циклон-классификатор
Классы МПК: | B04C5/08 конструкции вихревых камер B07B7/08 с использованием центробежной силы |
Автор(ы): | Макаренко В.Г., Макаренко М.Г., Борисова Т.В., Сотников В.В. |
Патентообладатель(и): | Открытое акционерное общество "Катализатор" |
Приоритеты: |
подача заявки:
2002-03-29 публикация патента:
27.07.2003 |
Изобретение предназначено для разделения крупных частиц и мелких частиц, в частности для разделения порошковых материалов на фракции в воздушном или газовом потоке. Задачей, решаемой настоящим изобретением, является разработка устройства для разделения порошковых материалов на фракции в воздушном или другом газовом потоке, обеспечивающего высокую чистоту крупной фракции и высокую степень осаждения порошка без использования дополнительных циклонов. Поставленная задача решается с помощью циклона-классификатора для разделения дисперсных материалов, включающего корпус, осесимметричную вихревую камеру, устройства для ввода смеси дисперсных материалов и воздуха или газовоздушной среды, разгрузочные отверстия для вывода разделенных фракций и воздуха. В верхней части вихревой камеры расположено устройство для ввода смеси дисперсных материалов, по центру вихревой камеры расположена отсасывающая труба, на периферии (максимальный радиус) вихревой камеры выполнена кольцевая щель, связанная через камеру осаждения крупной фракции с устройством для ввода воздуха или газовоздушной среды, по одну сторону от кольцевой щели ниже ее и ближе к центру расположен бункер мелкой фракции, по другую сторону от кольцевой щели ниже ее расположен бункер крупной фракции. Достоинство предлагаемого аппарата состоит в том, что при его использовании применение дополнительных циклонов для очистки отходящего воздуха не требуется. Кроме того, техническая простота получения больших центростремительных ускорений позволяет добиться высокой производительности классификатора при его сравнительно небольших габаритах. 8 з.п.ф-лы, 3 ил.
Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3
Формула изобретения
1. Циклон-классификатор для разделения дисперсных материалов, включающий корпус, осесимметричную вихревую камеру, устройства для ввода смеси дисперсных материалов и воздуха или газовоздушной среды, отверстия для вывода разделенных фракций и воздуха, отличающийся тем, что в верхней части вихревой камеры расположено устройство для ввода смеси дисперсных материалов, по центру вихревой камеры расположена отсасывающая труба, на периферии вихревой камеры выполнена кольцевая щель, связанная через камеру осаждения крупной фракции с устройством для ввода воздуха или газовоздушной среды, по одну сторону от кольцевой щели ниже ее и ближе к центру расположен бункер мелкой фракции, по другую сторону от кольцевой щели ниже ее расположен бункер крупной фракции. 2. Циклон-классификатор по п.1, отличающийся тем, что отсасывающая труба выполнена перфорированной и заглушенной с торца. 3. Циклон-классификатор по п.1 или 2, отличающийся тем, что перфорированная отсасывающая труба имеет аксиальные барьеры. 4. Циклон-классификатор по п.3, отличающийся тем, что барьеры выполнены с острой кромкой. 5. Циклон-классификатор по п. 1, отличающийся тем, что устройство для ввода воздуха или газовоздушной среды имеет спиральный ввод с входным патрубком, кольцевым выходом, камерой подачи воздуха, которая через кольцевой выход связана с камерой осаждения, расположенной соосно кольцевой щели и над бункером крупной фракции. 6. Циклон-классификатор по п.5, отличающийся тем, что камера подачи воздуха имеет линейно изменяющееся по азимутальному углу сечение. 7. Циклон-классификатор по п.6, отличающийся тем, что в кольцевом выходе установлен завихритель с отклоняющими лопатками. 8. Циклон-классификатор по п.1, отличающийся тем, что бункера крупной и мелкой фракции снабжены тормозными лопатками. 9. Циклон-классификатор по п.1, отличающийся тем, что бункера мелкой и крупной фракции и устройство для ввода воздуха или газовоздушной среды объединены в моноблочный накопитель, представляющий собой нижнюю часть циклона-классификатора.Описание изобретения к патенту
Изобретение относится к области разделения крупных частиц от мелких частиц. Циклон-классификатор является аэродинамическим устройством и предназначен для разделения порошковых материалов на фракции в воздушном или газовом потоке. Известно устройство для выделения по крайней мере одного обладающего большим удельным весом вещества из жидкой или газообразной несущей среды под воздействием центробежных сил (патент РФ 2044574, МПК6 В 04 С 5/103, 1995), которое содержит корпус с размещенной в верхней части камерой закручивания потока, переходящей в разделительную камеру, верхнюю и нижнюю погружные осевые выходные трубы для отвода очищенной среды, входные концы которых расположены в разделительной камере напротив друг друга, нижнюю камеру с отверстием для вывода отделенного вещества, устройство снабжено экраном, выполненным в виде усеченного конуса, верхним меньшим основанием закрепленного на наружной поверхности нижней выходной трубы, выведенной из корпуса через боковое отверстие, выполненное в стенке нижней камеры. Недостатком устройства является необходимость применения дополнительных устройств осаждения мелкой фракции, невысокое качество сепарации. Известен циклон (патент РФ 2035237, МПК6 В 04 С /02, 1995), который содержит корпус в виде трубы, входной патрубок, винтовые направляющие лопасти, выпускную трубу очищенного потока и сборник отделенной фазы, винтовые лопасти приварены к стенке корпуса под углом 65-70o к его образующей. Недостатком циклона является невысокая чистота осаждаемой фракции. Известен пылеуловитель (патент РФ 2035238, МПК6 В 04 С 5/08, 1995), который содержит корпус, ввод запыленного газа, выхлопную трубу, завихритель с винтовыми лопастями, продольные пылеотводные карманы, бункер, корпус выполнен в виде двух полуцилиндров, оси которых смещены в двух взаимно перпендикулярных плоскостях, карманы расположены между смещенными краями полуцилиндров, нижний конец выхлопной трубы выполнен в форме усеченного конуса, лопасти завихрителя установлены на наружной поверхности усеченного конуса. Недостатком данного устройства также является невысокая чистота осаждаемой фракции, использование нескольких циклонов для сепарации и невысокое качество сепарации. Наиболее близким техническим решением к заявляемому является центробежный классификатор для разделения материалов по крупности (патент РФ 2053031, МПК В 07 В 7/08, 1996), содержащий корпус, осесимметричную вихревую камеру, патрубок для ввода исходного материала с газом, отверстия для вывода разделенных фракций. Недостатком классификатора является невысокая чистота осаждаемой фракции. Задачей, решаемой настоящим изобретением, является разработка устройства для разделения порошковых материалов на фракции в воздушном или другом газовом потоке, обеспечивающего высокую чистоту крупной фракции и высокую степень осаждения порошка без использования дополнительных циклонов. Поставленная задача решается с помощью циклона-классификатора для разделения дисперсных материалов, включающего корпус, осесимметричную вихревую камеру, устройства для ввода смеси дисперсных материалов и воздуха или газовоздушной среды, разгрузочные отверстия для вывода разделенных фракций и воздуха. В верхней части вихревой камеры циклона-классификатора расположено устройство для ввода смеси дисперсных материалов, по центру вихревой камеры расположена отсасывающая труба, на периферии (максимальный радиус) вихревой камеры выполнена кольцевая щель, связанная через камеру осаждения крупной фракции с устройством для ввода воздуха или газовоздушной среды, по одну сторону от кольцевой щели ниже ее и ближе к центру расположен бункер мелкой фракции, по другую сторону от кольцевой щели ниже ее расположен бункер крупной фракции. Отсасывающая труба, предпочтительно перфорированная и заглушенная с торца, имеет аксиальные барьеры, барьеры выполнены с острой кромкой. Устройство для ввода воздуха или газовоздушной среды в циклоне-классификаторе имеет спиральный ввод с входным патрубком, кольцевым выходом, камерой подачи воздуха, которая через кольцевой выход связана с камерой осаждения, расположенной соосно кольцевой щели и над бункером крупной фракции. Камера подачи воздуха имеет линейно изменяющееся по азимутальному углу сечение. В кольцевом выходе предпочтительно установлен завихритель с отклоняющими лопатками. Бункера крупной и мелкой фракций снабжены тормозными лопатками. Бункера мелкой и крупной фракций и устройство для ввода воздуха или газовоздушной среды предпочтительно объединяют в моноблочный накопитель, представляющий собой нижнюю часть циклона классификатора. Классификатор разделяет подаваемый в него порошок на три фракции: крупную, мелкую и летучую. Крупная и мелкая фракции накапливаются в бункерах классификатора, а летучую фракцию необходимо выделять из отходящего воздуха с помощью фильтров тонкой очистки (рукавного, электростатического и т.д.). В силу предъявленных к аппарату на стадии разработки требований, из перечисленных фракций повышенной чистотой отличаются крупная и летучая фракции. При работе классификатора сырье и воздух подаются в него раздельно, сырье - с помощью питателя, а воздух - с помощью нагнетателя. Тип и конструкция питателя и нагнетателя принципиального значения не имеют при обязательном соблюдении, однако, требований необходимой равномерности, однородности и симметричности подачи. В качестве нагнетателя возможно использование вентилятора или компрессора, а в качестве питателя предлагается использовать устройство вибрационного или центробежного принципа действия. Для удовлетворительной классификации в циклоне-классификаторе пригодны порошки, для которых выполняется условие Wy<V, где Wy - равновесная (установившаяся) скорость оседания наиболее крупных частиц в поле тяжести, а Vn = V
В верхней части циклона располагается корпус 1, образующий внутри осесимметричную вихревую камеру 2 с кольцевой щелью 3 подачи воздуха на периферии (максимальном удалении от оси). В верхней части вихревой камеры и на ее оси располагается устройство для ввода смеси дисперсных материалов - питатель 4 с загрузочной трубой 5. В нижней части вихревой камеры для удаления мелкой фракции имеется кольцевой отвод 6 в бункер 7 сбора мелкой фракции, снабженный тормозными лопатками 8. На оси вихревой камеры расположена заглушенная с торца перфорированная отсасывающая труба 9, снабженная аксиальными барьерами 10 с выступающей в сторону перфорации острой кромкой. На среднем уровне циклон опоясывают спиральный ввод 11 с входным патрубком 12, кольцевым выходом 14 и камерой подачи воздуха 13, имеющей сечение S, линейно изменяющееся по азимутальному углу



Нагнетатель подает воздух во входной патрубок 12 спирального ввода 11. Из патрубка воздух попадает в камеру 13 линейно изменяющегося по азимутальному углу

Класс B04C5/08 конструкции вихревых камер
центробежный сепараторный узел - патент 2435648 (10.12.2011) | |
сепаратор для отделения мелких частиц (варианты) - патент 2353436 (27.04.2009) | ![]() |
циклонный сепаратор - патент 2326741 (20.06.2008) | ![]() |
сепаратор с вихревой трубой - патент 2326717 (20.06.2008) | ![]() |
золоуловитель - патент 2321464 (10.04.2008) | ![]() |
установка для синтеза диоксида титана и способ синтеза диоксида титана - патент 2305660 (10.09.2007) | ![]() |
гидроциклон - патент 2302907 (20.07.2007) | ![]() |
пылеуловитель - патент 2299768 (27.05.2007) | ![]() |
гидроциклон - патент 2292957 (10.02.2007) | |
устройство очистки газового потока - патент 2286851 (10.11.2006) | |
Класс B07B7/08 с использованием центробежной силы