Классификатор Советский патент 1983 года по МПК B07B4/02 B07B7/01 

:о j; ;о :л Изобретение относится к химическому машиностроению, конкретно к устройствам для пневматической клас сификации полидисперсных сыпучих материалов. Известен также классификатор,вклю чающий корпус, контактные элементы в виде перфорированных наклонных пластин, щарнирно закрепленных на боковы стенках корпуса, патрубки подвода и отвода материала и воздуха .1.3. Недостатком данного классификато ра является невысокое качество разде ления , так как затрудненно равномерное распределение материала на перфорированных пластинах. Подача материала в большом количестве на одну из наклонных перфорирЬванных пластин приводит к соответствующему перераспределению воздуха. Большая часть воздуха идет туда, где меньше материала, следовательно, на этой перфорированной пластине повышенный вынос вместе с пылью крупных частиц. А на другой перфорированной пластине где материала много, из-за снижения расхода воздуха падает степень разделения. Все это отрицательно сказывается мак на качестве уноса так и провала. Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к .предложенному является классификатор, включающий корпус, загрузочный бункер, разгрузочное приспособление мелкой и крупной фракции, полки, уста новленные над загрузчоным бункером незакрепленным концом в сторону разгрузочного приспособления мелкой фракции с возможностью изменения угла наклона, патрубок для подвода воздуха 12. Недостатком этого классификатора является низкое качество классификации. Цель изобретения - повышение качества классификации путем устране. ния застойных зон и переизмельчения материала. Поствленная цель достигается тем, что классификатор, включающий корпус загрузочный бункер, разгрузочное при способление крупной и мелкой фракций полки, установленные над загрузочным бункером незакрепленным концом в сто рону разгрузочного приспособления мелкой фракции с возможностью изменения угла наклона, патрубок подачи воздуха, снабжен дополнительными полками, выполненными перфорированными и установленными под разгрузочным бункером незакрепленным концом в сторону разгрузоч.ного приспособления крупной фракции, а основные полки выполнены перфорированными и установленными 3 зазором между незакреп- ленным конц( полки и боковой стенкой корпуса, определяемым из соотноше-нияТ), -5 0,35 где 6 - длина , зазора между незакрепленным концом полки и боковой стенкой корпуса; 1Ь ширина сечения аппарата по незакрепленному концу полки. Установка в корпусе аппарата выше патрубка для ввода исходного материала наклонных перфорированных полок иезакрепленным концом вверх способствует плавному обтеканию их двухфазным потоком, устраняет застойные зйяы и переизмел ьчение материала. При обтекании такой полки двухфазным потоком основная масса частиц выделяется на ее поверхности и движется по ней снизу в виде слоя плотной фазы, который одновременно продувается воздухом, идущим через перфорацию. Достигнув конца полки, материал инерции пересекает в поперечном направлении зазор между верхним концом полки и боковой стенкой корпуса. Мелкие частицы,скорость витания которых меньше скорости воздушного потока в зазоре, уносятся вверх на вышерасположенные полки. Крупные частицы, скорость витания которых больше скорости в зазоре, движутся к стенке, где, контактируя с ней, теряет свою скорость, образуя на последней слой частиц. По мере роста, этот слой, преодолевая сопротивление воздушного потока и одновременно освобождаясь от мелких частиц, падает вниз, разбиваясь о нижерасположенную полку, где он дополнительно продувается через перфорацию . Степень разделения на провал . и унос зависит от отношения величины зазора между верхним концом полки и боковой стенкой корпуса к ширине сечения аппарата по верхнему концу полки В . Величина отношения |В определяет как скорость потока в зазоре, так и степень его закручивания, т.е. величину центробежной силы, действующей в пространстве между перфориро- .. ванными полками. Поэтому установление оптимальных пределов этого пара1метра определяет качество разделения материалов на фракции. Для решения поставленных задач проводят ряд исследований по выявлению влияния величины отношения tjl и угла наклона полки к горизонту на величины,харак теризующие эффективность разделения , где А - масса мел ких части в укосе; А/ - о&цая масса мелких частот в исходном материале; Е - критерий Ханкока - характеризует степень загрязнения уноса крупными частицами. Опыты проводят на лабораторной установке. Угол наклона полки, установленяой незакрепленным концом вверх, изменяют на трех уровнях: 15, и бо. ПРИ этом величина Ьтнскиения В|В изменяется в пределах от 1 сво одный канал) до О .(величина зазора равна О, т.е. полка пол ностью перекрывает сечение канала. Опыты проводят при оптимальной скорости воздушного потока в свободном сечении ,2 м/с. Результаты опытов по разделению бинарной смеси кварцевого песка со средними размерами частиц 200 и ОО мкм представлены в табл.1. .; . , «Как следует из табл.Ij для всех углов наклона полки к горизонту при-изменении величины отношения В/В от 1 до .0 величины ём Е имеют несколько максимумов, а именно п|эи Ьотношении С/В 0,7 и 6/В 0,25. Значения Е для этих двух отношений приблизительно одинаковы, но при этом длина полки различна, т.е. при f/B 0,25 она зна чительно больше. В результате этого стег пень переочистки материала, движущегося снизу полки, а также выпавшего из нее значительно выше, чем при В/В 0,7. Степень закручивания потока, которая определяет величину центробежной силы, действующей на частицы в промежутке между полками, тоже выше. Уменьшение величины б/В, .т.е. отношение ,/В меньше 0,25, ведет к росту гидравлического сопротивления - резкому повышению уноса через перфорацию, снижающего эффект разделения за счет выноса на выше расположенные полки крупных частиц. Увеличение величины 6/3 ведет . к снижению транспортирующей способности воздушного потока,а .значит и производительности аппара5та. Поэтому оптимальное значение В/В выбираем в интервале 0,25 |-йО,35. р Для более полного анализа вопроса о влиянии отношения Р/В, где t длина зазора; В - длина сечения канала, на показатель разделения для -моиофракцийкварцевого песка со средними размерами частиц 0,282 и 0,502 мм проводят исследования полки, установленной незакрепленным концом вверх для значений f/B от О до 1. Угол наклона полки к горизонту равен . Скорость воздушного потока во всех опытах постоянная, равна ,2 м/с.Для наглядности и удобства анализа ре-, зультаты опытов представлены в виде графика (фиг.1). В качестве основного параметра, характеризующего эффективность процесса разделения принимаем критерий Ханкока - Е. Максимальное) значение эффективности (Фиг.1) приходится на интервал значений 0, П,35. При этом следует, что изменение 8/В в этом интервале незначительно влияет на изменение критерия Ханкона в пределах 1,, причем значение Е на концах интервала приблизительно одинаково. Приуходе из этого интервала вправо или влево, т.е. е/В 0,35 м е/З 0,25, значения Е резко падают. Так как /В « 0,20 примерно на i-5%, для Р/В « 0,15. Для 0,36 на 8-10%,-для 0,23 3-;%. Все это подтверждоет правильность выбранного интервала изменения Ь/В в пределах 0,25 e/B-S: О , 35- На фиг.1 показан пик максимальных значеНИ Е, но при этом длина полки крайне мала, что сниж.ает эффективность переочистки выпавшего на полку материалапри его движении к разгрузочному патрубку. В табл.2 приведены результаты разделения порошка Релит на четыре фракции: провал, унос и две фракции, отбираемые по высоте конуса. Для устранения отрыва струи от стенок аппарата угол раскрытия конуса 15 Величина зазора между верхним концом полок и боковыми стенками аппарата выбирает ся из установленного 1 нтервала и равняется ё/В 0,3. При анализе данных табл.1 видно, что на качество разделения отрицательно сказывается близкое расположение полок друг от друга из-за небольшой высоты конуса, что увеличивает роль случайных факторов, тем не менее качество разделения удовлетворительно.

Для аппарата, выбранного в камест ве прототипа, возможно осуществить только деление исходного материала унос-провал. При этом унос загрязнен крупными частицами, а провал мелкими так как верхняя загрузка материала и неравномерность распределения его на перфорированных пластинах приводи к перераспределению потока воздуха на свободное сечение, как результат этого - снижение качества разделения Так как перфорированные пластины устновлены незакрепленным концом вниз, то трудно организовать выгрузку промежуточных фракций. Сравниваем показатепи по уносу, т.е. по верхнему продукту для порошка Релит в табл.1 - унос 1 и в аппарате, принятом в-качестве прототипа. При этом состав провала за счет варьирования скоростей воздушного потока для обои аппаратов приблизительно одинаков.

Результаты представлены в табл.2.

На фиг.1 изображен предложенный аппарат, общий вид; на фиг.2 - сечение А-А на фиг.1; на фиг.З - зависимость эффективности разделения по Хакоку от величины отношения S/0. , Классификатор включает корпус

1,основные перфорированные полки

2,установленные незакрепленным концом в сторону разгрузочного приспособления мелкой фракции 3, над разгрузочным бункером 4, дополнительные перфорированные полки 5, установленные под загрузочным бункером, незакрепленным концом в сторону разгрузочного приспособления крупной фракции 6. Подача воздуха осуществляется через патрубок 7, расход воздуха регулируется шибером 8. Отбор готовых фракций осуществляется через патрубок 9.

Классификатор работает следующим образом.

Исходный сыпучий материал через патрубок Ц подается в аппарат и подхватывается потоком воздуха, поступающим в аппарат через патрубок

7, расход которого регулируется шибером 8. Расход воздуха выбирается таким, чтобы обеспечивал унос -основной массы материала в верхнюю часть корпуса аппарата 1. Частицы, скорость витания которых превышает скорость воздушного потока, проходя последовательно перфорированные полки 5, установленные незакрепленным концом в сторону разгрузочного приспособления крупной фракции 6, выпадают из потока и удаляюся из аппарата через патрубок 6. Материал, вынесенный в верхнюю часть аппарата обтекает перфорированные полки 2, установленные незакрепленным концом в сторону разгрузочного присспособления мелкой фракции 3 снизу в виде тонкого слоя, продуваемого воздухом через перфорацию. Достигнув конца полки, м,- териал по инерции пересекает зазор между верхним концом полки и боковой стенкой корпуса. Мелкие частицы выдуваются воздухом и уносятся к вышерасположенным полкам. В результате закручивания потока в пространстве между полками на частицы действует центробежная сила, способствующая выпадению частиц на полк где они дополнительно продуваются воздухом. Крупные частицы,скорость витания которых превышает скорость воздуха в зазоре, движутся к стенке, где теряют свою скорость и образуют слой частиц, который опускается вниз к ниже расположенной полке по мере роста и разбивается там, продуваясь воздухом через перфорацию полки.Меняя высоту расположения полок и частоту их установки при оптимальных значениях С/В, можно менять грансостав и число отбираемых фракций.

Применение предложенного классификатора позволяет повысить качество классификации. Кроме того,классификатор имеет следующие преимущества: отсутствие вибрациии пылевыделений; простота устройства и обслуживания; удобство ремонта; уменьшение металлоемкости и энергоемкости; возможность управления грансоставом отбираемых фракций.

Таблица 1

«,2

15

15

kS

,2

15

«.2

60

15

7

55

76,3

59

65,1

55,1

78,3

87,6

5Q.6

90,5

7 85 67 8

55

65,5

56

64

89 92

56

50

7k 81 70 86 91 91

55

66,2

58,3

65,2

58

57

n

12

./Таблица 3