ВОЗДУШНЫЙ ЦЕНТРОБЕЖНО-ДИНАМИЧЕСКИЙ КЛАССИФИКАТОР

Полезная модель относится к машиностроению, а именно к воздушным центробежным классификаторам с вращающимся рабочим органом, и может найти применение в строительной, химической, пищевой и других отраслях промышленности для разделения по крупности различных сыпучих материалов.
Известен воздушный центробежно-динамический классификатор, содержащий корпус, крышку корпуса, выполненную с отверстиями, рабочий орган, состоящий из верхнего диска, нижнего диска и лопаток, равномерно расположенных между дисками на их периферийной части, тангенциальный патрубок для подачи исходного материала, расположенный в верхней части корпуса, патрубок для вывода мелкой фракции вместе с воздушным потоком, соединенный с крышкой корпуса и сообщающийся с центральной частью рабочего органа, патрубок для вывода крупной фракции с разгрузочным устройством, расположенный в нижней части корпуса, и привод рабочего органа, при этом отверстия, выполненные в центральной части крышки, равномерно расположены вокруг патрубка для вывода мелкой фракции вместе с воздушным потоком, крышка жестко соединена с корпусом, а патрубок для вывода мелкой фракции вместе с воздушным потоком жестко соединен с крышкой корпуса. Патрубок для вывода мелкой фракции вместе с воздушным потоком через циклон или через систему фильтров связан с вентилятором (RU 2368434 С1, В07В 7/083, опубликовано 27.09.2009).
Однако данный классификатор обладает следующими недостатками. Из-за того, что крышка жестко соединена с корпусом, а патрубок для вывода мелкой фракции вместе с воздушным потоком жестко соединен с крышкой, отсутствует возможность при серийном производстве классификаторов обеспечить оптимальный конструктивный зазор между крышкой корпуса и верхним диском рабочего органа. Практикой применения воздушных центробежно-динамическихклассификатор установлено, что оптимальным является зазор в пределах 0.5-1.5 мм. При зазоре, превышающем оптимальный, возникают значительные завихрения воздушного потока с исходным материалом, что препятствует разделению материала по крупности, приводит к «размыванию» границ разделения и снижению производительности классификатора. При этом часть крупной фракции подхватывается паразитным параллельным воздушным потоком и через конструктивный кольцевой зазор между патрубком для вывода мелкой фракции вместе с воздушным потоком и верхним диском рабочего органа выводится из классификатора вместе с мелкой фракцией. Данное обстоятельство снижает эффективность классификации материала. Кроме того, при зазоре меньше оптимального вращающийся рабочий орган периферийной частью может касаться о крышку корпуса, что может привести к значительным повреждениям крышки корпуса и рабочего органа, выходу их из строя и необходимости их замены.
Задача полезной модели состоит в повышении эффективности классификации за счет предотвращения вывода из классификатора части крупной фракции вместе с мелкой фракцией, а также в предотвращении повреждений крышки корпуса и рабочего органа путем обеспечения возможности установить оптимальный конструктивный зазор между крышкой корпуса и верхним диском рабочего органа.
Сущность полезной модели заключается в том, что для решения поставленной задачи путем указанного технического результата воздушный центробежно-динамический классификатор, содержащий корпус, крышку корпуса, выполненную с отверстиями, рабочий орган, состоящий из верхнего диска, нижнего диска и лопаток, равномерно расположенных между дисками на их периферийной части, тангенциальный патрубок для подачи исходного материала, расположенный в верхней части корпуса, патрубок для вывода мелкой фракции вместе с воздушным потоком, соединенный с крышкой корпуса и сообщающийся с центральной частью рабочего органа, патрубок для вывода крупной фракции с разгрузочным устройством, расположенный в нижней части корпуса, и привод рабочего органа, при этом отверстия, выполненные в крышке корпуса, равномерно расположены вокруг патрубка для вывода мелкой фракции вместе с воздушным потоком, отличается тем, что крышка соединена с корпусом и патрубок для вывода мелкой фракции вместе с воздушным потоком соединен с крышкой корпуса посредством разъемных соединений, при этом в крышка с корпусом соединена через прокладку, выполненную из твердого материала в виде плоского кольца.
Полезная модель поясняется чертежами: фиг.1 - общий вид классификатора, вертикальное осевое сечение; фиг.2 - вид А на фиг.1.
Воздушный центробежно-динамический классификатор содержит корпус 1 (например, цилиндроконический), крышку 2 корпуса 1, выполненную с отверстиями 3, соединенные друг с другом через кольцевую прокладку 4 посредством разъемных соединений, например резьбовых крепежных соединений (на чертежах не показаны), рабочий орган, состоящий из верхнего диска 5, нижнего диска 6 и лопаток 7, равномерно расположенных между дисками 5 и 6 на их периферийной части, тангенциальный патрубок 8 для подачи исходного материала, расположенный в верхней части корпуса 1, патрубок 9 для вывода мелкой фракции вместе с воздушным потоком, сообщающийся с центральной частью рабочего органа и соединенный с крышкой 2 корпуса 1 посредством разъемных соединений, например резьбовых крепежных соединений (на чертежах не показаны), патрубок 10 для вывода крупной фракции, снабженный разгрузочным устройством 11, например, типа «мигалка», и расположенный в нижней части корпуса 1, и привод рабочего органа (на чертежах не показан). При этом отверстия 3, выполненные в крышке 2 корпуса 1, равномерно расположены вокруг патрубка 9 для вывода мелкой фракции вместе с воздушным потоком.
Патрубок 9 для вывода мелкой фракции вместе с воздушным потоком через циклон или через систему фильтров связан с вентилятором (на чертежах не показаны).
Патрубок 8 для подачи исходного материала может быть расположен в нижней части корпуса 1. Патрубок 9 для вывода мелкой фракции вместе с воздушным потоком может быть расположен в нижней части корпуса 1 и сообщаться с центральной частью рабочего органа через нижний диск 6. При этом крышку 2 располагают под рабочим органом. Привод рабочего органа может быть расположен в верхней части корпуса 1 (на чертежах не показаны).
Полезную модель используют следующим образом.
Предварительно с помощью мерительного инструмента (например, штангенциркуля) определяют высоту зазора между крышкой 2 корпуса 1 и верхним диском 5 рабочего органа. Для этого через одно из отверстий 3 вставляют штангенциркуль. Зная толщину крышки 2 корпуса 1, определяют высоту зазора. Если зазор не соответствует оптимальному значению (0.5 - 1.5 мм), крышку 2 разъединяют с корпусом 1 и с патрубком 9 для вывода мелкой фракции вместе с воздушным потоком. Устанавливают прокладку 4 с толщиной, обеспечивающей оптимальный зазор, крышку 2 вновь соединяют посредством разъемных соединений с корпусом 1 и с патрубком 9.
Классификацию исходного материала осуществляют следующим образом.
Посредством привода рабочему органу придают вращение с требуемой скоростью. Установление оптимального зазора между крышкой корпуса 1 и верхним диском 5 рабочего органа позволяет избежать трение между ними и предотвратить их выход из строя. Посредством вентилятора на выходе патрубка 9 для вывода мелкой фракции вместе с воздушным потоком и в центральной части рабочего органа создают разряжение и через тангенциальный патрубок 8 подают исходный материал в кольцеобразную зону разделения - пространство между стенкой корпуса 1 и лопатками 7 рабочего органа. В зоне разделения вращающиеся лопатки 7 придают воздушному потоку, содержащему исходный материал, вращение в горизонтальной плоскости вокруг вертикальной оси классификатора. При этом на материал действуют две противоположно направленные силы: центробежная сила, обусловленная вращением воздушного потока вокруг вертикальной оси классификатора, и сила аэродинамического сопротивления, обусловленная движением воздушного потока через образованное лопатками 7 межлопаточное пространство к центральной части рабочего органа.
Для крупных частиц в зоне разделения центробежная сила преобладает над силой аэродинамического сопротивления, вследствие чего крупные частицы отбрасываются на стенку корпуса 1, под действием гравитационной силы вдоль нее перемещаются вниз и выводятся из классификатора через патрубок 10 посредством разгрузочного устройства 11.
Для мелких частиц в зоне классификации сила аэродинамического сопротивления преобладает над центробежной силой. Вследствие этого они вместе с воздушным потоком перемещаются в центральную часть рабочего органа и через патрубок 9 вместе с воздушным потоком выводятся из классификатора.
Так как внутри корпуса 1 и в рабочем органе существует разряжение, то атмосферный воздух через отверстия 3 поступает в классификатор. Это приводит к возникновению в пространстве между крышкой корпуса 1 и верхним диском 5 рабочего органа двух воздушных потоков, направленных в противоположные стороны. Один поток направлен к конструктивному кольцевому зазору между патрубком 9 и верхним диском 5 рабочего органа. Второй поток направлен к стенке корпуса 1, т.е. в зону разделения. Этот воздушный поток предотвращает возникновение паразитного параллельного воздушного потока и, соответственно, перемещение крупных частиц в центральную часть рабочего органа.
Границу разделения материала регулируют путем изменения количества оборотов рабочего органа. При увеличении количества оборотов рабочего органа граница разделения уменьшается и наоборот.