачи на мельницу сырье измельчают и просеивают до размера 100 меш. Производится продукт размером 5 мм или меньше.

Использование

Гриофульвин (препарат, используемый для борьбы с грибковыми инфекциями), антибиотики и т. д. можно измельчать таким образом, когда требуется мелкий порошок.

Достоинства

  • Благодаря отсутствию выделяемого в мельнице тепла можно перерабатывать термолабильные вещества.
  • При этом получаются более мелкие частицы, чем при использовании традиционных методов измельчения.
  • Не содержит никаких загрязнений.
  • Азот можно использовать вместо обычного воздуха для материалов, чувствительных к кислороду, или для материалов, чувствительных к влаге.

Недостатки

  • Не рекомендуется измельчение мягких волокнистых материалов.
  • Очень дорого.

Получить тематические печатные документы в формате pdf Посмотреть здесь

Понимание основного принципа работы молотковых дробилок

Промышленные молотковые мельницы

используются для измельчения частиц при обработке материала. Хотя конструкции машин различаются, основной принцип работы молотковой мельницы остается неизменным — равномерное измельчение заполнителя сырья достигается повторными ударами молотков, закрепленных на вращающемся валу. Будь то кофейные зерна или титан, молотковые мельницы могут эффективно измельчать, измельчать, дробить или измельчать любое сырье до желаемого результата при ударе.

Базовая технология измельчения и эволюция молотковых мельниц

Измельчение использовалось в течение тысяч лет для измельчения грубого материала в мелкий порошок, в первую очередь подумайте о зернах, таких как пшеница, или минералах, таких как соль. С появлением промышленного измельчения за последние пару столетий молотковая мельница превратилась из грубого устройства, используемого для дробления камня, в современную машину, используемую для обработки материалов во многих отраслях промышленности.

Благодаря многочисленным итерациям конструкции основные аспекты молотковых дробилок остались прежними. Различное количество молотков поддерживается между жесткими пластинами, установленными на вращающемся валу. Молотки, установленные горизонтально или вертикально, свободно вращаются вокруг вала для дробления заполнителя, подаваемого в камеру измельчения сверху. Затем он постепенно измельчается между измельчающими элементами (кожухом и подбарабаньем) и, наконец, выходит из камеры измельчения на дне под действием силы тяжести.

Внутри размольного корпуса сырье измельчается не только повторяющимися ударами молотка, но и стенками размольной камеры и ударами частиц о частицы. Специально разработанные металлические экраны или стальные решетки классифицируют материал и выгружают его после того, как он будет уменьшен до желаемого размера. Более тяжелые и сыпучие материалы могут легко покинуть устройство под действием силы тяжести. Материалы с более низкой плотностью обычно удаляются с помощью пневматического всасывания. Материал не выгружается из мельницы до тех пор, пока он не пройдет через отверстия в металлическом сите или стальной решетке. Это обеспечивает консистенцию и однородный размер частиц.

Другие факторы, влияющие на конструкцию молотковых мельниц, включают размер корпуса, ротор, размер молотка, тип экрана или решетки и скорость вращения. Например, более высокие обороты ротора увеличивают центробежную силу молотков, что увеличивает силу удара каждого удара по материалу. Число оборотов в минуту и ​​энергия, высвобождаемая за счет центробежной силы, объединяются для достижения желаемого уменьшения количества частиц сырья, подаваемого в корпус.


 


Требования к производительности молотковой мельницы

Требования к производительности любой молотковой дробилки связаны с перерабатываемым сырьем. Размер и тип оборудования, необходимого для обработки сырья, в прямом и переносном смысле влияют на свойства и физическую структуру сырья. Вам не понадобится та же молотковая машина для производства смеси для кека, что и для обработки угля.

В современных промышленных молотковых мельницах высокая производительность и энергоэффективность являются важными требованиями к любой машине. Однако достижение однородного размера частиц имеет важное значение для всех промышленных и пищевых применений. Развитие технологии грохота повысило качество конечного продукта и производительность оборудования. В частности, система полноэкранного проектирования Prater распределяет сырье по всей доступной площади грохота для равномерного удара молотком и измельчения, что приводит к увеличению пропускной способности без увеличения потребляемой мощности.

Настройка конструкции молотковой мельницы для вашего применения

Простота конструкции позволяет выполнять обработку широкого спектра материалов, используемых во многих отраслях промышленности.