Аппарат для разделения сыпучих материалов по плотности Советский патент 1991 года по МПК B07B4/08 

Изобретение относится к разделению твердых материалов с помощью газовых или воздушных потоков и может быть использовано в угольной, горнорудной и других отраслях промышленности, а также в порошковой металлургии.

На чертеже представлен аппарат. Цель изобретения - повышение интен сивности разделения путем многократного прерывания равновесного движения частиц.

Предлагаемый аппарат содержит вертикальную пневмокамеру 1 с располо- женной в ее нижней части воздухораспрделительной решеткой 2, на которой - размещены частицы насадки 3. В качестве насадки могут быть использованы как искусственные (силикагель). стек- лянные или пластмассовые шарики) так и естественные (зерно пшеницы, проса и т.д.) материалы. Размер частиц насадки превышает диаметр ячеек решетки Боковые стенки пневмокамеры 1 выпол- нены по образующей, (например, дуге окружности, гиперболы, параболы) вогнутой к ее вертикальной оси. Верхней частью пневмокамера соединена 6 секцией 4 отвода легкой фракции, которой пристыкована расширительная камера 5 с возвратным каналом 6. На днище секции 4 в месте ее соединения с расширительной камерой установлен поворотный шибер 7. Для ввода исход- ного материала устройство снабжено загрузочным приспособлением, состоящим из бункера 8 и загрузочного пат- рубка 9. Возвратный канал 6 и патрубок 9 соединен с пневмокамерой 1 в зоне ее наименьшего поперечного сечения. Нижней частью пневмокамера связана с емкостью 10, предназначен- н ой для сбора отсепарированных тяжелых фракций, а секция 4 соединена с циклоном 11, который сообщается с системой 12 отсоса воздуха.

Аппарат работает следующим образом.

При включении системы отсоса соз- дается воздушный поток, проходящий через пневмокамеру 1, секцию 4 и циклон 11 (направление движения воздуха на схеме показано пунктирной линией) В результате частицы насадки .перехо- дят в псевдоокиженное состояние. Поскольку пневмокамера имеет форму канала переменного сечения, то скорость воздушного потока и характер

псевдоожижения чястиц по высоте камеры различны. В нижней и верхней части камеры, где скорость потока минимальная, слой частиц насадки слегка разбухает. Периодического перемещения насадки в этих частях камеры не наблюдается. В средней (узкой) части камеры., где скорость потока максимальная, частицы насадки совершают интенсивное колебательное движение. Подаваемый патрубком 9 в эту часть камеры исходный материал (направление движения частиц материала показано сплошными линиями) также приводится в псевдоожиженное состояние, причем более плотные частицы концентрируются в нижней части слоя, а менее плотные - в верхней. Колебательное движение насадки способствует многократному прерыванию равновесного движения частиц сыпучего материала, в результате чего время пребывания материала в камере увеличивается и интенсивность сепарации повышается. Имеющиеся в материале конгломераты частиц разрушаются колеблющейся насад кой, что тоже интенсифицирует сепарацию. При радиусе кривизны поверхности камеры R ЗН, где Н - высота камеры, разделение происходит наиболее интенсивно, поскольку в этом случае профили скорости газа в различных поперечных сечениях камеры симметричны. При меньших значениях радиуса кривизны наблюдается отрыв потока от стенок камеры, в результате чего в аппарате образуются центральное псевдоожиженное ядро и нисходящий периферийный слой кольцевого сечения.

Попавшие в нижнюю часть пневмокамеры 1 наиболее плотные частицы проходят через ячейки решетки 2 и собираются в емкости 10. Менее плотные частицы транспортируются воздушным потоком через секцию 4 в циклон 11. Перед выходом из секции 4 в месте расположения расширительной камеры 5 скорость потока снижается. Имеющиеся в нем частицы под действием силы тяжести отклоняются вниз и взаимодействуют с поворотным шибером 7. В результате соударения более плотные (тяжелые) частицы попадают в расширительную камеру 5. а оттуда по возвратному каналу 6 поступают в пневмокамеру 1, а менее плотные под- атываются воздушным потоком, огибают шибер 7 и уносятся в циклон

,516

11. Размещение поворотного шибера на днище секции увеличивает вероятность прерывания равновесного движения частиц н интенсифицирует разделение.

Наиболее эффективно процесс сепарации протекает при заполнении пневмо- камеры насадкой, плотность которой является промежуточной между плотностями легких и тяжелых частиц сы- пучего материала. В этом случае плотные частицы как бы тонут в псевдоожи- женном слое насадки, а менее плотные всплывают.

Ниже приводятся результаты опытов, проведенных на лабораторной модели предлагаемого аппарата. Основным элементом подели является пневмокаме- ра высотой 300 мм, выполненная из органического стекла. Боковая поверхность пневмокамеры выгнута по дуге окружности радиуса R 1000 мм. В нижней части камеры закреплена воздухораспределительная решетка с размером ячеек 0,5 мм. Диаметр камеры у решетки составляет 58 мм. Пневмока- мера заполнена частицами пшена размером 1,7 мм и плотностью О 1,53 г/ /см3 . Скорость витания таких частиц Ьй т 3 м/с. Часть опытов проводилась с насадкой из силикагеля (0 1,26 г/см3), Разделению подвергались смеси равных количеств узких фракций речного песка (/3 2,67 г/см3 ( |Э --I

и угля ( f} 1,5 г/см3 ) , со средним размером частиц 130 мкм. Воздупг- ный поток создавался пылесосом. рость потока у решетки составляла 1,3 м/с (в расчете на сечение камеры, не заполненной насадкой).

Формула изобретения

1. Аппарат для разделения сыпучих материалов по плотности, включающий

вертикальную.пневмокамеру с воздухораспределительной решеткой и сообщенные с пневмокамерой загрузочный патрубок, секцию отвода легкой фракции и расширительную камеру с возвратным каналом, отличающийся тем, что, с целью повышения интенсивности разделения, боковые стенки пневмокамеры выполнены вогнутыми к ее вертикальной оси.

2„ Аппарат поп.1, отличающийся тем, что загрузочный патрубок и возвратный канал сообщены с пневмокамерой в зоне ее наименьшего поперечного сечения.

3. Аппарат поп.1,отличаю- щ и и с я тем, что радиус кривизны боковых стенок составляет R ЗН, где Н - высота пневмокамеры.

Изобретение относится к разделению твердых материалов с помощью газовых или воздушных потоков в угольной, горнорудной и др. отраслях промети. Цель - повышение интенсивности разделения путем многократного пре - рывания равновесного движения частиц. Аппарат состоит из вертикальной пнев мокамеры (ПК) 1 с воздухораспределительной решеткой 2 и разделительной камеры (РК) 5 с возвратным каналом 6. Боковые стенки ПК 1 вогнуты к ее вертикальной оси. В зоне наименьшего поперечного сечения ПК 1 с ней сообщены загрузочный патрубок 9 и воявратньй канал 6. Верхней частью ПК 1 соединена с секцией 4 отвода легкой фракции, к которой пристыкована РК 5. На решетке 2 размещены частицы насадки 3. Колебательное движение насадки 3 способствует многократному прерыванию равновесного движения частиц материала. В средней узкой части ПК 1 скорость потока максимальна, частицы насадки 3 совершают интенсивное колебательное движение. Попавшие в нижнюю часть ПК 1 наиболее плотные частицы проходят через ячейки решетки 2 и собираются в емкости 10. Менее плотные частицы транспортируются воздушным потоком через секцию 4 в циклон 11. Перед выходом из секции 4 в месте расположения РК 5 скорость потока снижается и в результате соударения с установленным шибером 6 плотные частицы поступают в РК 5, а оттуда по каналу 6 поступают в ПК 7 и уносятся в циклон. 1 з.п. Л-лы, 1 ил. (Я с с& Јъ №

Составитель Л.Касаточкина

Редактор Н.Горват Техред М.Дидык

Заказ 1310 Тираж 380 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Корректор А.Осауленко