Устройство для аэродинамической классификации сыпучих материалов Советский патент 1981 года по МПК B07B4/00 

(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ АЭРОДИНАМИЧЕСКОЙ КЛАССИФИКАЦИИ СЫПУЧИХ МАТЕРИАЛОВ

I

Изобретение относится к переработке порошкообразных материалов и может быть использовано в промышленности строительных материалов при получении высокодисперсных наполнителей, абразивных материалов и т.п., в химической промышленности и других отраслях народного хозяйства, в которых необходимо производить классификацию продукта по крупности.

Известно устройство, включаюш,ее камеру классификации, вентилятор, осадительную камеру, загрузочное и разгрузочное приспособления 1.

Известно устройство для аэродинамической классификации гранулированных материалов не крупнее 1 мм в поперечном ламинарном потоке, включающее камеру классификации, приемные камеры для тонкой и грубой фракции, нагнетатель воздуха, дозирующее устройство материала, а также загрузочное приспособление в виде дозатора и систему ввода частиц в виде вращающегося диска, с периферии которого частицы материала под действием центробежной силы вводятся в камеру классификации с некоторой начальной скоростью под углом, близким к прямому 2.

Однако в известном устройстве диспергации частиц (разрушение агломератов, отрыв мелких от крупных) и классификация их по крупности происходит одновременно с момента ввода частиц в поток в камере классификации, что снижает остроту классификации и затрудняет классификацию легко агломерирующихся материалов (порошков). Кроме того, как показывает практика работы аналогичных устройств система ввода позволяет производить подачу, а следо.Q вательно и классификацию материалов с размером основной фракции в несколько десятков микрон, что не позволяет проводить клас сификацию мелко дисперсных порошков.

Цель изобретения - повышение качества классификации.

Цель достигается тем, что устройство

15 снабжено системой пневматической подачи материала, состоящей из разгонной магистрали, на входе которой установлен эжектор, а на выходе - диффузорная насадка и магистрали возврата, соединяющей диффузор20ную насадку с эжектором, при этом диффузорная насадка состоит из диффузора и промежуточной вставки, внутренний размер которой меньще размера выходного отверстия диффузора, а загрузочное приспособление установлено на входе разгонной магистрали.

На чертеже изображено предлагаемое устройство.

Устройство включает камеру 1 классификации, снабженную на входе направляющими лопатками 2, поворотными лопатками 3 и конфузорным соплом 4, а на выходе - приемными камерами 5 для отдельных фракций, причем для грубой фракции предусмотрена отдельная приемная камера 6. Для ввода классифицируемого материала в камеру классификации имеется система пневматической подачи порошка, которая включает разгонную магистраль 8, на выходе которой установлена диффузорная насадка, включающая камеру диффузорной насадки 9, диффузор 10 с углом раскрытия О - 10° и промежуточную вставку 11, а на выходе - эжектор 12. Эжектор 12 и диффузорная насадка соединены магистралью 13 возврата. Для регулирования размера грубой фракции установлена подвижная пластина 14.

Основной поток в камере 1 классификации создается нагнетателем газа, в качестве которого может быть использован вентилятор или газодувка. Элементы 2 и 3 не являются непременной принадлежностью устройства, но полезны для формирования безвихревой структуры потока. Кроме того, при помощи поворотных лопаток 3 может быть сформирован линейный профиль скорости потока с максимумом в зоне ввода материала, что позволяет снизить необходимый расход основного газа.

Для пневматической системы ввода порошка в камеру классификации может быть использован как независимый нагнетатель газа, так и часть газа от основного нагнетателя. Классифицируемый материал дозатором 7 подается в разгонную магистраль 8, в которую через эжектор 12 нагнетается несущий газ. Диспергированный и разгонный в основном участке разгонной магистрали 8 порошкообразный материал проходит далее через короткий диффузор 10 и далее через промежуточную вставку И вводится в камеру классификации, где распределяется поперек ее сечения в соответствии с крупностью, причем более крупные, а следовательно более инерционные частицы попадают в более удаленные от места ввода приемные камеры. Часть смеси порощка и газа через зазор между диффузором 10 и промежуточной вставкой 11 попадает в камеру диффузорной насадки 9, откуда отсасывается по магистрали 13 возврата в камеру эжектора 12 и вновь возвращается на классификацию. Смесь газа и фракционированного материала из приемных камер 5 направляется, в зависимости от крупности, в отдельные для каждой фракции циклоны и фильтры.

С точки зрения эффективности классификации наилучшей формой сечения разгонной магистрали и диффузорной насадки является круглая, но, с целью повышения производительности с некоторой потерей в остроте классификации они могут быть выполнены прямоугольного сечения с размером

5 основания, приблизительно равным щирине корпуса камеры классификации.

При пневматической системе ввода материала в камеру классификации диспергация происходит в разгонной магистрали 8

.. и во время ускорения материала газом, подаваемым по трубе. Порошок оказывается распределенным в объеме газа, и расстояние между частицами материала, определяемое соотношением между расходом материала и расходом несущего газа, может быть

5 выбрано достаточно большим с тем, чтобы не проявлялось взаимовлияние частиц и их агломерация. Кроме того, происходит дополнительное разрущение агломератов при ударе их о поверхность разгонной магистрали 8 и взаимных столкновениях. Благодаря эффективности процессов дезагломерации и возможности распределения частиц материала в произвольно большом наперед заданном объеме система с пневматическим вводом оказывается пригодной и для классификации

5 склонных к агломерации порошков.

Одновременно с диспергацией материала поток газа разгонной магистрали 8 ускоряет частицы материала до скоростей, обеспечивающих их эффективную классификацию.

Использование пневматической системы ввода материала позволяет снизить нижний граничный размер классификации до величины, не менее 5 мкм, причем нижний граничный размер определяется при данных

5 юнструктивных и режимных параметрах размерами частиц, остающимися в струе вдуваемого газа и не сепарирующимися от нее. Он уменьшается с увеличением уровня скоростей вдуваемого газа и основного потока и уменьшением размера выходного

0 отверстия ввода смеси газа и порошка. Верхний граничный размер ограничивается соображениями технико-экономичесого характера и составляет около 100 мкм. В диапазоне скоростей для обоих потоков 5-100 м/с

. возможна классификация материалов в диапазоне граничных размеров 5-100 мкм, причем меньшему граничному размеру соответствуют более высокие скорости потоков.

Высокая степень диспергации и однородность поля скоростей частиц в системе с

0 пневматическим вводом позволяет установкой дополнительных приемных камер производить классификацию материала не только на тонкую и грубую, но и на промежуточные фракции.

При использовании в качестве разгонной магистрали 8 непосредственно трубы или канала другого сечения часть частиц материала, находящихся вблизи поверхности канала, имеют неупорядоченную структуру поля скоростей, что в определенной степени ухудшает остроту классификации. Устранение из классификации подобных частиц может быть достигнуто установкой перед местом ввода частиц в камеру классификации диффузорной насадки такого же профиля поперечного сечения как и основной участок разгонной магистрали, но несколько меньших размеров.

Кроме того, характерное для двухфазового течения в канале отставание скоростей частиц от скорости газа приводит к некоторому увеличению нижнего граничного размера классификации. Идеальной системой для устранения этого эффекта являлась бы система, которая не нарушая структуры движения частиц, сформированного в разгонной магистрали, убирала бы несущий газ. Дополнительное снижение расхода несущего газа, вдуваемого вместе с частицами материала в основной поток, при сохранении практически неизменной структуры движения частиц может быть достигнуто установкой на конце основного участка разгонной магистрали 8 короткого диффузора 10.

Формула изобретения

1.Устройство для аэродинамической классификации сыпучих материалов, включаюш,ее камеру классификации, нагнетатель воздуха, загрузочное и разгрузочное приспособления, отличающееся тем, что, с целью повышения качества классификации, устройство снабжено системой пневматической подачи материала, состоящей из разгонной магистрали, на входе которой установлен эжектор, а на выходе - диффузорная на садка и магистрали возврата, соединяющей диффузорную насадку с эжектором.

2.Устройство по п. 1, отличающееся тем, что диффузорная насадка состоит из диффузора и промежуточной вставки, внутренний размер которой меньше размера вы5ходного отверстия диффузора.

3.Устройство по п. 1, отличающееся тем, что загрузочное приспособление установлено на входе разгонной магистрали.

Источники информации,

0 принятые во внимание при экспертизе

1.Авторское свидетельство СССР № 215152, кл. В 07 В 4/08, 1966.

2.Патент США № 3520407, кл. 209-139, опублик. 1970 (прототип).

да ff, 5

№

.

tsss - запыленный газ

- napouiMofpaiHkiu материал

III lir

II

. D