Třídičové mlýny
Třídičové mlýny v sobě spojují dva stroje – Mlýn a Třídič. Toto kompaktní řešení je energeticky a prostorově méně náročné než používat tyto stroje odděleně. Firma Hosokawa Alpine nabízí ve svém portfoliu hned několik takových strojů.
ACM
Prvním zástupcem třídičových mlýnů je ACM. Tento mlýn je na trhu již od roku 1962 a od té doby prochází neustálým vývojem a úpravami dle aktuálních potřeb zákazníků a aby vždy splňoval všechny potřebné normy. S více než 1000 prodanými kusy po celém světě si tento stroj našel své místo v mnoha rozličných odvětvích, které využívají práškové technologie.
Materiál je do ACM přiveden pneumaticky do spodní části stroje na mlecí rotor, na kterém se nacházejí mlecí prvky. K samotnému mletí pak dochází jednak při úderu mlecích nástrojů rotoru do materiálu, ale také při nárazu materiálu na mlecí dráhu na statoru. Princip je zde stejný jako u jednoduchých úderových mlýnů. Při obvodové rychlosti dosahující až 140 m/s je možné dosáhnout u některých materiálu jemnosti až d97 = 10 µm. Materiál je následně ochlazen a odnesen proudem vzduchu podél vodících lopatek ke třídícímu kolu, kde dochází ke třídění. Na částice působí na třídícím kole dvě protichůdné síly. Na jedné straně je to unášivá síla proudu vzduchu a na straně druhé odstředivá síla rotujícího třídícího kola. U jemné frakce převládá unášivá síla nad odstředivou a u hrubé frakce naopak. Jemná frakce odchází třídícím kolem do cyklonu nebo do filtru. Hrubá frakce je třídícím kolem odmítnuta a vrací se opětovně na mlecí rotor.
Stroj je možné vyrobit z nerezové oceli pro speciální aplikace, kde je kladen velký důraz na čistotu materiálu a také v provedení splňující požadavky směrnice ATEX u materiálů, kde hrozí nebezpečí výbuchu.
Stroj je vyráběn ve 4 variantách včetně laboratorního modelu:
- ACM CX – Koaxiální uspořádání jak třídícího kola, tak i mlecího rotoru umožňuje vertikální výstup výsledné frakce ze stroje, což zabraňuje produktu v usazování
- ACM CL – Přímý pohon třídícího kola vede k jeho horizontálnímu uložení a tudíž i horizontálnímu vývodu, který je vhodný v případě potřeby co nejkratších propojení s dalšími stroji v lince.
- ACM EC (Easy Clean) – Tento model byl vyvinut k potřebám rychlého a snadného čištění a je používán zejména v těch odvětvích, kde se často mění zpracovávaný materiál nebo probíhá šaržovitá výroba
- ACM EC-CL – Tento model kombinuje výhody modelu CL a EC. Zejména tedy kompaktní konfiguraci s krátkým připojeném k následným komponentům v lince z modelu CL a jednoduché a krátké čištění z modelu EC.
- ACM 2 a 5 – Pro laboratorní a šaržovité výroby v malých množstvích. I u těchto malých strojů je kladen důraz na snadné čištění a user-friendly obsluhu. Tento stroj vyžaduje pouze místo zhruba o rozloze 15 m², síťovou zásuvku a přívod stlačeného vzduchu.
Zirkoplex ZPS
Tento třídičový mlýn je vhodný pro materiály s tvrdostí do 3,5 dle Mohsovy stupnice tvrdosti při velmi jemných výstupních frakcích a s nízkou energetickou náročností. Obvyklá výstupní frakce u tohoto mlýnu se pohybuje v rozmezí od 15 µm do 200 µm. Tento třídičový mlýn v sobě obsahuje kombinaci úderového mlýnu ve spodní části a třídiče Turboplex v horní části.
Materiál je do stroje přiváděn z boční strany mezi mlecí rotor a třídící kolo. Proud vzduchu je veden zespodu od mlecího rotoru směrem vzhůru ke třídícímu kolu. Pokud má již částice požadovanou jemnost v tuto chvíli, tak je okamžitě unášena směrem ke třídícímu kolu bez toho, aniž by došlo k jejímu zbytečnému přemletí. Zbyvající materiál dopadá na mlecí rotor, kde dochází k mletí pomocí úderových nástrojů a mlecí dráhy po obvodu statoru. Jakmile je materiál nadrcen, je ochlazován a unášen hlavním proudem vzduchu směrem ke třídícímu kolu v horní části stroje. Zde se nachází třídící kolo stejné jako se nachází v třídiči Turboplex. Na částice působí na třídícím kole dvě protichůdné síly. Na jedné straně je to unášivá síla proudu vzduchu a na straně druhé odstředivá síla rotujícího třídícího kola. U jemné frakce převládá unášivá síla nad odstředivou a u hrubé frakce naopak. Jemná frakce odchází třídícím kolem do cyklonu nebo do filtru. Hrubá frakce je třídícím kolem odmítnuta a vrací se opětovně na mlecí rotor. Tento proces se opakuje tolikrát, dokud částice nedosáhne požadované jemnosti a může odejít třídícím kolem do filtru.
ZPS je možno vyrobit v několika provedeních a to z nerezové oceli, splňující požadavky směrnice ATEX, s více třídícími koly v hlavě stroje nebo se speciální ochranou proti opotřebení.
ZPS je možné použít v široké škále aplikací a to například při výrobě pigmentů, syntetických pryskyřic, vosků, plastů, při zpracování cukru, kakaa, krmiva pro zvířata, laktózy, při protein shifitingu a další.
Powderplex APP
Powderplex APP je jednorotorový třídičový mlýn pro rozsah jemností výstupní frakce mezi d97 = 20 a 200 µm. Třídící kolo je zde usazeno na mlecím rotoru. Mlýn i třídící kolo tak mají shodný počet otáček a dále je zapotřebí pouze jednoho pohonu a jednoho uložení. Mezi třídícím kolem a mlecím rotorem je distanční vložka, která vytváří pevné spojení mezi těmito dvěma prvky. Dle požadavků na jemnost je možno objednat třídící kolo pro separaci na jemnou, střední a hrubou frakci.
Materiál je do stroje přiváděn shora přímo na mlecí rotor. Zde dochází k rozmělnění a mletí materiálu. Mletí je výsledkem působení mlecích nástrojů umístěných na rotoru a nárazu materiálu na mlecí dráhu umístěnou po obvodu statoru. Hlavní proud vzduchu vstupuje do mlýna ve spodní části a již namletý materiál unáší směrem k třídícímu kolu v horní části. Zde dostatečně malé částice projdou třídícím kolem dál do filtru, kdežto příliš velké částice jsou třídícím kolem odmítnuty a jsou vráceny zpět na mlecí rotor, kde jsou znova mlety. Tento proces je opakován do té doby, dokud nemá materiál dostatečnou jemnost aby mohl projít třídícím kolem.
Aby nedocházelo k úniku příliš hrubého materiálu okolo mezery u třídícího kola a aby materiál nemohl vniknout do ložisek, je nutné používat v tomto případě ucpávkový (tlakový) vzduch. Stroj má jednoduchý design, což velmi usnadňuje čištění a údržbu.
Powderplex je univerzální třídičový mlýn používaný pro materiály do tvrdosti zhruba 3,5 dle Mohsovy stupnice tvrdosti a je vhodný pro aplikace, kde nedochází k častým změnám nastavení a musí být vyráběn produkt o stejné jemnosti po dlouhou dobu.
Nejčastěji se používá na mletí sody bicarbony < 20 ym. Tento material se v teplárnách, elektrárnách nebo spalovnách přivádí inline do spalinovodu a používá k suchému čištění spalin od síry, chlóru a fluóru.