Устройство для измельчения

 

союз соеетсних

СОциАлистичесних РЕСГ1УБЛИН

А1

„„SU„„125 4 (gg 4 В 02 С 23/10

L

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ::, :

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И OTHPblTHA

Н AST0PCHOhAY СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3681669/29-33 (22) 28.12.83 (46) 23.09..86. Бюл. У 35 (71) Таллинский политехнический институт (72) А.Н. Тюманок и Я.В. Тамм (53) 621.926.64(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

У 160934, кл. В 02 С 13/18, 1963.

Авторское свидетельство СССР

- У 1034241, кл. В 02 С 13/26, 1981. (54) (57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕЛЬЧЕНИЯ, включающее помольную камеру с помещенными в ней роторами, питатель, возвратный канал знакопостоянной кривизны и сообщенный с ним сепаратор, состоящий из корпуса с рядом сепарационных пластин, расположенных по линии знакопостоянной кривизны, и патрубков для отвода мелкой и крупной фракций, о т л и ч а ю- щ е е с я тем, что, е целью повышения эффективности отбора мелкой фракции, сепарационные пластины рас-. положены передними ребрами горизонтально и прикреплены торцами к стенкам корпуса сепаратора, причем патрубок для отвода мелкой фракции расположен с внешней стороны пластин. Я

1258478 1 визны R . Движение слоя материала по краям сепарационных пластин можно моделировать скольжением слоя по дуге окружности.

Скольжение частицы по дуге окружности описывается дифференциальными уравнениями

» а„й

rn а-„*-Н, 10 где 11 и Н

mV г

R (2) 20 а сила трения (3) .5

=Ч,е, (5) )r„d а F (7) Изобретение относится к области измельчения и может быть использо вано в промышленности строительных материалов и в химической технологии е

Цель изобретения — повышение эффективности отбора мелкой фракции.

На фиг. 1 изображено устройство для измельчения с сепаратором, разрез; на фиг. 2 — сепаратор, поперечный разрез; на фиг. 3 — схема расположения сепарационных пластин.

Устройство для измельчения включает помольную камеру 1, в которой располагаются роторы 2, питатель 3, состоящий, например, .из бункера для исходного материала, дозатор 4 и входную течку 5. Из помольной камеры 1 выполнен возвратный канал 6 знакопостоянной кривизны к сепаратору 7. Сепаратор 7 состоит из корпуса с отводами для мелкой 8 и крупной 9 фракций и из ряда сепарационных пластин 10. Последние расположены в корпусе сепаратора 7 по линии знакопостоянной кривизны, являющейся продолжением наружной стенки возвратного канала 6, наклонно в сторону направления потока материала передними ребрами в горизонтальном положении. Причем пластины 10 прикреплены торцами в стык к боковым стенкам 11 корпуса сепаратора 7 (фиг. 2).

Полость сепаратора 7 разделяется на две камеры, причем отвод 8 для мелкой фракции выполнен из камеры, образовавшейся вне ряда сепарационных пластин 1Î (т.е. в отношении радиуса кривизны ряды пластин 10), а отвод 9 для крупной фракции — из камеры, образовавшейся с внутренней стороны ряда сепарационных пластин 10. Отвод 9 для крупной фракции введен в питатель 3, отвод 8 мелкой фракции— в циклон 12, а отвод 13 для воздуха " во входную течку 5.

Конкретные параметры сепаратора, (кривизна ряда пластин,. расстояние между пластинами и их уклон) определяются для каждого случая применения устройства расчетным путем.

Для определения расчетных параметров сепаратора изучим движение материала в сепараторе. Пластины расположены таким образом (фиг. 3) „ что кромки находятся на линии знакопостоянной кривизны с радиусом кри-соответственно нормальная реакция и сила трения, в которых влияние сил тяжести не учитывается

Нормальная реакция выражается

Таким образом, второе уравнение иэ (1) принимает вид п1 — = — Ч . (4)

dv 1 °

После интегрирования имеем зави30 симость скорости Ч от йройденного пути 5 или дуги окружности 9

Следовательно, по мере движения

35 материала по пластинам сепаратора

его скорость экспоненциально падает.

При движении материала в зоне сепаратора происходит одновременно продувание слоя материала воздухом 0 и сепарация мелких частиц. Во время движения материала в одном зазоре между пластинами на него действует поперечный поток воздуха со скоростью Ч, что вызывает силу

4$

С г г

F= — р 3 Ч, (6) где Pq - плотность воздуха

С вЂ” коэффициент аэродинамического сопротивления;

g0 с — размер частиц;

cK0pocTh Воздушного потока поперек пластин.

Аэродинамическая сила вызывает поперечное движение частицы с усков рением а: где — плотность материала, з 12584

Из этой формулы выражается ускорение поперечного движения частицы г с 5Ч а= — —— го d (8) 5 ьх й= (9) р . - (1З) см которое вызывает скорость потока через решетку

За время полета д1 частицы перед отверстиеи, 6х между пластинами частица отклоняется на некоторое расстояние а Й ь = ., (10) t5

Подставляя в ф3 мулу (10) формулы (9) и (8), имеем отклонение с pe, (Vg г

2 Рт д Чв ) (11) или, с другой стороны, если 4 ется радиальным зазором между пластинами, то сепарируются те частицы, у которых отклонение больше hg . Из. формулы (11) имеем границу сепарации с Р, (Vü ã hxй

21,(V„ hy

Следовательно, граница сепарации увеличивается с увеличением скорос-, ти потока воздуха Ч и расстояния между пластинами н уменьшается

35 с увеличением скорости потока материала У и радиального зазора д, Например, при скорости материала

14 м/с, воздуха Чц = 30 м/с, " плотности материала p = 2400 кг/м и зазорах И = 10 мм и йЦ = 1 мм

78 4 граница разделения d q = 100 мкм, а при Ч . = 15 м/с, Ч = 15 м/с, Ьх= 5 мми ь = 5 мм d 2,5 мкм.

Регулирование тонины происходит выбором конструктивных параметров сепаратора hх и h) и радиуса кривизны R и скоростью потока воздуха Ч .

Для сравнения с известныи устройством рассмотрим слой материала (смеси) плотностью л толщиной сь движущийся со скоростью 4 по решетке, расположенной по кривой с радиусом кривизны 1 . Такой слой создает давление на решетку

ЯьР

V** (14) (см

В случае если pqö 100 кг/м

Э

2 см, Ч = .15 м/e = 0,2 м, имеем hPc„ = 2250 Н/м = 225 мм

НгО. Если вентиляторои создается перепад давления на сепараторе

h1 b = 500 Н/м, тогда общий поток воздуха в известном устройстве происходит за счет перепада давления hPb, в предлагаемом hP + hP В случае всех равных условий в известном устройстве ?5-857 воздуха находится во внутренней циркуляции, а вместе с ним и большая часть мелкого материала, в предлагаемом — весь воздух

Э проходящий через решетку. сепаратора и выносящий мелкий материал, направляется в циклон.

-1258478

Составитель О.Церепина

Техред Л.Сердюкова

Корректор С.Шекмар

Редактор В.Петраш

Заказ 5057/7

Тирах 582 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Производственно-полиграфическое предприятие, r. Ухгород, ул.Проектная, 4