Способ пневматической сепарации порошкообразных материалов и устройство для его осуществления Советский патент 1986 года по МПК B07B7/83 

тор блока I1 центробежной сепарации установлен питающий эжектор с блоком дезинтеграции. Эжектор выполнен в. виде сопла (С) 4, соосно установленного в дне конусного сборника, и приемного конусного раструба 6, устш овлейного на входе в Т 5 и обращенного большим основанием к С 4. Из насыпного слоя материал эжектируется газовым потоком, подаваемым снизу вверх через С 4 со скоростью 120-300 м/с. При достижении им макс, скорости производится соударение с конусным отрао

жателем 7, установленным в раструбе 6 с возможностью фиксированного продольного перемещения. Часть материала проходит в каналы, образованные взаимно перпендикулярными разделительными, пластинами 10, установленными в Т 5 параллельно ее продольной оси, а другая возвращается к зоне эжекции. При этом выравнивается скорость движения материала по поперечному сечению несущего газового потока, а крупные фракции вьщают обратно в слой. Из Т 5 пылегазовый поток подается в ротор. Отсепарированная крупная фракция возвращается в насьтной слой с периферии зоны действия центробежных сил. Мелкая фракция с газовым потоком через патрубок выгрузки, установленный соосно ротору и сообщенный с его сквозными радиальными полостями , вьшодится из центральной зоны в пьшеотделитель 12. 2с.и. 2з.п. ф - лы, 3 ил.

Изобретение позволяет повысить эффективность сепарации порошкообразных высокомолекулярных полимерных материалов за счет оптимизации режима их движения в газовом потоке, дезагрегатирования агломератов и перечистки крупной фракции. В бункере 1 образуют через загрузочный- патрубок 2 в верхней его части насьшной слой исходного материала. Между дном конусного сборника бункера 1 и входом в трубу (Т) 5 ввода материала в роС S (Л Ktpuetmpt/ 5 ts3 СО со оо

Изобретение относится к пневматическим методам разделения сьтучих материалов , предназначено преимущественно для сепарации высокомолекулярных полимерных порошков типа полиэтилена, фторопласта, склонных к агломерации, и может быть использовано в химической промышленности, а также в других отраслях, связанных с порошковой технологией.

Цель изобретения - повьшюние эффективности сепарации порошка высокомолекулярных полимерных материгшов путем оптимизации режима его движения в газовом потоке, дезагрегатирования агломератов и перечистки крупной фракции.

Йа фиг о 1 изображено устройство, реализующее предлагаемьй способ; на фиг.2 график размещения энергоемкости сепарации в зависимости от скорости газового потока; на фиг.З график выделения мелкой фракции от числа циркуляции крупной фpaкц rи.

Устройство состоит из бункера 1 с коническим сборником, патрубков 2 и 3 для загрузки исходного материала и выгрузки крупной фракции, сопла 4 эжектора, трубы 5 ввода материгша, нижняя часть которой вьтолнена в виде приемного конусного раструба 6.

Во внутренней области последнего установлен конусный отражатель 7, закрепленный на штоке 8, с помощью которого и механизма 9 он имеет возможЯость перемещения в осевом направлеНИИ. Труба 5 разделена вертикальными взаимно перпендикулярными разделительными пластинами 10 на каналы и соединена с входом блока II центробежной сепарации, аксиальный выход которого через уплотнительную муфту и патрубок выгрузки мелкой фракции соединен с пьшеотделителем 12, Блок 11 центробежной сепарации включает корпус, внутри которого на полом валу установлен ротор, состоящий из обтекателя 13, внутренних и внешних кольцевых дисков 14, образующих между собой сквозные радиальные полости. Ротор установлен в подшипниковом узле 15, расположенном в верхней части корпуса, и приводится во вращение через шкив 16 электроприводом 17.

Способ реализуют следующим образом.

Через загрузочный патрубок 2 бункер заполняют исходным материалом, затем через сопло 4 подают сжатый

газ со скоростью 120-300 мАс, который эжектирует частицы из окружающего струю материала. В момент достижения частицами максимальной скорости осуществляется соударение их конусным отражателем 7, В результате этого часть материала, состоящая в основном из дезагрегатированньпс агломератов, проходит в каналы, образованные взаимно перпендикулярными пластинами- 10, а другая возвращается к зоне эжекции, где вновь захватывается газовой струей. При прохождении газовым потоком каналов снижаются турбулентные пульсадии (происходит ламиниризадия потока), при этом крупные частиды или агломераты выпадают обратно в слой. Из трубы 5 ввода материала пьшегазовый поток подается в блок 11 центробежной сепарации. Отсепарированная крупная фракция и микроагломераты осаждаются на поверхности насьтного слоя и перемещаются под действием силы тяжести к зоне эжекции. Мелкая фракция улавливается в пьшеотделителе 12. Местонахождение конусного отражателя 7 выбрано с учетом того, что на данном участке потока частицы достигают наи большей скорости, необходимой для эф фективной дезагрегации агломератов. Образуемая кольцевая тцель между раструбом 6 и коническим отражателем 7 регулируется перемещением отражателя 7 с помощью механизма 9. Ширина кольцевой щели определяется экспериментально для каждого материала и ре гулирует количество материала, посту пающего в трубу 5 ввода, и его фракционный состав, исключает вынос круп ных агломератов. Для примера приведены результаты испытаний на полиэтилене (d 70 мкм) и фторопласте (d 120 мкм), характе ризующих граничные свойства практически всего класса рассматриваемых материалов, производимых в промьшшен ности. Испытания проводились на различных скоростях, сравнение эффективнос тей режимов проводилось по удельным энергозатратам N, необходимым для вы деления 75% мелкой фракции при задан ной границе разделения из ее общей массы в материале, которая определяется по характеристике распределения дисперсного состава данного материала. Пример 1. Полиэтилен - порошок состоит из легко разрушаемых агломератов, максимальные размеры которых достигают 1 мм. Проводилась сепарация частиц с размерами меньше 20 мкм. Испытания проведены для скоростей газа 50, 100, 120, 150,250м/с, результаты показаны на фиг,. П р и м е р 2. Фторопласт - порощок представляет собой творожистую массу, агломераты достигают размеров 5-10 мм. Сложность дезагрегации связана еще и с тем, что в материале значительное количество остаточной влаги, которую нельзя полностью удалять без нарушения свойств самого материала и которая нужна на стадии грануляции. Сепарация проводилась по границе 20 мкм и при скоростях эжектирующей струи 250, 270, 300, 320 м/с. Результаты приведены на фиг.2. Как видно из фиг.2, при скоростях, равных примерно 120 и 300 м/с, достигаются минимальные энергозатраты. На фиг,3 приведены результаты (для полиэтилена)j показывающие за.висимость выделения мелкой фракции к ее общей массе от числа циркуляции массы загрузки в бункере I для двух случаев: без возврата крупной фракции в исходный объем насьтного слоя, с возвратом крупной фракции в исходный объем насыпного слоя. Как видно из фиг.З, возврат крупной фракции не только ускоряет накопление мелкой после первой циркуляции, но и обеспечивает более полное ее выделение из исходного материала. Формула изобретения 1. Способ пневматической сепарации порошкообразных материалов, включающий подачу исходного материала газовым потоком и его ввод в зону действия центробежных сил; вывод крупной фракции с периферии зоны действия центробежных сил и мелкой фракции с газовым потоком из центра этой зоны, отличающийся тем, что, с целью повьш1ения эффективности сепарации порошка высокомолекулярных полимерных материалов путем оптимизации режима его движения в газовом потоке, дезагрегатирования агломератов и перечистки крупной фракции, об разуют насыпной слой исходного материала, подачу исходного материала осуществляют эжектированием газовым , потоком из насыпного слоя снизу вверх, перед введением в зону действия центробежных сил порошкообразный материап последовательно дезагр.егати руют и выравнивают скорость его движения по поперечному сечению несущего газового потока, а крупную фракцию после вывода из зоны действия центробежных сил возвращают в в:асып ной слой исходного порошкообразного материала. 2.Способ по п. 1 , о т л и ч к. ю щ и и с я тем, что эжектирование исходного материала из насыпного слоя осуществляют при скорости газового потока 120-300 м/с, 3,Устройство для пневматической сепарации порошкообразных материалов включающее бункер с конусным сборником, блок центробежной сепарации в виде установленного в бункере ротора со сквозными радиальными полостями и привода вращения ротора, трубу ввода материала в ротор, соосно установлен ную под ротором, патрубки, загрузки исходного материала в бункер и выгрузки крупной и мелкой фракций, пыле отделитель, сообщеншж с патрубком выгрузки мелкой фракции, отличающееся тем, что, с. целью повышения эффективности сепарации по рошка высокомолекул5фных полимерных материалов путем оптимизации режима его движения в газовом потоке, дезагрегатирования агломератов и перечистки крупной фракции, устройство снабжено питаюцщм эжектором с блоком дезинтеграции, установленными между дном конусного сборника и входом в трубу ввода материала в ротор, и разделительными пластинами, установленными взаимно перпенликулярно в трубе ввода параллельно ее продольной оси, при этом патрубок загрузки исходного материала установлен в верхней части бункера, а патрубок выгрузки мелкой фракции установлен соосно ротору и сообщен с его сквозными радиальными полостями. 4. Устройство поп.З, отлич а ю щ е е с я тем, что питающий эжектор вьтолнен в виде сопла, соосно установленного в дне конусного сборника и приемното конусного раструбка, установленного на входе в трубу ввода материала в ротор и обращенного большим основанием к соплу, при этом в раструбе соосно установлен коргусный отражатель с возможностью фиксированного продольного перемещения ,