ВОЗДУШНЫЙ КЛАССИФИКАТОР

Полезная модель относится к воздушным классификаторам, содержащим каскадную и центробежную ступени разделения, и может найти применение в строительной, горнодобывающей, химической, металлургической и других отраслях промышленности для разделения различных сыпучих материалов по крупности на три фракции.
Известен воздушный классификатор, содержащий каскадную классификационную шахту с наклонными пересыпными полками, патрубок для подачи воздуха, расположенный на нижнем участке шахты, патрубок для подачи исходного материала, расположенный на среднем участке шахты, патрубок для вывода крупной фракции, расположенный в нижней части шахты, и патрубок для вывода мелкой фракции вместе с воздушным потоком, расположенный в верхней части классификатора (Авт.св. СССР №522860, В07В 4/00, публикация 30.07.1976).
Известен также воздушный классификатор, содержащий каскадную классификационную шахту, состоящую из наружной и внутренней стенок, выполненных кольцеобразными в горизонтальной плоскости, щелевидное отверстие, выполненное во внутренней стенке классификационной шахты, распределительное устройство, расположенное внутри классификатора и взаимодействующее со щелевидным отверстием, трубу для подачи исходного материала к распределительному устройству, патрубок для вывода крупной фракции, расположенный в нижней части шахты, и патрубок для вывода мелкой фракции вместе с воздушным потоком, расположенный в верхней части шахты, при этом каскадная классификационная шахта выполнена зигзагообразной, а 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 известные воздушные каскадные классификаторы позволяют разделить исходный материал по крупности только на две фракции, что ограничивает их область применения. Этот недостаток связан с тем, что для разделения используется только гравитационная сила.
Задача полезной модели состоит в расширении области применения за счет достижения разделения исходного материала по крупности на три фракции путем обеспечения дополнительного воздействия на материал центробежной силы.
Сущность полезной модели заключается в том, что для решения поставленной задачи путем указанного технического результата заявляемый воздушный классификатор, содержащий каскадную классификационную шахту, состоящую из наружной и внутренней стенок, выполненных кольцеобразными в горизонтальной плоскости, щелевидное отверстие, выполненное во внутренней стенке классификационной шахты, распределительное устройство, расположенное внутри классификатора и взаимодействующее со щелевидным отверстием, трубу для подачи исходного материала к распределительному устройству, патрубок для вывода крупной фракции, расположенный в нижней части классификационной шахты, и патрубок для вывода мелкой фракции вместе с воздушным потоком, расположенный в верхней части классификатора, при этом каскадная классификационная шахта выполнена зигзагообразной или с кольцеобразными наклонными пересыпными полками, а распределительное устройство выполнено в виде конуса или в виде диска, установленного с возможностью вращения и снабженного приводом, отличается тем, что дополнительно содержит полый корпус с отверстиями для подачи воздуха и патрубком для вывода промежуточной фракции, охватывающий верхнюю часть шахты и сообщающийся с нею, и поворотные лопатки, равномерно расположенные в верхней части шахты с возможностью фиксированного поворота в вертикальной плоскости, а патрубок для вывода мелкой фракции вместе с воздушным потоком расположен в верхней части полого корпуса.
Полезная модель поясняется чертежами: фиг.1 - общий вид классификатора с зигзагообразной классификационной шахтой и устройством для распределения исходного материала, выполненным в виде диска, установленного с возможностью вращения и снабженного приводом, продольное сечение; фиг.2 - общий вид классификатора с классификационной шахтой, содержащей кольцеобразные наклонные пересыпные полки, и с устройством для распределения исходного материала, выполненным в виде конуса, продольное сечение.
Воздушный классификатор содержит полый корпус 1 с отверстиями 2 для подачи воздуха, патрубком 3 для вывода мелкой фракции вместе с воздушным потоком и патрубком 4 для вывода промежуточной фракции, каскадную классификационную
шахту 5, состоящую из наружной стенки 6 и внутренней стенки 7, выполненных кольцеобразными в горизонтальной плоскости, щелевидное отверстие 8, выполненное во внутренней стенке 7, поворотные лопатки 9, равномерно расположенные в верхней части шахты 5 с возможностью фиксированного поворота в вертикальной плоскости на установленных радиально осях 10, распределительное устройство 11, расположенное внутри классификатора и взаимодействующее со щелевидным отверстием 8, трубу 12 для подачи исходного материала на распределительное устройство 11 и патрубок 13 для вывода крупной фракции, расположенный в нижней части классификационной шахты 5.
Каскадная классификационная шахта 5 может быть выполнена со стенками 6 и 7 в вертикальной плоскости зигзагообразными (фиг.1) или цилиндрическими с пересыпными полками 14 (фиг.2).
Распределительное устройство 11 может быть выполнено в виде конуса (фиг.2) или в виде диска, установленного с возможностью вращения и снабженного приводом 15 (фиг.1).
Патрубок 4 для вывода промежуточной фракции снабжен разгрузочным устройством 16, например, типа «мигалка».
Полезную модель используют следующим образом.
На выходе патрубка 3 для вывода мелкой фракции вместе с воздушным потоком создают разряжение, например, вентилятором (на чертежах не показан), которое обеспечивает в классификационной шахте 5 движение воздушного потока снизу вверх с требуемой скоростью. Через трубу 12 исходный материал подают на распределительное устройство 11, посредством которого материал через щелевидное отверстие 8 равномерно распределяется по окружности классификационной шахты 5. Под действием гравитационной силы частицы материала, пересыпаясь по зигзагообразным стенкам 6 и 7 шахты 5 (фиг.1), или по пересыпным полкам 14 (фиг.2), перемещаются вниз и попадают в воздушный поток, где на частицы материала действуют две противоположно направленные силы: направленная вверх - сила аэродинамического сопротивления, действующая со стороны воздушного потока, и направленная вниз - гравитационная сила. В зависимости от соотношения между этими силами для различных по крупности частиц происходит разделение исходного материала. Частицы мелкой и промежуточной фракции, для которых сила аэродинамического сопротивления превышает гравитационную силу, перемещаются
вверх, а частицы крупной фракции, для которых гравитационная сила превышает силу аэродинамического сопротивления, перемещаются вниз. Воздушный поток, содержащий мелкие частицы и частицы промежуточной крупности, продолжая движение вверх, проходит через поворотные лопатки 9, посредством которых изменяет направление движения. При этом скорость двухфазного потока дополнительно приобретает тангенциальную составляющую т поток приобретает вращение вокруг вертикальной оси.
При этом на частицы материала действуют в горизонтальной плоскости две противоположно направленные силы - центробежная сила и сила аэродинамического сопротивления. Для частиц промежуточной крупности воздействие центробежной силы преобладает над воздействием силы аэродинамического сопротивления и они перемещаются к боковой стенке корпуса 1, под действием гравитационной силы перемещаются вниз и через патрубок 4 посредством разгрузочного устройства 16 типа «мигалка» выводятся из классификатора. Воздушный поток, поступающий в корпус 1 через отверстия 2, движется вверх, встречается с частицами промежуточной крупности и осуществляет их дополнительную перечистку от мелких частиц.
Мелкие частицы вместе с воздушным потоком выводятся из классификатора через патрубок 3, на выходе которого установлены стандартные устройства для отделения мелкой фракции от воздуха, например циклоны и фильтры (на чертежах не показаны).
Регулировка крупности получаемых продуктов классификации осуществляется следующим образом. Изменение разряжения, создаваемого вентилятором, позволяет изменять скорость воздушного потока в классификационной шахте 5, и, следовательно, изменять нижнюю граничную крупность продуктов разделения. При увеличении скорости воздушного потока нижняя граничная крупность разделения увеличивается, так как увеличивается действующая на частицы материала со стороны воздуха сила аэродинамического сопротивления, направленная вверх. При уменьшении скорости воздушного потока нижняя граничная крупность разделения уменьшается. Регулировка верхней граничной крупности разделения осуществляется путем изменения угла установки поворотных лопаток 9. При увеличении угла наклона поворотных лопаток 9 относительно вертикальной оси уменьшается верхняя граничная крупность продуктов разделения, т.к. при прохождении через
шую тангенциальную скорость, а, следовательно, увеличивается центробежная сила, действующая на частицы, в результате чего, более мелкие частицы попадают в промежуточный продукт. При уменьшении угла наклона поворотных лопаток 9 верхняя граничная крупность продуктов разделения увеличивается.
Перечистка материала промежуточной фракции, от случайно попавшего небольшого количества мелких частиц, осуществляется путем подачи воздушного потока, поступающего через отверстия 2. Регулировка расхода воздуха через отверстия 2, осуществляемая стандартными средствами, например, сдвижным шибером (на чертежах не показан), позволяет осуществить перечистку промежуточной фракции от мелких частиц при изменении верхней граничной крупности разделения. Увеличение (уменьшение) расхода воздуха позволяет проводить перечистку промежуточной фракции при увеличении(уменьшении) верхней границы разделения.