ВОЗДУШНО-ГРАВИТАЦИОННЫЙ КЛАССИФИКАТОР
AIR-GRAVITY CLASSIFIER

Изобретение относится к машиностроению, в частности, к воздушно-гравитационным каскадным классификаторам, и может найти применение в строительной, горно-обогатительной, химической, металлургической и других отраслях промышленности для классификации различных сыпучих материалов.
Известен воздушно-гравитационный классификатор (пневматический классификатор), содержащий корпус, состоящий из наружной и внутренней стенок, выполненных зигзагообразными в вертикальной плоскости и кольцеобразными в горизонтальной плоскости и образующих между собой классификационную камеру, при этом внутренняя стенка выполнена с кольцевым горизонтальным отверстием, распределительное устройство, расположенное в средней части внутренней стенки корпуса и взаимодействующее с кольцевым горизонтальным отверстием, трубу для подачи исходного материала к распределительному устройству, патрубок для вывода воздушного потока с мелкой фракцией готового продукта, расположенный в верхней части корпуса, и патрубок для вывода крупной фракции готового продукта, расположенный в нижней части корпуса, при этом распределительное устройство выполнено в виде конуса или в виде диска, установленного с возможностью вращения и снабженного приводом (авт. св. СССР №435009, В07В 4/02, публикация 05.07.1974).
Однако данный классификатор не позволяет осуществлять классификацию материала с высокой точностью. Этот недостаток связан с появлением в классификационной камере хаотичных восходящих завихрений воздушного потока с материалом в горизонтальной плоскости, которые не позволяют обеспечить равномерность потока, из-за чего часть крупной фракции материала выводится вместе с мелкой фракцией. Кроме этого, завихрения потока повышают аэродинамическое сопротивление классификационной камеры, что приводит к увеличению энергозатрат при той же производительности классификатора.
Известен также воздушно-гравитационный классификатор, содержащий корпус, состоящий из наружной и внутренней стенок, выполненных зигзагообразными в вертикальной плоскости и кольцеобразными в горизонтальной плоскости и образующих между собой классификационную камеру, при этом внутренняя стенка корпуса выполнена с кольцевым горизонтальным отверстием, вертикальные радиальные перегородки, равномерно расположенные в классификационной камере по окружности в горизонтальной плоскости и разделяющие ее на классификационные шахты, распределительное устройство, расположенное в средней части внутренней стенки корпуса и взаимодействующее с кольцевым горизонтальным отверстием, трубу для подачи исходного материала к распределительному устройству, расположенную в верхней части корпуса, патрубок для вывода воздушного потока с мелкой фракцией готового продукта, расположенный в верхней части корпуса, и патрубок для вывода крупной фракции готового продукта, расположенный в нижней части корпуса, при этом распределительное устройство выполнено в виде конуса или в виде диска, установленного с возможностью вращения и снабженного приводом, а вертикальные радиальные перегородки имеют длину, равную высоте классификационной камеры (BY 2155 U, В07В 4/02, публикация 30.09.2005).
Однако известный классификатор не обеспечивает высокую точность классификации материала. Этот недостаток связан с тем, что вблизи вертикальных радиальных перегородок скорость потока воздуха значительно ниже, чем в пространстве между ними (пристенный эффект). Поэтому вблизи вертикальных радиальных перегородок воздействие на мелкие и крупные частицы материала гравитационной силы преобладает над воздействием силы аэродинамического сопротивления. В связи с тем, что перегородки имеют длину, равную высоте классификационной камеры, материал, находящийся вблизи перегородок, не будет подвергаться перечистке. Эти мелкие частицы материала перемещаются вниз и вместе с крупной фракцией готового продукта выводятся из классификатора.
Задача изобретения состоит в повышении точности классификации материала за счет исключения выведения мелких частиц материала из классификатора вместе с крупной фракцией готового продукта путем обеспечения поступления материала, находящегося вблизи перегородок, в пространство между нижерасположенными перегородками для перечистки.
Сущность изобретения заключается в том, что для решения поставленной задачи путем достижения указанного технического результата воздушно-гравитационный классификатор, содержащий корпус, состоящий из наружной и внутренней стенок, выполненных зигзагообразными в вертикальной плоскости и кольцеобразными в горизонтальной плоскости и образующих между собой классификационную камеру, при этом внутренняя стенка выполнена с кольцеобразным горизонтальным отверстием, вертикальные радиальные перегородки, равномерно расположенные по окружности в горизонтальной плоскости в классификационной камере, распределительное устройство, расположенное во внутренней стенке корпуса и взаимодействующее с кольцеобразным горизонтальным отверстием, трубу для подачи исходного материала к распределительному устройству, расположенную в верхней части корпуса, патрубок для вывода воздушного потока с мелкой фракцией готового продукта, расположенный в верхней части корпуса, и патрубок для вывода крупной фракции готового продукта, расположенный в нижней части корпуса, при этом распределительное устройство выполнено в виде конуса или в виде диска, установленного с возможностью вращения и снабженного приводом, отличается тем, что вертикальные радиальные перегородки имеют длину меньшую, чем высота классификационной камеры, и расположены в несколько рядов по вертикали классификационной камеры, при этом каждый нижний ряд перегородок расположен со смещением по окружности относительно верхнего ряда перегородок.
Изобретение поясняется чертежами: фиг.1 - общий вид классификатора, разрез в вертикальной плоскости; фиг.2 - разрез А-А на фиг.1; фиг.3 - разрез Б-Б на фиг.1; фиг.4 - классификационная камера классификатора с выровом, аксонометрический вид.
Воздушно-гравитационный классификатор содержит корпус, состоящий из наружной стенки 1 и внутренней стенки 2 с кольцеобразным горизонтальным отверстием 3, которые выполнены зигзагообразными в вертикальной плоскости (фиг.1) и кольцеобразными в горизонтальной плоскости (фиг.2) и образуют между собой классификационную камеру 4, вертикальные радиальные перегородки 5, распределительное устройство 6, расположенное в средней части внутренней стенки 2 корпуса и взаимодействующее с кольцевым горизонтальным отверстием 3, трубу 7 для подачи исходного материала к распределительному устройству 6, расположенную в верхней части корпуса, патрубок 8 для вывода мелкой фракции готового продукта вместе с воздушным потоком, расположенный в верхней части корпуса, и патрубок 9 для вывода крупной фракции готового продукта, расположенный в нижней части корпуса. Вертикальные радиальные перегородки 5 имеют длину меньшую, чем высота классификационной камеры 4, и расположены в несколько рядов по вертикали, при этом каждый нижний ряд перегородок 5 расположен со смещением по окружности относительно верхнего ряда.
Изобретение используют следующим образом.
На выходе патрубка 8 создают разрежение (например, вентилятором), которое обуславливает в классификационной камере 4 движение воздушного потока снизу вверх. Затем через трубу 7 исходный материал подают к распределительному устройству 6, которое через кольцевое горизонтальное отверстие 3 равномерно подает исходный материал в классификационную камеру 4. Вертикальные радиальные перегородки 5 препятствуют возникновению хаотичных восходящих завихрений в горизонтальной плоскости, что обеспечивает равномерность движения потока. В классификационной камере 4 на материал воздействуют противоположно направленные силы: сила аэродинамического сопротивления, действующая со стороны воздушного потока, и гравитационная сила. Выполнение стенок 1 и 2 корпуса зигзагообразными в вертикальной плоскости обеспечивает эффективное разделение материала по крупности. Для частиц материала, размер которых больше границы разделения, воздействие гравитационной силы преобладает над воздействием силы аэродинамического сопротивления. Поэтому эти частицы перемещаются в нижнюю часть классификационной камеры 4 и через патрубок 9 выводятся из классификатора, образуя крупную фракцию готового продукта.
Для частиц материала, размер которых меньше границы разделения, воздействие силы аэродинамического сопротивления преобладает над воздействием гравитационной силы. Поэтому эти частицы вместе с воздушным потоком перемещаются в верхнюю часть классификационной камеры 4 и через патрубок 8 выводятся из классификатора.
Вблизи вертикальных радиальных перегородок 5 воздействие на материал гравитационной силы преобладает над воздействием силы аэродинамического сопротивления, т.к. скорость воздушного потока вблизи перегородок 5 значительно ниже, чем в пространстве между ними. Поэтому материал (мелкие и крупные частицы) вдоль перегородок 5 перемещается вниз. Однако благодаря тому что перегородки 5 имеют длину меньшую, чем высота классификационной камеры 4, и расположены в несколько рядов по вертикали, при этом каждый нижний ряд перегородок 5 расположен со смещением по окружности относительно верхнего ряда, материал, перемещающийся вдоль перегородок 5 вниз, попадает в пространство между нижерасположенными перегородками 5. В этом пространстве для мелких частиц сила аэродинамического сопротивления преобладает над гравитационной силой. Происходит перечистка материала, мелкие частицы отделяются от крупных частиц и с потоком воздуха перемещаются в верхнюю часть классификационной камеры 4.
Таким образом, выполнение перегородок 5 с длиной меньшей, чем высота классификационной камеры 4, и их расположение в несколько рядов по вертикали классификационной камеры 4 со смещением каждого нижнего ряда по окружности относительно верхнего ряда позволяет не только устранить восходящие завихрения в горизонтальной плоскости, но и исключить выведение мелких частиц вместе с крупной фракцией готового продукта.