Способ воздушно-центробежной классификации порошкообразного материала

(51) МПК (2006) НАЦИОНАЛЬНЫЙ ЦЕНТР ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ(71) Заявитель Научно-производственное республиканское унитарное предприятие НПО Центр(72) Авторы Воробьв Владимир Васильевич Иванов Евгений Николаевич Красильников Владимир Александрович Таболич Андрей Викторович Шиманович Птр Павлович Шиманович Оксана Петровна(73) Патентообладатель Научно-производственное республиканское унитарное предприятие НПО Центр(57) Способ воздушно-центробежной классификации порошкообразного материала, включающий создание в зоне разделения поля центробежных сил с помощью вращающегося ротора или поворотных лопаток, подачу в зону разделения газового потока и исходного порошка и выведение из зоны разделения по отдельности крупной и мелкой фракции, отличающийся тем, что в зоне разделения определяют температуру газового потока и изменяют расход газа в соответствии с математическим выражением в классификаторах с ротором где- расход газа на момент осуществления классификации, м 3/с 0 - расход газа, полученный в процессе наладки, м 3/с- температура газа по шкале Цельсия на момент осуществления классификации 0 - температура газа по шкале Цельсия на момент наладки классификатора. Изобретение относится к машиностроению, в частности к воздушно-центробежным классификаторам, в которых центробежная сила создается вращающимся ротором или поворотными лопатками, и может найти применение в строительной, горнообогатительной,химической, металлургической и других отраслях промышленности для разделения порошкообразного материала по крупности на две фракции крупную и мелкую. 11140 1 2008.10.30 Известен способ воздушно-центробежной классификации порошкообразного материала, включающий тангенциальную подачу исходного порошка вместе с газовым потоком в цилиндрическую классификационную камеру с лопатками, установленными по спиральной линии, и выведение из классификационной камеры по отдельности крупной и мелкой фракции (А.с. СССР 1599138, В 07 В 7/08, опубликовано 15.10.1990). Однако известный способ не обладает высокой точностью классификации, особенно при границах разделения ниже 0,05 мм, из-за того, что разделение осуществляется без учета влияния изменения температуры газового потока. Известен также способ воздушно-центробежной классификации порошкообразного материала, включающий создание в зоне разделения поля центробежных сил с помощью вращающегося ротора, подачу в зону разделения газового потока и исходного порошка и выведение из зоны разделения по отдельности крупной и мелкой фракции (А.с. СССР 1196040, В 07 В 7/083, опубликовано 07.12.1985). Однако данный способ не обеспечивает высокую точность разделения, т.к. не позволяет добиться в зоне разделения постоянной границы разделения и устойчивого равновесия аэродинамической силы, создаваемой газовым потоком, и центробежной силы,создаваемой вращающимся ротором, для частиц граничной крупности, из-за того, что разделение осуществляется без учета температуры газового потока. Этот недостаток обусловлен тем, что с изменением температуры газового потока, при сохранении постоянной скорости вращения ротора и расхода газа, меняются плотность и кинематическая вязкость газа и соответственно аэродинамическая сила, создаваемая газовым потоком. При этом действующая на частицу центробежная сила, создаваемая вращающимся ротором, не изменяется. Это приводит к нарушению равновесия между аэродинамической и центробежной силами, что приводит к изменению границы разделения. При снижении температуры газового потока в крупную фракцию будут попадать частицы мелкой фракции, а при повышении температуры газового потока в мелкую фракцию будут попадать частицы крупной фракции. Задача изобретения состоит в повышении точности разделения путем поддержания постоянной границы разделения и устойчивого равновесия между аэродинамической и центробежной силами для частиц граничной крупности. Это достигается за счет обеспечения компенсации влияния температуры газового потока на процесс разделения. Сущность изобретения заключается в том, что для решения поставленной задачи путем указанного технического результата способ воздушно-центробежной классификации порошкообразного материала, включающий создание в зоне разделения поля центробежных сил с помощью вращающегося ротора или поворотных лопаток, подачу в зону разделения газового потока и исходного порошка и выведение из зоны разделения по отдельности крупной и мелкой фракции, отличается тем, что в зоне разделения определяют температуру газового потока и изменяют расход газа в соответствии с математическим выражением в классификаторах с ротором 0273) / (02730,413 м 3/с,или в проходных классификаторах с поворотными лопатками 00273) / (2731,24 м 3/с,где- расход газа на момент осуществления классификации, м 3/с 0 - расход газа, полученный в процессе наладки, м 3/с- температура газа по шкале Цельсия на момент осуществления классификации 0 - температура газа по шкале Цельсия на момент наладки классификатора. Способ позволяет компенсировать изменение величины аэродинамической силы газового потока в классификаторе при изменении температуры газового потока путем измене 2 11140 1 2008.10.30 ния расхода газа таким образом, чтобы сохранялось равенство между центробежной силой и силой аэродинамического сопротивления для частиц разделяемого материала граничной крупности во всем интервале изменения температуры. Способ воздушно-центробежной классификации осуществляют следующим образом. В процессе наладки устанавливают угловую скорость 0 вращения ротора или угол установки поворотных лопаток при температуре 0 для обеспечения требуемой границы разделения. Для этого в воздушно-центробежный классификатор подают газовый поток и исходный порошок. С помощью датчика температуры определяют 0 газового потока в зоне классификации, а с помощью расходомера - расход воздуха в тракте классификации, и,регулируя угловую скорость вращения ротора или угол установки поворотных лопаток,устанавливают параметры классификации, обеспечивающие требуемую границу разделения. В дальнейшем расход газа изменяют в соответствии с математическим выражением в классификаторах с ротором 0273) / (02730,413 м 3/с,или в проходных классификаторах с поворотными лопатками 00273) / (2731,24 м 3/с,где- расход газа на момент осуществления классификации, м 3/с 0 - расход газа, полученный в процессе наладки, м 3/с- температура газа по шкале Цельсия на момент осуществления классификации 0 - температура газа по шкале Цельсия на момент наладки классификатора. В зоне классификации на частицы порошка действует аэродинамическая сила, создаваемая газовым потоком, и центробежная сила, создаваемая вращающимся ротором или поворотными лопатками. При изменении расхода газа в соответствии с указанным математическим выражением для частиц, крупность которых равна границе разделения, достигается их равенство при любой температуре , что позволяет поддерживать требуемую границу разделения при изменении температуры газового потока. Частицы, крупность которых превышает установленную границу разделения, под действием центробежной силы перемещаются от вертикальной оси классификатора, а частицы, крупность которых меньше установленной границы разделения, под действием аэродинамической силы перемещаются к вертикальной оси классификатора. Таким образом в зоне классификации происходит разделение исходного порошка на крупную и мелкую фракции, которые по отдельности выводятся из классификатора. Определение температуры газового потока осуществляют постоянно с помощью датчика температуры, расположенного в зоне разделения. С датчика сигнал поступает в устройство, изменяющее расход воздуха в тракте классификации - на регулятор частоты оборотов вращения электродвигателя технологического вентилятора или на заслонку с электроприводом, расположенную в патрубке ввода газа в вентилятор. Расход газа определяют расходомером, установленным в тракте классификации. Применение изобретения поясняется примерами (см. таблицу). 1. Классификация молотого кварцевого песка на классификаторе с вращающимся ротором по границе разделения 0,04 мм. 2. Классификация молотого кварцевого песка на классификаторе с поворотными лопатками по границе разделения 0,07 мм. В обоих примерах классификацию осуществляли способом-прототипом и заявленным изобретением, результаты которой представлены в таблице. 11140 1 2008.10.30 Разделение на классификаторе с поворотными лопатками заявляемое заявляемое прототип изобретение изобретение Разделение на классификаторе с ротором прототип- значение границы разделенияопределялось по результатам 3 опытов с точностью до 1 мкм. Национальный центр интеллектуальной собственности. 220034, г. Минск, ул. Козлова, 20. 4