Пневматический классификатор Советский патент 1992 года по МПК B07B4/00 

Изобретение относится к области промышленности строительных материалов, горнорудной, угольной, химической, минеральных удобрений и может быть использовано при пневматической классификации различных сыпучих материалов по границе крупности 0,1-5,0 мм.

Известен пневматический классификатор, включающий корпус прямоугольного сечения с наклонной и газораспределительной решеткой, выполненной из набора наклонных пластин-полок, загрузочный и разгрузочный патрубки, патрубки подвода и отвода воздуха. От исходного материала, поступающего на первую полку, отделяется поперечным потоком воздуха часть тонких фракций, образовавшийся при этом пол- уфабрикат крупного продукта, ссыпаясь на вторую полку, в очередной раз продувается воздушным потоком, причем от него отделяется еще некоторое количество тонких фракций и т.д. Процесс продолжается до необходимой степени обеспыливания грубого продукта.

Однако в данном аппарате в отличие от крупного продукта мелкий не подвергается многократной перечистке, что отражается на эффективности сепарации неблагоприятным образом. Эффективность классификации таких аппаратов не превышает 60% по Эдеру-Майеру,

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к предлагаемому является пневматический классификатор, включающий корпус с крыш- кой решетку.установленную наклонно внутри корпуса, загрузочное приспособление, расположенное у верхнего торца решетки, патрубок подвода воздуха под решетку, установленный в торцовой стенке корпуса, со- общенную с корпусом вертикальную осадительную камеру с разгрузочным -приспособлением и приспособлением для отвода пылевоздушной смеси, расположенные соответственно, в нижней и верхней ее частях.

Данный аппарат является трехпродуктовым.

Недостатком его является низкая эффективность классификации, обусловленная загрязнением мелкими частицами продукта разгрузки осадительной камеры.

Если частицы разделяемого материала имеют одинаковую плотность, то конструкция осадительной камеры не обеспечит получение незагрязненного обеспыленного продукта в ее разгрузке. В осадительной

камере часть мелких частиц, попав в пристенную область, ссыпается вниз вдоль стенок, так как скорость потока воздуха (в вертикальном направлении) в этой области близка к 0. Продукт разгрузки осадительной

камеры содержит частицы крупностью 0-0,3 мм, т.е. обеспылен не эффективно.

Целью изобретения является повышение эффективности классификации путем организации процесса многократной перечистки как крупного, так и мелкого продукта. Поставленная цель достигается тем, что пневматический классификатор, включающий корпус с крышкой, решетку, установленную наклонно внутри корпуса, загрузочное

приспособление, расположенное у верхнего конца решетки, патрубок подвода воздуха под решетку, сообщенную с корпусом и вертикально установленную со стороны, противоположной загрузочному приспособлению.

перечистну ю камеру с приспособлениями для отвода крупной фракции-и пылбвоздушной смеси, расположенные соответственно в нижней и верхней частях перечистной камеры, снабжен струнами, натянутыми между

крышкой корпуса и решеткой, и наклонными перфорированными пересыпными полками, консольно закрепленными на торцовой стенке вертикальной перечистной

камеры напротив места ее сообщения с корпусом.

Перечистная камера выполнена в виде обращенного большим основанием вверх усеченного конуса с кольцевыми элементами и рассекателями потока, причем рассекатели потока расположены в нижней части кольцевых элементов соосно перечистной камере, а приспособление для отвода пыле- воЗдушной смеси выполнено из сообщенных осевого и тангенциального патрубков.

Известно, что зависимость эффективности классификации от режимных и конструктивных параметров для классификаторов заявляемого типа может быть представлена формулрй:

Pb(1-e)h г / sin a

Е--Јо

-т)

(D

где Е - эффективность классификации по критерию Ханкока-Луйкена, доли ед.;

Д - массовая доля мелочи в исходном материале, доли ед.;

р - плотность дисперсной фазы, кг/м3;

е - объемная доля воздуха в слое материала, находящегося на распределительной решетке, доли ед.;

h - высота слоя материала на решетке,м;

т- время пребывания материала на решетке, с;

ft - расходная концентрация материала, кг/м ;

Wan - скорость потока воздуха в сечении сепарационной зоны аппарата, м/с;

а- угол наклона решетки к горизонтали, град.;

RM - количество крупного материала, попавшего в мелкий продукт, доли ед.

Как видно из формулы (1) с увеличением т эффективность классификации Е возрастает. Организация процесса перечистки мелкого продукта уменьшает RM и увеличивает Е. При установке дополнительных элементов на распределительной решетке нельзя значительно увеличивать толщину слоя материала h на ней, так как это приводит к снижению эффективности классификации.

Наличие в классификаторе перечистной камеры с тангенциально установленным патрубком отвода пылеаоздушной смеси обеспечивает крутку потока, что способствует увеличению времени пребывания материала в аппарате. С помощью установки перечистной камеры, оснащенной кольцевыми элементами, рассекателями потока и наклонными перфорированными пересыпными полками возможна более эффектив

ная перечистка мелкого продукта. Это по45 зволяет также увеличить крупность выдуваемого из слоя материала, т.е. увеличить скорость потока воздуха (Wan в формуле 1), без изменения границы разделения, так как затем этот материал подвергается эффек50 тивной перечистке, наиболее крупные частицы возможно отсепарировать от основного газоматериального потока в перечистной камере,

Наклонные перфорированные пересып55 ные полки, консольно закрепленные на торцовой стенке вертикальной перечистной камеры напротив места ее сообщения с корпусом, служат для дополнительной перечистки мелкого продукта.

Натянутые между решеткой и верхней крышкой корпуса классификатора струны изменяют траекторию движения частиц разделяемого материала. Мелкая фракция материала, вынесенная потоком воздуха, 5 проходящего через распределительную решетку и слой движущегося по ней материала, подвергается многократной перечистке при ударах о струны. Крупные частицы материала, ударяясь о струны, замедляют

10 скорость своего движения по распределительной решетке, вследствие чего увеличивается время пребывания частиц в аппарате и степень обеспыливания.

На фиг. 1 изображен пневматический

15 классификатор, общий вид; на фиг 2-схема установки для пневматической классификации зернистых.материалов.

Пневматический классификатор вклю чает в себя корпус 1 прямоугольного сече-

20 ния, снабженный патрубком 2 загрузки материала, патрубком 4 подвода потока воздуха. Внутри аппарат снабжен наклонной распределительной решеткой 9. Между верхней крышкой аппарата 10 и распредели25 тельной решеткой 9 натянуты струны 11. С корпусом аппарата 1 сообщается вертикальная перечистная камера 12 с приспособлениями 3 для отвода крупной фракции и пылевоздушной смеси: тангенциальным 5,

30 осевым 6; разгрузочным устройством 8 Перечистная камера 12 снабжена перфорированными пересыпными полками 15, консольно закрепленными напротив места сообщения перечистной камеры с корпусом

35 аппарата, кольцевыми элементами 13 и рассекателями 14 потока. Кольцевые элементы 13 соединены один с другим с зазором, причем внешний диаметр каждого последующего кольца равен внутреннему диаметру

40 предыдущего кольца, диаметр нижнего кольца равен половине диаметра перечистной камеры.диаметр верхнего кольца меньше диаметра перечистной камеры в данном

сечении на две толщины кольца, Перечист- ная камера 12 имеет два рассекателя 14 потока в форме сопряженных конусов. Диаметр основания конуса равен не более 1/3 диаметра перечистной камеры в данном сечении. Площадь сечения верхней части перечистной камеры 12 целесообразно устанавливать равной площади сечения аппарата:

Н R -Я& Han ban - -д-

где Нал - высота аппарата;

Вал - ширина аппарата;

D - диаметр сечения верхней части перечистной камеры.

Это обусловлено тем, что скорость потока воздуха в сечении сепарационной зоны аппарата должна соответствовать скорости витания частиц равных границе разделения. То есть относительная скорость потока воздуха в сечении сепарационной зоны аппарата и в верхнем сечении перечистной камеры должны быть равны.

Площадь сечения нижней части перечистной камеры 12 устанавливают равной 0,5- 0,6 от площади сечения сепарационной зоны аппарата,

0,5-0.6 Нап d - диаметр сечения нижней части перечистной камеры.

Для нижней части перечистной камеры сечение делают меньше сечения сепарационной зоны аппарата, так как в перечистную камеру уносятся также частицы крупнее границы разделения в 2-3 раза. Необходимо отсепарировать и вернуть в разгрузку из перечистной камеры только частицы крупнее границы разделения, поэтому относительная скорость воздуха в нижнем сечении перечистной камеры не больше, чем в сечении сепарационной зоны аппарата. Это обусловлено тем, чю в отличие от прототипа, в котором используется сосредоточенный ввод пылевоЗдушной смеси в осадительную камеру, в заявляемом классификаторе ввод распределен по высоте перечистной камеры.

Так как в нижней части перечистной камеры происходит поворот потока, это приводит к дополнительному отделению частиц крупнее границы разделения от основного газоматериального потока, которые в нижней части перечистной камеры двигаются вдоль стенок этой камеры.

Угол наклона распределительной решетки 9 выбирают из условий обеспечения транспортирования материала по ней. Оптимальная величина угла наклона решетки к горизонтали 25-60°.

При угле наклона распределительной решетки меньше 25° возможно нарушение

транспортирования по ней наиболее крупных кусков материала,

При угле наклона распределительной решетки больше 6Q°, скорость движущегося по ней материала резко возрастает, что приводит к уменьшению времени пребывания материала на решетке и не полному обеспыливанию крупного продукта.

Установка для пневматической классификации {фиг. 2) включает в себя вентилятор

16, аппарат 17 для мокрой очистки газа, конвейер 18 для подачи разделяемого материала, пылеуловитель 19 со встречными закрученными потоками, классификатор 1 и воздуховоды с заслонками а, б, в, г, д.

Установка работает следующим образом.

Вентилятором 16 создается движение воздуха ч рез аппарат 1, с помощью заслонок на воздуховодах а, б, в, г, д устанавливают

необходимую для пневмотранспортирования частиц материала скорость воздуха в аппарате 1, пылегазовом тракте, а также необходимое соотношение воздуха возвращаемого в аппарат 1 и выбрасываемого в атмосферу

через аппарат 17 мокрой очистки газа.

Исходный материал конвейером 18 и загрузочным устройством 7 через загрузочный патрубок 2 классификатора 1 подается на распределительную решетку 9. Проходя

по наклонной распределительной решетке 9 классификатора, материал интенсивно разрыхляется струями воздуха, выходящего сквозь щели распределительной решетки 9. Мелкие фракции материала выносятся потоком воздуха из слоя материала, ссыпающегося по распределительной решетке 9 аппарата 1. В сепарационной зоне аппарата 1 и перечистной камере 12 наиболее крупные частицы, ударишись о струны 11, кольцевые элементы 13 и рассекатели 14 потока, теряют свою скорость и ссыпаются на взвешенный слой материала на решетке и на наклонные пересыпные полки 15, на которых происходит дополнительное обеспыливание материала, ссыпающегося затем в разгрузочный патрубок 3.

Пылевоздушный поток, выходящий из патрубков 5 и 6 перечистной камеры 12 аппарата, очищается от твердых частиц в пылеуловителе со встречными закрученными потоками 19. Мелкая фракция материала М, уловленная в пылеуловителе 19, является одним из продуктов классификации. Крупная фракция материала (обеспыленный материал) К разгружается из аппарата через разгрузочное устройство 8.

Большая часть воздуха после сухой стадии очистки в пылеуловителе 19 возвращается в классификатор 1 через патрубок 4 подвода воздуха, остальная часть воздуха/ равная количеству подсосов в системе, подвергается доочистке в аппарате 17 мокрой очистки газа и выбрасывается в атмосферу. Таким образом, установка работает в замк- нутом по воздуху контуре, что широко практикуется в такого рода процессах.

В предлагаемом классификаторе процесс разделения осуществляется в потоке воздуха с постоянной скоростью движения, и в нем можно эффективно разделить материал на два класса крупности.

Испытания пневматического классификатора расчетной производительностью 4 т/ч были проведены в корпусе, опытных ус- тановок ПО Уралкалий.

На фиг. 1 представлены пневматический классификатор; на фиг. 2 - установка, общий вид.

Угол наклона распределительной ре- шетки к горизонтали составлял 40°, ее ширина 200 мм, длина 700 мм. Скорость потока воздуха в сечении аппарата 1 составляла 3,2-3,8 м/с.

При разделении дробленой сильвини- товой руды с исходной влажностью 0,2%, достигнута эффективность классификации 71,7% по критерию Эдера-Майерап при производительности классификатора 4 т/ч, границе разделения 0,39 мм и выходе мел- кого продукта 12,0%.

Результаты разделения сильвинитовой руды в заявляемом классификаторе представлены в таблице.

Предлагаемый классификатор найдет применение при обеспыливании калийных

РУДИспользование предлагаемого аппарата позволит повысить эффективность классификации зернистых материалов более чем на 10%.

Формула изобретения

1. Пневматический классификатор, включающий корпус с крышкой, решетку, установленную наклонно внутри корпуса, загрузочное приспособление, расположенное у верхнего конца решетки, патрубок подвода воздуха под решетку, сообщенную с корпусом и вертикально установленную со стороны, противоположной загрузочному приспособлению, перечистную камеру с приспособлениями для отвода крупной фракции и пылевоздушной смеси, расположенные соответственно в нижней и верхней частях перечистной камеры, отличаю щ и и с я тем, что, с целью повышения эффективности классификации, он снабжен струнами, натянутыми между крышкой корпуса и решеткой, и наклонными перфорированными пересыпными полками, консольно закрепленными на торцовой стенке вертикальной перечистной камеры напротив места ее сообщения с корпусом.

2. Классификатор по п 1, отличающийся тем, что перечистная камера выполнена в виде обращенного большим осно- ванием вверх усеченного конуса с кольцевыми элементами и рассекателями потока, причем рассекатели потока расположены в нижней части кольцевых элементов соосно перечистной камере, а приспособление для отвода пылевоздушной смеси выполнено из сообщенных осевого и тангенциального патрубков

%

s

ч

Использование: промышленность строительных материалов и минеральных удобрений, горнорудная, угольная, химическая промышленность, пневматическая классификация различных сыпучих материалов по границе крупности 0,1-5,0 мм. Классификатор содержит корпус 1 с крышкой 10, решетку 9, установленную наклонно внутри корпуса 1, загрузочное приспособление 2, расположенное у верхнего конца решетки 9, патрубок 4 подвода воздуха под решетку 9, сообщенную с корпусом 1 и вертикально установленную со стороны, противоположной загрузочному приспособлению 2, пере

«5 U

ь

к

$

-U71 Л

-Л ,

ч г

ЧА

/

Cvj

и