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 различных сыпучих материалов, преимущественно порошков, по крупности на две фракции.
Известен воздушный центробежно-динамический классификатор, содержащий корпус с крышкой, патрубок для подачи исходного материала, патрубок для вывода мелкой фракции вместе с воздушным потоком, закрепленный на крышке корпуса, патрубок для вывода крупной фракции, расположенный в нижней части корпуса, рабочий орган, состоящий из верхнего диска с центральным отверстием, сообщающимся с патрубком для вывода мелкой фракции вместе с воздушным потоком, нижнего диска и лопаток, расположенных между верхним и нижним дисками на их периферийной части, и привод рабочего органа. (Мизонов В.Е., Ушаков С.Г. Аэродинамическая классификация порошков. М: Химия, 1989 - С.59, рис.2.9).
Однако данный классификатор не обеспечивает высокую эффективность разделения исходного материала по крупности в связи с тем, что часть частиц крупной фракции выводятся из классификатора воздушным потоком вместе с частицами мелкой фракции. Этот недостаток связан с тем, что движение исходного материала вместе с воздушным потоком в зоне разделения материала носит сложный характер. Некоторые крупные частицы сталкиваются между собой и приобретают значительно большую скорость движения, чем средняя скорость движения частиц исходного материала, благодаря чему преодолевают зону разделения материала через межлопаточное пространство и смешиваются с мелкой фракцией.
Задача полезной модели состоит в повышении эффективности разделения исходного материала за счет исключения выведения частиц крупной фракции из классификатора воздушным потоком вместе с мелкой фракцией путем придания воздушному потоку с мелкой фракцией закрутки в патрубке для вывода мелкой фракции вместе с воздушным потоком.
Сущность полезной модели заключается в том, что для решения поставленной задачи путем указанного технического результата воздушный центробежно-динамический классификатор, содержащий корпус с крышкой, тангенциальный патрубок для подачи исходного материала, расположенный в верхней части корпуса, патрубок для вывода мелкой фракции вместе с воздушным потоком, закрепленный на крышке корпуса, патрубок для вывода крупной фракции с разгрузочным устройством, расположенный в нижней части корпуса, рабочий орган, состоящий из верхнего диска с центральным отверстием, сообщающимся с патрубком для вывода мелкой фракции вместе с воздушным потоком, нижнего диска и лопаток, расположенных между верхним и нижним дисками на их периферийной части и взаимодействующих с тангенциальным патрубком для подачи исходного материала, и привод рабочего органа, отличается тем, что классификатор содержит лопатки, вертикально и равномерно закрепленные на верхнем диске рабочего органа вокруг его центрального отверстия и расположенные в нижней части патрубка для вывода мелкой фракции вместе с воздушным потоком.
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) с крышкой 2, тангенциальный патрубок 3 для подачи исходного материала, расположенный в верхней части корпуса 1, патрубок 4 для вывода мелкой фракции вместе с воздушным потоком, закрепленный на крышке 2 корпуса 1, патрубок 5 с разгрузочным устройством 6, например, типа «мигалка» для вывода крупной фракции из классификатора, расположенный в нижней части корпуса 1, рабочий орган, состоящий из верхнего диска 7 с центральным отверстием 8, сообщающимся с патрубком 4 для вывода мелкой фракции вместе с воздушным потоком, нижнего диска 9 и лопаток 10, расположенных между дисками 7 и 9 на их периферийной части и взаимодействующими с тангенциальным патрубком 3 для подачи исходного материала, лопатки 11, вертикально и равномерно закрепленные на верхнем диске 7 рабочего органа вокруг его центрального отверстия 8 и расположенные в нижней части патрубка 4 для вывода мелкой фракции вместе с воздушным потоком, и привод рабочего органа (на чертежах не показан). Патрубок 4 для вывода мелкой фракции вместе с воздушным потоком через циклон или через систему фильтров связан с вентилятором (на чертежах не показаны).
Патрубок 3 для подачи исходного материала может быть расположен в нижней части корпуса 1. Рабочий орган может содержать отверстие, выполненное в центральной части нижнего диска 9. В данном случае патрубок 4 для вывода мелкой фракции вместе с воздушным потоком будет расположен в нижней части корпуса 1. Привод рабочего органа (на чертежах не показан) может быть расположен в верхней части корпуса 1.
Полезную модель используют следующим образом.
Посредством привода рабочему органу придают вращение с требуемой скоростью. Посредством вентилятора на выходе патрубка 4 для вывода мелкой фракции вместе с воздушным потоком и в центральной части рабочего органа создают разряжение и через тангенциальный патрубок 3 подают исходный материал в кольцеобразную зону разделения - пространство между стенкой корпуса 1 и лопатками 10 рабочего органа. В зоне разделения вращающиеся лопатки 10 придают воздушному потоку, содержащему исходный материал, вращение в горизонтальной плоскости вокруг вертикальной оси классификатора. При этом на исходный 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 10 межлопаточное пространство к центральной части рабочего органа.
Для крупных частиц в зоне разделения центробежная сила преобладает над силой аэродинамического сопротивления, вследствие чего крупные частицы лопатками 10 отбрасываются на стенку корпуса 1 и под действием гравитационной силы вдоль нее перемещаются вниз и выводятся из классификатора через патрубок 5 с разгрузочным устройством 6 типа «мигалка».
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 отверстие 8 и патрубок 4 выводятся из классификатора вместе с воздушным потоком.
Так как движение пылевоздушного потока с исходным материалом носит сложный характер некоторые крупные частицы из-за столкновения между собой приобретают значительно большую скорость, чем средняя скорость движения частиц исходного материала. Эти частицы из-за большой скорости преодолевают зону классификации и через межлопаточное пространство, образованное лопатками 10, попадают в центральную часть рабочего органа. В прототипе эти крупные частицы выводятся из классификатора воздушным потоком вместе с мелкой фракцией через отверстие 8 и патрубок 4. В заявленном решении благодаря вращающимся лопаткам 11 в нижней части патрубка 4 для вывода мелкой фракции вместе с воздушным потоком создается закрутка воздушного потока. В результате этого, под действием возникающей за счет закрутки центробежной силы крупные частицы материала отбрасываются к стенке патрубка 4. Под действием гравитационной силы частицы перемещаются вниз, попадают на верхний диск 7 вращающегося рабочего органа, и под действием центробежной силы отбрасываются к стенке корпуса 1. Под действием гравитационной силы эти частицы вместе с другими крупными частицами перемещаются в нижнюю часть корпуса 1 и выводятся из классификатора через патрубок 5 с разгрузочным устройством 6 типа «мигалка».
Таким образом, вертикальные лопатки 11 позволяют удалять крупные частицы материала из мелкой фракции готового продукта и тем самым обеспечивают повышение эффективности разделения материала классификатором.
Границу разделения материала регулируют числом оборотов рабочего органа. При увеличении числа оборотов граница разделения уменьшается, а при уменьшении числа оборотов - увеличивается.