Воздушный каскадно-гравитационный классификатор
Номер патента: 10523
Опубликовано: 30.04.2008
Авторы: Шиманович Пётр Павлович, Таболич Андрей Викторович, Воробьёв Владимир Васильевич, Красильников Владимир Александрович, Иванов Евгений Николаевич
Текст
(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(73) Патентообладатель Научно-производственное республиканское унитарное предприятие НПО Центр(57) Воздушный каскадно-гравитационный классификатор, содержащий классификационную шахту, образованную наружной и внутренней стенками, щелевидное отверстие,выполненное во внутренней стенке классификационной шахты, распределительное устройство, выполненное в виде конуса или в виде диска, установленного с возможностью вращения и снабженного приводом, и взаимодействующее со щелевидным отверстием, Фиг. 1 10523 1 2008.04.30 трубу для подачи исходного материала к распределительному устройству и патрубок для вывода воздушного потока с мелкой фракцией, расположенный в верхней части классификатора, отличающийся тем, что наружная и внутренняя стенки классификационной шахты выполнены в виде коаксиально расположенных цилиндрических поверхностей, а на их поверхностях внутри классификационной шахты расположены пересыпные полки в виде боковой поверхности усеченного конуса с наклоном вниз навстречу воздушному потоку, при этом радиусы наружной и внутренней стенок классификационной шахты и радиусы кромок пересыпных полок связаны соотношением 2 22 2 С 1 С 22 1 ,П П где П 2 - радиус кромки пересыпных полок, расположенных на наружной стенке классификационной шахты 1 - радиус внутренней стенки классификационной шахты 2 - радиус наружной стенки классификационной шахты П 1 - радиус кромки пересыпных полок, расположенных на внутренней стенке классификационной шахты. Изобретение относится к машиностроению, в частности к воздушным каскадногравитационным классификаторам, и может найти применение в строительной, горнообогатительной, химической, металлургической и других отраслях промышленности для разделения различных сыпучих материалов по крупности. Известен воздушный каскадно-гравитационный классификатор (гравитационный сепаратор) с наклонным воздухопроницаемым днищем, патрубком для подачи исходного материала и патрубками для вывода фракций конечного продукта, с вертикальными перегородками, разделяющими полость классификатора на классификационные шахты, и отбойными листами, закрепленными с наклоном на обеих сторонах вертикальных перегородок А.с. СССР 1639779, МПК В 04 В 4/08, 1991. Однако известный классификатор не обеспечивает высокой точности разделения. Этот недостаток связан с неравномерным распределением исходного материала и воздушного потока по классификационным шахтам из-за того, что при движении исходного материала по днищу от одной шахты к другой постоянно удаляется мелкая фракция. Таким образом,концентрация мелкого материала в каждой классификационной шахте различна, что приводит к их различному аэродинамическому сопротивлению, а это в свою очередь обусловливает неодинаковые скорости движения потока и снижает точность разделения. Кроме этого, на распределение воздушного потока влияют качество изготовления днища и степень проницаемости днища для воздуха. Днище достаточно быстро забивается материалом, что снижает надежность работы классификатора. Известен также воздушный каскадно-гравитационный классификатор (пневматический классификатор), содержащий классификационную шахту, образованную наружной и внутренней стенками, выполненными зигзагообразными в вертикальной плоскости и кольцеобразными в горизонтальной плоскости, щелевидное отверстие, выполненное во внутренней стенке классификационной шахты, распределительное устройство, взаимодействующее с щелевидным отверстием, трубу для подачи исходного материала к распределительному устройству, патрубок для вывода воздушного потока с мелкой фракцией,расположенный в верхней части классификатора, при этом распределительное устройство выполнено в виде конуса или в виде диска, установленного с возможностью вращения и снабженного приводом А.с. СССР 435009, МПК В 07 В 4/02, 1974. Однако данный классификатор не позволяет осуществлять разделение материала с высокой точностью. Это обусловлено геометрией классификационной шахты, которая в вертикальной плоскости представляет собой зигзагообразный канал. Движение воздуха в таком канале характеризуется наличием ядра потока, в котором скорость воздуха значи 2 10523 1 2008.04.30 тельно превышает скорость воздуха в периферийных зонах, прилегающих к стенкам шахты, что приводит к выносу частиц крупностью больше граничной в мелкий продукт и снижению эффективности разделения. Кроме этого, из-за сложной конструкции производство классификатора является достаточно трудоемким. Задача изобретения состоит в повышении эффективности разделения материала по крупности за счет обеспечения возникновения в классификационной шахте высокоинтенсивных завихрений воздушного потока, а также в снижении трудоемкости изготовления классификатора за счет упрощения его конструкции. Сущность изобретения заключается в том, что для решения поставленной задачи путем достижения указанного технического результата воздушный каскадно-гравитационный классификатор, содержащий классификационную шахту, образованную наружной и внутренней стенками, щелевидное отверстие, выполненное во внутренней стенке классификационной шахты, распределительное устройство, выполненное в виде конуса или в виде диска, установленного с возможностью вращения и снабженного приводом, и взаимодействующее с щелевидным отверстием, трубу для подачи исходного материала к распределительному устройству и патрубок для вывода воздушного потока с мелкой фракцией, расположенный в верхней части классификатора, отличается тем, что наружная и внутренняя стенки классификационной шахты выполнены в виде коаксиально расположенных цилиндрических поверхностей, а на их поверхностях внутри классификационных шахты расположены пересыпные полки в виде боковой поверхности усеченного конуса с наклоном вниз навстречу воздушному потоку, при этом радиусы наружной и внутренней стенок классификационной шахты и радиусы кромок пересыпных полок связаны равенством 2 П 2 - 2 С 12 С 2 - 2 П 1,где П 2 - радиус кромки пересыпных полок, расположенных на наружной стенке классификационной шахты С 1 - радиус внутренней стенки классификационной шахты С 2 - радиус наружной стенки классификационной шахты П 1 - радиус кромки пересыпных полок, расположенных на внутренней стенке классификационной шахты. Изобретение поясняется чертежами фиг. 1 - общий вид классификатора с распределительным устройством в виде конуса, вертикальное осевое сечение фиг. 2 - общий вид классификатора с распределительным устройством в виде диска с приводом, вертикальное осевое сечение фиг. 3 - разрез А-А на фиг. 2 фиг. 4 а - характер течения воздушного потока в классификационной шахте классификатора-прототипа, б - характер течения воздушного потока в классификационной шахте заявляемого классификатора. Воздушный каскадно-гравитационный классификатор содержит классификационную шахту 1, образованную наружной стенкой 2 и внутренней стенкой 3, выполненными в виде коаксиально расположенных цилиндрических поверхностей, щелевидное отверстие 4,выполненное во внутренней стенке 3, пересыпные полки 5 в виде боковой поверхности усеченного конуса, расположенные на внутренней поверхности наружной стенки 2, пересыпные полки 6 в виде боковой поверхности усеченного конуса, расположенные на наружной поверхности внутренней стенки 3, распределительное устройство 7, выполненное в виде конуса (фиг. 1) или в виде диска с приводом (фиг. 2), расположенное коаксиально внутри стенки 3 и взаимодействующее с щелевидным отверстием 4, трубу 8 для подачи исходного материала на распределительное устройство 7 и патрубок 9 для вывода мелкой фракции с воздушным потоком, расположенный в верхней части классификатора. При этом радиусы наружной и внутренней стенок 2 и 3 классификационной шахты 1 и радиусы кромок пересыпных полок 5 и 6 связаны равенством 2 П 221222 П 1, 3 10523 1 2008.04.30 где П 2 - радиус кромки пересыпных полок 5, расположенных на наружной стенке 2 классификационной шахты 1 1 - радиус внутренней стенки 3 классификационной шахты 1 2 - радиус наружной стенки 2 классификационной шахты 1 П 1 - радиус кромки пересыпных полок 6, расположенных на внутренней стенке 3 классификационной шахты 1. Данное равенство обеспечивает в горизонтальном сечении одинаковый размер кольцеобразной площади 1, образованной внутренней стенкой 3 классификационной шахты 1 и кромкой пересыпных полок 5, и кольцеобразной площади 2, образованной наружной стенкой 2 классификационной шахты 1 и кромкой пересыпных полок 6 (фиг. 3). Равенство площадей 1 и 2 обеспечивает одинаковую скорость воздушного потока возле каждой полки 5 и 6 и соответственно постоянную границу разделения частиц материала, что обеспечивает высокую эффективность разделения исходного материала по крупности. В заявляемом классификаторе повышение эффективности разделения происходит за счет возникновения воздушных вихрей в подполочном пространстве (фиг. 4 б), которые не возникают в классификаторе-прототипе (фиг. 4 а). Изобретение используют следующим образом. На выходе патрубка 9 создают разряжение, например, вентилятором (на чертежах не показан), которое обеспечивает в классификационной шахте 1 движение воздушного потока снизу вверх с требуемой скоростью. Через трубу 8 исходный материал подают на распределительное устройство 7, посредством которого материал через щелевидное отверстие 4 равномерно распределяется по окружности классификационной шахты 1. Под действием гравитационной силы частицы материала, пересыпаясь по полкам 5 и 6, перемещаются вниз, ссыпаются с полок 5 и 6 и попадают в воздушный поток, где на частицы материала действуют две противоположно направленные силы. Вверх - сила, действующая со стороны воздушного потока, и вниз - гравитационная сила. В зависимости от соотношения между этими силами для различных частиц происходит разделение исходного материала на мелкую и крупную фракции. Частицы мелкой фракции воздушным потоком перемещаются вверх, а частицы крупной фракции под действием гравитационной силы перемещаются вниз. При движении восходящего воздушного потока в классификационной шахте часть воздушного потока вместе с материалом при встрече с кромками полок 5 и 6 ответвляется от ядра потока и попадает в подполочное пространство, где, продолжая движение, образует воздушный вихрь. Частицы материала, крупность которых превышает граничную, двигаясь по инерции, выводятся из воздушного вихря и достигают стенок 2 и 3 классификационной шахты 1, осаждаются на них и под действием гравитационной силы перемещаются вниз и выводятся из классификатора. Мелкие частицы, крупность которых меньше граничной, продолжают движение в вихре, подхватываются восходящим воздушным потоком вверх и выводятся из классификатора через патрубок 9. Таким образом, благодаря образованию воздушных вихрей в подполочных зонах классификационной шахты 1 происходит дополнительная перечистка мелкого продукта - извлечение крупных частиц из пылевоздушной смеси, что приводит к увеличению эффективности процесса классификации. На выходе патрубка 9 установлены стандартные устройства для отделения мелкой фракции от воздуха, например циклоны и фильтры (на чертежах не показаны). Таким образом, выполнение каскадного классификатора с пересыпными полками в виде боковой поверхности усеченного конуса и с конструкцией, соответствующей равенству 2 П 22 С 12 С 22 П 1, позволяет повысить, по сравнению с прототипом, эффективность разделения материала по крупности и упростить конструкцию классификатора. Национальный центр интеллектуальной собственности. 220034, г. Минск, ул. Козлова, 20. 5
МПК / Метки
МПК: B07B 4/00
Метки: воздушный, каскадно-гравитационный, классификатор
Код ссылки
<a href="https://by.patents.su/5-10523-vozdushnyjj-kaskadno-gravitacionnyjj-klassifikator.html" rel="bookmark" title="База патентов Беларуси">Воздушный каскадно-гравитационный классификатор</a>
Предыдущий патент: Способ изготовления твердых планарных источников бора при создании полупроводниковых приборов и интегральных схем
Следующий патент: Система изменения угла расходимости лазерного излучения приборов наведения
Случайный патент: Планетарная передача