Воздушный двухпродуктовый классификатор

(51) МПК НАЦИОНАЛЬНЫЙ ЦЕНТР ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ(71) Заявитель Научно-производственное республиканское унитарное предприятие НПО Центр(72) Авторы Воробьв Владимир Васильевич Иванов Евгений Николаевич Красильников Владимир Александрович Лускин Григорий Михайлович Таболич Андрей Викторович Шиманович Птр Павлович Шиманович Оксана Петровна(73) Патентообладатель Научно-производственное республиканское унитарное предприятие НПО Центр(57) Воздушный двухпродуктовый классификатор, содержащий классификационную шахту с отверстиями на боковой стенке, верхняя часть которой выполнена цилиндрической,патрубок для подачи исходного материала, расположенный в верхней части классификационной шахты и охватывающий патрубок для вывода мелкой фракции вместе с воздушным потоком, патрубок для вывода крупной фракции, расположенный в нижней части классификационной шахты, конический распределитель исходного материала, расположенный под патрубком для подачи исходного материала, и кожух с патрубком для подачи 16077 1 2012.06.30 воздуха, охватывающий классификационную шахту, отличающийся тем, что нижняя часть классификационной шахты выполнена конической формы, обеспечивающей снижение скорости падения классифицируемого материала, и содержит равномерно расположенные по всей ее внутренней поверхности средства для отвода классифицируемого материала от ее боковой стенки. Изобретение относится к машиностроению, в частности к воздушным двухпродуктовым классификаторам, и может найти применение в строительной, химической, горнообогатительной, металлургической и других отраслях промышленности для разделения различных сыпучих материалов по крупности на мелкую и крупную фракции. Известен двухпродуктовый воздушно-гравитационный классификатор, содержащий классификационную шахту, патрубок для подачи исходного материала, расположенный в средней части классификационной шахты, патрубок для подачи воздуха, расположенный в нижней части классификационной шахты, 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 классификационной шахты Мизонов В.Е., Ушаков С.Г. Аэродинамическая классификация порошков. - М Химия, 1989. - С. 26-27, рис. 1.10, а. Однако известный классификатор обладает низкой эффективностью классификации материала из-за того, что достаточно большая часть мелких частиц выводится из классификатора вместе с крупными частицами. Этот недостаток обусловлен тем, что в классификационной шахте частицы исходного материала плохо разделяются по крупности по следующим причинам вблизи боковой стенки классификационной шахты скорость движения воздушного потока и, соответственно, сила аэродинамического сопротивления, действующая на частицы материала, значительно ниже, чем в центральной части классификационной шахты. Поэтому на мелкие частицы, расположенные вблизи стенки классификационной шахты,воздействие гравитационной силы превышает расчетную для установленной границы разделения силу аэродинамического сопротивления, из-за чего мелкие частицы, имеющие размер меньше границы разделения, падают вниз при падении вниз исходного материала позади крупных частиц возникает зона с пониженным давлением воздуха (т.н. след частиц), в которую попадают мелкие частицы. В этих зонах на мелкие частицы направленная вверх сила аэродинамического сопротивления не воздействует, и они беспрепятственно падают вниз вместе с крупными частицами. Известен также воздушный двухпродуктовый классификатор (двухпродуктовый воздушно-гравитационный классификатор), содержащий цилиндрическую классификационную шахту с отверстиями на боковой стенке, патрубок для подачи исходного материала,расположенный в верхней части классификационной шахты и охватывающий патрубок для вывода мелкой фракции вместе с воздушным потоком, патрубок для вывода крупной фракции, расположенный в нижней части классификационной шахты, конический распределитель исходного материала, расположенный под патрубком для подачи исходного материала, коническую вставку, расположенную в классификационной шахте вдоль ее вертикальной оси, и кожух с патрубком для подачи воздуха, охватывающий классификационную шахту патентна изобретение 2376081, МПК 07 4/02, опубликовано 20.10.2009). Однако данный классификатор не обеспечивает высокую эффективность разделения материала, т.к. часть мелкой фракции удаляется из классификационной шахты вместе с крупной фракцией. Этот недостаток связан с тем, что из-за выполнения классификационной шахты цилиндрической падающий материал разгоняется в зоне разделения до высоких скоростей и не успевает в полном объеме разделиться по крупности, что обусловлено высокой инерционностью и значительным влиянием эффекта следа крупных частиц. 2 16077 1 2012.06.30 Задача изобретения состоит в повышении эффективности классификации материала путем исключения вывода мелких частиц вместе с крупными за счет разделения материала по крупности в полном объеме и более полного отделения мелких частиц от крупных путем обеспечения снижения скорости перемещения материала вниз классификационной шахты. Сущность изобретения заключается в том, что для решения поставленной задачи путем указанного технического результата воздушный двухпродуктовый классификатор, содержащий классификационную шахту с отверстиями на боковой стенке, верхняя часть которой выполнена цилиндрической, патрубок для подачи исходного материала, расположенный в верхней части классификационной шахты и охватывающий патрубок для вывода мелкой фракции вместе с воздушным потоком, патрубок для вывода крупной фракции, расположенный в нижней части классификационной шахты, конический распределитель исходного материала, расположенный под патрубком для подачи исходного материала, и кожух с патрубком для подачи воздуха, охватывающий классификационную шахту, отличается тем, что нижняя часть классификационной шахты выполнена конической формы, обеспечивающей снижение скорости падения классифицируемого материала,и содержит равномерно расположенные по всей внутренней поверхности средства для отвода классифицируемого материала от ее боковой стенки. Изобретение поясняется чертежами фиг. 1 - общий вид классификатора, вертикальный осевой разрез фиг. 2 - схема воздействия силы аэродинамического сопротивленияи гравитационной силына частицы исходного материала, расположенные возле боковой стенки классификационной шахты. Воздушный двухпродуктовый классификатор содержит цилиндроконическую классификационную шахту 1, цилиндрическая и коническая части боковой стенки которой выполнены с отверстиями 2, а коническая часть которой обеспечивает снижение скорости падения классифицируемого материала и содержит равномерно расположенные по всей ее внутренней поверхности средства 3 для отвода классифицируемого материала от ее боковой стенки, выполненные, например, в виде горизонтально расположенных кольцевых полок, патрубок 4 для подачи исходного материала с загрузочным устройством, например шлюзовой питатель (на фигурах не показано), расположенный в верхней части классификационной шахты 1 и охватывающий патрубок 5 для вывода мелкой фракции вместе с воздушным потоком, патрубок 6 для вывода крупной фракции, снабженный разгрузочным устройством 7, например типа мигалка, и расположенный в нижней части классификационной шахты 1, конический распределитель 8 исходного материала, расположенный под патрубком 4 для подачи исходного материала, и кожух 9 с патрубком 10 для подачи воздуха, охватывающий классификационную шахту 1. Патрубки 5 и 10 снабжены средствами для изменения расхода воздуха, например шиберами (на фигурах не показаны). Изобретение используют следующим образом. На выходе патрубка 5 для вывода мелкой фракции вместе с воздушным потоком вентилятором (на фигурах не показан) создают разрежение, благодаря чему в классификационной шахте 1 возникает движение воздушного потока от отверстий 2 к патрубку 5. При этом выравнивание скорости воздушного потока по высоте классификационной шахты 1 обеспечивается выполнением нижней части боковой стенки классификационной шахты 1 конической формы. Затем через патрубок 4 исходный материал подают на конический распределитель 7,который обеспечивает равномерную по окружности подачу исходного материала к верхней цилиндрической части боковой стенки классификационной шахты 1. В классификационной шахте 1 на частицы материала, расположенные возле ее боковой стенки, оказывают воздействие две силы (фиг. 2) со стороны воздушного потока - сила аэродинамического сопротивления , направленная к патрубку 5, и направленная вниз гравитационная сила . В зависимости от заданного соотношения между этими двумя силами в классификационной шахте 1 происходит разделение исходного материала по крупности. 3 16077 1 2012.06.30 Под действием горизонтальной составляющей г силы аэродинамического сопротивленияпроисходит разделение исходного материала в горизонтальной плоскости по крупности на две фракции. Так как мелкие частицы обладают меньшей массой и, соответственно, меньшей инерционностью, чем крупные частицы, то они, по сравнению с крупными частицами, отводятся от стенки классификационной шахты 1 на большее расстояние. Благодаря горизонтальной составляющей г мелкие частицы также выводятся из следа падающих вниз крупных частиц, что обеспечивает формирование мелкой и крупной фракции материала в разных зонах классификационной шахты 1. Частицы мелкой фракции, для которых воздействие вертикальной составляющей в силы аэродинамического сопротивленияпревышает воздействие гравитационной силы , воздушным потоком выводятся из классификатора через патрубок 5. Частицы крупной фракции, для которых воздействие гравитационной силыпревышает воздействие вертикальной составляющей в силы аэродинамического сопротивления , продолжают падать вниз и попадают непосредственно на конусную часть классификационной шахты 1. За счет меньшей скорости падения крупных частиц, обусловленной их задержкой на средствах 3 для отвода материала, эффект следа значительно меньше, чем в прототипе. Через патрубок 6 с разгрузочным устройством 7 крупные частицы материала выводятся из классификатора. Разгрузочное устройство 7 препятствует подсосу воздуха в классификационную шахту снаружи. В шахте 1 классифицируемый материал под воздействием воздушных струй, образованных отверстиями 2, подвергается многократной перечистке, что способствует более полному разделению исходного материала по крупности. Кожух 9 и патрубок 10, снабженный шибером, позволяют осуществлять регулирование подачи воздуха в классификационную шахту 1 через отверстия 2. На выходе патрубка 5 установлены устройства для отделения мелкой фракции от воздуха, например циклоны и/или фильтры (на фигурах не показаны). Таким образом, данная конструкция классификатора позволяет повысить эффективность разделения материала по крупности за счет обеспечения снижения скорости падения материала и более эффективного вывода мелких частиц из классификационной шахты 1 в результате образования восходящего потока мелких частиц и нисходящего потока крупных частиц в разных зонах классификационной шахты 1. Границу разделения материала регулируют путем изменения расхода воздуха через патрубок 5. При увеличении расхода воздуха граница разделения увеличивается, а при уменьшении - уменьшается. Национальный центр интеллектуальной собственности. 220034, г. Минск, ул. Козлова, 20. 4