Многопродуктовый классификатор

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ПАТЕНТНЫЙ КОМИТЕТ РЕСПУБЛИКИ БЕЛАРУСЬ(73) Патентообладатели Воробьев Владимир Васильевич, Фогелев Владимир Арсеньевич(57) 1. Многопродуктовый классификатор, включающий один или несколько основных сепарационных модулей,установленных один выше другого, внутри которых размещены вертикальные вставки, образующие сепарационные каналы, разгрузочные перечистные модули, снабженные окнами подачи воздуха, патрубок подачи исходного материала и патрубок отвода мелкой фракции, расположенный в верхней части верхнего основного сепарационного модуля, отличающийся тем, что он дополнительно снабжен загрузочным модулем, в котором не ниже его средней части расположен патрубок подачи исходного материала. 2. Классификатор по п. 1, отличающийся тем, что он дополнительно снабжен разгрузочными полосами,выполненными -образной формы, нижняя часть которых снабжена обтекателями, и установленными под вертикальными вставками. 3. Классификатор по п. 1 или 2, отличающийся тем, что нижние части вертикальных вставок расположены в плоскостях симметрии разгрузочных полос и зазоров между ними. 4. Классификатор по п. 3, отличающийся тем, что нижние части вертикальных вставок, расположенных в плоскостях симметрии зазоров между разгрузочными полосами, снабжены обтекателями. 3970 1 5. Классификатор по одному из пп. 1-4, отличающийся тем, что не менее чем один основной сепарационный модуль дополнительно снабжен перепускным модулем, выход которого снабжен устройством регулировки расхода воздуха и расположен над, а вход под основным сепарационным модулем. 6. Классификатор по п. 5, отличающийся тем, что перепускные и/или загрузочный, и/или перечистные модули снабжены вертикальными вставками. 7. Классификатор по п. 6, отличающийся тем, что вертикальные вставки и стенки основных и/или загрузочного, и/или перечистных, и/или перепускных модулей снабжены пересыпными элементами и/или имеют профилированную форму. 8. Классификатор по одному из пп. 1-7, отличающийся тем, что окна подачи воздуха перечистных модулей снабжены устройствами регулировки расхода воздуха. Изобретение относится к устройствам для многопродуктовой классификации и/или гомотетизации дисперсных материалов, или разделения материалов с узким фракционным составом по плотности и/или форме частиц и может быть использовано в строительной, горнообогатительной, химической, металлургической и других отраслях народного хозяйства. Известен пневматический многоколонный классификатор, включающий ряд вертикальных колонн с пересыпными полками, соединенных перепускными патрубками. Причем каждая колонна выполнена из диспергирующей и сепарирующей частей разных проходных сечений, место сопряжения которых соединено с входным концом перепускного патрубка, выходной конец которого соединен с диспергирующей частью следующей колонны 1. Основными недостатками известного устройства при многопродуктовом разделении является то, что разделение ведется с последовательным выделением сначала более мелких, а затем более крупных фракций, что отрицательно сказывается на эффективности разделения. Кроме того, эвакуация промежуточных продуктов разделения с сопутствующими воздушными потоками усложняет настройку и регулировку классификатора и увеличивает количество необходимого вспомогательного оборудования, например циклонов. Наиболее близким к заявляемому изобретению является пневматический классификатор, включающий основные сепарационные модули, установленные друг над другом, внутри которых размещены вертикальные вставки, образующие сепарационные каналы, разгрузочные полосы, установленные под вставками с зазором одна относительно другой, разгрузочные перечистные модули, снабженные окнами подачи воздуха, патрубок отвода мелкой фракции, расположенный в верхней части корпуса, и патрубок подачи исходного материала, расположенный под нижним основным сепарационным модулем 2. Основным недостатком известного классификатора является то, что исходный материал поступает в нижний основной сепарационный модуль в виде аэросмеси снизу-вверх, т.е. реализуется принцип прямотока,который является менее эффективным с точки зрения качества разделения. Кроме того, известный классификатор характеризуется более высоким аэродинамическим сопротивлением и, следовательно, более высокими удельными энергозатратами. Задачей, на решение которой направлено настоящее изобретение, является повышение качества разделения при достижении технического результата - снижение удельных энергозатрат. Поставленная задача решена тем, что в многопродуктовом классификаторе, включающем один или несколько основных сепарационных модулей, установленных один выше другого, внутри которых размещены вертикальные вставки, образующие сепарационные каналы, разгрузочные перечистные модули, снабженные окнами подачи воздуха, патрубок подачи исходного материала и патрубок отвода мелкой фракции, расположенный в верхней части верхнего основного сепарационного модуля, классификатор дополнительно снабжен загрузочным модулем, в котором не ниже его средней части расположен патрубок подачи исходного материала и разгрузочными полосами, выполненными -образной формы, нижняя часть которых снабжена обтекателями, и установленными под вертикальными вставками. Нижние части вертикальных вставок расположены в плоскостях симметрии разгрузочных полос и зазоров между ними, причем нижние части вертикальных вставок, расположенных в плоскостях симметрии зазоров между разгрузочными полосами, снабжены обтекателями. Не менее чем один основной сепарационный модуль дополнительно снабжен перепускным модулем, выход которого снабжен устройством регулировки расхода воздуха и расположен над, а вход под 2 3970 1 основным сепарационным модулем. Перепускные и/или загрузочный, и/или перечистные модули снабжены вертикальными вставками. Вертикальные вставки и стенки основных и/или загрузочного, и/или пречистных, и/или перепускных модулей снабжены пересыпными элементами и/или имеют профилированную форму. Окна подачи воздуха перечистных модулей снабжены устройствами регулировки расхода воздуха. Дополнительное снабжение классификатора загрузочным модулем и подача исходного материала в его верхнюю часть дает возможность реализовать принцип противотока, при подаче в среднюю часть - комбинацию противотока и прямотока. Это обеспечивает для загрузочного модуля наибольший разделительный эффект. Также уменьшаются удельные энергозатраты за счет снижения гидравлического сопротивления классификатора, так как нет необходимости пневмотранспорта всего исходного материала в нижний сепарационный модуль и не нужно дополнительно перечищать крупный продукт, выпавший из нижнего сепарационного модуля.-образная форма разгрузочных полос позволяет направлять выпавший в них материал в перечистной модуль более равномерным потоком и устраняет вероятность забивания материалом выхода разгрузочной полосы, что повышает качество разделения. Обтекатели под разгрузочными полосами оптимизируют направление движения аэросмеси. Размещение нижних частей вертикальных вставок в плоскостях симметрии разгрузочных полос и зазоров между ними уменьшает количество разгрузочных полос под вертикальными вставками, что позволяет организовать более равномерную раздачу потока аэросмеси по сепарационным каналам. Обтекатели под вертикальными вставками позволяют оптимизировать условия вывода материала крупностью больше граничной из сепарационных каналов в разгрузочные полосы. Перепускные модули позволяют оптимизировать скорости аэросмеси в соответствующих основных сепарационных модулях без существенного изменения скоростей в других сепарационных модулях, что дополнительно повышает качество разделения. Снабжение перепускных и/или загрузочного, и/или перечистных модулей вертикальными вставками улучшает качество разделения за счет уменьшения масштабного фактора. Снабжение вертикальных вставок и стенок основных и/или загрузочного, и/или перечистных, и/или перепускных модулей пересыпными элементами и/или выполнение их профилированными улучшает качество разделения за счет выравнивания эпюр скоростей аэросмеси и отвода разделяемого материала от пристеночной зоны в ядро потока. Снабжение окон подачи воздуха перечистных модулей устройствами регулировки расхода воздуха в случае разомкнутого воздушного контура позволяет оптимизировать скорости воздушного потока в перечистных модулях. На фиг. 1 представлен многопродуктовый классификатор, вертикальный разрез, на фиг. 2 - то же, вид сбоку. Многопродуктовый классификатор состоит из загрузочного 1 и основных сепарационных модулей 2 и 3,установленных один выше другого, внутри которых размещены вертикальные вставки 4, образующие сепарационные каналы 5. Разгрузочные полосы 6 установлены под вставками 4 с зазором одна относительно другой. Разгрузочные перечистные модули 7 и 8 снабжены окнами подачи воздуха 9 и 10. Патрубок отвода мелкой фракции 11 расположен в верхней части верхнего основного сепарационного модуля 3. Патрубок подачи исходного материала 12 расположен не ниже средней части загрузочного модуля 1. Разгрузочные полосы 6 могут быть выполнены -образной формы, причем их нижняя часть может быть снабжена обтекателями 13. В разгрузочных полосах 6 с наклоном в сторону перечистных сепарационных модулей 7 и 8 установлены наклонные пластины 14. Нижние части вертикальных вставок 4, установленных в основных сепарационных модулях 2 и 3, расположены в плоскостях симметрии разгрузочных полос 6 и зазоров между ними. Причем нижние части вертикальных вставок 4, расположенных в плоскостях симметрии зазоров между разгрузочными полосами 6, могут быть снабжены обтекателями 15. Хотя бы один основной сепарационный модуль 2 может быть снабжен перепускным модулем 16, выход 17 которого снабжен устройством регулировки расхода воздуха 18 и расположен над, а вход 19 - под основным сепарационным модулем 2. Перепускной 16 и/или перечистные 7 и 8 модули могут быть снабжены вертикальными вставками 20 (на фиг. 1 и 2 не показаны в модулях 7 и 16). Вертикальные вставки 4 и 20 и стенки 21 загрузочного 1, основных 2 и 3, перечистных 7 и 8 и перепускного 16 модулей могут быть снабжены пересыпными элементами (не показаны) и/или иметь профилированную форму. Окна подачи воздуха 9 и 10 перечистных модулей 7 и 8 могут быть снабжены устройствами регулировки расхода воздуха 22. Выходы перечистных сепарационных модулей 7 и 8 снабжены устройствами герметичной разгрузки дисперсных материалов 23, например плоскими мигалками. 3970 1 Многопродуктовый классификатор работает следующим образом. Исходный материал через патрубок 12 подают в загрузочный модуль 1, в нижнюю часть которого подают основной воздушный поток. Частицы исходного материала размером больше граничной крупности под действием силы тяжести двигаются в нижнюю часть загрузочного модуля 1 и выводятся из классификатора. Частицы размером меньше граничной крупности транспортируют воздушным потоком через зазоры между разгрузочными полосами 6 в основной сепарационный модуль 2, в котором скорость аэросмеси уменьшается за счет увеличения проходного сечения. Частицы размером больше граничной крупности для этого модуля выпадают на наклонные пластины 14, установленные в разгрузочных полосах 6, по которым их направляют в перечистной сепарационный модуль 7, где происходит их дополнительное отделение от частиц меньше граничной крупности дополнительным воздушным потоком, подаваемым через окно 9, и расход которого регулируют посредством регулировочного устройства 22, после чего крупные частицы через разгрузочное устройство 23 выводят из классификатора. Мелкие частицы из перечистного сепарационного модуля 7 дополнительным воздушным потоком возвращают в основной сепарационный модуль 2, где снова подвергают разделению. Частицы размером меньше граничной крупности воздушным потоком транспортируют в следующий,выше расположенный основной сепарационный модуль 3, где происходят аналогичные процессы. При этом,за счет увеличения проходного сечения и, следовательно, уменьшения скорости аэросмеси, величина граничной крупности в каждом последующем основном сепарационном модуле уменьшается. При необходимости уменьшения граничной крупности разделения в сепарационном модуле 2, скорость аэросмеси в нем уменьшают посредством подачи части воздушного потока в обход модуля 2 через перепускной модуль 16. Снабжение перепускного модуля 16 вертикальными вставками, пересыпными элементами и/или стенками профилированной формы позволяет расширить диапазон регулировки расхода воздушного потока через модуль 2 за счет уменьшения проскока крупных частиц через перепускной модуль 16. Крупность продуктов разделения определяется величинами расхода воздуха через загрузочный 1, основные 2 и 3, перечистные 7 и 8, и перепускной 16 модули и регулируется устройствами 18 и 22 и изменением величины давления после выходного патрубка 11. Во многих случаях многопродуктовый классификатор позволяет решить задачи гомотетизации порошков,т.е. получения порошков определенного, наперед заданного фракционного состава. Это возможно реализовать посредством установления определенных граничных крупностей разделения в загрузочном, основных,перечистных и перепускных модулях и получения требуемого материала в одном из разгрузочных патрубков либо объединением продуктов разделения из нескольких разгрузочных патрубков. Многопродуктовый классификатор может быть включен в технологическую линию с разомкнутым, замкнутым и частично замкнутым воздушным контуром. Многопродуктовый классификатор может быть использован также для разделения материалов в жидких дисперсионных средах. Источники информации 1.1265002 1, 1986. 2.1606206 1, 1990. Государственный патентный комитет Республики Беларусь. 220072, г. Минск, проспект Ф. Скорины, 66.