Центробежный аппарат для фракционирования сыпучих материалов

 

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОРИА ЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК (ц 4 В 07 В 7/083 4/06

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А BTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3742313/29-03 (22) 21.05.84 (46) 23.06.86. Бюл. Ф 23 (71) Одесский технологический институт пищевой промышленности им.

M.Â. Ломоносова (72) А.А. Нетребский, Г.М. Коновенко и И.К. Белый (53) 622.767.553 (088.8) (56) Патент Франции N - 2415490, кл. В 07 В 1/22, опублик. 1980.

Авторское свидетельство СССР

В 906595, кл. В Ol В 45/14, 1979. (54)(57)1. ЦЕНТРОБЕЖНЫЙ АППАРАТ ДЛЯ

ФРАКЦИОНИРОВАНИЯ СЫПУЧИХ МАТЕРИАЛОВ, включающий загрузочный желоб, установленный под ним полый разделительный барабан со сквозными отверстиями на цилиндрической поверхности, привод вращения барабана, сообщенньФ с полостью барабана, и соосный ему торцовый отсасывающий патрубок и сообщенный с этим патрубком вентилятор, привод вентилятора, разгрузочные

ÄÄSUÄÄ 3238813 А 1 приемники, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности фракционирования за счет образования барабаном вихревой цилиндрической зоны разделения, цилиндрическая поверхность барабака выполнена из Продольных стержней, отсасывающий патрубок имеет диаметр, меньший диаметра барабана, и сопряжен с его торцом, а вентилятор установлен соосно в отсасывающем патрубке с возможностью противонаправленного по отношению к барабану вращения.

2. Аппарат по п. 1, о т л и ч аю шийся тем, что продольные й2 стержни имеют круглое поперечное щ сечение.

3. Аппарат по п. ), о т л и ч аю шийся тем, что, с целью повышения производительности фракционирования, барабан снабжен дополнительным отсасывающим патрубком с вентилятором,установленным на противоположном торце барабана соосно ему. МЮ

4О

1 12

Изобретение относится к техйике раздепения измельченных материалов по крупности и может быть использовано в горнорудной, угольной, химической, пищевой, радиоэлектронной и других отраслях промышленности.

Целью изобретения является повышение эффективности фракционирования за счет образования барабаном вихревой цилиндрической зоны разделения, а также повышение производительности фракционирования.

На фиг. 1 изображен предлагаемь»й аппарат, продольный разрез, на фиг. 2 — разрез А-А на фиг. 1.

Аппарат состоит из двух колец 1, расположенных параллельно одно другому и соединенных жестко на одинаковом расстоянии от оси вращения вала

2 продольными стержнями 3 (конструкция выполнена в виде "беличьего колеса", двух отсасывающих патрубков

»!

4, закрепленных на внешних боковых поверхностях колец 1 соосно и опирающихся опорными стержнями S через подшипники 6 ца вал лопастей 7 вентилятора, установлен»»ьгх взаимообразно на валу 2, шкива 8 приводов вентилятора и шкива 9 привода вращения барабана. Бал 2 установлен в подшипниках 10, опирающихся на фундамент ап»»арата. Стержни 3 могут быть изготовлены из металлов, сплавов, пластмассы и других материалов, что зависит от физико-механических свойств разделяемого материала. Форма их поперечного сечения может быть от плоской до круглой.

Конструктивнь»е решения в данном аппарате позволяют,достигать большие производительность и эффективность разделения за счет разкого увеличения живого сечения просеивающей поверхности, разрушения ударом агрегатов топкодисперсных частиц„ сливающихс.я под действием различных сил, образования барабаном вихревой цилиндрической зоны разделения шириной от внешней поверхности барабана до отсасывающего патрубка.

При вращении "беличьего колеса" вокруг него образуется интеграль нь»й турбулентный поток, сформированнь»й локаль»»ь»ми четко очерченными вихрями каждого стержня, между которыми происходит направленный массообмен. Экспериментально установлено, что структура локальных потоков (вихрей ) и, следовательно, интеграль388)3 1 ного определяется с скоростью вращения "беличьего колеса", а также шагом стержней, их размером поперечного сечения и формой.

Сила аэродинамического сопротивления, действующая на частицу, для турбулентного режима пропорциональна квадрату скорости и плотности среды

U g . При поступлении сьп»учего материала в зону разделения происходит разрушение агрегатов мелких частиц, а также агре» атов мелких с относительно крупными. Крупные частицы, приобретая кинетическую энергию, преодолевают аэродинамическое сопротивление среды в зоне разделения и летят направленно по касательной к окружности, описанной радиусом удаления точки встречи частицы со щб стержнем "беличьего колеса" от его оси. Частицы разделяются согласно их обобщенной динамической характеристике, учитывающей плотность, форму частиц и их крупность. Мелкие части25 ць», образовавшиеся, в основном, в результате разрушения агрегатов, не могут приобрести энергию, достаточную для преодоления аэродинамического сопротивления зоны разделения, так как значительная часть энергии удара расходуется на разрушение самих агрегатов. Поэтому мелкие частицы захватываются вращающимся турбулентным потоком, в центральной части которого несколько понижено давление.

Это способствует выносу мелких частиц из зоны разделения к центру

"беличьего колеса". Этот эффект усиливается лопастями вытяжных вентиляторов, установленных в полых цилиндрах меньшего, чем беличье колесо", диаметра, что не нару»»»ает направленного массообмена в зоне разделений направление перемещения мелких частиц на фиг. 1 показано стрелками).

Лопасти вентиляторов вращаются . ! встречно "беличьему колесу, что позволяет достигать их большей производительности при меньшей скорости вращения.

Аппарат работает следующим образом.

Исходный материал питателем подается на стержни 3 "беличьего колеса".

При вращении последнего вокруг стерж » ней 3 образуются турбулентные потоки, зоны повышенного и пониженного давлений с внешней и внутренней сторон колеса соответственно. Зона по230

190

220

400-1200

1500-2500

Испытания экспериментального аппарата проводят на тонкоизмельчен20 ном синтетическом рубине и кремнии, используемых в качестве наполнителей герметизирующих компаундов РЭА.

Число оборотов "беличьего колеса"

25 и лопастей вентилятора изменяют в пределах 600-1000 и 2000-2500 об/мин соответственно. Производительность по рубину и кремнию 0 15 и 0,1 т/ч соответственно.

ЗО

Гранулометрический состав материалов и результаты разделения одного из опытов приведены в табл. 1 (рубин) и :2 (кремний).

3 1238813 ниженного давления усиливается лопастями 7 вытяжных вентиляторов, вращающимися встречно "беличьему колесу". Мелкие частицы (менее граничного диаметра разделения) под действием сил динамического сопротивления воздуха захватываются турбулентными потоками и втягиваются вовнутрь

"беличьего колеса", откуда выводятся потоком воздуха, создаваемого f0 лопастями 7 вытяжных вентиляторов. (на фиг. 1 направление движения мелких частиц показано стрелками). Крупные частицы (более граничного диаметра разделения) под действием 15 энергии удара отбрасываются в направлении вращения "беличьего колеса", образуя веер, в котором с увеличением расстояния от оси вращения "беличьего колеса" растет крупность частиц, Последние аккумулируются по классам крупности в прямоугольных приемниках, установленных на разном расстоянии от оси вращения беличьего колеса" (не показаны). Регулировка аппарата производится изменением скоростей вращения "беличьего колеса" и лопастей вытяжных вентиляторов, а также изменением шага стержней, их диаметра и материала, которым они футерованы.

Пример. Изготавливают экспериментальный образец центробежного аппарата:

Диаметр "беличьего колеса", мм

Внутренний диаметр отсасывающего патрубка, мм

Ширина "беличьего колеса", мм

Ширина отсасывающего патрубка, мм

Диаметр стержней, мм

Шаг стержней, мм

Число оборотов

"беличьего колеса", об/мин

Число оборотов вентилятора, об/мин

l2388l3

1 ( (4 л л л л

tfl М (4 (1 л л

О (4 М

М (1 (Ч л л л

40 Ч>

1 оо

1

0( о

С4 О1 г л л

Ch C4 CO

О г М л л л

Ch и1

М (D 0O л л

CO (4

1 — 4

I 1

1 М 1

I I !

О (4 ° л

Ch (4 40 И

00 Ch 00 л л л (4 4:> О1

0О О О л D

О О (. У (4 Ch

00 л л (4 (М

I 6о

СУ (4 л л

Ch (Ч

М С 4

00 М л л 40 (4

Ц л

Ж

I л,о

I (Ч 00

00 . л л (4

М М

О л

I О 1 л

Х

1 Ж

Х

O 1 Ь: ! л 1ь

1 I °

00 О 0

00 л 00 (4 (4 О

Ch

I 1 а и

D л

О

D (I л (4

I 1 (, М М (°

° 00

0O CO

Ch! 1 ° (Ч

1 . 1

0 о м

Ю О л л О

00 О

1 > (ч и

О1 С4 л л

О

C4 ( (/ л л М (4 1 л

Цм о л .а1 1 ( о

Х и (4 М и л л К:)

Ch и

00 CO

О (4 М (Ч О и л

Л 00

Р и

1 й( о а

И о

Х о,о

I 1

1

1 î ! л

l

1 !!!

1 1

1 о о

О О I

О О (Ч D М О О и 1 (4 00 О б 1 1 4 1 4 Ф 1 1 1

О О О О 1

O D Î С4 00 О 1

o e I

1 1 1 1

1238813

1 Ь4

Й

О ( 1 (I

CV 00 сч л л Д1 °

СЧ

СС) Ф 00 л л 3

00 СО л с а л» с

° с Ю л

О О СЧ е л

СЧ О сЧ Ч в t

Ch СЧ

00 л

СЧ л Ю

Ch (1

О1 О С !

СЬ О О л л л

О Л

СЧ л о

00 О

A л

О И

СЧ

СС1 СЧ и л л

О Г

О О

СЧ л О

Е О

Я1

I Х

1 а

1 i i

I М

I а

1

I й(О а (»

Ц

О л сЧ

CO cO л к

Ф

Ф л л

С » о л л Ф

О С(СЧ л л

I I (I

О

I (1!

I(II !

> н м

И л

С11 (Ю л

О

О и

Х

С

О а й

I I сО л л

1 1

I 1

tf M4

tf IIe

О О СЧ О Ch л л О Ill

СЧ

СЧ

Ф л л 1

tf

PI с0 а

Х

tf

О а (»

1

1

1

I

1

1

О а (:(О

1! !

В.С

I сч 00 л с n Оi о

СЧ I Л -СС п

4\ л Ol Ф л л О

0 — a О 00 СЧ О

СЧ СЧ Л Л 00

СЧ lÎ Ch

СЧ с 0 л л л A о сч л О

О О О

О О О - С1 О О

С4 Л О Ф

+ Ф 1 (Ф Ф

О О О О

О О О О л Ф сс 1б СЧ ! 1

1238813

Составитель О. Попов

Техред О.Гортвай

Редактор И. Николайчук

Корректор И. Эрдейи

Заказ 3325/4

Тираж 565

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Подписное

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4