Способ гидравлической классификации сыпучих материалов Советский патент 1981 года по МПК B03B5/60 

(54)СПОСОБ ГИДРАВЛИЧЕСКОЙ КЛАССИФИКАЦИИ СЫПУЧИХ

I

Изобретение относится к способам гидравлической классификации сыпучих материале), в частности к способам .

гидравлической классификации микросфер .

Известен способ гидравлической классификации, заключающийся в том, что исходную пульпу подают сверху и смешивают с восходящим потоком воды, восходящий поток смеси ламинаризируют и выносят ламинарным потоком мелкую фракцию L3.

Однако этим способом невозможно разделить порошки на фракции с весьма узким интервалом скоростей осаждения в каждой фракции, а также невозможно разделить порошок, все частицы которого имеют одинаковую скорость осаждения или всплывания, но различаются по симметрии внешнего контура относительно центра тяжести, например, полые микросферы.

Наиболее близким по технической .сущности и достигаемому результату МАТЕРИАЛОВ

к предлагаемому является способ гидравлической классификации сыпучих материалов, включающий введение в горизонтальный ламинарный поток разде-. ляющей среды, перпендикулярно ему исходного материала в виде суспензии и удаление из потока частиц с одинаковыми вертикальными скоростями движения на разном расстоянии от места ввода Г23.

10

Этот способ позволяет разделить порошки в инертных жидкостях на фракции с узким диапазоном скоростей оседания частиц, но непригоден для разделения порошков, частицы кото 5рых имеют равные скорости оседания или всплывания на фракции и различающиеся по симметрии внешнего контура относительно центра тяжести.

Цель изобретения - повьшгение эф30фективности классификации при разделении частиц, различных по расстоянию центра тяжести относительно центра симметрии внешнего контура. Поставленная цель достигается тем что при способе гидравлической классификации сыпучих материалов, включаю щем введение в горизонтальный ламинарный поток разделяющей среды, перис./щикулярно ему,, исходного материала в виде Суспензии и удаление из потока частиц с одинаковыми вертикальными скоростями движения на разном расстоянии от места ввода, потоку сообщают движение по окружности, а загрузку исходного материала осуще ствляют в горизонтальной плоскости. Сущность описываемого-способа заключается в том, что частицы одной фракции, с-узким диапазоном скоростей оседания или всплывания вводят в гори .зонтальном направлении в соответствен но верхнюю и нижнюю часть потока, перпендикулярно оси потока. Ввод частиц в указанных направлениях устраняет влияние скорости ввода частиц на точность разделения . Предварительно потрку, протекающему по камере полностью заполненной, жидкостью, сообщаю поступательное движение по окружности Для сообщения такого движения потоку стенками камеры в камере не должно быть воздущных пузырей, так как на открытой поверхности жидкости возникает волна, обегающая стенки камеры и искажающая движение, сообщаемое по току. Поступательное движение по окружности должно иметь скорость, обес печивающую закручивание частиц, внеш ний контур которых несимметричен относительно центра тяжести. Поток, имеющий поступательное движение по окружности, переносит частицы, находящиеся в нем, причем результирующая сила действия потока на частицу проходит через центр площади сечения частицы. Если центр площади сечения частицы не совпадает с центром тяжес ти частицы, то инерционные силы, про ходящие через центр тяжести частицы, и результирующая сила действия поток создают момент, раскручивающий части Такой способ позволит отсортировать микросферы с разной толщиной стенки, с включениями в стенках газо вых пузырей, сферически несимметричных микросфер. На фиг. 1 показано устройство, об щий вид; на фиг, 2 - разрез А-А на фиг. If на фиг. 3 - проекция траекто рии микросферы в горизонтальной плос кости, которую она проходит вместе с жидкостью, находящейся в отстойнике. Сообщение потоку разделяющей среды поступательного движения по окружности стенками камеры достигается тем, что отстойник I . со сборником продукции секционного типа 2 установлен на четырех кривощипах 3. Электродвигатель 4 сообщает точке А отстойника движение по окружности с помощью кривошипа 5. Все кривошипы имеют одинакозые радиусы Ки установлены параллельно цруг другу; поэтому смещение точки А кривошипом 5 приводит к аналогичному смещению точек Б, В, Г, Д. Непрерывное смещение точки А по окружности приводит к непрерывному смещению по окружности точек Б, В, Г, Д4 При таком движении любая точка отстойника I, а следовательно, и поток, протекающий по отстойнику, совершают поступательное движение по окружности радиуса R в горизонтальной плоскости, а не возвратно-поступательное, которое требует периодического изменения направления вращения злектродвигателя. Скорость потока по отстойнику значительно меньше скорости поступательного движения по окружности. Проекция траектории микросферы в горизонтальной плоскости является окружностью радиусаj на которой показано несколько положений микросферы с несовпадакяцим центром тяжести и центром симметрии наружной поверхности. Любое тело движется по окружности только при действии сил, сообщающих ему центростремительное ускорение с.Равнодействующая сила жидкости на микросферу, сообщая последней центро-стремительное ускорение О , , проходит через центр симметрии наружной поверхности. Центростремительное ускорение о приводит к появлению силы инерции микросферы Fy , которая проходит через ее центр тяжести и направлена от центра окружности радиуса R. На микросферы, центр тяжести которых не совпадает с центром симметрии наружной поверхности, действует момент вращения, стремящийся привести центр симметрии и центр тяжести на линию действия центростремительного ускорения. Это приводит к повороту микросферы вокруг своей оси на один оборот при одном цикле перемещения ее по окружности радиуса R. Поворачивающаяся микросфера увлекает прилежащие к ней слои жидкости, что приводит к возникновению вихрей в горизонтальной плоскости в окружаю щих ее слоях жидкости. Это приводит уменьшению скорости вспльгаания несим метричных микросфер. Микросферы, центр тяжести которых и центр симметрии наружной поверхности совпадают, не закручиваются и скорость всплывания их не изменяется. Предлагаемый способ может быть использован для сортировки абразивных порошков, частицы которых имеют одинаковые скорости оседания, но различаются по форме, т.е. р,ля отделения удлиненных каплевидных частиц. Кроме зтого, способ позволяет отсортировать частицы с включениями из разноплот- ных материалов, что может быть исполь зовано при обогащении или очистке сыпучих материалов в инертных жидлоктях . Формула изобретения Способ гидравлической классификации сыпучих материалов, включакяций введение в горизонтальный ламинарный поток разделяющей среды, перпендикулярно ему, исходного материала в виде суспензии и удаление из потока частиц Ь одинаковыми вертикальными скоростями движения на разном расстоянии от места ввода, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности классификации при разделении частиц, различных по расстоянию центра тяжести относительно центра симметрии внешнего контура, потоку сообщают движение по окружности, а загрузку исходного материала осуществляют в горизонтальной плоскости. Источники информации, принятые во Внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР № 230046, кл. В 03 В .5/62, 1967. 2.Авторское свидетельство СССР № 231456, кл. В 03 В 5/60, 1964 (прототип).