Центробежно-воздушный классификатор

(51) МПК (2009) 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) Центробежно-воздушный 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 крышкой, установленной с возможностью линейных перемещений в вертикальной плоскости, и патрубком для вывода крупной фракции, расположенным в нижней части корпуса, лопатки, снабженные механизмами фиксированного поворота вокруг горизонтальных осей и расположенные равномерно между цилиндрическими участками наружного и 14189 1 2011.04.30 внутреннего корпусов, и трубу для подачи исходного материала вместе с воздушным потоком, расположенную в нижней части наружного корпуса, отличающийся тем, что крышка наружного цилиндроконического корпуса выполнена воронкообразной с выходным отверстием, расположенным вверх, а крышка внутреннего цилиндроконического корпуса выполнена воронкообразной с выходным отверстием, расположенным вниз. Изобретение относится к машиностроению, в частности к воздушно - центробежным классификаторам, и может быть использовано в строительной, горнообогатительной, химической, металлургической и других отраслях промышленности для разделения по крупности различных сыпучих материалов. Известен центробежно-воздушный 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 крышкой, установленной на корпусе с образованием с ним кольцевой щели, и патрубком для вывода крупной фракции, расположенным в нижней части корпуса, лопатки,снабженные механизмами 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, а крышка внутреннего корпуса имеет слабоконическую форму и жестко закреплена на корпусе вершиной вверх А. с. СССР 1166847, МПК 07 7/08, 1985. Известен также центробежно-воздушный 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 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 механизмами 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 и крышка внутреннего корпуса выполнены плоскими А. С. СССР 899165, МПК 07 7/08, 1982. 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 2 14189 1 2011.04.30 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 центробежно-воздушный 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 крышкой, установленной с возможностью линейных перемещений в вертикальной плоскости, и патрубком для вывода крупной фракции,расположенным в нижней части корпуса, лопатки, снабженные механизмами 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, а крышка внутреннего цилиндроконического корпуса выполнена воронкообразной с выходным отверстием, расположенным вниз. Изобретение поясняется чертежом - общий вид классификатора, продольное осевое сечение. Центробежно-воздушный 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 с крышкой 7,выполненной воронкообразной с выходным отверстием 8, расположенным вниз, и закрепленной на стержнях 9, установленных на крышке 2 с возможностью линейных перемещений в вертикальной плоскости, и патрубком 10 для вывода крупной фракции,расположенным в нижней части корпуса 6, лопатки 11, расположенные равномерно между цилиндрическими участками наружного корпуса 1 и внутреннего корпуса 6 и снабженные механизмами 12 фиксированного поворота вокруг горизонтальных осей, и трубу 13 для подачи исходного материала вместе с воздушным потоком, расположенную в нижней части наружного корпуса 1. Центробежно-воздушный 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 13 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 наружного корпуса 1. Проходя через межлопаточное пространство, образованное установленными под определенным углом от вертикали лопатками 11 посредством механизмов фиксированного поворота 12, 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 горизонтальной плоскости действуют две противоположно направленные силы центробежная сила, направленная к периферии, и сила аэродинамического сопротивления,3 14189 1 2011.04.30 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. Так как в заявленном изобретении, в отличие от прототипа, крышка 2 наружного корпуса 1 выполнена воронкообразной и выходным отверстием 3 расположена вверх,а крышка 7 внутреннего корпуса 6 выполнена воронкообразной и выходным отверстием 8 расположена вниз, то, по сравнению с прототипом, от периферии к центру увеличивается высота центробежной зоны разделения и соответственно сила аэродинамического сопротивления, воздействующая на материал со стороны воздушного потока, увеличивается. Крупные частицы теряют скорость и под действием гравитационной силы осаждаются на воронкообразную крышку 7, через выходное отверстие 8 попадают во внутренний корпус 6 и через патрубок 10 выводятся из классификатора. Для мелких частиц воздействие силы аэродинамического сопротивления преобладает над центробежной силой, поэтому они вместе с воздушным потоком через воронкообразную крышку 2 и 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 фиксированного изменения угла наклона лопаток 11 посредством поворотных механизмов 12. 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 11, граница разделения увеличивается. Кроме того, границу разделения можно изменять путем перемещения крышки 7 внутреннего корпуса 6 в вертикальном направлении. При перемещении крышки 7 вниз граница разделения снижается, т.к. увеличивается проходное сечение центробежной зоны разделения и соответственно уменьшается сила аэродинамического сопротивления, оказывающая воздействие на частицы материала, и наоборот. Национальный центр интеллектуальной собственности. 220034, г. Минск, ул. Козлова, 20. 4