Устройство для измельчения Советский патент 1986 года по МПК B02C23/10 

Изобретение относится к области измельчения и может быть использо- (вано в промьшшенности строительных материалов и в химической технологии.

Цель изобретения - повышение эффективности отбора мелкой фракции. .На фиг. 1 изображено устройство для измельчения с сепаратором, разрез; на фиг. 2 - сепаратор, поперечный разрез; на фиг. 3 - схема рас- положет«1я сепарационных пластин.

Устройство для измельчения включает помольную камеру 1, в которой располагаются роторы 2, питатель 3, состоящий, например, из бункера для исходного материала, дозатор Д и входную течку 5. Из помольной камеры 1 вьшолнен возвратный канал 6 знакопостоянной кривизны к сепаратору 7, Сепаратор 7 состоит из корпуса с отводами для мелкой 8 и крупной 9 фракций и из ряда сепарационных пластин 10. Последние расположены в корпусе сепаратора 7 по лини знакопостоянной кривизны, являющейся продолжением наружной стенки возвратного канала в, наклонно в строну направления потока материала передними ребрами в горизонтальном положении. Причем пластины 10 прикреплены торцами в стык к боковым стенкам 11 корпуса сепаратора 7 (фиг. 2).

Полость сепаратора 7 разделяется на две камеры, причем отвод 8 для мелкой фракции вьшолнен из камеры, образовавшейся вне ряда сепарационных пластин to (т.е. в отношении радиуса кривизны ряды пластин 10) , а овод 9 для крупной фракции - из камеры, образовавшейся с В1тутренней стороны ряда сепарационныЬс пластин 10. Отвод 9 для крупной фракции введен в питатель 3, отвод 8 мелкой фракции в циклон 12, а отвод 13 для воздуха во входную течку 5.

Конкретные параметры сепаратора„ (кривизна ряда пластин,, расстояние между пластинами и их уклон) определяются для каждого случая применения устройства расчетным путем.

Для определения расчетных параметров сепаратора изучим движение материала в сепараторе.. Пластины расположены таким образом (фиг. 3) что кромки находятся на линии знакопостоянной кривизны с радиусом кривизны R . Движение слоя материала по краям сепарационных пластин можно моделировать скольжением слоя по дуге окружности.

Скольжение частицы по дуге окружности описывается дифференциальными уравнениями

(1)

pti d.N rn-at -H,

е N и k - соответственно нормальная реакция и сила трения, в которых влияние сил тяжести

не учитывается Нормальная реакция выражается

«, (

сила трения

И . . N .

(3)

Таким образом, второе уравнение 25 из (1) принимает вид

dV i ,

(4)

После интегрирования имеем зависимость скорости V от пройденного пути 5 или дуги окружности У

,e

-i-l е

(5)

Следовательно, по мере движения материала по пластинам сепаратора его скорость экспоненциально падает, При движении материала в зоне сепаратора происходит одновременно продувание слоя материала воздухом и Репарация мелких частиц. Во время движения материала в одном зазоре между пластинами на него действует поперечный поток воздуха со скоростью Ng , что вызывает силу

f:fp. J v: , (6)

где pg - плотность воздуха,

С - коэффициент аэродинамического сопротивления; ° размер частиц-,

скорость воздушного потока

поперек пластин. Аэродинамическая сила вызывает поперечное движение частицы с уско- рением а;

13

prt,i

F

а

(7)

где РМ - плотность материала,

Из этой формулы выражается ускорение поперечного движения частицы

с р5 П ч рт d

(В)

полета л1 частицы перед UX между пластинами

ьх

it(9)

частица отклоняется на некоторое расстояние

Подставляя в (.10) формулы (9) и (8), имеем отклонение

V.

(, „ .J , ™ . - , Д у

1 2 р а Un,

или, с другой стороны, если Ду является радиальным зазором между пластинами, то сепарируются те частицы, у которых отклонение больше лу ..Из формулы (11) имеем границу сепарации

J о Р5 ,.„.

-I T; ) 9

Следовательно, граница сепарации увеличивается с увеличением скорости потока воздуха Vg и расстояния между пластинами и уменьшается d увеличением скорости потока материала УП, и радиального зазора йу .

Например, при скорости материала Vm 14 м/с, воздуха V8 30 м/с, плотности материала рт 2400 кг/м и зазорах UX 10 мм, и лу 1 мм

п- ю

граница разделения d 100 мкм, а при V. 15 м/с, Ve 15 м/с, Дх 5 мм и UU 5 мм cl 2,5 мкм. Регулирование тонины происходит выбором конструктивных параметров сепаратора их и Ау и радиуса кривизны R и скоростью потока воздуха Vg .. .

Для сравнения с известным устройством рассмотрим слой материала (смеси) плотностью р толщиной . Ь , движущийся со скоростью ) по решетке, расположенной по кривой с радиусом кривизны R . Такой слой создает давление на решетку

лР.

Рем bV

(13)

. Я

которое вызывает скорость потока через решетку

. . (14)

рсдл

В случае, если рсм 00 кг/м , h 2 см, V 15 м/с , R 0,2 м, имеем йРс, 2250 Н/м 225мм HjO. Если вентилятором создаётся перепад давления на сепараторе &РЬ 500 Н/м, тогда общий поток воздуха в известном устройстве происходит за счет перепада давления flPb ,

в предлагаемом

ЛР,

с

В слу-

чае всех равных условий в известном устройстве 75-85% воздуха находится во внутренней циркуляции, а вместе с ним и большая часть мелкого материала, в предлагаемом - весь воздух, проходящий через решётку.сепаратора и ВЫНОСЯ1ЦИЙ мелкий материал, направляется в циклон.

Фиг. 2

ор В.Петраш 5057/7

Составитель О.Церепина Техред Л.Сердюкова

Коррек Подпис

Тираж 582 ВНИИПИ Государственного комитета СССР

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

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул.Проектная, 4

Фиг.З

Корректор С.Шекмар Подписное