ЦЕНТРОБЕЖНЫЙ КЛАССИФИКАТОР
CENTRIFUGAL CLASSIFIER

Изобретение 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 по крупности.
Известен центробежный классификатор, содержащий корпус с крышкой, рабочий орган, состоящий из верхнего и нижнего дисков и лопаток, расположенных между дисками на их периферийной части, бункер с патрубком для вывода крупной фракции, расположенный под рабочим органом и сообщающийся с ним, трубу для подачи исходного материала вместе с воздушным потоком, расположенную в нижней части корпуса, патрубок для вывода мелкой фракции вместе с воздушным потоком, расположенный в крышке корпуса и сообщающийся с центральной частью рабочего органа, патрубок для вывода крупной фракции, расположенный в нижней части корпуса, и привод рабочего органа (SU 183684 А1, В07В 7/083, опубликовано 09.07.1966).
Однако в известном классификаторе из-за того, что давление в патрубке для вывода мелкой фракции вместе с воздушным потоком ниже, чем в полости корпуса, в пространстве между крышкой корпуса и верхним диском рабочего органа возникает паразитный воздушный поток, перемещающийся от кольцеобразной зоны разделения (пространство между стенкой корпуса и рабочим органом) в патрубок для вывода мелкой фракции вместе с воздушным потоком через конструктивный кольцевой зазор между верхним диском рабочего органа и крышкой корпуса. Вместе с этим воздушным потоком из зоны разделения перемещается часть крупных частиц и вместе с отделенными мелкими частицами выводятся из классификатора. Это обстоятельство снижает эффективность классификации исходного материала.
Известен также центробежный классификатор, содержащий корпус с крышкой, рабочий орган, состоящий из верхнего и нижнего дисков, лопаток, расположенных между дисками на их периферийной части, и лопаток, расположенных на периферийной части верхнего диска в качестве средства для предотвращения возникновения паразитного воздушного потока, трубу для подачи исходного материала вместе с воздушным потоком, патрубок для вывода мелкой фракции вместе с воздушным потоком, расположенный в крышке корпуса и сообщающийся с центральной частью рабочего органа, патрубок для вывода крупной фракции, расположенный в нижней части корпуса, и привод рабочего органа. При вращении рабочего органа лопатки, расположенные на верхнем диске рабочего органа, создают воздушный поток, направленный в сторону зоны классификации (SU 806162 А1, В07В 7/083, опубликовано 23.02.1981).
Однако в данном классификаторе лопатки, расположенные на верхнем диске рабочего органа, увеличивают аэродинамическое сопротивление рабочего органа, что приводит к повышению энергозатрат, связанных с предотвращением возникновения паразитного воздушного потока.
Задача изобретения состоит в снижении энергозатрат, связанных с предотвращением возникновения паразитного воздушного потока, за счет снижения аэродинамического сопротивления рабочего органа.
Сущность изобретения заключается в том, что для решения поставленной задачи путем указанного технического результата центробежный классификатор, содержащий корпус с крышкой, рабочий орган, состоящий из верхнего и нижнего дисков и лопаток, расположенных между дисками на их периферийной части, средство для предотвращения возникновения паразитного воздушного потока, патрубок для подачи исходного материала вместе с воздушным потоком, патрубок для вывода мелкой фракции вместе с воздушным потоком, расположенный в крышке корпуса и сообщающийся с центральной частью рабочего органа, патрубок для вывода крупной фракции, снабженный разгрузочным устройством и расположенный в нижней части корпуса, и привод рабочего органа, отличающийся тем, что в качестве средства для устранения паразитного воздушного потока классификатор содержит патрубок с буртиком, установленный в классификаторе соосно оси вращения рабочего органа с фиксацией от поворота и с возможностью перемещения вниз таким образом, что верхняя часть патрубка расположена в крышке корпуса, при этом буртик расположен над крышкой корпуса, а нижняя часть патрубка взаимодействует с верхним диском рабочего органа.
Изобретение поясняется чертежами: Фиг.1 - общий вид классификатора - патрубок с буртиком находится в исходном положении, продольное сечение; Фиг.2 - вынос А на Фиг.1; Фиг.3 - вид Б на Фиг.1; Фиг.4 - вынос В на Фиг.3; Фиг.5 - общий вид классификатора - патрубок с буртиком находится в конечном положении и буртик опирается на крышку корпуса.
Центробежный классификатор содержит корпус 1 (например, цилиндроконический) с крышкой 2, рабочий орган, состоящий из верхнего диска 3, нижнего диска 4 и лопаток 5, расположенных между дисками 3 и 4 на их периферийной части, патрубок 6 с буртиком 7, установленный соосно оси вращения рабочего органа с фиксацией от поворота и с возможностью перемещения вниз, таким образом, что верхняя часть патрубка 6 расположена в крышке 2 корпуса 1, при этом буртик 7 расположен над крышкой 2, а нижняя часть патрубка 6 взаимодействует с верхним диском 3 рабочего органа, патрубок (например, тангенциальный) 8 для подачи исходного материала вместе с воздушным потоком, расположенный, например, в верхней части корпуса 1, патрубок 9 для вывода мелкой фракции вместе с воздушным потоком, расположенный в крышке 2 корпуса 1 и сообщающийся с центральной частью рабочего органа, 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).
Патрубок 6 выполняют из твердого материала с низким коэффициентом трения, например фторопласта. Средство для фиксации от поворота патрубка 6 с буртиком 7 может состоять, например, из штыря 12, закрепленного на крышке 2 корпуса 1, и паза 13 (или выемки, отверстия), выполненного в буртике 7 и взаимодействующего со штырем 12. В исходном положении (Фиг.1) патрубок 6 нижним торцом опирается на верхний диск 3 рабочего органа, а между его буртиком 7 и крышкой 2 корпуса 1 имеется конструктивный зазор, позволяющий патрубку 6 перемещаться вниз. При вращении рабочего органа нижний торец патрубка 6 изнашивается и патрубок 6 под действием силы тяжести или пружины (на чертежах не показана) опускается вниз до посадки буртика 7 на крышку 2 корпуса 1 (Фиг.5). При этом между торцом нижней части патрубка 6 и верхним диском 3 рабочего органа образуется минимально возможный рабочий зазор (Фиг.5).
Патрубок 9 для вывода мелкой фракции вместе с воздушным потоком через циклон или через систему фильтров связан с вентилятором (на чертежах не показаны).
Изобретение используют следующим образом.
Посредством привода рабочему органу придают вращение с требуемой скоростью. Посредством вентилятора на выходе патрубка 9 для вывода мелкой фракции вместе с воздушным потоком и в центральной части рабочего органа создают разряжение. Через тангенциальный патрубок 8 исходный материал вместе с воздушным потоком подают в кольцеобразную зону разделения - пространство между стенкой корпуса 1 и лопатками 5 рабочего органа. В зоне разделения вращающиеся лопатки 5 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 с исходным материалом вокруг вертикальной оси классификатора, и сила аэродинамического сопротивления, обусловленная движением воздушного потока через образованное лопатками 5 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 и 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.
Внутри корпуса 1 и в рабочем органе существует разряжение. Благодаря тому что между торцом нижней части патрубка 6 и верхним диском 3 рабочего органа рабочий зазор является минимальным, не возникает паразитный поток воздуха. В связи с этим крупные частицы материала не перемещаются по конструктивному кольцевому зазору между крышкой 2 корпуса 1 и верхним диском 3 рабочего органа и не выводятся из классификатора через патрубок 9 вместе с мелкими частицами. Таким образом патрубок 6 препятствует возникновению паразитного воздушного потока и при этом не увеличивает аэродинамическое сопротивление рабочего органа. Данное обстоятельство способствует снижению, по сравнению с прототипом, энергозатрат на работу классификатора.
Границу разделения материала регулируют числом оборотов рабочего органа. При увеличении числа оборотов рабочего органа граница разделения уменьшается и наоборот.
Таким образом, средство для устранения паразитного воздушного потока вместе с крупными частицами в виде патрубка 6 позволяет в отличие от лопаток (как в прототипе), установленных на верхнем диске рабочего органа, предотвратить возникновение паразитного воздушного потока без увеличения энергозатрат.