ВОЗДУШНЫЙ ЦЕНТРОБЕЖНЫЙ КЛАССИФИКАТОР

№2009111633/03
Воздушный центробежный классификатор
Изобретение относится к машиностроению, в частности, к воздушно - центробежным классификаторам и может быть использовано в строительной, горно-обогатительной, химической, металлургической и других отраслях промышленности для разделения по крупности различных сыпучих материалов.
Известен воздушный центробежный классификатор, содержащий наружный цилиндроконический корпус с крышкой, патрубком для вывода мелкой фракции вместе с воздушным потоком, расположенным на крышке корпуса, и патрубком для вывода крупной фракции, расположенным в нижней части корпуса, внутренний цилиндроконический корпус с плоской крышкой, установленной на корпусе с образованием с ним кольцевой щели и с возможностью линейных перемещений в вертикальной плоскости, и патрубком для вывода крупной фракции, расположенным в нижней части корпуса, лопатки, снабженные механизмом фиксированного поворота вокруг горизонтальных осей и расположенные равномерно между цилиндрическими участками наружного и внутреннего корпусов, и трубу для подачи исходного материала вместе с воздушным потоком, расположенную в нижней части наружного корпуса (SU 899165, В07В 7/08, опубликовано 23.01.1982).
Известен также воздушный центробежный классификатор, содержащий наружный цилиндроконический корпус с крышкой, патрубком для вывода мелкой фракции вместе с воздушным потоком, расположенным на крышке корпуса, и патрубком для вывода крупной фракции, расположенным в нижней части корпуса, внутренний цилиндроконический корпус со слабоконической крышкой, установленной на корпусе вершиной вверх с образованием с ним кольцевой щели, и патрубком для вывода крупной фракции, расположенным в нижней части корпуса, лопатки, снабженные механизмом фиксированного поворота вокруг горизонтальных осей и расположенные равномерно между цилиндрическими участками наружного и внутреннего корпусов, и трубу для подачи исходного материала вместе с воздушным потоком, расположенную в нижней части наружного корпуса, при этом крышка наружного корпуса выполнена плоской (SU 1166847, В07В 7708, опубликовано 15.07.1985).
Однако в известных классификаторах часть крупных частиц выводится из классификатора вместе с мелкими частицами, что не позволяет осуществить классификацию материала с высокой точностью. Этот недостаток связан с тем, что по направлению от наружного корпуса к патрубку для вывода мелкой фракции вместе с воздушным потоком проходное сечение центробежной зоны разделения, ограниченной крышками наружного и внутреннего корпусов, уменьшается, а, следовательно, радиальная скорость воздушного потока увеличивается и, соответственно, увеличивается действующая на частицы материала со стороны воздушного потока сила аэродинамического сопротивления. Крупные частицы материала, попавшие вследствие турбулентных пульсаций воздушного потока и взаимных столкновений частиц в центральную часть центробежной зоны разделения, под действием преобладающей силы аэродинамического сопротивления движутся к центру и выносятся из классификатора воздушным потоком вместе с мелкими частицами, засоряя мелкую фракцию.
Задача изобретения состоит в повышении эффективности разделения материала за счет исключения выведения крупных частиц через патрубок для вывода мелких частиц вместе с воздушным потоком путем обеспечения постепенного снижения силы аэродинамического сопротивления от периферийной к центральной части центробежной зоны разделения, которое обеспечивается постепенным увеличением высоты центробежной зоны разделения от периферии к центру.
Сущность изобретения заключается в том, что для решения поставленной задачи путем указанного технического результата воздушный центробежный классификатор, содержащий наружный цилиндроконический корпус с крышкой, патрубком для вывода мелкой фракции вместе с воздушным потоком, расположенным на крышке корпуса, и патрубком для вывода крупной фракции, расположенным в нижней части корпуса, внутренний цилиндроконический корпус со слабоконической крышкой, установленной вершиной вверх, и патрубком для вывода крупной фракции, расположенным в нижней части корпуса, лопатки, снабженные механизмом фиксированного поворота вокруг горизонтальных осей и расположенные равномерно между цилиндрическими участками наружного и внутреннего корпусов, и трубу для подачи исходного материала вместе с воздушным потоком, расположенную в нижней части наружного корпуса, отличается тем, что крышка наружного цилиндроконического корпуса выполнена воронкообразной с выходным отверстием, расположенным вверх.
Изобретение поясняется чертежом - общий вид классификатора, продольное осевое сечение.
Воздушный центробежный классификатор содержит наружный цилиндроконический корпус 1 с крышкой 2, выполненной воронкообразной с выходным отверстием 3, расположенным вверх, патрубком 4 для вывода мелкой фракции вместе с воздушным потоком, расположенным на крышке 2, и патрубком 5 для вывода крупной фракции, расположенным в нижней части корпуса 1, внутренний цилиндроконический корпус 6 со слабоконической крышкой 7, установленной вершиной вверх с образованием с ним кольцевой щели 8, и патрубком 9 для вывода крупной фракции, расположенным в нижней части корпуса 6, лопатки 10, расположенные равномерно между цилиндрическими участками наружного корпуса 1 и внутреннего корпуса 6 и снабженные механизмами 11 фиксированного поворота вокруг горизонтальных осей, и трубу 12 для подачи исходного материала вместе с воздушным потоком, расположенную в нижней части наружного корпуса 1.
Воздушно - центробежный классификатор используют следующим образом.
На выходе патрубка 4 создают разряжение, например, вентилятором (на чертеже не показан), которое обеспечивает в наружном корпусе 1 движение воздушного потока снизу вверх. Затем через трубу 12 исходный сыпучий материал вместе с воздушным потоком подают в наружный корпус 1. В пространстве между коническими частями корпусов 1 и 6, являющимся зоной воздушно - гравитационного разделения, происходит выделение из двухфазного потока наиболее крупных частиц материала, которые под действием гравитационной силы падают в нижнюю часть наружного корпуса 1 и через патрубок 5 выводятся из классификатора. Оставшиеся частицы под действием преобладающей силы аэродинамического сопротивления вместе с воздушным потоком перемещаются в верхнюю часть классификатора. Проходя через межлопаточное пространство, образованное установленными под определенным углом от вертикали лопатками 10 посредством механизма поворота 11, двухфазный поток приобретает тангенциальную составляющую скорости и закручивается вокруг вертикальной оси классификатора. В центробежной зоне разделения, образованной крышками 2 и 6, на частицы материала в горизон-
тальной плоскости действуют две противоположно направленные силы: центробежная сила, направленная к периферии, и сила аэродинамического сопротивления, направленная к центру. Крупные частицы материала под действием преобладающей центробежной силы перемещаются на периферию, осаждаются на внутренней поверхности наружного корпуса 1, ссыпаются вниз и выводятся из классификатора через патрубок 5. Часть крупных частиц под действием турбулентных пульсаций воздушного потока и взаимных столкновений частиц материала попадает в центральную часть центробежной зоны разделения. Т.к. крышка 2 наружного корпуса 1, в отличие от прототипа, выполнена воронкообразной с выходным отверстием 3, расположенным вверх, то, в отличие от прототипом, от периферии к центру увеличивается высота центробежной зоны разделения и, соответственно, сила аэродинамического сопротивления, воздействующая на материал со стороны воздушного потока, уменьшается. Крупные частицы теряют скорость и под действием гравитационной силы осаждаются на слабоконическую крышку 7, ссыпаются с нее, через кольцевую щель 8 попадают во внутренний корпус 6 и через патрубок 9 выводятся из классификатора. Для мелких частиц воздействие силы аэродинамического сопротивления преобладает над центробежной силой, поэтому они вместе с воздушным потоком через патрубок 4 выводятся из классификатора. Патрубок 4 соединен со стандартными устройствами для отделения мелкой фракции материала от воздуха, например, циклоны и/или фильтры (на чертеже не показаны).
Границу разделения исходного материала на мелкую и крупную фракции регулируют путем изменения угла наклона лопаток 10 посредством поворотного механизма 11. При увеличении угла наклона от вертикали граница разделения уменьшается, т.к. увеличивается тангенциальная скорость движения двухфазного потока и, соответственно, увеличивается центробежная сила, воздействующая на материал. При уменьшении угла наклона поворотных лопаток 10, граница разделения увеличивается.