ЦЕНТРОБЕЖНЫЙ СЕПАРАТОР Российский патент 1994 года по МПК B07B7/83 

Изобретение относится к технике классификации сыпучих материалов и может быть применено в промышленности строительных материалов и в других отраслях народного хозяйства.

Известны центробежные сепараторы, содержащие корпус, ротор с лопатками, устройство для переочистки грубых фракций, пылеулавливающее оборудование.

Недостатком известных сепараторов является большие энергетические и производственные затраты на получение готового продукта.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому результату является центробежный сепаратор, содержащий корпус, вал с закрепленным на нем диском с лопатками, распределитель в виде усеченного конуса, в верхнее малое основание которого смонтирована вертикальная питающая труба, в верхней части которой установлены направляющие лопасти, а диск в нижней части имеет конический отражатель.

Недостатком этого сепаратора является то, что при классификации сыпучих материалов с получением готового продукта (например, каолина) с остатком на сетке N 0140 не более 0,005% затрачивается большое количество энергии на сообщение частицам вихревого направленного движения за счет того, что лопаточные направляющие расположены в верхней части питающей трубы, закрепленные неподвижно, а также требуются большие средства на замену и восстановление направляющих лопаток, что снижает производительность установки в целом.

Цель изобретения - повышение производительности со снижением энергетических и производственных затрат.

Поставленная цель достигается тем, что за счет предварительной классификации исходного продукта лопаточное направляющее приспособление расположено в нижней части питающей трубы, а его лопатки выполнены с возможностью регулирования их положения.

Установка направляющего приспособления в нижней части питающей трубы позволяет стабилизировать поток пылевоздушной смеси в вихревом движении до выхода его из питающей трубы. Это позволяет гораздо меньше иметь скорость пылевоздушного потока перед направляющим приспособлением, так как направляющее приспособление увеличивает скорость потока и он растет по мере увеличения длины питающей трубы, а это значит, что для создания оптимальной скорости пылевоздушного потока на выходе из питающей трубы необходимо гораздо меньше электроэнергии.

При испытаниях опытно-промышленной установки было установлено, что при установке направляющего приспособления в начале питающей трубы скорость потока перед направляющим приспособлением была сокращена до 35% , что позволило снизить потребление электроэнергии на 21,5% для транспортировки пылевоздушной смеси. Установка направляющего приспособления в начале питающей трубы создает также лучшие условия для предварительной классификации материала, так как крупные частицы прижимаются к стенкам питающей трубы и затем к конусу и таким образом более тонкий продукт направляется на классификацию, а крупный удаляется из дальнейшего процесса.

Поскольку готовый продукт различной тонины получается в основном за счет изменения числа оборотов ротора сепаратора, то вихревой пылевоздушный поток должен быть закручен достаточно близкой по угловой скорости к угловой скорости ротора сепаратора, что можно выполнить за счет поворота лопаток направляющего приспособления. Оптимальное выравнивание угловых скоростей двух встречающих потоков снижает сопротивление в зоне классификации, что соответственно снижает энергозатраты при работе сепаратора с увеличением его производительности.

На чертеже представлен центробежный сепаратор. Он содержит корпус 1, распределитель 2 воздуха, ротор 3, лопатки 4, отражатель 5, питающую трубу 6 с конусом 7, циклоны 8, патрубки 9-11, вентилятор 12, вставку с шибером 13, направляющее приспособление 14 с регулируемыми лопатками 15, патрубок 16 для удаления крупных частиц, окна 17 и воздуховоды 18.

Сепаратор работает следующим образом.

Исходный материал подается пневмотранспортом по трубе 6 через направляющее приспособление 14 и лопатки 15. За счет лопаток 15 направляющего приспособления 14 пылевоздушный поток закручивается, а по мере поднятия по питающей трубе 6 он усиливается и происходит предварительная классификация исходного продукта - крупные частицы в вихревом потоке прижимаются ближе к стенке питающей трубы 6, а мелкие частицы находятся в вихревом потоке ближе к центру питающей трубы 6.

Поэтому пылевоздушный поток, выходя из питающей трубы 6, распределяется таким образом, что часть крупных частиц выпадают и по конусу 7 сползают вниз, а остальная часть прижимается к стенкам корпуса 1 и также стекает вниз.

Более тонкий продукт, отражаясь от отражателя 5, вместе с воздушным потоком попадает в зону между лопатками 4 и корпусом сепаратора 1, где происходит окончательное разделение классификация частиц продукта на тонкий (готовый, заданный), который воздушным потоком выносится через окна 17 в циклоны 8 через лопатки 4 для осаждения, а крупные частицы более заданного граничного размера за счет вращения лопаток 4 ротором 3 прижимаются к стенке корпуса 1 сепаратора и стекают вниз. Таким образом, весь крупный продукт приходит в распределитель 2, где он провеивается воздушным потоком, создаваемым вентилятором 12. Мелкие частицы из распределителя 2 подхватываются и направляются в зону классификации, а крупные частицы стекают вниз и по патрубку 16 удаляются из технологического процесса.

Система воздушных потоков в сепараторе протекает следующим образом.

Воздушный поток создается вентилятором 12 и по патрубку 10 идет нагнетание воздушного потока в сепаратор для дополнительного отвеивания мелких частиц из крупки, а также с целью снижения очистки запыленного воздушного потока в пылеулавливающем оборудовании. Через всасывающий патрубок 9 вентилятором 12 создается движение воздушного потока через направляющее приспособление 14, нагнетающий патрубок 10 и вставку с шибером 13, корпус сепаратора 1, лопатки 4, окна 17, циклоны 8, воздуховоды 18 и всасывающий патрубок 9, при этом патрубок 16 для удаления крупных частиц должен быть закрыт от всасывания воздуха мигалкой или шлюзовым питателем и др.

Во вставке с шибером 13 установлен патрубок 11 для удаления избыточного воздушного потока из сепаратора с таким расчетом, чтобы в сепараторе было разрежение. Избыточный запыленный воздушный поток, как правило, очищается в пылеочистном оборудовании с последующим выбросом в атмосферу. Выравнивание угловых скоростей ротора и пылевоздушного потока производится за счет поворота лопаток 15.

Снабжение центробежного сепаратора направляющим приспособлением позволяет исходный продукт предварительно классифицировать за счет вихревого движения в питающей трубе, что, кроме изложенного позволяет классифицировать пылевоздушную смесь с большим содержанием в ней крупных (грубый) частиц, так как соотношение грубых частиц с мелкими в исходном продукте при классификации в центробежных сепараторах должно быть вполне определенным, так, например, при классификации слюды процент содержания крупных частиц в исходном не должно превышать более 15% , что резко позволяет расширить диапазон применения классификации различных материалов по различным граничным размерам частиц в исходном продукте. Выравнивание угловых скоростей двух встречающихся потоков позволяет уменьшить сопротивление в зоне классификации, что увеличивает производительность сепаратора со снижением энергетических затрат.

Внедрение предложенного центробежного сепаратора позволит увеличить производительность установки не менее чем на 10-15% со снижением электроэнергии на получение 1 т продукции, снизить затраты на ремонт и восстановление лопастей направляющего приспособления путем его замены запасным. (56) Авторское свидетельство СССР N 454939, кл. В 07 В 7/083, 1973.

Использование: в технике классификации сыпучих материалов. Сущность: в центробежном сепараторе в питающей трубе 6 расположено лопаточное направляющее приспособление 14. Лопатки 15 выполнены регулируемыми. При прохождении материала через направляющее приспособление 14 он закручивается. Это позволяет снизить энергетические и производственные затраты. 1 ил.

ЦЕНТРОБЕЖНЫЙ СЕПАРАТОР, включающий корпус, установленный в нем с возможностью вращения вал с закрепленными на нем диском с лопастями в верхней части и коническим отражателем в нижней, распределитель в виде усеченного конуса с вмонтированной в его верхнее малое основание питающей трубой с расположенным в ней лопаточным направляющим приспособлением, приспособления для подвода воздуха и вывода разделенных фракций, отличающийся тем, что, с целью повышения производительности со снижением энергетических и производственных затрат за счет предварительной классификации исходного продукта, лопаточное направляющее приспособление расположено в нижней части питающей трубы, а его лопатки выполнены с возможностью регулирования их положения.