воздушно-гравитационный сепаратор

Формула изобретения

Воздушно-гравитационный сепаратор, содержащий батарею каскадных сепарационных шахт, средство для распределения исходного материала между шахтами, патрубок для подачи исходного материала, расположенный над средством для распределения исходного материала, и патрубок для вывода мелкой фракции вместе с воздушным потоком, расположенный в верхней части сепаратора, отличающийся тем, что сепарационные шахты расположены по периметру равностороннего многоугольника, средство для распределения исходного материала расположено таким образом, что его ось симметрии совпадает с вертикальной осью симметрии сепаратора и выполнено в виде неподвижного конуса или в виде диска, установленного с возможностью вращения и снабженного приводом, при этом патрубок для подачи исходного материала расположен соосно со средством для распределения исходного материала.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к воздушно-гравитационным каскадным сепараторам и может найти применение в строительной, горнодобывающей, химической, металлургической и других отраслях промышленности для разделения по крупности различных сыпучих материалов.

Известен воздушно-гравитационный сепаратор (каскадный сепаратор), содержащий сепарационную шахту, наклонные пересыпные полки, расположенные на боковых стенках шахты, распределительные элементы, расположенные между пересыпными полками, патрубки для подачи воздуха в шахту, расположенные на боковых стенках нижней части шахты, патрубок для подачи исходного материала, расположенный в средней части шахты, патрубок для вывода крупной фракции, расположенный в нижней части шахты, и патрубок для вывода мелкой фракции вместе с воздушным потоком, расположенный в верхней части шахты (Авт. св. СССР №1731294, В07В 4/02, публ. 07.05.1992).

Недостатком известного одношахтного сепаратора является низкая производительность, обусловленная предельной концентрацией исходного материала в воздушном потоке, и повышенное аэродинамическое сопротивление сепарационной шахты из-за возникновения воздушных вихрей в подполочном пространстве. Увеличение геометрических параметров шахты с целью повышения производительности приводит к значительному усложнению конструкции средства для распределения исходного материала в поперечном сечении сепарационной шахты.

Известен также воздушно-гравитационный сепаратор (пневмогравитационный классификатор), содержащий полый корпус, батарею каскадных сепарационных шахт, образованных вертикальными зигзагообразными перегородками, средство для распределения исходного материала между шахтами, патрубок для подачи исходного материала, патрубок для подвода воздуха, патрубок для вывода крупной фракции и патрубок для вывода мелкой фракции вместе с воздушным потоком, расположенный в верхней части сепаратора, при этом сепарационные шахты расположены последовательно, средство для распределения исходного материала выполнено в виде наклонной решетки и расположено в нижней части полости корпуса, патрубок для подвода воздуха расположен в нижней части корпуса, патрубок для подачи исходного материала расположен на боковой стенке корпуса над средством для распределения исходного материала, а патрубок для вывода крупной фракции расположен на противоположной боковой стенке корпуса над средством для распределения исходного материала (Авт. св. СССР №1599136, В07В 4/08, публ. 15.10.1990).

Однако известный сепаратор обладает недостаточно высокой точностью разделения исходного материала, связанной с неравномерным распределением исходного материала между шахтами, и повышенными удельными энергозатратами, связанными с высоким аэродинамическим сопротивлением сепаратора. Неравномерное распределение исходного материала между шахтами обусловлено тем, что сепарационные шахты расположены последовательно и при движении материала по наклонной решетке от шахты к шахте из него удаляется мелкая фракция, вследствие чего в каждой последующей шахте содержание мелкой фракции будет меньше, чем в предыдущей шахте. Это приводит к различному аэродинамическому сопротивлению шахт, что обуславливает неодинаковые скорости движения потока воздуха и различные границы разделения материала, что размывает общую границу разделения. Высокое аэродинамическое сопротивление сепаратора обусловлено тем, что воздушный поток проходит через решетку и слой исходного материала.

Задача изобретения состоит в повышении точности разделения материала за счет обеспечения равномерного распределения материала между шахтами и в снижении удельных энергозатрат за счет снижения аэродинамического сопротивления сепаратора путем достижения возможности распределения исходного материала без решетки и без образования слоя исходного материала.

Сущность изобретения заключается в том, что для решения поставленной задачи путем достижения указанного технического результата воздушно-гравитационный сепаратор, содержащий батарею каскадных сепарационных шахт, средство для распределения исходного материала между шахтами, патрубок для подачи исходного материала, расположенный над средством для распределения исходного материала, и патрубок для вывода мелкой фракции вместе с воздушным потоком, расположенный в верхней части сепаратора, отличается тем, что сепарационные шахты расположены по периметру равностороннего многоугольника, средство для распределения исходного материала расположено таким образом, что его ось симметрии совпадает с вертикальной осью симметрии сепаратора и выполнено в виде неподвижного конуса или в виде диска, установленного с возможностью вращения и снабженного приводом, при этом, патрубок для подачи исходного материала расположен соосно со средством для распределения исходного материала.

Изобретение поясняется чертежами: фиг.1 - общий вид сепаратора, разрез в вертикальной плоскости; фиг.2 - разрез А-А на фиг.1.

Воздушно-гравитационный сепаратор содержит батарею каскадных, например, зигзагообразных сепарационных шахт 1 (фиг.1), расположенных по периметру равностороннего многоугольника (фиг.2) и выполненных каждая на внутренней стенке 2 с отверстием 3, средство 4 для распределения исходного материала между сепарационными шахтами 1, выполненное, например, в виде неподвижного конуса, расположенное таким образом, что его ось симметрии совпадает с вертикальной осью симметрии сепаратора, и взаимодействующее с отверстиями 3, патрубок 5 для подачи исходного материала, расположенный соосно со средством 4 для распределения исходного материала, и патрубок 6 для вывода мелкой фракции с газовым потоком, расположенный в верхней части сепаратора.

Изобретение используют следующим образом.

На выходе патрубка 6 создают разрежение, например, вентилятором (на чертежах не показан), которое обуславливает движение газового, например, воздушного потока в сепарационных шахтах 1 снизу вверх.

Затем через патрубок 5 исходный материал подают к средству 4 для распределения исходного материала, которое через отверстия 3 подает материал в сепарационные шахты 1. Благодаря тому, что сепарационные шахты 1 расположены не последовательно, как в прототипе, а по периметру равностороннего многоугольника, обеспечивается равномерное распределение материала между всеми шахтами 1.

Под действием гравитационной силы исходный материал падает вниз. Таким образом в зигзагообразных сепарационных шахтах 1 создают встречное движение исходного материала и газового потока. Благодаря тому, что сепарационные шахты 1 выполнены зигзагообразными, происходит перечистка и разделение исходного материала на мелкую и крупную фракции. Мелкая фракция с потоком газа уносится вверх и выводится из сепаратора через патрубок 6, на выходе которого установлены устройства для отделения мелкой фракции от газового потока, например, циклоны (на чертежах не показаны). Крупная фракция выводится из сепаратора через нижнюю часть сепарационных шахт 1.