установка для сортировки сыпучих материалов

Формула изобретения

УСТАНОВКА ДЛЯ СОРТИРОВКИ СЫПУЧИХ МАТЕРИАЛОВ, включающая разделительную камеру с установленными в ней направляющей и сепарационной решетками в виде пакета параллельных наклонных пластин, загрузочное и разгрузочное приспособления, устройства улавливания мелкого продукта и пыли, отличающаяся тем, что пластины имеют криволинейную в продольном направлении форму и обращены выпуклой поверхностью вниз, а угол наклона хорд пластин составляет величину не менее угла естественного откоса сепарируемого материала.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к разделению и обеспыливанию сыпучих материалов в поперечных газовых потоках и может быть использовано в горной, химической, металлургической и других отраслях промышленности для разделения порошкообразных материалов на два продукта по граничной крупности от 50 до 3000 мкм.

Известны пневматические классификаторы с наклонной сепарирующей решеткой, набранной из параллельных плоских пластин (Заявка Великобритании N 1362726, кл. B 07 B 4/04, 1974 за N 4453; а.с. СССР N 716638, кл. B 07 B 4/08 от 25.02.80; а.с. СССР N 899163, кл. B 07 B 4/08, Б.И. N 3 от 23.01.82. а.с. СССР N 1034794, кл. В 07 В 4/02, Б.И. N 30 от 15.08.83.).

В этих аппаратах исходный материал подается на верхнюю часть решетки и скатывается вниз. Проходящий через зазоры в решетке воздушный поток провеивает ссыпающийся материал и захватывает с собой мелкие, менее инерционные частицы, последующее выделение которых происходит в осадительной камере и пылеулавливающих устройствах. Обеспыленные крупные зерна продолжают движение вниз и собираются в бункере крупного продукта.

Работа этих классификаторов характеризуется высокой производительностью по исходному питанию, однако неравномерность прохождения воздушного потока по длине решетки способствует "размыванию" границы разделения классифицируемого материала (на разных участках решетки скорость потока неодинакова и размер граничного зерна для этих участков разный). Следствием этого является невысокая эффективность работы классификаторов.

Наиболее близким к предлагаемому является устройство спрямления потока, используемое в установке для сортировки порошкообразных материалов [1]

Эта установка отличается от аналогов наличием дополнительного устройства для спрямления воздушного потока, выполненного в виде направляющей решетки, расположенной над пластинами сепарирующей решетки.

Дополнительное сопротивление этой решетки способствует выравниванию профиля потока вдоль сепарирующей решетки. Кроме того, воздушный поток входит в сепарационное пространство, образованное этими двумя решетками, под более острым углом к вертикали. Это увеличивает разделяющее воздействие среды и способствует лучшему расслоению частиц, а следовательно, повышению качества сепарации.

Недостатком является возникновение под поверхностью сепарационных пластин вихреобразования (фиг. 1). Попадающие в этот вихрь пылевидные частицы, уже вынесенные из сепарационной зоны, за счет центробежных сил выбрасываются обратно в рабочее пространство, ухудшая процесс фракционирования. Кроме этого, как показал опыт эксплуатации подобных промышленных установок, особенно при работе с абразивными материалами, происходит быстрый износ пластин решеток, причем более интенсивно истирается верхняя поверхность пластин.

Целью изобретения является увеличение долговечности работы установки за счет "бронирования" истираемых поверхностей пластин решеток самим разделяемым сыпучим материалом и повышение качества сепарации порошков за счет улучшения аэродинамики проходящего через аппарат пылевоздушного потока.

На фиг.1-3 изображены схемы предлагаемой установки.

Установка (фиг. 2) включает в себя бункер 1 исходного материала, корпус 2, в котором установлены направляющая 3 и сепарирующая 4 наклонные решетки, течку 5 для выгрузки крупного материала, осадительную камеру 6, циклонный уловитель 7, герметичные затворы 8, пылеулавливающее устройство и вентилятор (на фиг.2 не показаны).

Направляющая и сепарирующая решетки выполнены из дугообразных пластин 9, 10, обращенных выпуклой стороной вниз, причем хорды дуг имеют углы наклона к горизонту ₁, ₂, не меньшие угла естественного откоса сыпучего материала.

Установка работает следующим образом.

Исходный материал из бункера 1 подается в корпус 2 на верхнюю пластину сепарирующей решетки 4 и начинает пересыпаться вниз. Проходящий через направляющую решетку 3 воздушный поток меняет направление движения и проходит через сепарирующую решетку 4 в осадительную камеру 6. Более крупные частицы скатываются с пластин 10, ударяются о пластины 9 и снова перекатываются по пластинам 10 сепарирующей решетки. При этом происходит выделение из них мелких и пылевидных частиц, которые подхватываются несущим воздушным потоком и забрасываются в осадительную камеру 6. Частично уловленный мелкий продукт выгружается через герметичный затвор 8. Более полное улавливание мелких фракций происходит в уловителе 7 и последующих пылеулавливающих устройствах. Воздушный поток создается центробежным вентилятором, работающим на отсос.

После непродолжительного начального периода в вогнутую часть дугообразных пластин 9, 10 попадает разделяемый сыпучий материал и заполняет их по линии хорд. Так как углы ₁ и ₂ больше угла естественного откоса сыпучего материала, характер движения частиц в сепарационной зоне не отличается от прототипа. Пpи этом благодаря дугообразной форме пластин проходящий через каналы сепарирующей решетки пылевоздушный поток (фиг.3) взаимодействует не с поверхностью пластин, а с самим порошком. При этом истиранию подвергается только торцевая часть пластин. Долговечность решеток значительно увеличивается.

Более плавный вход в каналы решеток отодвигает подпластинчатый вихрь (присущий прототипу) вглубь осадительной камеры 6 и возврат пылевых фракций в зону классификации предотвращается. Кроме этого, улучшенная аэродинамика решеток снижает гидравлическое сопротивление аппарата и энергозатраты на классификацию в целом.

Таким образом, применение дугообразных пластин в решетках, позволяет: увеличить долговечность работы установки за счет уменьшения истираемости пластин решеток; повысить качество разделения сыпучего материала на 3-6% за счет ликвидации заброса пылевых частиц из подпластинчатого вихря; уменьшить энергозатраты работы установки за счет снижения на 50-100 Па аэродинамического сопротивления направляющей и сепарирующей решеток.

Результаты испытаний представлены в таблице.

Исходный материал кварцевый песок, граница разделения 140 мкм.