СПОСОБ РАЗДЕЛЕНИЯ ТОНКОДИСПЕРСНЫХ ПОРОШКОВ
METHOD OF SEPARATION OF FINELY DISPERSED POWDERS

Изобретение относится к области для разделения тонкодисперсных порошков и может быть использовано при производстве строительных материалов, в металлургической, горной и других отраслях промышленности.
Известен центробежный воздушно-проходной сепаратор (патент на полезную модель №40606 опубл. 20.09.2004 г., Бюл. №26) предназначенный для разделения тонкодисперсных порошков. Способ разделения в нем основан на вводе продуктов разделения и перемешивания их с воздухом внутри корпуса устройства. Разделение исходного продукта на крупку и готовый продукт происходит за счет разнонаправленных сил в зоне вращающегося ротора. С целью повышения эффективности разделения в нижней части центробежного сепаратора образована камера смешивания исходного материала с сепарационным воздухом, который затем поднимает весь исходный продукт в зону сепарации. Хорошее перемешивание исходного продукта с сепарационным воздухом происходит за счет воздействия на исходный продукт сепарационного воздуха в трех уровнях.
Недостаток этого устройства для разделения в том, что воздействие сепарационного воздуха впрямую на исходный продукт увеличивает турбулентность воздушных потоков внутри самого сепаратора, что увеличивает его размеры и снижает эффективность разделения. Другим недостатком такой конструкции является то, что очень сложен механизм управления процессом разделения, снижающий эффективность разделения, и как следствие производительность данного аппарата.
Известен ближайший аналог (Бауман, В.А. Механическое оборудование предприятий строительных материалов, изделий и конструкций / В.А. Бауман, Б.В. Клушанцев, В.Д. Мартынов. - М.: Машиностроение, 1981, с. 172, рис. 122) заявленного изобретения, как наиболее близкий по совокупности существенных признаков. Описано устройство, которое реализует следующий способ разделения тонкодисперсных порошков: исходный материал поступает в корпус центробежного сепаратора, где перемешивается с воздухом, поступающим извне. Далее пылевоздушная смесь поступает в зону действия вращающегося ротора и приводится во вращательное движение. За счет сил тяжести и центробежных сил в корпусе центробежного сепаратора происходит разделение исходного продукта на крупку и готовый продукт. Крупка выпадает в нижнюю часть центробежного сепаратора и самотеком выводится из центробежного сепаратора, а готовый продукт с воздухом выносится в циклоны, где освобождается от воздуха и осаждается, образуя готовый продукт, который отправляется на склад. Освободившись от готового продукта воздух при помощи внешнего вентилятора возвращается обратно в корпус центробежного сепаратора, где снова смешивается с исходным материалом и процесс повторяется. Между центробежным сепаратором и внешним вентилятором расположен патрубок, соединяющий систему с фильтром сепарационного воздуха. В данный фильтр сбрасываются излишки воздуха, засосанные в сепарационную систему через различного рода неплотности в системе.
Недостатком этого устройства для разделения является низкая эффективность разделения, в результате чего в крупке появляется готовый продукт.
Предлагаемое изобретение направлено на повышение эффективности разделения тонкодисперсных порошков за счет извлечения из крупки готового продукта.
Это достигается тем, что способ для разделения тонкодисперсных порошков включает ввод исходного материала и воздушного потока в зону сепарации, разделение исходного материала под действием противоположно направленных сил, вывод крупки и промежуточного продукта, осаждение промежуточного продукта в осадительных устройствах и возврат воздуха в зону сепарации. В предложенном решении по ходу движения воздуха между зоной сепарации и осадительными устройствами осуществляют дополнительное разделение в инерционном концентраторе промежуточного продукта на готовый продукт, поступающий с воздухом в осадительные устройства, и грубый продукт, который самотеком поступает в патрубок возврата сепарационного воздуха и вместе с воздухом от осадительных устройств возвращается в зону сепарации.
Изобретение поясняется чертежом, где на фиг. 1 изображена схема устройства для разделения тонкодисперсных порошков.
,
.
,
Устройство для разделения тонкодисперсных порошков состоит из центробежного сепаратора 1в верхней части которого расположены устройства для подачи 2исходного материала в сепаратор. Разделенный на две фракции материал выходит из центробежного сепаратора: по патрубку 3крупка, а по патрубку 4с сепарационным воздухом - промежуточный продукт. Центробежный сепаратор настроен таким образом, что из него по патрубку 4 выводится промежуточный продукт, более крупный, чем готовый. За счет меньшего эффекта ортокинетической коагуляции из центробежного сепаратора в инерционный концентратор с воздухом выносится большая часть готового продукта, за счет чего эффективность центробежного сепаратора возрастает. В инерционном концентраторе 5происходит отделение грубого продукта, крупнее готового, который самотеком выходит из него и поступает в патрубок 10 возврата сепарационного воздуха и с воздухом поступает в центробежный сепаратор 1Отделенный в инерционном концентраторе от грубого продукта готовый продукт поступает по патрубку 6 с воздухом в осадительные циклоны 7, где осаждается и идет на склад готовой продукции. Освобожденный от мелкой фракции воздух направляется по патрубку 8 к внешнему вентилятору 9а от него - в центробежный сепаратор 1. Далее по газоходу 10установлен патрубок 11для соединения с фильтром 12сепарационного воздуха.
За счет ортокинетической коагуляции (Дуда В. Цемент / Пер. с нем. Е.Ш. Фельдмана: Под ред. Б.Э. Юдовича. - М.: Стройиздат, 1981, 228 с.), в крупку вместе с крупными частицами попадают и мелкие, соответствующие по своему размеру готовому продукту, что снижает эффективность разделения. По ходу движения сепарационного воздуха между центробежным сепаратором и циклонами установлен инерционный концентратор таким образом, что выделенная в нем из пылевоздушного потока готовый продукт с воздухом поступает в осадительные циклоны, а грубая продукт самотеком поступает в патрубок возврата сепарационного воздуха, который возвращается в центробежный сепаратор. Вывод из центробежного сепаратора более грубого, чем готовый, продукта позволяет вывести из центробежного сепаратора больше мелкой фракции, соответствующей по своему размеру готовому продукту.
Способ может быть осуществлен на предложенном устройстве для разделения тонкодисперсных порошков.
,
Грубомолотый материал, например цемент, направляется в устройства для подачи 2и затем в центробежный сепаратор 1где перемешивается с сепарационным воздухом, поступающим через газоход 10. За счет разнонаправленных сил, образованных вращающимся ротором и вращающимся потоком воздуха, в центробежном сепараторе происходит разделение исходного продукта на крупку и промежуточный продукт. Центробежный сепаратор работает таким образом, что он выделяет более грубый продукт, чем является готовый продукт. В связи с этим из центробежного сепаратора выносится больше готового продукта из-за меньшего эффекта ортокинетической коагуляции. Разделившись в корпусе центробежного сепаратора на две фракции, крупка выходит из патрубка 3 самотеком, а промежуточный продукт выходит в виде аэровзвеси по патрубку 4.
7
,
.
,
,
Промежуточная фракция попадает в инерционный концентратор 5, где разделяется на готовый продукт и грубый продукт. Грубый продукт самотеком поступает в газоход 10 и с воздухом поступает в центробежный сепаратор, а готовый продукт идет по патрубку 6, осаждаясь в осадительных циклонах 7, выпадает в его нижнюю часть и направляется на склад готовой продукции. Сепарационный воздух из осадительных циклонов  направляется по патрубку 8 во внешний вентилятор 9из которого по патрубку 10 обратно в центробежный сепаратор 1Далее по ходу воздушного потока в газоходе 10 установлен патрубок 11который соединен с фильтром сепарационного воздуха 12в который поступает часть воздуха, засосанного через различного рода неплотности.
В рассмотренном прототипе за счет эффекта ортокинетической коагуляции вместе с крупными частицами в крупку выпадают и мелкие частицы. Однако известным способом в установке для разделения тонкодисперсных порошков невозможно выделять максимальное количество мельчайших частиц материала. В нашем случае, из центробежного сепаратора выделяются промежуточный продукт, более крупный, чем готовый продукт, который поступает в инерционный концентратор 5, где уже происходит отделение от готового продукта. Благодаря меньшему ортокинетическому эффекту количество готового продукта, которое выделяет установка, возрастает. В связи с этим эффективность предлагаемого устройства возрастает.
.