воздушно-центробежный классификатор

Формула изобретения

Воздушно-центробежный классификатор, содержащий наружный цилиндроконический корпус с крышкой, патрубком для вывода мелкой фракции вместе с воздушным потоком, расположенным на крышке корпуса, и патрубком для вывода крупной фракции, расположенным в нижней части корпуса, внутренний цилиндроконический корпус с крышкой, установленной с образованием с ним кольцевой щели и с возможностью линейных перемещений в вертикальной плоскости, и патрубком для вывода крупной фракции, расположенным в нижней части корпуса, лопатки, снабженные механизмом фиксированного поворота вокруг горизонтальных осей и расположенные равномерно между цилиндрическими участками наружного и внутреннего корпусов, и трубу для подачи исходного материала вместе с воздушным потоком, расположенную в нижней части наружного корпуса, отличающийся тем, что крышка внутреннего корпуса выполнена воронкообразной и расположена выходным отверстием вниз.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к машиностроению, в частности к воздушно-центробежным классификаторам, и может быть использовано в строительной, горно-обогатительной, химической, металлургической и других отраслях промышленности для разделения по крупности различных сыпучих материалов.

Известен воздушно-центробежный классификатор, содержащий наружный цилиндроконический корпус с крышкой, патрубком для вывода мелкой фракции вместе с воздушным потоком, расположенным на крышке корпуса, и патрубком для вывода крупной фракции, расположенным в нижней части корпуса, внутренний цилиндроконический корпус с крышкой, установленной на корпусе с образованием с ним кольцевой щели, и патрубком для вывода крупной фракции, расположенным в нижней части корпуса, лопатки, снабженные механизмом фиксированного поворота вокруг горизонтальных осей и расположенные равномерно между цилиндрическими участками наружного и внутреннего корпусов, и трубу для подачи исходного материала вместе с воздушным потоком, расположенную в нижней части наружного корпуса, при этом крышка внутреннего корпуса имеет слабоконическую форму и жестко закреплена на корпусе вершиной вверх (SU 1166847, В07В 7/08, опубликовано 15.07.1985).

Известен также воздушно-центробежный классификатор, содержащий наружный цилиндроконический корпус с крышкой, патрубком для вывода мелкой фракции вместе с воздушным потоком, расположенным на крышке корпуса, и патрубком для вывода крупной фракции, расположенным в нижней части корпуса, внутренний цилиндроконический корпус с крышкой, установленной на корпусе с образованием с ним кольцевой щели и с возможностью линейных перемещений в вертикальной плоскости, и патрубком для вывода крупной фракции, расположенным в нижней части корпуса, лопатки, снабженные механизмом фиксированного поворота вокруг горизонтальных осей и расположенные равномерно между цилиндрическими участками наружного и внутреннего корпусов, и трубу для подачи исходного материала вместе с воздушным потоком, расположенную в нижней части наружного корпуса, при этом крышка внутреннего корпуса выполнена плоской (SU 899165, В07В 7/08, опубликовано 23.01.1982).

Однако в известных классификаторах часть крупных частиц выводится из классификатора вместе с мелкими частицами, что не позволяет осуществить классификацию материала с высокой точностью. Этот недостаток связан с тем, что по направлению от наружного корпуса к патрубку для вывода мелкой фракции вместе с воздушным потоком проходное сечение центробежной зоны разделения, ограниченной крышками наружного и внутреннего корпусов, уменьшается, а следовательно, радиальная скорость воздушного потока увеличивается и соответственно увеличивается действующая на частицы материала со стороны воздушного потока сила аэродинамического сопротивления. Крупные частицы материала, попавшие вследствие турбулентных пульсаций воздушного потока и взаимных столкновений частиц в центральную часть центробежной зоны разделения, под действием преобладающей силы аэродинамического сопротивления движутся к центру и выносятся из классификатора воздушным потоком вместе с мелкими частицами, засоряя мелкую фракцию.

Задача изобретения состоит в повышении эффективности разделения материала за счет исключения выведения крупных частиц через патрубок для вывода мелких частиц вместе с воздушным потоком путем обеспечения постепенного снижения силы аэродинамического сопротивления от периферийной к центральной части центробежной зоны разделения, которое обеспечивается постепенным увеличением высоты центробежной зоны разделения от периферии к центру.

Сущность изобретения заключается в том, что для решения поставленной задачи путем указанного технического результата воздушно-центробежный классификатор, содержащий наружный цилиндроконический корпус с крышкой, патрубком для вывода мелкой фракции вместе с воздушным потоком, расположенным на крышке корпуса, и патрубком для вывода крупной фракции, расположенным в нижней части корпуса, внутренний цилиндроконический корпус с крышкой, установленной с возможностью линейных перемещений в вертикальной плоскости, и патрубком для вывода крупной фракции, расположенным в нижней части корпуса, лопатки, снабженные механизмом фиксированного поворота вокруг горизонтальных осей и расположенные равномерно между цилиндрическими участками наружного и внутреннего корпусов, и трубу для подачи исходного материала вместе с воздушным потоком, расположенную в нижней части наружного корпуса, отличается тем, что крышка внутреннего корпуса выполнена воронкообразной и расположена выходным отверстием вниз.

Изобретение поясняется чертежом - общий вид классификатора, продольное осевое сечение.

Воздушно-центробежный классификатор содержит наружный цилиндроконический корпус 1 с крышкой 2, патрубком 3 для вывода мелкой фракции вместе с воздушным потоком, расположенным на крышке 2, и патрубком 4 для вывода крупной фракции, расположенным в нижней части корпуса 1, внутренний цилиндроконический корпус 5 с крышкой 6, выполненной воронкообразной и расположенной выходным отверстием 7 вниз и закрепленной на стержнях 8, установленных на крышке 2 с возможностью линейных перемещений в вертикальной плоскости, и патрубком 9 для вывода крупной фракции, расположенным в нижней части корпуса 5, лопатки 10, расположенные равномерно между цилиндрическими участками наружного корпуса 1 и внутреннего корпуса 5 и снабженные механизмами 11 фиксированного поворота вокруг горизонтальных осей, и трубу 12 для подачи исходного материала вместе с воздушным потоком, расположенную в нижней части наружного корпуса 1.

Воздушно-центробежный классификатор используют следующим образом.

На выходе патрубка 3 создают разрежение, например вентилятором (на чертеже не показан), которое обеспечивает в наружном корпусе 1 движение воздушного потока снизу вверх. Затем через трубу 12 исходный сыпучий материал вместе с воздушным потоком подают в наружный корпус 1. В пространстве между коническими частями корпусов 1 и 5, являющемся зоной воздушно-гравитационного разделения, происходит выделение из двухфазного потока наиболее крупных частиц материала, которые под действием гравитационной силы падают в нижнюю часть наружного корпуса 1 и через патрубок 4 выводятся из классификатора. Оставшиеся частицы под действием преобладающей силы аэродинамического сопротивления вместе с воздушным потоком перемещаются в верхнюю часть наружного корпуса 1. Проходя через межлопаточное пространство, образованное установленными под определенным углом от вертикали лопатками 10 посредством механизма поворота 11, двухфазный поток приобретает тангенциальную составляющую скорости и закручивается вокруг вертикальной оси классификатора. В центробежной зоне разделения, образованной крышками 2 и 6, на частицы материала в горизонтальной плоскости действуют две противоположно направленные силы: центробежная сила, направленная к периферии, и сила аэродинамического сопротивления, направленная к центру. Крупные частицы материала под действием преобладающей центробежной силы перемещаются на периферию, осаждаются на внутренней поверхности наружного корпуса 1, ссыпаются вниз и выводятся из классификатора через патрубок 4. Часть крупных частиц под действием турбулентных пульсаций воздушного потока и взаимных столкновений частиц материала попадает в центральную часть центробежной зоны разделения. Т. к. крышка 6 внутреннего корпуса 5 в отличие от прототипа выполнена воронкообразной и расположена выходным отверстием 7 вниз, то по сравнению с прототипом от периферии к центру увеличивается высота центробежной зоны разделения и соответственно снижается сила аэродинамического сопротивления, воздействующая на материал со стороны воздушного потока. Крупные частицы теряют скорость и под действием гравитационной силы осаждаются на воронкообразную крышку 6, через выходное отверстие 7 попадают во внутренний корпус 5 и через патрубок 9 выводятся из классификатора. Для мелких частиц воздействие силы аэродинамического сопротивления преобладает над центробежной силой, поэтому они вместе с воздушным потоком через патрубок 3 выводятся из классификатора. Патрубок 3 соединен со стандартными устройствами для отделения мелкой фракции от воздуха, например, циклоны и/или фильтры (на чертеже не показаны).

Границу разделения исходного материала на мелкую и крупную фракции регулируют путем изменения угла наклона лопаток 10 посредством поворотного механизма 11. При увеличении угла наклона от вертикали граница разделения уменьшается, т.к. увеличивается тангенциальная скорость движения двухфазного потока и соответственно увеличивается центробежная сила, воздействующая на материал. При уменьшении угла наклона поворотных лопаток 10 граница разделения увеличивается. Кроме того, границу разделения можно изменять путем перемещения крышки 6 внутреннего корпуса 5 в вертикальном направлении. При перемещении крышки 6 вниз граница разделения снижается, т.к. увеличивается проходное сечение центробежной зоны разделения и соответственно уменьшается сила аэродинамического сопротивления, оказывающая воздействие на частицы материала, и наоборот.