Un pulverizador o molino es un dispositivo mecánico que sirve para moler distintos tipos de materiales. Por ejemplo, un molino pulverizador se utiliza para pulverizar carbón para su combustión en los hornos generadores de vapor de las centrales eléctricas de carbón .
Los pulverizadores de carbón se pueden clasificar según la velocidad, de la siguiente manera: [1]
Un molino de bolas es un pulverizador que consiste en un cilindro giratorio horizontal, de hasta tres diámetros de longitud, que contiene una carga de bolas, guijarros o varillas de acero que caen en cascada o en movimiento.
Un molino de tubo es un cilindro giratorio de hasta cinco diámetros de longitud utilizado para la pulverización fina de minerales , rocas y otros materiales similares; el material, mezclado con agua, se introduce en la cámara desde un extremo y sale por el otro extremo como una suspensión .
Ambos tipos de molinos incluyen revestimientos que protegen la estructura cilíndrica del molino contra el desgaste. Por lo tanto, las principales piezas de desgaste en estos molinos son las propias bolas y los revestimientos. Las bolas simplemente se "consumen" por el proceso de desgaste y deben reponerse, mientras que los revestimientos deben reemplazarse periódicamente.
Los molinos de bolas y de tubos son máquinas de baja velocidad que muelen el carbón con bolas de acero en un cilindro horizontal giratorio. Debido a su forma, se le llama molino de tubos y debido al uso de bolas de molienda para triturar, se le llama molino de bolas, o ambos términos como molino de bolas y de tubos.
Estos molinos también están designados como tamaño de ejemplo, BBD-4772:
La molienda en el molino de bolas y tubos se produce por la cantidad de bolas de acero que giran al caer y elevarse debido a la rotación del tubo. La carga de bolas puede ocupar de un tercio a la mitad del volumen interno total de la carcasa. La característica significativa incorporada en los molinos BBD es su funcionamiento de doble extremo, cada extremo atiende a una elevación de una caldera. El sistema facilita la entrada de carbón crudo y la salida de combustible pulverizado por el mismo extremo simultáneamente. Esto ayuda a reducir la cantidad de instalaciones por unidad.
Un molino de bolas tubular puede describirse como un cilindro hecho de placas de acero que tienen cabezales o muñones separados unidos a los extremos, y cada muñón descansa sobre cojinetes adecuados para soportar la máquina. Los muñones son huecos para permitir la introducción de la descarga de los materiales que se someten a reducción de tamaño. La carcasa del molino está revestida con revestimientos de hierro enfriado, acero al carbono, acero al manganeso o alto contenido de cromo unidos al cuerpo de la carcasa con pernos avellanados. Estos revestimientos se fabrican en diferentes formas para que la superficie interior del contrapeso del molino sea adecuada para los requisitos de una aplicación particular.
Las carcasas están formadas por tres piezas. La carcasa intermedia se conecta a las carcasas de los extremos mediante juntas de brida y la longitud total de la carcasa es de 7,2 m. Los revestimientos se fijan al lado interior de la carcasa del molino (parte cilíndrica) para proteger la carcasa del impacto de las bolas de acero. Hay 600 revestimientos de diez variantes en cada carcasa con un peso de 60,26 toneladas. El valor de elevación original de los revestimientos es de 55 mm y la elevación mínima permitida es de 20 mm.
El aire primario que entra a un molino de bolas cumple una doble función. Se utiliza para el secado y como medio de transporte del combustible, y al regularlo se regula la salida del molino. En función de la temperatura de salida del combustible pulverizado, las compuertas de aire frío y aire caliente se regulan para lograr la temperatura correcta del aire primario. Además de elevar la temperatura del carbón dentro del molino para secarlo y molerlo mejor, el mismo aire funciona como medio de transporte para sacar el carbón pulverizado del molino: viaja a través del espacio anular entre los tubos de muñón fijos y el tubo de aire caliente giratorio hacia el clasificador. El aire cargado de carbón pasa a través de clasificadores estáticos de doble cono, con paletas clasificadoras ajustables, para su segregación en combustible pulverizado de la finura deseada y partículas gruesas. El combustible pulverizado continúa su viaje hacia los quemadores de carbón para su combustión. Las partículas gruesas rechazadas en el clasificador se devuelven al molino para otro ciclo de molienda.
Para evitar un arrastre excesivo del carbón del molino, sólo una parte del aire primario, directamente proporcional a la demanda de carga de la caldera, pasa por el molino. Además, para garantizar una velocidad suficiente del combustible pulverizado para evitar su sedimentación en las tuberías, se introduce una cantidad adicional de aire primario en una caja de mezcla en el circuito de carbón crudo. Este aire de derivación tomado del conducto de aire primario que va al molino contribuye de forma apreciable al secado del carbón crudo, mediante un efecto de secado instantáneo, además de recoger el combustible pulverizado de la salida del molino para su transporte hacia los clasificadores.
La salida del molino tubular (que responde a la demanda de carga de la caldera) se controla regulando el flujo de aire primario. Esta regulación, que consiste en extraer el combustible pulverizado del molino, es muy rápida; comparable con la respuesta de encendido por petróleo, pero necesita que se mantenga el nivel de carbón en el molino. Un circuito de control monitorea el nivel de carbón en el molino y controla la velocidad del alimentador de carbón crudo para mantenerlo. El mantenimiento del nivel de carbón en el molino ofrece un colchón de capacidad incorporado de combustible pulverizado para atender las interrupciones breves en el circuito de carbón crudo.
El molino está presurizado y la hermeticidad está garantizada por cámaras de distribución alrededor del muñón giratorio llenas de aire de sellado presurizado. La purga del aire de sellado desde la cámara de distribución hacia el molino mantiene la separación entre el combustible pulverizado en el molino y la atmósfera exterior. La insuficiencia o ausencia de aire de sellado permitirá el escape de combustible pulverizado a la atmósfera. Por otro lado, un exceso de aire de sellado que se filtre hacia el molino afectará la temperatura de salida del molino. Por lo tanto, el aire de sellado está controlado por un regulador de control local que mantiene la presión diferencial suficiente para el sellado.
Este tipo de molino consta de dos tipos de anillos separados por una serie de bolas grandes, como un cojinete de empuje . El anillo inferior gira, mientras que el anillo superior presiona las bolas a través de un conjunto de resortes y conjuntos de ajuste, o arietes presurizados. El material a pulverizar se introduce en el centro o en el lateral del pulverizador (según el diseño). A medida que gira el anillo inferior, las bolas orbitan entre los anillos superior e inferior, y las bolas ruedan sobre el lecho de carbón en el anillo inferior. El material pulverizado sale del molino mediante el flujo de aire que lo atraviesa. El tamaño de las partículas pulverizadas que se liberan de la sección de molienda del molino lo determina un separador clasificador. Si el carbón es lo suficientemente fino como para ser recogido por el aire, se transporta a través del clasificador. Las partículas más gruesas regresan para ser pulverizadas aún más.
De manera similar al molino de anillos y bolas, el molino de rodillos de husillo vertical utiliza "neumáticos" grandes para triturar el carbón. Estos molinos se encuentran generalmente en plantas de servicios públicos.
El carbón crudo se alimenta por gravedad a través de un tubo de alimentación central hasta la mesa de molienda, donde fluye hacia afuera por acción centrífuga y se muele entre los rodillos y la mesa. El aire primario caliente para el secado y el transporte del carbón ingresa a la cámara de aire debajo de la mesa de molienda y fluye hacia arriba a través de un anillo giratorio con múltiples boquillas inclinadas que rodean la mesa de molienda. El aire se mezcla con el carbón y lo seca en la zona de molienda y transporta partículas de carbón pulverizado hacia arriba hasta un clasificador.
El carbón pulverizado fino sale de la sección de salida a través de múltiples tuberías de descarga de carbón que conducen a los quemadores, mientras que las partículas de carbón de gran tamaño se rechazan y se devuelven a la zona de molienda para moler más. Las piritas y el material de impurezas densas extrañas caen a través del anillo de la boquilla y son arrastradas, por cuchillas rascadoras unidas a la mesa de molienda, hacia la cámara de piritas para ser eliminadas. Mecánicamente, el molino de rodillos verticales se clasifica como un molino de fuerza aplicada. Hay tres conjuntos de ruedas de rodillos de molienda en la sección de molienda del molino, que están montados en un marco de carga a través de un punto de pivote. El rodillo de eje fijo en cada conjunto de ruedas de rodillos gira sobre una mesa de molienda revestida de segmentos que está sostenida y accionada por un reductor de engranajes planetarios acoplado directamente a un motor. La fuerza de molienda para la pulverización del carbón se aplica mediante un marco de carga. Este marco está conectado por barras de tensión verticales a tres cilindros hidráulicos asegurados a la base del molino. Todas las fuerzas utilizadas en el proceso de pulverización se transmiten a la base a través del reductor de engranajes y los elementos de carga. El movimiento pendular de las ruedas de los rodillos proporciona libertad para que las ruedas se muevan en dirección radial, lo que genera que no haya carga radial contra la carcasa del molino durante el proceso de pulverización.
Dependiendo de la finura de carbón requerida, hay dos tipos de clasificador que pueden seleccionarse para un molino de rodillos verticales. El clasificador dinámico, que consiste en un conjunto de paletas de entrada en ángulo estacionarias que rodean un conjunto de paletas giratorias o jaula, es capaz de producir carbón pulverizado micrométrico fino con una distribución de tamaño de partícula estrecha. Además, el ajuste de la velocidad de la jaula giratoria puede cambiar fácilmente la intensidad del campo de fuerza centrífuga en la zona de clasificación para lograr un control de finura de carbón en tiempo real para hacer una adaptación inmediata a un cambio en las condiciones de carga de combustible o caldera. Para las aplicaciones donde no es necesario un carbón pulverizado micrométrico fino, el clasificador estático, que consiste en un cono equipado con paletas ajustables, es una opción a un costo menor ya que no contiene partes móviles. Con una capacidad de molienda adecuada, un molino vertical equipado con un clasificador estático es capaz de producir una finura de carbón de hasta 99,5% o más <50 mallas y 80% o más <200 mallas, mientras que uno equipado con un clasificador dinámico produce niveles de finura de carbón de 100% <100 mallas y 95% <200 mallas, o mejores.
En 1954 se desarrolló un pulverizador de chorro que funciona como un pulverizador vertical, solo que el elemento se pulveriza mediante la acción del aire a alta velocidad. Por ejemplo, al hacer chocar carbón contra carbón. [2]
Al igual que el molino de rodillos verticales, también utiliza neumáticos para triturar carbón. Hay dos tipos: molino de cuencos profundos y molino de cuencos poco profundos.
El molino de atrición es un dispositivo para reducir mecánicamente el tamaño de partículas sólidas mediante la agitación intensa de una suspensión de material que se está moliendo y medios de molienda gruesos. Por ejemplo, en 10 horas de molienda, se obtuvieron superficies específicas de 40 y 25 m2/g para alúmina y barita, correspondientes a un diámetro esférico equivalente de 38 y 56 nm, respectivamente. Las tasas de reducción de tamaño para partículas relativamente gruesas fueron de primer orden y aumentaron linealmente con la entrada de energía al molino. La concentración óptima del medio de molienda correspondió a partículas medianas que se movieron una distancia de aproximadamente 0,7 de su diámetro antes de colisionar con otra partícula similar. Las características de energía del molino de atrición fueron esencialmente las mismas que las de un mezclador de turbina de flujo radial. El flujo laminar se interrumpió a N Re ≈ 200, mientras que el flujo turbulento se estableció a N Re > 8000. Las suspensiones de polvos finos exhibieron la misma dependencia lineal de la densidad promedio de potencia que los líquidos monofásicos. Sin embargo, se observó una dependencia diferente con partículas grandes.
Los molinos de rueda batidora están diseñados para preparar una mezcla de aire y combustible de polvo de carbón para su combustión en cámaras de hornos de plantas de energía sin carbón mediante el secado, pulverización, clasificación y transporte del carbón. Su función multipropósito generalmente da como resultado una inestabilidad de operación acompañada de una vibración inaceptable. Esto suele ser un problema significativo debido a paradas no planificadas. El programa de mantenimiento del molino de rueda batidora requiere una atención especial debido a la operación en condiciones no estacionarias. El propósito de este documento fue identificar los parámetros del proceso de pulverización que afectan el nivel y la gravedad de la vibración del molino de rueda batidora al mismo tiempo mediante el uso de principios estadísticos en una amplia gama de condiciones de operación. Este documento [ aclaración necesaria ] pretende establecer las bases para investigar la correlación del parámetro del proceso de pulverización con la vibración del molino de rueda batidora para establecer un mejor programa de mantenimiento predictivo . Para lograr este objetivo, se analiza la vibración del molino de rueda batidora bajo diferentes combinaciones de parámetros del proceso de pulverización seleccionados utilizando herramientas estadísticas. Se llevaron a cabo experimentos en diferentes condiciones para dos molinos de rueda batidora idénticos pero separados. Se investiga la influencia de los parámetros del proceso de pulverización, como la corriente eléctrica del motor de accionamiento, la capacidad del molino, la producción de la caldera y los tipos de carbón en la vibración del molino para identificar el posible mal funcionamiento de los molinos de ruedas batidoras y sus componentes asociados con fines de mantenimiento predictivo. Los resultados han demostrado que los parámetros del proceso de pulverización seleccionados no tienen una influencia significativa en la gravedad de la vibración del molino de ruedas batidoras. A diferencia de la mayoría de los molinos de carbón, donde se deben tener en cuenta los parámetros del proceso de pulverización, aquí [¿ dónde? ] con los molinos de impacto de ruedas batidoras no es el caso y el monitoreo de la condición de estos molinos podría realizarse fuera de línea o en línea utilizando métodos estándar de monitoreo de la condición de vibración.
En las granjas se utiliza un molino de martillos para moler grano y paja para la alimentación animal.
Accesorio que se instala en una excavadora. Se utiliza habitualmente en trabajos de demolición para romper grandes trozos de hormigón.
