Пневматический классификатор

(12) ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ПАТЕНТНЫЙ КОМИТЕТ РЕСПУБЛИКИ БЕЛАРУСЬ(57) 1. Пневматический классификатор, содержащий, по меньшей мере, два коаксиально расположенных корпуса, причем наружный корпус снабжен крышкой с, по меньшей мере, одним выходом для воздушного потока с мелким продуктом разделения, по меньшей мере, одно устройство для создания вихревого аэродисперсного потока, по меньшей мере, один загрузочный и, по меньшей мере, один разгрузочный патрубки, и патрубки подачи воздуха, отличающийся тем, что нижняя часть, по меньшей мере, одного корпуса снабжена пересыпными элементами и/или выполнена в виде пересыпных элементов, направленных в сторону, образованного ею, по меньшей мере, одного сепарационного канала. 2. Классификатор по пункту 1, отличающийся тем, что по меньшей мере, одно устройство для создания вихревого аэродисперсного потока выполнено в виде центробежного ротора, установленному соосно соответствующему выходу для воздушного потока с мелким продуктом разделения. 3. Классификатор по любому из пунктов 1, 2, отличающийся тем, что разгрузочные патрубки для промежуточного продукта разделения соединены с, по меньшей мере, одним коаксиальным сепарационным каналом. Фиг. 1 4. Классификатор по пункту 3, отличающийся тем, что разгрузочные патрубки снабжены устройствами для выгрузки продукта разделения. 3955. Классификатор по любому из пунктов 1-4, отличающийся тем, что в нижней части одного из корпусов классификатора соосно ему установлена вставка, образующая с его внутренней поверхностью коаксиальный сепарационный канал. 6. Классификатор по любому из пунктов 1-4, отличающийся тем, что в нижней части одного из корпусов классификатора соосно ему установлен загрузочный патрубок, образующий с его внутренней поверхностью коаксиальный сепарационный канал. 7. Классификатор по любому из пунктов 1-4, отличающийся тем, что в нижней части одного из корпусов классификатора соосно ему установлены пересыпные элементы. 8. Классификатор по пункту 5, отличающийся тем, что наружная поверхность вставки снабжена пересыпными элементами и/или выполнена в виде пересыпных элементов, направленных в сторону, образованного ею сепарационного канала. 9. Классификатор по пункту 6, отличающийся тем, что наружная поверхность загрузочного патрубка снабжена пересыпными элементами и/или выполнена в виде пересыпных элементов, направленных в сторону, образованного ею сепарационного канала. 10. Классификатор по любому из пунктов 1-9, отличающийся тем, что он снабжен тремя коаксиально расположенными корпусами, в среднем из которых выполнен кольцевой зазор. 11. Классификатор по пункту 10, отличающийся тем, что кольцевой зазор выполнен регулируемым. 12. Классификатор по любому из пунктов 1-11, отличающийся тем, что, по меньшей мере, один пересыпной элемент выполнен перфорированным. 13. Классификатор по любому из пунктов 1-12, отличающийся тем, что, по меньшей мере, один пересыпной элемент установлен с зазором относительно стенки, на которой он закреплен. 14. Классификатор по любому из пунктов 1-13, отличающийся тем, что, по меньшей мере, один пересыпной элемент имеет упругое крепление. Полезная модель относится к оборудованию для разделения по крупности в воздушных потоках различных порошкообразных материалов и может быть использовано в строительной, горно-обогатительной, химической и других отраслях. Известен классификатор, содержащий сепарационный модуль с расположенным в нем коаксиальным зигзагообразным каналом, образованным чередующимися по вертикали усеченными коническими поверхностями, большие и меньшие основания которых соединены между собой соответственно 1. Основными недостатками указанной конструкции являются невысокая удельная производительность и эффективность при разделении тонкодисперсных материалов, что связано с низкими скоростями газопылевого потока в сепарационном модуле. Наиболее близким к заявляемой полезной модели является классификатор, содержащий коаксиально расположенные цилиндроконические корпуса, внутренний и наружный из которых снабжены крышками, установленное между внутренним и промежуточным корпусами устройство для создания аэродисперсного вихревого потока, загрузочный и разгрузочный патрубки 2. Основными недостатками указанной конструкции являются невысокая удельная производительность,обусловленная невысокой допустимой массовой концентрацией разделяемого материала в квазиплоской центробежной зоне классификации, и недостаточно высокая эффективность разделения, что обусловлено возможностью попадания мелкой фракции в крупный продукт разделения. Задачей, на решение которой направлена настоящая полезная модель, является повышение удельной производительности и эффективности разделения за счет предварительного разделения исходного материала и/или перечистки грубого и/или промежуточного продукта разделения. Поставленная задача решена тем, что в пневматическом классификаторе, содержащем, по меньшей мере,два коаксиально расположенных корпуса, причем наружный корпус снабжен крышкой с, по меньшей мере,одним выходом для воздушного потока с мелким продуктом разделения, по меньшей мере, одно устройство для создания вихревого аэродисперсного потока, по меньшей мере, один загрузочный и, по меньшей мере,один разгрузочный патрубок, и патрубки подачи воздуха, нижняя часть, по меньшей мере, одного корпуса снабжена пересыпными элементами и/или выполнена в виде пересыпных элементов, направленных в сторону, образованного ею, по меньшей мере, одного сепарационного канала, по меньшей мере, одно устройство для создания вихревого аэродисперсного потока может быть выполнено в виде центробежного ротора, установленному соосно соответствующему выходу для воздушного потока с мелким продуктом разделения, а разгрузочные патрубки для промежуточного продукта разделения могут быть соединены с, по меньшей ме 2 395 ре, одним коаксиальным сепарационным каналом и могут быть снабжены устройствами для выгрузки продукта разделения, в нижней части одного из корпусов классификатора соосно ему может быть установлена вставка, образующая с его внутренней поверхностью коаксиальный сепарационный канал, также в нижней части одного из корпусов классификатора соосно ему может быть установлен загрузочный патрубок, образующий с его внутренней поверхностью коаксиальный сепарационный канал, также в нижней части одного из корпусов классификатора соосно ему могут быть установлены пересыпные элементы, наружная поверхность вставки может быть снабжена пересыпными элементами и/или может быть выполнена в виде пересыпных элементов, направленных в сторону, образованного ею сепарационного канала, наружная поверхность загрузочного патрубка может быть снабжена пересыпными элементами и/или может быть выполнена в виде пересыпных элементов, направленных в сторону, образованного ею сепарационного канала, классификатор может быть снабжен тремя коаксиально расположенными корпусами, в среднем из которых может быть выполнен кольцевой зазор, который может быть выполнен регулируемым, по меньшей мере, один пересыпной элемент может быть выполнен перфорированным и/или может быть установлен с зазором относительно стенки, на которой он закреплен и/или может иметь упругое крепление. Снабжение нижней части, по меньшей мере, одного корпуса пересыпными элементами или выполнение ее в виде пересыпных элементов, направленных в сторону, образованного ею, по меньшей мере, одного сепарационного канала, позволяет организовать каскадное предварительное разделение и/или перечистку грубого и/или промежуточного продуктов разделения. Установка в нижней части одного из корпусов классификатора, соосно ему, вставки или пересыпных элементов, или загрузочного патрубка, образующих с внутренней поверхностью этого корпуса коаксиальный сепарационный канал позволяет реализовать предварительное разделение по более крупному граничному размеру, разгрузить центробежную зону разделения и тем самым увеличить удельную производительность классификатора. В коаксиальном сепарационном канале, образованном корпусами классификатора, происходит каскадная перечистка промежуточного или грубого продукта, выделяемого в центробежной зоне, от некондиционных мелких частиц, которые возвращаются на повторное разделение в центробежную зону, повышая эффективность классификации. Соединение коаксиальных каналов, образованного корпусами и корпусом, и вставкой или корпусом и пересыпными элементами, или корпусом и загрузочным патрубком, посредством регулируемого кольцевого зазора, позволяет более грубодисперсную часть промежуточного продукта разделения, выделяемого до центробежной зоны, отводить непосредственно в сепарационный канал, образованный корпусами, не подавая его в центробежную зону разделения, уменьшая тем самым в ней массовую концентрацию разделяемого материала и повышая тем самым эффективность разделения. Выполнение пересыпных элементов перфорированными и/или установка их с зазором относительно стенки, на которой он закреплен, и/или выполнение крепления их упругим, позволяет эффективно использовать классификатор для разделения материалов с различными свойствами. На фиг. 1 представлен вертикальный разрез классификатора, снабженного устройством для создания вихревого аэродисперсного потока, выполненным в виде центробежного ротора и установленным в нижней части наружного корпуса классификатора загрузочным патрубком. На фиг. 2 представлен вертикальный разрез классификатора, снабженного тремя корпусами, устройствами для создания вихревого аэродисперсного потока, выполненным в виде двух направляющих аппаратов,состоящих из лопаток, установленных между наружным и промежуточным корпусами, а также между внутренним и промежуточным корпусами с возможностью вращения вокруг их горизонтальной оси и установленным в нижней части промежуточного корпуса классификатора загрузочным патрубком. На фиг. 3 представлен вертикальный разрез классификатора, снабженного тремя корпусами, устройством для создания вихревого аэродисперсного потока, выполненным в виде направляющего аппарата, состоящего из лопаток, установленных между внутренним и промежуточным корпусами с возможностью вращения вокруг их горизонтальной оси и установленной в нижней части промежуточного корпуса классификатора вставкой. На фиг. 4 представлен вертикальный разрез классификатора, снабженного тремя корпусами, тремя устройствами для создания вихревого аэродисперсного потока, выполненными в виде центробежного ротора,направляющего аппарата, состоящего из лопаток, установленных вокруг ротора с возможностью вращения вокруг их вертикальной оси, и направляющего аппарата, состоящего из лопаток, установленных между внутренним и промежуточным корпусами с возможностью вращения вокруг их горизонтальной оси и установленными в нижней части промежуточного корпуса классификатора пересыпными элементами. Классификатор содержит два коаксиально расположенных корпуса - наружный 1 и внутренний 2 (фиг. 1-4), а также может содержать третий промежуточный корпус 3 (фиг. 2-4). Наружный корпус 1 снабжен крышкой 4 с, по меньшей мере, одним выходом 5 для воздушного потока с мелким продуктом разделения. Классификатор содержит также одно или несколько устройств для создания вихревого аэродисперсного потока, выполненных в виде центробежного ротора 6 (фиг. 1 и 4), и/или направляющих аппаратов, состоящих 3 395 из лопаток 7, установленных с возможностью вращения вокруг их горизонтальной оси и расположенных между промежуточным 3 и внутренним 2 корпусами (фиг. 3 и 4), или расположенных между наружным 1 и промежуточным 3 и внутренним 2 корпусами (фиг. 2) и/или состоящих из лопаток 8, установленных с возможностью вращения вокруг их вертикальной оси и расположенных вокруг центробежного ротора 6 (фиг. 4). Классификатор содержит также загрузочный патрубок 9, установленный в нижней части классификатора для подачи исходного аэродисперсного потока (фиг. 1 и 2) или загрузочный патрубок 10, установленный над нижней частью классификатора для подачи исходного дисперсного материала (фиг. 3 и 4). Классификатор содержит также разгрузочный патрубок 11 для выгрузки крупного продукта разделения (фиг. 1-4) и может содержать разгрузочные патрубки 12 (фиг. 2-4), 13 для выгрузки одного или нескольких промежуточных продуктов разделения (фиг. 4). Классификатор содержит также патрубок подачи воздуха 14 для перечистки промежуточного продукта разделения (фиг. 2-4) и/или патрубок подачи воздуха 15 для перечистки крупного продукта разделения (фиг. 1 и 2) и/или патрубок подачи воздуха 16 для разделения исходного продукта (фиг. 3 и 4). Нижняя часть, по меньшей мере, одного из корпусов 1-3 снабжена пересыпными элементами 17 (фиг. 1 и 4) и/или выполнена в виде пересыпных элементов 18, направленных в сторону, образованного ею, по меньшей мере, одного сепарационного канала 19 (фиг. 2 и 3). Внутренний корпус 2 может содержать крышку 20, установленную стационарно (фиг. 3) или с возможностью вертикального перемещения на тягах 21(фиг. 2). В нижней части промежуточного корпуса 3, соосно ему может быть установлена вставка 22 (фиг. 3) или пересыпные элементы 23 (фиг. 4) и он может содержать кольцевой зазор 24, который может быть выполнен регулируемым (фиг. 4). Выходы разгрузочных патрубков 11, 12, 13 снабжены устройствами 25 для герметичной выгрузки продуктов разделения и вынесены за пределы наружного корпуса 1 (фиг. 1-4). Выход разгрузочного патрубка 13 может быть соединен с сепарационным каналом 19, образованным корпусами 1, 3(фиг. 2). Внутри корпуса 2 может быть установлен обтекатель 26 (фиг. 1). В проходном режиме классификатор (фиг. 1 и 2) работает следующим образом. Материал в виде исходного аэродисперсного потока через загрузочный патрубок 9 и через коаксиальный канал, образованный корпусом 2 и обтекателем 26 или корпусами 2, 3 подается в верхнюю часть корпуса 1. При этом в классификаторе, показанном на фиг. 2, из аэродисперсного потока выделяется наиболее крупнодисперсный материал,который под действием силы тяжести движется вниз и в сепарационном канале 19, образованном патрубком 13 и нижней частью корпуса 3, перечищается от мелких частиц дополнительным воздушным потоком, поступающим через патрубок 15, и выводится через патрубок 11. Аэродисперсный поток, в классификаторах,показанных на фиг. 1 и 2, в верхней части корпуса 1 закручивается устройством для создания вихревого аэродисперсного потока, выполненным в виде центробежного ротора 6, или направляющим аппаратом, состоящим из лопаток 7. Тонкодисперсные частицы 6, в классификаторе, показанном на фиг. 1, крупностью меньше граничной с воздушным потоком через ротор 6 и патрубок 5 выводятся из классификатора. Частицы размером больше граничной крупности под действием доминирующей центробежной силы двигаются на периферию и по внутренней поверхности корпуса 1 поступают в сепарационный канал 19, образованный патрубком 9 и нижней частью корпуса 1, или образованный нижней частью корпусов 1 и 3, в классификаторе,показанном на фиг. 2, где перечищаются дополнительным воздушным потоком, поступающим через патрубки 15 или 14 соответственно. В классификаторе, показанном на фиг. 2, более мелкая часть промежуточного продукта разделения через кольцевой зазор между крышкой 20 и корпусом 2 поступает внутрь корпуса 2 и через патрубки 13 - в сепарационный канал 19, где перечищается от некондиционных мелких частиц или через патрубок (патрубки) 13 выводится из классификатора (на Фигурах не показано). В насыпном режиме классификатор (фиг. 3 и 4) работает следующим образом. Исходный материал через патрубок 10 подается в классификатор и поступает в сепарационный канал 19, образованный вставкой 22 и нижней частью корпуса 3, в классификаторе, показанном на фиг. 3, или пересыпными элементами 17 и внутренней поверхностью нижней части корпуса 3, в классификаторе, показанном на фиг. 4. В сепарационном канале 19 крупнодисперсная часть исходного материала под действием доминирующей силы тяжести выпадает вниз и через патрубок 11 выводится из классификатора. Более тонкодисперсная часть исходного материала под действием доминирующей силы сопротивления основного воздушного потока, поступающего через патрубок 16, движется в верхнюю часть корпуса 1, где лопатки 7 направляющего аппарата придают аэродисперсному потоку вращательный характер движения. Частицы размером больше граничной крупности под действием доминирующей центробежной силы двигаются на периферию и по внутренней поверхности корпуса 1 поступают в сепарационный канал 19, образованный нижними частями корпусов 1 и 3, где перечищаются от некондиционных мелких частиц дополнительным воздушным потоком, поступающим через патрубок 14, и выводятся из классификатора через патрубок 12. Аэродисперсный поток с оставшейся тонкодисперсной частью материала через патрубок 5 выводится из классификатора, показанном на фиг. 3, или между лопатками 8 поступает в зону между лопатками 8 и ротором 6, в классификаторе, показанном на фиг. 4, где вследствие более интенсивного характера центробежного поля происходит разделение по более мелкой граничной крупности. Частицы крупностью больше граничной под действием доминирующей центробежной силы двигаются на периферию и по внутренней поверхности лопаток 8 и корпуса 2 через патрубок 13 выводятся из классификатора. Аэродисперсный поток с оставшейся самой тонкодисперсной частью мате 4 395 риала проходит в ротор 6 и через патрубок 5 выводится из классификатора. В классификаторе, показанном на фиг. 4, часть материала выпадающая из аэродисперсного потока при его движении в верхнюю часть корпуса 1 через кольцевой зазор 24 поступает в сепарационный канал 19, образованный нижними частями корпусов 1 и 3, где перечищается от некондиционных мелких частиц. Величина граничных крупностей разделения классификатора регулируется скоростью вращения ротора 6 и/или положением направляющих лопаток 7, 8 и положением крышки 20 (в классификаторе, показанном на фиг. 2) и зависит от расходов основного и дополнительного воздушных потоков. На классификаторе возможно получать от двух до четырех продуктов разделения. При этом в системах измельчения замкнутого цикла классификатор может одновременно выполнять функции формирования рецикла, потока крупного продукта разделения на домол, и обеспыливания готового продукта. Классификатор может быть включен в технологическую линию с разомкнутым, замкнутым и частично замкнутым воздушным контуром. Государственный патентный комитет Республики Беларусь. 220072, г. Минск, проспект Ф. Скорины, 66. 5