ЦЕНТРОБЕЖНЫЙ ВОЗДУШНО-ПРОХОДНОЙ СЕПАРАТОР

Полезная модель относится к технике разделения тонкодисперсных материалов и может найти применение в промышленности строительных материалов, химической, горнорудной и других отраслях народного хозяйства.
Известно устройство для классификации порошкообразных материалов, включающее, корпус, в верхней части которого установлено рабочее колесо с лопатками, и патрубки для подачи исходного материала и удаления продуктов разделения [1].
Недостатком известной конструкции устройства для классификации порошкообразных материалов является низкая эффективность разделения.
Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к предложенному является центробежный классификатор для тонкодисперсных материалов, включающий корпус, в нижней части которого установлен жестко закрепленный, питающий патрубок с конусом рассекателем над ним. Соосно корпусу, во внутренней его полости, установлен ротор, образованный верхним диском, радиальными лопастями и нижним диском. Выходное устройство для отвода пылевидной фракции жестко присоединено к верхней части корпуса, а узел отвода крупной фракции - штуцер жестко соединен с нижней частью корпуса. [2].
Недостатком этого классификатора является низкая эффективность разделения материала в нижней части зоны действия воздушного конуса, ввиду того, что струя потока классифицируемого материала, проходя через конус-рассекатель, образует воздушно - пылевой веер, в нижней части которого крупные частицы под действием сил тяжести падают вниз, увлекая за собой тонкодисперсную фракцию, за счет чего уменьшается эффективность процесса сепарации в целом.
Создание полезной модели направлено на повышение эффективности сепарирования при заданном гранулометрическом составе за счет дополнительной классификации материала в камере смешивания,
посредством взаимодействия классифицируемого материала и воздушного потока выходящего из патрубков в камеру смешивания за счет разделения крупной и увлекаемой за ней мелкой фракции.
Это достигается тем, что центробежный воздушно-проходной сепаратор, включающий корпус и устройство для подачи исходного материала, причем внутри корпуса коаксиально установлен насаженный на вертикальный вал ротор, образованный верхним и нижним диском и расположенными между дисками радиальными лопастями, при этом в верхней части корпуса установлено выходное устройство для отвода пылевидной фракции, а к нижней части корпуса жестко присоединен узел отвода крупной фракции, согласно предлагаемому решению, корпус сепаратора выполнен в виде цилиндра, переходящего в усеченную коническую часть, к нижней части которой присоединен вышеуказанный узел отвода крупной фракции, выполненный в виде цилиндрической, переходящей внизу в усеченную коническую части, причем внутренняя полость цилиндрической части узла отвода крупной фракции образует камеру смешивания материала, а в стенку цилиндрической части узла отвода крупной фракции встроены, по меньшей мере четыре отводных патрубка для подачи воздушного потока в камеру смешивания материала, все патрубки направлены вверх под углом 30°-45° относительно горизонтальной и до 90° относительно вертикальной осей симметрии камеры смешивания материала, цилиндрическую часть узла отвода крупной фракции герметично и с зазором коаксиально охватывает цилиндрический элемент с тангенциально встроенным патрубком, образуя с внешней поверхностью цилиндрической части узла отвода крупной фракции герметичную камеру подачи воздуха, а устройство подачи исходного материал установлено в верхней части корпуса сепаратора и представляет собой, по меньшей мере два патрубка удаленных от вертикальной оси сепаратора на расстояние, превышающее радиус ротора.
Изобретение поясняется чертежом, на котором на фиг.1. представлено поперечное сечение сепаратора, на фиг.2 горизонтальное сечение цилиндрической части узла отвода крупной фракции (А-А).
Сепаратор состоит из цилиндрического корпуса 1, в верхней части которого жестко установлены, например, при помощи сварки, патрубки 2 служащие для подачи исходного материала на сепарацию, выходного устройства 3 для отвода пылевидной фракции с закрепленным на нем подшипниковым узлом 4, служащим для поддержания и вращения консольного вала 5, жестко закрепленного, например, с помощью болтового соединения. На валу неподвижно закреплен ротор, образованный верхним 6 и нижним 7 дисками, между которыми расположены радиальные лопасти 8.
Нижняя часть цилиндрического корпуса 1 переходит в коническую часть 9, жестко соединенную при помощи сварки с узлом отвода крупной фракции, состоящим из цилиндрической части 10, переходящей также в усеченную коническую часть 11, где внутренняя поверхность цилиндрической части 10 образует камеру смешивания материала 12 с дополнительно подводимым воздушным потоком через патрубки 13.
В стенку цилиндрической части 10 узла отвода крупной фракции встроены не менее четырех отводных патрубков 13 для подачи воздушного потока в камеру смешивания 12. Отводные патрубки 13 направлены вверх под углом 30°-45°, относительно горизонтальной и до 90° относительно вертикальных осей симметрии камеры смешивания 12. Если углы наклона патрубков относительно горизонтальной оси, выполнить меньше 30° и больше 45°, а в отношении вертикальной оси больше 90°, будет наблюдаться низкая эффективность разделения материала на фракции. Цилиндрическую часть 10, узла отвода крупной фракции коаксиально, с зазором и герметично охватывает цилиндрический элемент 14, с тангенциально встроенным патрубком 15 для подачи воздуха, образуя с внешней поверхностью цилиндрической части 10 узла отвода крупной фракции, герметичную камеру подачи воздуха 16.
Сепаратор работает следующим образом: исходный продукт подается на сепарацию через патрубки 2, в предполагаемой конструкции два патрубка
удаленных от вертикальной оси сепаратора на расстояние, превышающее радиус ротора. Падая вниз, материал попадает в зону действия ротора, образованного верхним 6 и нижний 7 дисками, между которыми расположены радиальные лопасти 8. Ротор при вращении создает в замкнутом цилиндрическом корпусе 1, вращающийся воздушный поток. Частицы материала, попадая в воздушный поток, приобретают центробежное ускорение, отбрасываются на стенки корпуса 1, теряют скорость и осыпаются по конической части 9 в узел отвода крупной фракции. Боле тонкие частицы, дойдя до вращающегося ротора, отбиваются радиальными лопастями 8 и следуют тем же путем, и только лишь наиболее тонко измельченные порошки проходят во внутреннее пространство ротора и потоком прокачиваемого воздуха по выходному устройству 3 для отвода пылевидной фракции уносятся в пылеулавливающие устройства. Крупные частицы материала, не прошедшие через внутреннее пространство ротора, отбрасываясь на стенки корпуса 1, увлекают за собой часть тонкодисперсной фракции и осыпаются по конической части 9 в узел отвода крупной фракции, откуда попадают в камеру смешивания материала 12. В камере смешивания материала происходит тщательное перемешивание частиц материала 12 счет подачи воздушного потока через отводные патрубки 13, в предполагаемой конструкции четыре патрубка, каждый из которых направлен вверх, под углом 45°, относительно горизонтальной и под углом 45° относительно вертикальной осей симметрии камеры смешивания материала 12, что позволяет направить воздушный поток в камере смешивания материала 12, тангенциально и вверх, тщательно перемешивая материал с воздухом, подающимся через отводные патрубки 13.
Пылевоздушная взвесь, образующаяся за счет взаимодействия воздушного потока, выходящего из отводных патрубков 13 и частиц материала, осыпающиеся по конической части 9 в узел отвода крупной фракции, поднимается из камеры смешивания 12 в зону действия ротора, где
повторно классифицируется. Вследствие чего ранее увлекаемая крупными частицами материала, тонкодисперсная фракция классифицируется и, проходя через ротор, уносится в пылеулавливающие устройства по выходному устройству для отвода пылевидной фракции 3.
В свою очередь крупная фракция материала, оседающая в усеченной конусной части 11, узла отвода крупной фракции, подается на дополнительное измельчение, либо удаляется из технологического процесса.
Таким образом, конструкция предполагаемого сепаратора, позволяет получать порошки с заданной величиной гранулометрического состава в пределах до 10 мкм, за счет создания нового вида камеры смешивания материала. Эффективность разделения возрастает до 75-80%.