Вихревой классификатор порошковых материалов Советский патент 1986 года по МПК B07B4/08 

2. Классификатор по п. 1, от- л и ч а ю щ и и с я тем, что, с целью регулирования диапазона классификации, закручивающий аппарат снабжен регулятором закрутки потока, вЫ полненным в виде патрубков ввода не- зг1крученного воздушного потока, установленных равномерно по окружности в кольцевых окнах перпендикулярно плоскости их расположения.

1209319

3. Классификатор по пп, 1 и 2, отличающийся тем, что каждый завихритель воздушного потока выполнен в виде кольца с чередующимися сквозными каналами ввода закрученного и незакрученного воздуш-, иых потоков, при этом каналы ввода незакрученного потока выполнены в виде радиальных щелей, наклонных ;к плос- кости расположения кольцевых окон.

Изобретение относится к рассеву сыпучих материалов по крупности, а именно к аппаратам для классификации дисперсных материалов, и может быть использовано в металлургической, строительной, химической и других отраслях промышленности для фракционирования порошков.

Цель изобретения - повышение эффективности классификации за счет интенсификации вихреобразования в закручивающем, а также регулирование диапазона классификации.

На фиг. 1 представлена схема вихревого классификатора; на фиг. 2 - конструкция за кручивающего аппарата и завихрителя воздушного потока; на фиг, 3 - зависимость закрутки потока (J от отношения расхода незакрученной части потока Q к расходу зак- ;ручивающего потока на фиг. 4 сравнительные данные предлагаемого .и известного классификаторовj харак- те.ризующие рассев.

Классификатор содержит цилиндрическую вихревую камеру 1 с растрз бом 2 и крьшзкой 3, образующих закручиваю- щрЕЙ аппарат 4, патрубки 5 ввода незакрученного потока. Крьш1ка 3 выполнена в виде обтекателя 6 с каналами-7 ввода порошкового материала. Каналы 8 вывода крупной фракции выполнены в цилиндрическом кожухе 9. В вихревой камере 1 выполнены кольцевые щели 10 для отвода классифицированного материала. Воздух в закручивающий аппарат 4 подается из патрубков 11 через завихрители 12 воздушного потока, через радиальные щели 13, наклонные к плоскости расположения завихрителя

Эквидистантные внутренние поверхности раструба 2 и обтекателя 6 образуют между собой зазор 14. в котором происходит закрутка воздушного пото- ка с порошковым материалом.

Классификатор работает следующим образом.

Воздух проходит через завихрители 12, Порошок, транспортируемый воз- духом, подается по каналам 7 через зазор между обтекателем и раструбом в цилиндрическую вихревую камеру. Под действием центробежной силы частицы . различного диаметра достигают стенок вихревой камеры на различных расстояниях от входа, собираются в кольцевых щелях 10. Часть порошка попадает в область закручивающего аппарата и выводится через каналы 8 вывода частиц. Если необходимо изменить характер рассева частиц по длине или обработать порощок другого дисперсного состава, либо другой плотности, то не разбирая и не заменяя закручивающего аппарата путем подачи незакрученного воздуха по патрубкам 5 ввода незакрученного потока изменяют закрутку потока и тем самым сдвигают диа-, пазон классификации частиц. Измене- ние закрутки потока происходит за счет разбавления закрученного потока незакрученным.

Улучшение классификации частиц достигается подачей воздуха завихри- телей 12 воздушного потока перпендикулярно зазору между обтекателем и раструбом и выводом частиц через каналы 8 вывода частиц. При таком расположении завихрителей не обра- зуется слоя частиц, который yivieHb- шает закрутку потока в процессе ра

3

боты классификатора. Часть частиц, выходя из канала 7 мимо центрального обтекателя 6, за счет центробежной силы подпадает в периферийную область закручивающего аппарата и накапливается там в процессе работы классификатора, образуя вращающийся слой. Наличие слоя частиц .в области закручивающего аппарата существенно изменяет закрутку потока, так как часть момента количества движения тратися на их разгон, кроме того, частицы сталкиваются со стенкой. В результате этого снижается закрутка потока и нарушается режим классификации частиц. Это нежелательное явление ликвидируется путем размещения каналов 8 вывода частиц в стенках кожуха закручивающего аппарата, за- вихрители 12 во избежание забивания частицами смонтированы в кольцевых зазорах между цилиндрическим кожухом 9, обтекателем 6 и раструбом 2 в плоскостях, перпендикулярных оси вихревой камеры.

Кроме того, размещение патрубков 5 ввода незакрученного потока перпендикулярно ПЛОСКОСТИ- закручивающего аппарата равномерно по окружности позволяет расширить диапазон классифицируемых частиц. Для определенного сорта порошка (определенная плотность и дисперсный состав) необходима при классификации определенная закрутка потока. Чтобы работать с другим порошком необходимо сменить закрутку потока и, следовательно, закручивающий аппарат. В предлагаемом устройстве этого делать не надо, для этого подбирается закручивающий аппарат с максимальным значением закрутки, затем если необходимо ее снизить через патрубки ввода незакрученного потока подается дополнительное количество воздуха, которое, смешиваясь с закрученным потоком, снижает его закрутку. Поэтому регулировать закрутку потока можно тгутем изменения расхода воздуха через патрубки 5 ввода незакрученнс го потока, что значительно расширяет .возможности классификатора.

Работу предлагаемого закручивающего аппарата можно пояснить также следующими данными. Закрутка потока 2сарактеризуется отношением окружной скорости Vu, в работе закручивающего аппарата к радиальной V ; или осевой (d Уц,/У ) .Скорость V( к

209319

xcoscvi , sinui ;гдеУц - скорость щели закручивающего аппарата, to - угол наклона щели к плоскости закрутки и

й сЦ

ui

т,в. закрутка потока не зависит от расхода закручивающего воздуха. Это соотношение выполняется для широкого

диапазона геометрических параметров закручивающих аппаратов.

Закрутку потока можно изменить путем подали незакрученного воздуха ii в закрученньш, чт позволяет регулировать закрутку в широких пределах. В данном случае

,

при разбавлении незакрученным воздухом

tf «о

Если расход разбавляющего потока Qjf равен нулю, то V V ц, и d о следовательно

й

Q,

d.

,

QWQc

где Q - расход закручивающего потока (фиг. 3). Пунктирная линия соответствует

течению без разбавления потока. Устройство закручивающего аппарата с разбавлением закрученного потока позволяет настраивать классификатор на любые порошки без его разборки,

что существенно повьш1ает возможности классификатора при работе с разными порошками.

Для выяснения влияния начальной закрутки потока на характер рассева

частиц решена задача о движении частиц в поле центробежных сил. Закон выпадения частиц на стенки цилиндрической вихревой камеры описывается соотношением

Z k /(d ),

где (J - .закрутка потока;

55

Р

Гр Р Сд

в параметр Р входит диаметр классифицируемых частиц.

а плотность частиц;

р(- плотность воздуха или газа;

р - коэффициент сопротивления G, и .место, где вводят части- ць: г.

После этого соотношения видно, что на рассев частиц определенного сорта существенное влияние оказывает закрутка потока б . Меняя закрут ку потока, можно подобрать режим работы для требуемого порошка.

Работа вихревого классификатора порошков исследовалась с частицами кварцевого песка с удельной поверхностью (средний диаметр частиц а 1 8 мкм). Производительность установки варьировалась от 1 до 10 г/с по порошку. Для сравнения работоспособности классификац-ии было выполнено сравнение характера выноса частиц на стенки цилиндрической вихревой камеры предлагаемого и известного классификаторов. Данные представлены на фиг, 4, По оси абсцисс 5 отложено расстояние от начала классификатора, по оси ординат - расстояние в радиальном направлении от точг ки ввода порошка. Заштрихованная часть обозначает стенку классифика- -10 тора Приведенные данные для частиц диаметром d 10, 50, 100 мкм. Пунктирные линии относятся к известному устройству. На фиг, 4 видно, что частицы в известном аппарате диамет15 ром 0-100 ммк выпадают на расстоянии до 15 калибров, в то время как в предлагаемом устройстве они выпадают равномерно на расстоянии в 40 калибров, т.е, происходит более равномер20 ный рассев частиц, причем отклонения от среднего значения каждой вьвделен- ной фракции на 40-50% выше, чем у предлагаемого классификатора,

Л2Я-,.,-

acvT

/1

йй. г

0.51

фиг.З

f.s Q, /Ос

г/Го

Составитель О. Попов Редактор Н. Бобкова Техред А.Бабинец Корректор. И. Муска

Заказ 354/14Тираж 566Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ПШ1 Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4