WO2012126453A2 - Betriebsverfahren für eine strahlmühlenanlage und strahlmühlenanlage - Google Patents

Betriebsverfahren für eine strahlmühlenanlage und strahlmühlenanlage Download PDF

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WO2012126453A2
WO2012126453A2 PCT/DE2012/000194 DE2012000194W WO2012126453A2 WO 2012126453 A2 WO2012126453 A2 WO 2012126453A2 DE 2012000194 W DE2012000194 W DE 2012000194W WO 2012126453 A2 WO2012126453 A2 WO 2012126453A2
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Roland Nied
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Netzsch-Condux Mahltechnik Gmbh
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B02—CRUSHING, PULVERISING, OR DISINTEGRATING; PREPARATORY TREATMENT OF GRAIN FOR MILLING
    • B02C—CRUSHING, PULVERISING, OR DISINTEGRATING IN GENERAL; MILLING GRAIN
    • B02C19/00—Other disintegrating devices or methods
    • B02C19/06—Jet mills
    • B02C19/068—Jet mills of the fluidised-bed type
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B02—CRUSHING, PULVERISING, OR DISINTEGRATING; PREPARATORY TREATMENT OF GRAIN FOR MILLING
    • B02C—CRUSHING, PULVERISING, OR DISINTEGRATING IN GENERAL; MILLING GRAIN
    • B02C19/00—Other disintegrating devices or methods
    • B02C19/06—Jet mills
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B02C—CRUSHING, PULVERISING, OR DISINTEGRATING IN GENERAL; MILLING GRAIN
    • B02C23/00—Auxiliary methods or auxiliary devices or accessories specially adapted for crushing or disintegrating not provided for in preceding groups or not specially adapted to apparatus covered by a single preceding group
    • B02C23/08—Separating or sorting of material, associated with crushing or disintegrating

Definitions

  • the present invention relates to an operating method for a jet mill plant according to the preamble of claim 1 and a jet mill plant according to the preamble of claim 8.
  • ⁇ 10 bar (abs) as operating means is advantageous or necessary.
  • the use of high-energy steam as a resource is advantageous to ensure a sharp upper grain boundary in the range of 1 micron to 2 microns, which is preferable because of the physical properties of water vapor.
  • the "global" energy input with water vapor is significantly higher, especially around a factor of 1.6, than with technical gases, such as air.
  • the use of water vapor per se may be desirable, for example, because of its inert properties or because of surface-specific effects, which for example lead to an improvement in flowability.
  • the traditional production of superheated steam in a boiler plant is often uneconomic at low pressure. Lich, because the usable enthalpy difference is disadvantageously small compared to the lost enthalpy of evaporation.
  • the present invention has and aims to provide an economical way of providing superheated steam in a jet mill plant and its method of operation.
  • an operating method for a jet mill plant wherein as operating means for a jet mill superheated steam of low pressure (2 to 2).
  • the expanded water vapor at the suction side of the compressor has a pressure of about 1 bar and a temperature of about 105 to 115 ° C.
  • the compressor is designed in one stage.
  • a single-stage compressor has the particular advantage that the compression caused by standing heat is completely available for use. Multi-stage compressors require intercooling, otherwise the thermal load of the following stages will be too high.
  • it can be provided with preference that, by injecting water into the compressor, the temperature of the compressed water vapor downstream of the compressor is pressure-controlled so that superheated steam is present. In particular, the steam temperature on the outlet side of the compressor is between approx.
  • Yet another preferred embodiment is that in a jet mill plant, the jet mill with a
  • the invention further provides a jet mill installation with a jet mill designed for operation with superheated low pressure steam (2 to 10 bar), a jet mill water vapor discharge, a compressor and a jet mill steam supply, together with the jet mill, forming a cycle for water vapor, so that water vapor from the jet mill via the compressor to the pressure and temperature in a circle is returned back to the jet mill.
  • the relaxed water vapor at the suction side of the compressor has a pressure of about 1 bar and a temperature of about 105 to 115 ° C.
  • the compressor is designed in one stage.
  • the temperature of the compressed steam after the compressor is pressure-dependent controlled by water injection into the compressor so that superheated steam is present.
  • This may in particular be provided such that the steam temperature on the outlet side of the compressor between about 180 ° C (2 bar) and about 250 ° C (10 bar).
  • Yet another preferred embodiment of the jet mill according to the invention is that with a saturated steam generator on the suction side of the compressor water vapor is supplied to compensate for leakage steam loss in the circuit.
  • the jet mill system includes a jet mill with a classifier shaft and a bearing housing and with a classifying wheel and a fine-material outlet housing, and that the supply of the seals between
  • the water vapor is circulated.
  • the water vapor after the jet mill is accordingly cleaned in a filter and a downstream police filter supplied to the compressor for pressure increase.
  • the inlet conditions in the compressor are preferably p »1 bar and T ⁇ 105 to 115 ° C.
  • the steam temperature rises.
  • a ⁇ of up to 200 ° C can be achieved in a single-stage compressor.
  • an outlet temperature of 180 to 250 ° C (depending on the pressure) is achieved.
  • FIG. 1 shows a schematic and partially sectioned illustration of a first embodiment of a jet mill installation with a fluidized-bed jet mill
  • FIG. 2 shows, in a schematic sectional view, enlarged in relation to FIG. 1, the fluidized bed jet mill of the first exemplary embodiment of the jet mill installation from FIG. 1, FIG.
  • Fig. 3 shows in a schematic and partially sectioned view a second embodiment of a jet mill plant with a fluidized bed jet mill
  • Fig. 4 shows a schematic sectional view of an embodiment of a spiral jet or dense bed jet mill from a jet mill plant according to the invention, as shown schematically in Fig. 1 or in Fig. 3 is shown.
  • Fig. 1 is shown schematically and partially cut with water or superheated steam as a grinding gas or steam jet mill system 1 shown, which includes a jet mill 2, the enlarged shown again separately in Fig. 2 in a sectional view is shown schematically and in the present
  • the first embodiment is merely an example of a fluidized bed jet mill 2F, since the present invention is not based on the use of a
  • Fluidized bed jet mill 2F is limited in a jet mill plant according to the invention.
  • the jet mill 2 contains in the usual way, inter alia, a mill housing 3, a grinding steam inlet 4, a sifter shaft 5, a bearing housing 6 for the sifter shaft 5, a classifying wheel 7 and a fine material outlet housing 8 for a grinding stock outlet 9 to which a product filter 10 is assigned.
  • the further embodiment of the present invention in the first embodiment of the fluidized bed jet mill 2F and generally a jet mill 2 is within the scope of the conventional and will not be discussed in detail here, since any technically possible designs and variants with the invention are otherwise to combine.
  • the fine material obtained by the grinding process is separated from the milling gas, ie from the water vapor, which then in particular for further purification in a police filter 11th from where it is further led into a compressor 12.
  • the compressor 12 is a single-stage compressor.
  • a single-stage compressor has the particular advantage that the heat generated by the compression is completely available for use. If a multi-stage compressor is used, an intermediate cooling must be provided, otherwise the thermal load of subsequent stages will be too high.
  • the grinding steam is guided at a correspondingly elevated temperature to the jet mill 2, where it is introduced into the grinding process via nozzles 13.
  • the superheated steam obtained by the compressor 12 is preferably also used as flushing steam for a scavenging gap 15 of the classifying shaft 5 and a scavenging gap 16 of the classifying wheel 7 (see Fig. 2), thereby also sealing between the classifier shaft 5 and the bearing housing 6 as well as realized between classifying wheel 7 and fines outlet housing 8 with correspondingly hot steam.
  • water vapor is thus made available and used as grinding gas via the nozzles 13 in the jet mill 2.
  • the water vapor cools and ultimately enters the fines outlet housing 8 together with ground fines and leaves the jet mill 2 through the grinding material outlet 9, internally or externally is associated with the product filter 10 with respect to the mill housing 3, in which the millbase obtained is separated from the grinding gas, ie the cooled water vapor.
  • the product filter 10 is arranged outside the mill housing 3, an outlet line 17 is provided between the grinding stock outlet 9 and the product filter 10, from which the ground material can be removed or led out in any usual way.
  • a compressor supply line 19 is supplied to the compressor 12.
  • a generator supply line 20 can be fed by the steam from a saturated steam generator 21, which is fed by a fresh water supply line W, in the compressor supply line 19.
  • fresh water here means only that with respect to the system of the jet mill plant 1 fresh, so coming from external additional and not used in the process water is used and says nothing about the water quality in the rest.
  • the steam from the saturated steam generator 21 fulfills two functions. On the one hand, with the saturated steam generator 21, the steam required for commissioning the jet mill installation 1 is made available. On the other hand, during operation of the jet mill 1 leakage losses caused by vanishing steam can be at least partially offset just by the particular small saturated steam generator 21, the steam leakage amount or at least a portion thereof on the suction side of the compressor 12, ie fed into the compressor supply line 19 , The heated by the pressure increase in the compressor 12 steam passes from the compressor 12 through a Kompressorialitung 22 in a nozzle feed line 23 and from there via the Mahldampfeinlass 4 of the mill housing 3 to the nozzles 13 in the jet mill, where the heated water vapor is used as the grinding gas in the grinding process. Thus, in the jet mill 1, the water vapor is circulated and, after the jet mill 2, is accordingly supplied in the product filter 10 and the downstream police filter 11 to the compressor 12 for pressure increase.
  • the inlet conditions in the compressor 12 are in the present embodiment p »1 bar and T ⁇ 105 to 115 ° C. Depending on the pressure increase in the compressor 12, the steam temperature rises. Theoretically, in a single stage compressor 12, a ⁇ T of up to 200 ° C can be achieved. At the desired low pressures of 2 to 10 bar, an outlet temperature of the water vapor from the compressor of 180 to 250 ° C (depending on the pressure ⁇ is achieved.
  • this outlet temperature is additionally set by injecting water during compression in the compressor 12, which comes from a water injection line E.
  • a Kreisdampfanläge unavoidable leakage losses in the amount of 5 to 8% of the circulating amount of steam are at least partially compensated. If this is not sufficient, for example, the shortage on the suction side of the compressor 12 can be fed by the (small) saturated steam generator 21.
  • the second embodiment of the jet mill 1 according to FIG. 3 agrees with the first embodiment of the jet mill 1 according to FIG. 1 and will therefore not be described again in detail but instead it will be related to the representations of all other characteristics FIGS. 1 and 2 relating to the first embodiment of the jet mill 1 reference.
  • the steam leaving the compressor 12 at the required temperature is conducted via the compressor discharge line 22 and the nozzle feed line 23 to the grinding steam inlet 4 and then further to the nozzles 13 and thus enters the grinding process, which closes the cycle.
  • FIG. 4 schematically shows, in section, a spiral jet or dense bed jet mill 2D, as used as a jet mill 2 in a jet mill 1 according to the invention.
  • Fluidized bed jet mill 2F according to FIGS. 1 and 2 and 3 can be used.
  • the corresponding inlets and outlets of the spiral jet or dense bed jet mill 2D analogous to those of the fluidized bed jet mill 2F according to FIGS. 1 and 2 and 3, can be connected to the outlet line 17 from the grinding stock outlet 9 and the product filter 10, to the nozzle feed line 23 to the nozzles 13 the Wellenen Whyspaltzutechnisch 25 to the rinsing gap 15 of the sifter shaft 5 between Sich- 5 and bearing housing 6 and to the Rad Togetherspaltzutechnisch 26 are connected to the rinsing gap 16 of the classifying wheel 7 between classifying wheel 7 and fines 8 to integrate the spiral jet or dense bed jet mill 2D in the jet mill installation 1 according to FIGS. 1 and 3.
  • the spiral jet or dense-bed jet mill 2D also has a jet mill 2 in the jet mill 1 and the like.
  • the mill housing 3, the grinding steam inlet 4, the sifter shaft 5, the bearing housing 6 for the sifter shaft 5, the sifting wheel 7 and the fines outlet housing 8 for the Mahlgutauslass 9, the product filter 10 is associated.
  • the further embodiment of the spiral jet or dense bed jet mill 2D as jet mill 2 provided in the present exemplary embodiment is within the scope of what is technically customary and will not be explained in detail here, as any technically possible designs and variants are otherwise to be combined with the invention.

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Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Betriebsverfahren für eine Strahlmühlenanlage (1), wobei als Betriebsmittel für eine Strahlmühle (2) überhitzter Wasserdampf niederen Druckes (2 bis 10 bar) verwendet wird und der Wasserdampf nach der Strahlmühle (2) und der Trennung von Mahlgut über einen Kompressor (12) zur Druck- und Temperaturüberhöhung im Kreis wieder in die Strahlmühle (2) zurück geführt wird. Weiter schafft die Erfindung eine Strahlmühlenanlage (1) mit einer Strahlmühle (2), die zum Betrieb mit überhitztem Wasserdampf niederen Druckes (2 bis 10 bar) ausgelegt ist, wobei eine Strahlmuhlenwasserdampfableitung (Auslassleitung 17, Brauchdampfableitung 18, Kompressorzuleitung 19), ein Kompressor (12) und eine Strahlmühlenwasserdampfzuleitung (Kompressorableitung 22, Mahldampfeinlass 4, Düsenzuleitung 23) zusammen mit der Strahlmühle (2) einen Kreislauf für Wasserdampf bilden, so dass Wasserdampf aus der Strahlmühle (2) über den Kompressor (12) zur Druck- und Temperaturüberhöhung im Kreis wieder in die Strahlmühle (2) zurück geführt wird.

Description

Betriebsverfahren für eine Strahlmühlenanlage
und Strahlmühlenanlage
Beschreibung
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Betriebsverfahren für eine Strahlmühlenanlage nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 und eine Strahlmühlenanlage nach dem Oberbegriff des Anspruchs 8.
Bei Strahlmühlen gibt es Anwendungen, für die die Verwendung von überhitztem Wasserdampf insbesondere bei einem Druck von
< 10 bar(abs) als Betriebsmittel vorteilhaft oder erforderlich ist. Beispielsweise ist die Verwendung von hochenergetischem Wasserdampf als Betriebsmittel von Vorteil, um eine scharfe Oberkornbegrenzung im Bereich von 1 μm bis 2 μm sicherzustellen, was aufgrund der physikalischen Eigenschaften von Wasserdampf mit Vorzug darstellbar ist. Auch ist, selbst bei sehr niedrigen Betriebsdrücken von < 2 bar(abs) der "globale" Energieeintrag mit Wasserdampf deutlich höher, insbesondere etwa um einen Faktor 1,6, als mit technischen Gasen, wie z.B. Luft. Schließlich kann der Einsatz von Wasserdampf per se beispielsweise wegen seiner inerten Eigenschaften oder wegen oberflächenspezifischen Effekten erwünscht sein, die z.B. zu einer Verbesserung der Fließfähigkeit führen . Die klassische Herstellung von überhitztem Wasserdampf in einer Kesselanlage wird jedoch bei niedrigem Druck häufig unwirtschaft- lich, da die nutzbare Enthalpiedifferenz im Vergleich zur verlorenen Verdunstungsenthalpie unvorteilhaft klein wird.
Die vorliegende Erfindung hat und erreicht das Ziel, eine wirt- schaftliche Weise zur Bereitstellung von überhitztem Wasserdampf bei einer Strahlmühlenanlage und deren Betriebsverfahren zu schaffen .
Dieses Ziel wird mit einem Betriebsverfahren für eine Strahlmüh- lenanlage gemäß dem Anspruch 1 sowie einer Strahlmühlenanlage gemäß dem Anspruch 8 erreicht .
Gemäß der Erfindung wird somit ein Betriebsverfahren für eine Strahlmühlenanlage geschaffen, wobei als Betriebsmittel für eine Strahlmühle überhitzter Wasserdampf niederen Druckes (2 bis
10 bar) verwendet wird und der Wasserdampf nach der Strahlmühle und der Trennung von Mahlgut über einen Kompressor zur Druck- und Temperaturüberhöhung im Kreis wieder in die Strahlmühle zurückgeführt wird.
In den vorliegenden Unterlagen enthaltene Druckangaben sind immer im SI -System und werden zur Vereinfachung in "bar" angegeben, womit somit immer "bar(abs) " gemeint ist. Vorteilhafterweise kann weiter vorgesehen sein, dass der entspannte Wasserdampf an der Saugseite des Kompressors einen Druck von etwa 1 bar und eine Temperatur von etwa 105 bis 115 °C aufweist . Eine weitere bevorzugte Ausgestaltung besteht darin, dass der Kompressor einstufig ausgeführt ist . Ein einstufiger Kompressor hat den besonderen Vorteil, dass die durch die Verdichtung ent- stehende Wärme vollständig zur Nutzung zur Verfügung steht. Mehrstufige Kompressoren bedürfen einer Zwischenkühlung, da sonst die thermische Belastung der Folgestufen zu hoch wird. Noch weiter kann mit Vorzug vorgesehen sein, dass durch Wasser- eindüsung in den Kompressor die Temperatur des verdichteten Wasserdampfes nach dem Kompressor druckabhängig so gesteuert wird, dass überhitzter Dampf vorliegt. Insbesondere liegt die Dampftem- peratur auf der Austrittsseite des Kompressors zwischen ca.
180 °C (2 bar) und etwa 250° C (10 bar) . Die Temperaturerhöhung in einem Kompressor ist druckabhängig: je höher das Druckverhältnis, desto mehr Abwärme. Durch die Wassereindüsung soll der Druck nicht beeinflusst werden. Weiterhin ist es bevorzugt, wenn mit einem Sattdampferzeuger auf der Saugseite des Kompressors Wasserdampf zum Ausgleich von Leckdampfverlust in der Kreisanlage zugeführt wird.
Noch eine weitere vorzugsweise Ausgestaltung besteht darin, dass bei einer Strahlmühlenanlage, die eine Strahlmühle mit einer
Sichterwelle und einem Lagergehäuse sowie mit einem Sichtrad und einem Feingutaustrittsgehäuse enthält, die Versorgung der Abdichtungen zwischen Sichterwelle und Lagergehäuse sowie zwischen Sichtrad und Feingutaustrittsgehäuse mit Heißdampf erfolgt.
Durch die Erfindung wird ferner eine Strahlmühlenanlage mit einer Strahlmühle geschaffen, die zum Betrieb mit überhitztem Wasserdampf niederen Druckes (2 bis 10 bar) ausgelegt ist, wobei eine Strahlmühlenwasserdampfableitung, ein Kompressor und eine Strahl - mühlenwasserdampfzuleitung zusammen mit der Strahlmühle einen Kreislauf für Wasserdampf bilden, so dass Wasserdampf aus der Strahlmühle über den Kompressor zur Druck- und Temperatur- überhöhung im Kreis wieder in die Strahlmühle zurück geführt wird .
Eine vorzugsweise Weiterbildung davon besteht darin, dass der entspannte Wasserdampf an der Saugseite des Kompressors einen Druck von etwa 1 bar und eine Temperatur von etwa 105 bis 115 °C aufweist .
Weiterhin kann mit Vorzug und denselben vorteilen, wie oben zur verfahrensmäßigen Ausgestaltung angegeben ist, vorgesehen sein, dass der Kompressor einstufig ausgeführt ist.
Ferner ist es bevorzugt, wenn die Temperatur des verdichteten Wasserdampfes nach dem Kompressor druckabhängig durch Wasserein- düsung in den Kompressor so gesteuert wird, dass überhitzter Dampf vorliegt. Dies kann insbesondere derart vorgesehen sein, dass die Dampftemperatur auf der Austrittsseite des Kompressors zwischen ca. 180 °C (2 bar) und etwa 250° C (10 bar) liegt. Noch eine andere vorzugsweise Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Strahlmühlenanlage besteht darin, dass mit einem Sattdampferzeuger auf der Saugseite des Kompressors Wasserdampf zum Ausgleich von Leckdampfverlust in der Kreisanlage zugeführt wird. Es kann ferner mit Vorzug vorgesehen sein, dass die Strahlmühlenanlage eine Strahlmühle mit einer Sichterwelle und einem Lagergehäuse sowie mit einem Sichtrad und einem Feingutaustrittsgehäuse enthält, und dass die Versorgung der Abdichtungen zwischen
Sichterwelle und Lagergehäuse sowie zwischen Sichtrad und Fein- gutaustrittsgehäuse mit Heißdampf erfolgt. Erfindungsgemäß wird somit der Wasserdampf im Kreis geführt. Insbesondere wird der Wasserdampf nach der Strahlmühle entsprechend in einem Filter und einem nachgeschalteten Polizeifilter gereinigt dem Kompressor zur Druckerhöhung zuzuführen. Die Eintritts - bedingungen in den Kompressor sind dabei vorzugsweise p » 1 bar und T ≈ 105 bis 115 °C. Abhängig von der Druckerhöhung im Kompressor steigt die Dampftemperatur an. Theoretisch kann in einem einstufigen Kompressor ein ΔΤ von bis zu 200°C erreicht werden. Bei den angestrebten niedrigen Drücken von 2 bis 10 bar wird eine Austrittstemperatur von 180 bis 250 °C (abhängig vom Druck) erreicht. Diese kann zusätzlich dadurch eingestellt werden, indem während der Verdichtung Wasser eingespritzt wird. Damit werden in vorteilhafter weise gleichzeitig die in einer Kreisdampfanläge unvermeidlichen Leckverluste in Höhe von 5 bis 8 % der umlaufen- den Dampfmenge zumindest zum Teil ausgeglichen. Ist das nicht ausreichend, kann insbesondere ein kleiner Sattdampferzeuger die Fehlmenge auf der Saugseite des Kompressors einspeisen.
Weitere bevorzugte und/oder vorteilhafte Ausgestaltungen der Er- findung und ihrer einzelnen Aspekte ergeben sich aus Kombinationen der abhängigen Ansprüche sowie aus den gesamten vorliegenden Anmeldungsunterlagen .
Die Erfindung wird anhand von Ausführungsbeispielen nachfolgend unter Bezugnahme auf die Zeichnung lediglich exemplarisch näher erläutert, in der
Fig. 1 in einer schematischen und teilweise geschnittenen Darstellung ein erstes Ausführungsbeispiel einer Strahlmüh- lenanlage mit einer Fließbettstrahlmühle zeigt, Fig. 2 in einer gegenüber der Fig. 1 vergrößerten schematischen Schnittdarstellung die Fließbettstrahlmühle des ersten Ausführungsbeispiels der Strahlmühlenanlage aus der Fig. 1 zeigt ,
Fig. 3 in einer schematischen und teilweise geschnittenen Darstellung ein zweites Ausführungsbeispiel einer Strahlmühlenanlage mit einer Fließbettstrahlmühle zeigt, und Fig. 4 in einer schematischen Schnittdarstellung ein Ausführungsbeispiel einer Spiralstrahl- oder Dichtbettstrahlmühle aus einer erfindungsgemäßen Strahlmühlenanlage zeigt, wie sie schematisch in der Fig. 1 oder in der Fig. 3 gezeigt ist.
Anhand der nachfolgend beschriebenen und in den Zeichnungen dargestellten Ausführungs- und Anwendungsbeispiele wird die Erfindung lediglich exemplarisch näher erläutert, d.h. sie ist nicht auf diese Ausführungs- und Anwendungsbeispiele beschränkt. Ver- fahrens- und Vorrichtungsmerkmale ergeben sich jeweils analog auch aus Vorrichtungs- bzw. Verfahrensbeschreibungen.
Einzelne Merkmale, die im Zusammenhang mit einem konkreten Aus- führungsbeispiel angeben und/oder dargestellt sind, sind nicht auf dieses Ausführungsbeispiel oder die Kombination mit den übrigen Merkmalen dieses Ausführungsbeispiels beschränkt, sondern können im Rahmen des technisch Möglichen, mit jeglichen anderen Varianten, auch wenn sie in den vorliegenden Unterlagen nicht gesondert behandelt sind, kombiniert werden.
Gleiche Bezugszeichen in den einzelnen Figuren und Abbildungen der Zeichnung bezeichnen gleiche oder ähnliche oder gleich oder ähnlich wirkende Komponenten. Anhand der Darstellungen in der Zeichnung werden auch solche Merkmale deutlich, die nicht mit Bezugszeichen versehen sind, unabhängig davon, ob solche Merkmale nachfolgend beschrieben sind oder nicht. Andererseits sind auch Merkmale, die in der vorliegenden Beschreibung enthalten, aber nicht in der Zeichnung sichtbar oder dargestellt sind, ohne weiteres für einen Fachmann verständlich.
In der Fig. 1 ist schematisch und teilweise geschnitten eine mit Wasser- oder Heißdampf als Mahlgas oder -dampf betriebene Strahlmühlenanlage 1 gezeigt, die eine Strahlmühle 2 enthält, die vergrößert nochmals gesondert in der Fig. 2 in einer Schnittdarstellung schematisch gezeigt ist und beim vorliegenden ersten Ausführungsbeispiel lediglich exemplarisch eine Fließbettstrahlmühle 2F ist, da die vorliegende Erfindung nicht auf den Einsatz einer
Fließbettstrahlmühle 2F in einer erfindungsgemäßen Strahlmühlenanlage beschränkt ist .
Die Strahlmühle 2 enthält in üblicher Weise u.a. ein Mühlengehäu- se 3 , einen Mahldampfeinlass 4, eine Sichterwelle 5, ein Lagergehäuse 6 für die Sichterwelle 5, ein Sichtrad 7 und ein Feingutaustrittsgehäuse 8 für einen Mahlgutauslass 9, dem ein Produktfilter 10 zugeordnet ist. Die weitere Ausgestaltung der beim vorliegenden ersten Ausführungsbeispiel vorgesehenen Fließbett- Strahlmühle 2F sowie allgemein einer Strahlmühle 2 liegt im Rahmen des technisch Üblichen und wird hier nicht weiter im Detail erläutert, da hier jegliche technisch möglichen Bauarten und Varianten mit der Erfindung im Übrigen zu kombinieren sind. In dem Produktfilter 10 wird das durch den Mahlprozess erhaltene Feingut vom Mahlgas, d.h. vom Wasserdampf getrennt, der dann insbesondere zur weiteren Reinigung weiter in einen Polizeifilter 11 geleitet wird, von wo er weiter in einen Kompressor 12 geführt wird. Bei dem Kompressor 12 handelt es sich um einen einstufigen Kompressor. Ein einstufiger Kompressor hat den besonderen Vorteil, dass die durch die Verdichtung entstehende Wärme vollstän- dig zur Nutzung zur Verfügung steht. Wird ein mehrstufiger Kompressor eingesetzt, so ist eine Zwischenkühlung vorzusehen, da sonst die thermische Belastung von Folgestufen zu hoch wird.
Vom Austritt des Kompressors 12 wird der Mahldampf mit entspre- chend erhöhter Temperatur zur Strahlmühle 2 geführt, wo er über Düsen 13 in den Mahlprozess eingeleitet wird.
Der vom Kompressor 12 erhaltene Heißdampf wird vorzugsweise über Druckreduziereinrichtungen 14 auch als Spüldampf für einen Spül- spalt 15 der Sichterwelle 5 und einen Spülspalt 16 des Sichtrades 7 verwendet (siehe Fig. 2} . Dadurch wird jeweils auch eine Abdichtung zwischen Sichterwelle 5 und Lagergehäuse 6 sowie zwischen Sichtrad 7 und Feingutaustrittsgehäuse 8 mit entsprechend heißem Wasserdampf realisiert.
Beim Mahlprozess wird somit Wasserdampf als Mahlgas über die Düsen 13 in der Strahlmühle 2 zur Verfügung gestellt und verwendet. Im Verlauf des Mahlprozesses, der ebenso wie die Strahlmühle 2 in jeglicher konventionellen Art ausgelegt sein kann, kühlt sich der Wasserdampf ab und tritt letztlich zusammen mit gemahlenem Feingut in das Feingutaustrittsgehäuse 8 ein und verlässt die Strahlmühle 2 durch den Mahlgutauslass 9, dem intern oder extern bezüglich des Mühlengehäuses 3 der Produktfilter 10 zugeordnet ist, in dem das erhaltene Mahlgut vom Mahlgas, d.h. dem abgekühlten Was- serdampf getrennt wird. Falls der Produktfilter 10 außerhalb des Mühlengehäuses 3 angeordnet ist, ist eine Auslassleitung 17 zwischen dem Mahlgutauslass 9 und dem Produktfilter 10 vorgesehen, aus dem in jeglicher üblichen Weise das Mahlgut entnommen oder herausgeführt werden kann.
Das im Produktfilter 10 vom Mahlprodukt getrennte Mahlgas, d.h. der für den Mahlprozess verwendete Wasserdampf, gelangt über eine Brauchdampfableitung 18 zur ggf. weiteren Reinigung beim vorliegenden ersten Ausführungsbeispiel in den Polizei filter 11, von wo aus der aufzubereitende, d.h. einer Temperaturerhöhung zu unterziehende Wasserdampf durch eine Kompressorzuleitung 19 dem Kom- pressor 12 zugeführt wird. In die Kompressorzuleitung 19 mündet vor dem Kompressor 12 eine Erzeugerzuleitung 20, durch die Wasserdampf von einem Sattdampferzeuger 21, der von einer Frischwasserzuleitung W gespeist wird, in die Kompressorzuleitung 19 eingespeist werden kann. Der Ausdruck "Frischwasser" bedeutet hier nur, dass bezüglich des Systems der Strahlmühlenanlage 1 frisches, also von extern kommendes zusätzliches und noch nicht im Prozess verwendetes Wasser eingesetzt wird und sagt nichts über die Wasserqualität im Übrigen aus. Der Wasserdampf vom Sattdampferzeuger 21 erfüllt zwei Funktionen. Zum einen wird mit dem Sattdampferzeuger 21 der für die Inbetriebnahme der Strahlmühlenanlage 1 benötigte Dampf bereitgestellt. Zum anderen kann während des Betriebs der Strahlmühlenanlage 1 durch Leckverluste verschwundener Wasserdampf zumindest zum Teil ausgeglichen werden, indem eben durch den insbesondere kleinen Sattdampferzeuger 21 die Wasserdampf -Fehlmenge oder zumindest ein Teil davon auf der Saugseite des Kompressors 12, d.h. in die Kompressorzuleitung 19 eingespeist werden. Der durch die Druckerhöhung im Kompressor 12 erhitzte Wasserdampf gelangt vom Kompressor 12 aus durch eine Kompressorableitung 22 in eine Düsenzuleitung 23 und von dort über den Mahldampfeinlass 4 des Mühlengehäuses 3 zu den Düsen 13 in der Strahlmühle, wo der erhitzte Wasserdampf als Mahlgas in dem Mahlprozess verwendet wird. Bei der Strahlmühlenanlage 1 wird somit der Wasserdampf im Kreis geführt und dabei nach der Strahlmühle 2 entsprechend in dem Produktfilter 10 und dem nachgeschalteten Polizeifilter 11 gereinigt dem Kompressor 12 zur Druckerhöhung zuführt .
Die Eintrittsbedingungen in den Kompressor 12 sind beim vorliegenden Ausführungsbeispiel p » 1 bar und T ≈ 105 bis 115 °C. Ab- hängig von der Druckerhöhung im Kompressor 12 steigt die Dampftemperatur an. Theoretisch kann in einem einstufigen Kompressor 12 ein ΔT von bis zu 200 °C erreicht werden. Bei den angestrebten niedrigen Drücken von 2 bis 10 bar wird eine Austrittstemperatur des Wasserdampfes aus dem Kompressor von 180 bis 250 °C (abhängig vom Druck} erreicht.
Diese Austrittstemperatur wird bei dem in der Fig. 3 gezeigten zweiten Ausführungsbeispiel der Strahlmühlenanlage 1 zusätzlich dadurch eingestellt, dass während der Verdichtung im Kompressor 12 Wasser eingespritzt wird, das von einer Wassereindüsungszulei- tung E kommt. Damit, d.h. mit der entsprechenden Wassereindüsung, werden gleichzeitig die in einer Kreisdampfanläge unvermeidlichen Leckverluste in Höhe von 5 bis 8 % der umlaufenden Dampfmenge zumindest zum Teil ausgeglichen. Ist das nicht ausreichend, kann z.B. durch den (kleinen) Sattdampferzeuger 21 die Fehlmenge auf der Saugseite des Kompressors 12 eingespeist werden. Mit Ausnahme der Wassereindüsungszuleitung E und der dadurch realisierten Wassereindüsung in den Kompressor stimmt das zweite Ausführungsbei - spiel der Strahlmühlenanlage 1 nach Fig. 3 mit dem ersten Ausfüh- rungsbeispiel der Strahlmühlenanlage 1 nach Fig. 1 überein und wird daher nicht nochmal im Detail beschrieben, sondern es wird betreffend aller anderen Merkmale auf die Darstellungen zu den Fig. 1 und 2 betreffend das erste Ausführungsbeispiel der Strahl - mühlenanlage 1 Bezug genommen.
Der aus dem Kompressor 12 mit der erforderlichen Temperatur aus- tretende Wasserdampf wird bei dem ersten und bei dem zweiten Aus- führungsbeispiel der Strahlmühlenanlage 1 über die Kompressorableitung 22 und die Düsenzuleitung 23 zum Mahldampfeinlass 4 und dann weiter zu den Düsen 13 geleitet und gelangt so in den Mahl- prozess, womit der Kreislauf geschlossen ist.
Zu den schon genannten Abdichtungszwecken einerseits des Spül- spaltes 15 der Sichterwelle 5 zwischen Sichterwelle 5 und Lagergehäuse 6 und andererseits des Spülspaltes 16 des Sichtrades 7 zwischen Sichtrad 7 und Feingutaustrittsgehäuse 8 zweigt von der Kompressorableitung 22 neben der Düsenzuleitung 23 auch eine Hauptspülleitung 24 ab, die zur Druckreduzierung des als Spüldampf verwendeten Wasserdampfes aus dem Kompressor 12 die Druckreduziereinrichtungen 14 enthält und sich im Anschluss daran in eine Wellenspülspaltzuleitung 25 zum Spülspalt 15 der Sichterwel- le 5 und eine Radspülspaltzuleitung 26 zum Spülspalt 16 des Sichtrades 7 aufteilt, wie den Fig. 1 und 2 zu entnehmen ist.
In der Fig. 4 ist im Schnitt schematisch eine Spiralstrahl- oder Dichtbettstrahlmühle 2D gezeigt, wie sie als Strahlmühle 2 in ei- ner erfindungsgemäßen Strahlmühlenanlage 1 z.B. anstatt der
Fließbettstrahlmühle 2F gemäß den Fig. 1 und 2 sowie 3 zum Einsatz kommen kann. Die entsprechenden Ein- und Ausgänge der Spiralstrahl- oder Dichtbettstrahlmühle 2D können analog zu jenen der Fließbettstrahlmühle 2F gemäß den Fig. 1 und 2 sowie 3 an die Auslassleitung 17 vom Mahlgutauslass 9 und dem Produktfilter 10, an die Düsenzuleitung 23 zu den Düsen 13, an die Wellenspülspaltzuleitung 25 zum Spülspalt 15 der Sichterwelle 5 zwischen Sich- terwelle 5 und Lagergehäuse 6 und an die Radspülspaltzuleitung 26 zum Spülspalt 16 des Sichtrades 7 zwischen Sichtrad 7 und Feingutaustrittsgehäuse 8 angeschlossen werden, um die Spiralstrahl - oder Dichtbettstrahlmühle 2D in die Strahlmühlenanlage 1 gemäß den Fig. 1 und 3 zu integrieren.
Wie die Fließbettstrahlmühle 2F gemäß den Fig. 1 und 2 sowie 3 hat auch die Spiralstrahl- oder Dichtbettstrahlmühle 2D als Strahlmühle 2 in der Strahlmühlenanlage 1 u.a. das Mühlengehäuse 3, den Mahldampfeinlass 4, die Sichterwelle 5, das Lagergehäuse 6 für die Sichterwelle 5, das Sichtrad 7 und das Feingutaustrittsgehäuse 8 für den Mahlgutauslass 9, dem der Produktfilter 10 zugeordnet ist . Die weitere Ausgestaltung der beim vorliegenden Ausführungsbei - spiel vorgesehenen Spiralstrahl- oder Dichtbettstrahlmühle 2D als Strahlmühle 2 liegt im Rahmen des technisch Üblichen und wird hier nicht weiter im Detail erläutert, da hier jegliche technisch möglichen Bauarten und Varianten mit der Erfindung im Übrigen zu kombinieren sind.
Die Erfindung ist anhand der Ausführungsbeispiele in der Beschreibung und in der Zeichnung lediglich exemplarisch dargestellt und nicht darauf beschränkt, sondern umfasst alle Variati- onen, Modifikationen, Substitutionen und Kombinationen, die der Fachmann den vorliegenden Unterlagen insbesondere im Rahmen der Ansprüche und der allgemeinen Darstellungen in der Einleitung dieser Beschreibung sowie der Beschreibung der Ausführungsbei- spiele entnehmen und mit seinem fachmännischen Wissen sowie dem Stand der Technik kombinieren kann. Insbesondere sind alle einzelnen Merkmale und Ausgestaltungsmöglichkeiten der Erfindung kombinierbar . Bezugszeichenliste
1 Strahlmühlenanlage
2 Strahlmühle
2F Fließbettstrahlmühle
2D Spiralstrahl- oder Dichtbettstrahlmühle
3 Mühlengehäuse
4 Mahldampfeinlass
5 Sichterwelle
6 Lagergehäuse
7 Sichtrad
8 Feingutaustrittsgehäuse
9 Mahlgutauslass
10 Produktfilter
11 Polizeifilter
12 Kompressor
13 Düsen
14 Druckreduziereinrichtungen
15 Spülspalt der Sichterwelle 5
16 Spülspalt des Sichtrades 7
17 Auslassleitung
18 Brauchdampfableitung
19 Kompressorzuleitung
20 Erzeugerzuleitung
21 Sattdampferzeuger
22 Kompressorableitung
23 Düsenzuleitung
24 Hauptspülleitung
25 Wellenspülspaltzuleitung
26 Radspülspaltzuleitung
E Wassereindüsungszuleitung
W Frischwasserzuleitung

Claims

Patentansprüche 1. Betriebsverfahren für eine Strahlmühlenanlage (1) , dadurch gekennzeichnet, dass als Betriebsmittel für eine Strahlmühle (2) überhitzter Wasserdampf niederen Druckes (2 bis 10 bar) verwendet wird und der Wasserdampf nach der Strahlmühle {2) und der Trennung von Mahlgut über einen Kompressor (12) zur Druck- und Temperaturüberhöhung im Kreis wieder in die Strahlmühle (2) zurück geführt wird.
2. Betriebsverfahren für eine Strahlmühlenanlage (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der entspannte Wasserdampf an der Saugseite des Kompressors (12) einen Druck von etwa 1 bar und eine Temperatur von etwa 105 bis 115 °C aufweist .
3. Betriebsverfahren für eine Strahlmühlenanlage (1) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Kompressor (12) einstufig ausgeführt ist.
4. Betriebsverfahren für eine Strahlmühlenanlage (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Temperatur des verdichteten Wasserdampfes nach dem Kompressor (12) druckabhängig durch Wassereindüsung in den Kompressor (12) so gesteuert wird, dass überhitzter Dampf vorliegt .
5. Betriebsverfahren für eine Strahlmühlenanlage (1) nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Dampftemperatur auf der Austrittsseite des Kompressors (12) zwischen ca. 180 °C {2 bar) und etwa 250° C (10 bar) liegt.
6. Betriebsverfahren für eine Strahlmühlenanlage {1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mit einem Sattdampferzeuger (21) auf der Saugseite des Kompressors {12) Wasserdampf zum Ausgleich von Leckdampfverlust in der Kreisanlage zugeführt wird.
7. Betriebsverfahren für eine Strahlmühlenanlage (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass bei einer Strahlmühlenanlage (1) , die eine Strahlmühle (2) mit einer Sichterwelle (5) und einem Lagergehäuse (6) sowie mit einem Sichtrad (7) und einem Feingutaustrittsgehäuse (8) enthält, die Versorgung der Abdichtungen zwischen Sichterwelle (5) und Lagergehäuse (6) sowie zwischen Sichtrad (7) und Feingutaustrittsgehäuse (8) mit Heißdampf erfolgt.
8. Strahlmühlenanlage (1) mit einer Strahlmühle (2), die zum Betrieb mit überhitztem Wasserdampf niederen Druckes (2 bis 10 bar) ausgelegt ist, dadurch gekennzeichnet, dass eine Strahlmühlenwasserdampfableitung (Auslassleitung 17,
Brauchdampfableitung 18, Kompressorzuleitung 19), ein Kompressor (12) und eine Strahlmühlenwasserdampfzuleitung
(Kompressorableitung 22, Mahldampfeinlass 4, Düsenzuleitung 23) zusammen mit der Strahlmühle (2) einen Kreislauf für Wasserdampf bilden, so dass Wasserdampf aus der Strahlmühle
(2) über den Kompressor (12) zur Druck- und Temperaturüberhöhung im Kreis wieder in die Strahlmühle (2) zurück geführt wird.
9. Strahlmühlenanlage (1) nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass der entspannte Wasserdampf an der Saugseite des Kompressors (12) einen Druck von etwa 1 bar und eine Temperatur von etwa 105 bis 115 °C aufweist.
10. Strahlmühlenanlage (1) nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Kompressor (12) einstufig ausgeführt ist .
11. Strahlmühlenanlage (1) nach einem der Ansprüche 8 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Temperatur des verdichteten Wasserdampfes nach dem Kompressor (12) druckabhängig durch Wassereindüsung in den Kompressor (12) so gesteuert wird, dass überhitzter Dampf vorliegt.
12. Strahlmühlenanlage (1) nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Dampftemperatur auf der Austrittsseite des Kompressors (12) zwischen ca. 180 °C (2 bar) und etwa 250° C (10 bar) liegt.
13. Strahlmühlenanlage (1) nach einem der Ansprüche 8 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass mit einem Sattdampferzeuger (21) auf der Saugseite des Kompressors (12) Wasserdampf zum Ausgleich von LeckdampfVerlust in der Kreisanlage zugeführt wird ·
14. Strahlmühlenanlage (1) nach einem der Ansprüche 8 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Strahlmühlenanlage (1) eine Strahlmühle mit einer Sichterwelle (5) und einem Lagergehäuse (6) sowie mit einem Sichtrad (7) und einem Feingut - austrittsgehäuse (8) enthält, und dass die Versorgung der Abdichtungen zwischen Sichterwelle (5) und Lagergehäuse (6) sowie zwischen Sichtrad (7) und Feingutaustrittsgehäuse (8) mit Heißdampf erfolgt .
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