ЦЕНТРОБЕЖНЫЙ КЛАССИФИКАТОР

Полезная модель относится к оборудованию для тонкодисперсного разделения различных порошкообразных материалов в воздушных потоках и может быть использована в строительной, горно-обогатительной, химической и других отраслях народного хозяйства.
Известен центробежный классификатор, содержащий корпус с расположенным внутри ротором с приводным валом, по крайней мере, одним входным патрубком для подачи исходного материала, по крайней мере, одним входным патрубком для подачи воздуха, патрубком отвода мелкой фракции, расположенным соосно приводному валу и окном для выхода крупной фракции, в котором над торцами лопаток ротора со стороны входного патрубка установлено охватывающее лопатки защитное кольцо с П-образным профилем. Кольцо предотвращает попадание частиц в ротор [1].
К недостаткам данного классификатора можно отнести сложность конструкции, высокую металлоемкость и невозможность работы в проходном режиме, т.е. при подаче исходного материала в виде аэродисперсного потока.
Известен также центробежный классификатор, содержащий корпус с расположенным внутри ротором с приводным валом, по крайней мере, одним входным патрубком для подачи исходного материала, по крайней мере, одним входным патрубком для подачи воздуха, патрубком отвода мелкой фракции, расположенным соосно приводному валу, окном для выхода крупной фракции и, по меньшей мере, одним сквозным отверстием, выполненным со стороны патрубка отвода мелкой фракции для подачи воздуха в пространство между регулировочным кольцом, расположенным внутри корпуса, и торцом ротора. При подаче воздуха образуется воздушная подушка, которая предотвращает контакт ротора с регулировочным кольцом и попадание крупных частиц классифицируемого материала в ротор через зазор между корпусом и ротором, что повышает эффективность процесса разделения [2].
Данный классификатор также характеризуется сложностью конструкции, высокой металлоемкостью и невозможностью работы в проходном режиме.
Задачей, на решение которой направлена полезная модель, является расширение линейки центробежных классификаторов, способных работать в различных режимах загрузки и простых по конструкции, обладающих при этом высоким качеством разделения.
1
2
1
3
2
3
4
5
4
1
5
Поставленная задача решена тем, что в центробежном классификаторе, содержащем корпус с расположенным внутри ротором с приводным валом, по крайней мере, одним входным патрубком для подачи исходного материала, по крайней мере, одним входным патрубком для подачи воздуха, патрубком отвода мелкой фракции, расположенным соосно приводному валу, окном для выхода крупной фракции и, по меньшей мере, одним сквозным отверстием, выполненным со стороны патрубка отвода мелкой фракции, на внутренней поверхности корпуса со стороны патрубка отвода мелкой фракции концентрично оси ротора выполнена обечайка с максимальным радиусом R, при этом R≤R<R, где R - радиус патрубка отвода мелкой фракции, R - минимальный радиус периферийной части ротора, расположенной напротив внутренней поверхности обечайки, а, по меньшей мере, одно сквозное отверстие выполнено на расстоянии R от оси ротора, при этом 1,1R≥R>R, где R - максимальный радиус периферийной части ротора, расположенной напротив внутренней поверхности обечайки.
6
4
6
5
Поставленная задача может быть решена также тем, что на внутренней поверхности корпуса со стороны патрубка отвода мелкой фракции концентрично оси ротора дополнительно выполнена обечайка с минимальным радиусом R, при этом R<R>R.
Наличие обечайки, выполненной на внутренней поверхности корпуса со стороны патрубка отвода мелкой фракции концентрично оси ротора, расположенной на указанном расстоянии от оси ротора, увеличивает аэродинамическое сопротивление зазора между внутренней поверхностью корпуса и ротором, минимизируя тем самым величину аэродисперсного потока через указанный зазор, следствием чего является устранение проскока через зазор частиц крупностью выше граничной внутрь ротора, т.е. в тонкий продукт разделения. Дополнительный воздушный поток, поступающий, по меньшей мере, через одно сквозное отверстие произвольной формы, выполненное также со стороны патрубка отвода мелкой фракции, и расположенное на указанном расстоянии от оси ротора, также уменьшает величину аэродисперсного потока через указанный зазор, уменьшая вероятность проскока через зазор частиц крупностью выше граничной внутрь ротора, т.е. в тонкий продукт разделения. Дополнительная обечайка вокруг ротора со стороны патрубка отвода мелкой фракции также увеличивает аэродинамическое сопротивление зазора между внутренней поверхностью корпуса и ротором, уменьшая вероятность проскока через зазор частиц крупностью выше граничной внутрь ротора, т.е. в тонкий продукт разделения.
Использование обечаек, расположенных вокруг ротора со стороны патрубка отвода мелкой фракции, и отверстий, расположенных между обечайками и обеспечивающих подачу в эту зону дополнительного воздушного потока, полностью устраняет радиальную составляющую скорости аэродисперсного потока, направленную внутрь ротора через зазор между ротором и корпусом классификатора со стороны патрубка отвода мелкой фракции, полностью устраняя возможность попадания частиц крупностью больше граничной в зазор между ротором и корпусом классификатора со стороны патрубка отвода мелкой фракции и возможность их попадания в тонкий продукт разделения. Это повышает качество тонкого продукта разделения и эффективность классификации особенно при производстве сверхтонких дисперсных материалов.
На Фиг.1 представлен вид сбоку центробежного классификатора, на Фиг.2 - вид сверху.
2
1
3
1
2
3
4
5
4
1
5
Центробежный классификатор содержит корпус 1, в котором расположен ротор 2 с приводным валом 3. Корпус 1 имеет, по крайней мере, один входной патрубок для подачи исходного материала 4 и, по крайней мере, один входной патрубок для подачи воздуха 5. Снаружи и/или внутри корпуса 1 соосно приводному валу 3, напротив или со стороны приводного вала 3, расположен патрубок отвода мелкой фракции 6. Кроме того, корпус 1 снабжен окном для выхода крупной фракции 7. В корпусе 1 со стороны патрубка отвода мелкой фракции 6 расположены, по меньшей мере, одно сквозное отверстие 8 для подвода воздуха в пространство между ротором 2 и внутренней поверхностью корпуса 1 и выполненная на внутренней поверхности корпуса 1 концентрично оси ротора 2 обечайка 9. При этом, R≤R<R, где R - максимальный радиус обечайки 9, R - радиус патрубка отвода мелкой фракции 6, R - минимальный радиус периферийной части 10 ротора 2, расположенной напротив внутренней поверхности обечайки 9, а, по меньшей мере, одно сквозное отверстие 8 выполнено на расстоянии R от оси ротора 2, при этом 1,1R≥R>R, где R - максимальный радиус периферийной части 10 ротора 2, расположенной напротив внутренней поверхности обечайки 9.
6
4
6
5
На внутренней поверхности корпуса 1 со стороны патрубка отвода мелкой фракции 6 концентрично оси ротора 2 может быть выполнена также обечайка 11 с минимальным радиусом R, при этом R<R>R.
Центробежный классификатор работает следующим образом.
Исходный материал подают в классификатор через, по меньшей мере, один патрубок 4 или в виде аэродисперсного потока через, по крайней мере один патрубок 5. В классификаторе в результате вращательного движения аэродисперсного потока частицы размером больше граничной крупности под доминирующим действием центробежной силы двигаются по траекториям, направленным на периферию корпуса 1 и удаляются из классификатора через окно для выхода крупной фракции 7. Дополнительный воздушный поток, поступающий через отверстие или отверстия 8 движется внутрь ротора, минимизируя аэродисперсный поток из зоны вокруг ротора в ротор, уменьшая тем самым вероятность проскока крупных частиц в ротор, т.е. в тонкий продукт разделения.
Обечайки 9, 11 минимизируют величину аэродисперсного потока через зазор между ротором и внутренней поверхностью корпуса, уменьшая тем самым вероятность проскока крупных частиц в ротор, т.е. в тонкий продукт разделения.
Классификатор может работать как в насыпном, так и в проходном режимах разделения. При этом, в первом случае, исходный материал подается во входной патрубок для подачи исходного материала, где диспергируется в воздушном потоке, поступающим через входной патрубок для подачи воздуха, и поступает в сепарационную камеру в виде аэросмеси, во втором случае, исходный материал подается во входной патрубок для подачи воздуха непосредственно в виде аэросмеси.
Центробежный классификатор может быть включен в технологическую линию с разомкнутым, замкнутым и частично замкнутым воздушным контуром.
Источники информации:
1. Проспект фирмы FLSmidth на сепаратор SEPAX, 2008.
2. Проспект фирмы Christian Pfeiffer Maschinenfabrik GmbH на сепарационное оборудование «Системы и компоненты», 2006.