Центробежный классификатор

(51) МПК НАЦИОНАЛЬНЫЙ ЦЕНТР ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ(72) Автор Фогелев Владимир Арсеньевич(73) Патентообладатель Общество с дополнительной ответственностью Ламел 777(57) 1. Центробежный классификатор, содержащий цилиндроконический корпус с крышкой и камерой разделения, входной патрубок для подачи исходного материала вместе с воздушным потоком, расположенный над камерой разделения, выходной патрубок для эвакуации мелкого продукта разделения вместе с воздушным потоком, выпускное отверстие для вывода крупного продукта разделения в нижней части корпуса, днище камеры разделения, выполненное в виде внутренней крышки, установленной с зазором по отношению к корпусу, и закручивающие лопатки, расположенные между входным патрубком и камерой разделения в коаксиальном зазоре, ограниченном обечайками, отличающийся тем, что выходной патрубок для эвакуации мелкого продукта разделения вместе с воздушным потоком установлен в верхней части корпуса, а вокруг него расположена улитка,соединенная с входным патрубком для подачи исходного материала вместе с воздушным потоком. 100262014.04.30 2. Центробежный классификатор по п. 1, отличающийся тем, что улитка, соединенная с входным патрубком для подачи исходного материала вместе с воздушным потоком,выполнена с постоянным наружным радиусом и переменной высотой. 3. Центробежный классификатор по п. 1, отличающийся тем, что внутренняя крышка установлена с возможностью вертикального перемещения. 4. Центробежный классификатор по п. 1, отличающийся тем, что внутренняя крышка выполнена с центральным отверстием. 5. Центробежный классификатор по п. 4, отличающийся тем, что отверстие в крышке выполнено с возможностью регулировки проходного сечения. 6. Центробежный классификатор по п. 1, отличающийся тем, что содержит по меньшей мере одно устройство подачи дополнительного воздуха, установленное под и/или над внутренней крышкой. 7. Центробежный классификатор по п. 6, отличающийся тем, что по меньшей мере одно устройство подачи дополнительного воздуха выполнено в виде улитки, снабженной,по меньшей мере одним подводящим патрубком и установленной вокруг кольцевого зазора, выполненного в корпусе. 8. Центробежный классификатор по п. 6, отличающийся тем, что по меньшей мере одно устройство подачи дополнительного воздуха выполнено в виде по меньшей мере одного тангенциального подводящего патрубка, установленного на корпусе. 9. Центробежный классификатор по п. 7 или 8, отличающийся тем, что по меньшей мере один подводящий патрубок устройства подачи дополнительного воздуха снабжен устройством регулировки расхода дополнительного воздуха, например окном с регулируемым проходным сечением или шибером. 10. Центробежный классификатор по п. 6, отличающийся тем, что устройство подачи дополнительного воздуха соединено с напорной веткой технологического или аспирационного вентилятора.(56) 1.2192319 1, 2002. 2. Мизонов В.Е., Ушаков С.Г. Аэродинамическая классификация порошков. - М. Химия, 1989. - С. 74. Полезная модель относится к устройствам для разделения сыпучих материалов на мелкий и крупный продукты и может быть использована в горной, строительной, химической, металлургической, теплоэнергетической и других областях промышленности. Известен центробежный классификатор, содержащий цилиндроконический корпус с крышкой и камерой разделения, цилиндроконическую обечайку, установленную с радиальным зазором по отношению к корпусу, входной патрубок для подачи исходного материала вместе с воздушным потоком, установленный с радиальным зазором по отношению к цилиндроконической обечайке в нижней части корпуса, и выпускное отверстие для вывода крупного продукта, также установленное в нижней части корпуса, выходной патрубок для эвакуации мелкого продукта разделения вместе с воздушным потоком в верхней части корпуса, днище камеры разделения, выполненное в виде крышки цилиндроконического обтекателя, установленного с зазором по отношению к цилиндроконической обечайке,и закручивающие лопатки, расположенные под камерой разделения между обтекателем и обечайкой 1. К основным недостаткам данного классификатора можно отнести наличие коаксиального зазора между входным патрубком подачи исходного аэродисперсного потока и внутренней цилиндроконической обечайкой. Наличие указанного зазора обуславливает переток части аэродисперсного потока через коаксиальный зазор между внешним корпусом и 2 100262014.04.30 внутренней цилиндроконической обечайкой, так как его аэродинамическое сопротивление меньше, чем у коаксиального зазора между внутренней цилиндроконической обечайкой и цилиндроконическим обтекателем, по которому исходный аэродисперсный поток транспортируется к центробежной камере разделения. Наличие указанного перетока будет приводить к засорению крупного продукта разделения пылевой фракцией, которая будет выделяться из аэродисперсного потока в пространстве между внешним корпусом и внутренней цилиндроконической обечайкой вследствие резкого падения скорости потока из-за увеличения площади проходного сечения. Кроме того, в большинстве случаев при переработке различных материалов исходный материал в виде аэродисперсного потока поступает в классификатор из установленного перед ним технологического оборудования с выходным патрубком, расположенным сверху, и загрузка классификатора через входной патрубок, расположенный снизу, требует либо сложной трассировки воздуховодов, существенно увеличивающей аэродинамическое сопротивление и износ воздуховодов, либо установки классификатора на значительной высоте, что увеличивает капитальные затраты на рамные конструкции и вспомогательное оборудование. В этом случае целесообразно использование конструкций классификаторов с верхней загрузкой исходного аэродисперсного потока. Известен также центробежный классификатор, содержащий цилиндроконический корпус с крышкой и камерой разделения, входной патрубок для подачи исходного материала вместе с воздушным потоком, расположенный над камерой разделения, выходной патрубок для эвакуации мелкого продукта разделения вместе с воздушным потоком и сборник с выпускным отверстием для вывода крупного продукта разделения, расположенные в нижней части корпуса, днище камеры разделения, выполненное в виде внутренней крышки,установленной с зазором по отношению к корпусу, и закручивающие лопатки, расположенные между входным патрубком и камерой разделения в коаксиальном зазоре, ограниченном обечайками 2. Подача исходного аэродисперсного потока в данном классификаторе осуществляется сверху, однако исходный материал подается через входной патрубок непосредственно в пространство над закручивающими лопатками, что не обеспечивает равномерного распределения аэродисперсного потока над ними, следовательно, не обеспечивает равных эпюр скоростей по окружности и в межлопаточных пространствах, а это отрицательно сказывается на эффективности разделения классификатора. Расположение выходного патрубка для эвакуации мелкого продукта разделения и выпускного отверстия для вывода крупного продукта разделения в нижней части корпуса повышает материалоемкость самой конструкции за счет необходимости выгрузки крупного продукта через специальный сборник, обеспечивающий его изоляцию от других продуктов разделения. Кроме того, в подавляющем большинстве случаев при переработке различных материалов аэродисперсный поток с мелким продуктом разделения из выходного патрубка классификатора подается для дальнейшей переработки в циклоны, которые имеют высоту, как правило,большую, чем классификатор, и входной патрубок которых расположен в верхней части. Расположение выходного патрубка для эвакуации мелкого продукта разделения в нижней части классификатора существенно повышает длину и количество поворотов воздуховода между классификатором и циклоном, что увеличивает аэродинамическое сопротивление воздушного контура и, соответственно, энергозатраты на воздухообеспечение. Задачей, на решение которой направлена полезная модель, является повышение эффективности классификации за счет обеспечения равномерного распределения аэродисперсного потока и получения равных эпюр скоростей по окружности и в межлопаточных пространствах, при одновременном снижении металлоемкости и упрощении конструкции за счет создания в ней разнонаправленности потоков исходного продукта и каждого из продуктов разделения, а также обеспечения технологичности при применении классификатора в перерабатывающих комплексах. 3 100262014.04.30 Поставленная задача решена тем, что в центробежном классификаторе, содержащем цилиндроконический корпус с крышкой и камерой разделения, входной патрубок для подачи исходного материала вместе с воздушным потоком, расположенный над камерой разделения, выходной патрубок для эвакуации мелкого продукта разделения вместе с воздушным потоком, выпускное отверстие для вывода крупного продукта разделения в нижней части корпуса, днище камеры разделения, выполненное в виде внутренней крышки,установленной с зазором по отношению к корпусу, и закручивающие лопатки, расположенные между входным патрубком и камерой разделения в коаксиальном зазоре, ограниченном обечайками, выходной патрубок для эвакуации мелкого продукта разделения вместе с воздушным потоком установлен в верхней части корпуса, а вокруг него расположена улитка, соединенная с входным патрубком для подачи исходного материала вместе с воздушным потоком. Поставленная задача может быть решена также тем, что улитка, соединенная с входным патрубком для подачи исходного материала вместе с воздушным потоком, может быть выполнена с постоянным наружным радиусом и переменной высотой внутренняя крышка может быть установлена с возможностью вертикального перемещения внутренняя крышка может быть выполнена с центральным отверстием отверстие в крышке может быть выполнено с возможностью регулировки проходного сечения классификатор может содержать по меньшей мере одно устройство подачи дополнительного воздуха, установленное под и/или над внутренней крышкой по меньшей мере одно устройство подачи дополнительного воздуха может быть выполнено в виде улитки, снабженной по меньшей мере одним подводящим патрубком и установленной вокруг кольцевого зазора, выполненного в корпусе по меньшей мере одно устройство подачи дополнительного воздуха выполнено в виде по меньшей мере одного тангенциального подводящего патрубка, установленного на корпусе по меньшей мере один подводящий патрубок устройства подачи дополнительного воздуха может быть снабжен устройством регулировки расхода дополнительного воздуха, например окном с регулируемым проходным сечением или шибером устройство подачи дополнительного воздуха может быть соединено с напорной веткой технологического или аспирационного вентилятора. Наличие улитки, установленной вокруг выходного патрубка, с которой соединен входной патрубок, обеспечивает равномерное распределение аэродисперсного потока и получение равных эпюр величин центробежных сил как на входе в камеру разделения, так и в самой камере по всему ее объему. Тангециальное расположение входного патрубка для подачи исходного материала вместе с воздушным потоком и вертикальное расположение выходного патрубка для эвакуации мелкого продукта разделения вместе с воздушным потоком в верхней части корпуса вместе с размещением выпускного отверстия для вывода крупного продукта разделения в нижней части корпуса обеспечивают разнонаправленность потоков исходного продукта и каждого из продуктов разделения, что упрощает конструкцию классификатора и улучшает эффективность разделения. На фигуре представлен вид сбоку центробежного классификатора. Центробежный классификатор содержит цилиндроконический корпус 1 с крышкой 2 и камерой разделения 3. Над камерой разделения 3 расположен входной патрубок для подачи исходного материала вместе с воздушным потоком 4, а в верхней части корпуса - выходной патрубок для эвакуации мелкого продукта разделения вместе с воздушным потоком 5. В нижней конической части корпуса 1 имеется выпускное отверстие для вывода крупного продукта разделения 6. Днище камеры разделения 3 выполнено в виде внутренней крышки 7, установленной с зазором 8 по отношению к цилиндрической части корпуса 1. Форма внутренней крышки 7 может быть любой конусообразной, плоской, воронкообразной и т.д. Внутренняя крышка 7 может быть установлена с возможностью вертикального перемещения (на фигуре не показано). Она также может быть выполнена с центральным отверстием 9, при этом отверстие может быть выполнено с возможностью 4 100262014.04.30 регулировки проходного сечения (на фигуре не показано). Между входным патрубком 4 и камерой разделения 3 в коаксиальном зазоре 10, ограниченном цилиндрическими обечайками 11, расположены закручивающие лопатки 12. Вокруг выходного патрубка 5 установлена улитка 13, с которой соединен входной патрубок 4. Улитка 13 может быть выполнена с постоянным наружным радиусом и переменной высотой (на фигуре не показано). Корпус 1 может быть снабжен по меньшей мере одним устройством подачи дополнительного воздуха, которое может быть выполнено в виде улитки 14, установленной вокруг кольцевого зазора 15 в конической и/или цилиндрической части корпуса и снабженной по меньшей мере одним подводящим патрубком 16. Устройство подачи дополнительного воздуха может быть также выполнено в виде по меньшей мере одного тангенциального подводящего патрубка 17 с выходом 18 внутрь корпуса 1, установленного на цилиндрической и/или конической его части. Подводящие патрубки 16 и 17 устройства подачи дополнительного воздуха могут быть снабжены устройствами регулировки расхода дополнительного воздуха, например окнами с регулируемыми проходными сечениями или шиберами(на фигуре не показано). Устройство подачи дополнительного воздуха может быть соединено с напорной веткой технологического или аспирационного вентилятора (на фигуре не показано). Центробежный классификатор работает следующим образом. Исходный материал в виде аэродисперсного потока через входной патрубок 4 подается в улитку 13, наличие которой обеспечивает равномерное распределение аэродисперсного потока по зазору 10. Лопатки 12, установленные в зазоре 10, придают потоку требуемую окружную скорость, с которой он поступает в камеру разделения 3, при этом в улитке 13 и зазоре 10 происходит предварительное распределение материала - крупные частицы концентрируются у наружного радиуса зазора 10. В камере разделения 3 под действием доминирующих сил, действующих на частицы, аэродинамического сопротивления и центробежной силы частицы разделяются по крупности. Частицы крупностью меньше граничной под действием силы аэродинамического сопротивления с воздушным потоком через выходной патрубок 5 выводятся из классификатора и поступают в систему пылеосаждения. Частицы крупностью больше граничной под действием центробежной силы движутся к внутренней боковой поверхности корпуса 1, по которой под действием силы тяжести через кольцевой зазор 8 стекают к выпускному отверстию 6 и эвакуируются из классификатора. При движении крупного продукта разделения в сторону внутренней боковой поверхности корпуса 1 и выпускного отверстия 6 он может дополнительно провеваться от мелких частиц вторичным воздухом, поступающим из патрубка 16 улитки 14 через зазор 15 и/или через патрубок 17 с выходом 18. В этом случае мелкие частицы с вторичным воздухом возвращаются в камеру разделения 3 на повторную классификацию. Вторичный воздух в классификатор через патрубки 16 и 17 может поступать из атмосферы или из напорной ветки технологического вентилятора. Во втором случае экономятся мощности аспирационной системы. Центробежный классификатор может быть включен в технологическую линию с открытым и частично замкнутым воздушным контуром. Национальный центр интеллектуальной собственности. 220034, г. Минск, ул. Козлова, 20. 5