УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОТДЕЛЕНИЯ ЛЕГКОЙ ФРАКЦИИ ИЗ ПНЕВМОТРАНСПОРТНОГО ПОТОКА СЫПУЧЕГО МАТЕРИАЛА
DEVICE FOR SEPARATION OF LIGHT FRACTION FROM PNEUMATIC TRANSPORT FLOW OF LOOSE MATERIAL

Изобретение относится к области разделения сыпучих материалов в потоке, и может найти применение в любой отрасли производства, где используется пневмотранспорт, преимущественно при вторичной переработке пластмасс.
Широко известна конструкция противоточного циклона.
Он состоит из корпуса, включающего цилиндрическую верхнюю часть, коническую нижнюю часть, тангенциально расположенный входной патрубок и расположенную по оси выхлопную трубу. [1]
Недостатком данной конструкции является то, что, несмотря на то, что часть летучего материала может уноситься с потоком отработанного воздуха, эффективность такого разделения незначительна, причем регулировка соотношения фракций не допускается. Известно также устройство для улова пыли из пневмотранспортного потока сыпучего материала, содержащее патрубки для ввода и вывода материальных потоков, корпус, выполненный в виде двухсекционной камеры, имеющей в продольном сечении W-образную форму, в плоскости разделения камеры на секции она снабжена поворотной и фиксируемой в заданном положении плоской заслонкой, ось поворота которой расположена над общей кромкой, образованной пересечением двух наклонных стенок камеры, газодувную машину для улова пыли, камера сверху снабжена плавно скругленной книзу стенкой, первая секция от патрубка подачи материального потока снабжена снизу патрубком для отвода пыли, вторая - патрубком для отвода очищенного материала, причем патрубок для отвода пыли подсоединен к отсасывающей газодувной машине, а поворотная заслонка выполнена регулируемой длины. [2]
Оно позволяет регулировать соотношение фракций, однако недостатком данной конструкции является необходимость использования дополнительной газодувной машины.
Наиболее близким по технической сути к предлагаемому решением является центробежный воздушно-проходной классификатор (3), имеющий цилиндрический корпус, расположенный на оси конический обтекатель, тангенциально расположенный патрубок для подвода первичного воздуха и материала, патрубки для отвода мелкого и крупного продукта разделения, расположенные на оси соответственно в верхней и нижней частях корпуса, поворотные лопатки для закрутки вторичного воздуха, отличающийся тем, что патрубок для отвода мелкого продукта выполнен из трех коаксиальных цилиндров, причем наружный цилиндр сплошной, а два внутренних цилиндра установлены друг относительно друга с кольцевым зазором, ниже которого во внутреннем цилиндре установлены закручивающие лопатки. [3] Недостатком данной системы являются необходимость использования дополнительного источника для создания вторичного потока воздуха, а также относительная сложность конструкции, обусловленная наличием большого количества поворотных лопаток.
На устранение указанных недостатков, а именно, на упрощение конструкции, обеспечение возможности плавного регулирования соотношения мелкой и крупной фракций без применения дополнительных источников энергии, направлено данное изобретение.
Эта цель достигается тем, что в предлагаемом устройстве закручивающие лопатки неподвижно закреплены на конусе отбойника, выполнены в виде изогнутых по дуге в направлении противоположном направлению движения потока пластин, образующая которых параллельна оси конуса, а наружная кромка ограничена поверхностью условного цилиндра, основание которого совпадает с основанием конуса, при этом регулировочный винт жестко и коаксиально закреплен к конусу, с возможностью продольного перемещения относительно оси корпуса, причем значение диаметра основания конуса превышает значение диаметра выхлопной трубы на величину, не превышающую половину разности диаметров цилиндрической части корпуса и выхлопной трубы.
Сущность изобретения поясняется чертежами, где изображено:
на фиг. 1 - общий вид устройства,
на фиг. 2 - изометрический разрез устройства,
на фиг. 3 - схема регулирования соотношения фракций.
Позиции на чертежах обозначают:
1 - корпус
2 - входной патрубок
3 - выхлопная труба
4 - резьбовая втулка
5 - направляющая пластина
6 - диффузор
7 - отбойник
8 - конус
9 - закручивающие лопатки
10 - регулировочный винт
11 - маховик
12 - контргайка
Устройство состоит из корпуса циклонного типа 1, включающего цилиндрическую верхнюю часть, коническую нижнюю часть, тангенциально расположенный входной патрубок 2, расположенную по оси выхлопную трубу 3, резьбовую втулку 4, направляющую пластину 5, диффузор 6, отбойника 7, выполненного в виде направленного навстречу потоку конуса 8 с неподвижно закрепленными на нем закручивающими лопатками 9 и регулировочного винта 10, жестко и коаксиально закрепленного к конусу 8, с возможностью продольного перемещения относительно оси корпуса 1. Для приведения в движение регулировочный винт 10 снабжен маховиком 11, а для фиксации его положения предусмотрена контргайка 12.
Устройство устанавливается после трубопровода пневмотранспорта непосредственно на приемную емкость гранулированного материала.
Работает устройство следующим образом: пневмотранспортный поток, состоящий из несущего воздуха, гранулированного материала, включающего различные по размерам и массе частицы, пыль вводится в корпус 1 устройства в верхней части тангенциально через входной патрубок 2. В пространстве между поверхностью цилиндрической части корпуса 1 и выхлопной трубой 3 формируется вращающийся поток, направленный вниз, к конической части аппарата. Вследствие действия силы инерции (центробежной силы) и подъемной силы струи воздуха частицы материала распределяются в потоке в зависимости от своей массы и площади сечения. В процессе кругового движения поток встречается с отбойником 7. При этом та его часть, которая расположена между поверхностью конической части корпуса 1 и конусом 8 отбойника 7, продолжает вращательное движение, а внутренняя часть захватывается закручивающими лопатками 9 и, отражаясь от поверхности конуса 8, направляется в выхлопную трубу 3. Частицы материала, имеющие большую массу, движутся на наибольшем расстоянии от центра корпуса 1. Они прижимаются к его стенкам и выводятся из устройства через кольцевой зазор В, образованный основанием конуса 8 отбойника 7 и поверхностью конической части корпуса 1. Частицы материала, имеющие среднюю и малую массу, движутся на меньшем расстоянии от центра корпуса 1. Они встречаются с поверхностью закручивающих лопаток 9 и теряют свою скорость. При этом, частицы материала, имеющие среднюю массу, скатываются по поверхности конуса 8, подхватываются внешним потоком и выводятся из устройства через кольцевой зазор В, а легкие частицы и пыль подхватываются восходящим внутренним потоком и выводятся из устройства через выхлопную трубу 3 вместе с отработанным воздухом.
Регулирование соотношения частиц, которые поступают в приемную емкость и которые выводятся с отработанным воздухом, производится следующим образом. При вращении регулировочного винта 10 посредством маховика 11 отбойник 7 перемещается вдоль оси корпуса 1. При этом изменяется соотношение размеров А и В. То есть при уменьшении размера А увеличивается расстояние между наружной кромкой закручивающих лопаток и поверхностью конической части корпуса 1 и кольцевой зазор В. При этом увеличивается количество частиц, которые выводятся из устройства через кольцевой зазор В.
И наоборот, при увеличении размера А увеличивается количество частиц, которые выводятся из устройства через выхлопную трубу 3.
Для фиксации выбранного положения отбойника 7 необходимо затянуть контргайку 12.
Источники информации
1. Циклон (пылеуловитель)
https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%A6%D0%B8%D0%BA%D0%BB%D0%BE%D0%BD_(%D0%BF%D1%8B%D0%BB%D0%B5%D1%83%D0%BB%D0%BE%D0%B2%D0%B8%D1%82%D0%B5%D0%BB%D1%8C)
2. Патент РФ №2128557, B07B 4/02.
3. Патент РФ №2201811, B07B 7/083.