Аппарат для разделения сыпучих материалов по плотности

 

Изобретение относится к разделению твердых материалов с помощью газовых или воздушных потоков в угольной , горнорудной и др. отраслях промети . Цель - повышение интенсивности разделения путем многократного пре - рывания равновесного движения частиц. Аппарат состоит из вертикальной пнев мокамеры (ПК) 1 с воздухораспределительной решеткой 2 и разделительной камеры (РК) 5 с возвратным каналом 6. Боковые стенки ПК 1 вогнуты к ее вертикальной оси. В зоне наименьшего поперечного сечения ПК 1 с ней сообщены загрузочный патрубок 9 и воявратньй канал 6. Верхней частью ПК 1 соединена с секцией 4 отвода легкой фракции , к которой пристыкована РК 5. На решетке 2 размещены частицы насадки 3. Колебательное движение насадки 3 способствует многократному прерыванию равновесного движения частиц материала . В средней узкой части ПК 1 скорость потока максимальна, частицы насадки 3 совершают интенсивное колебательное движение. Попавшие в нижнюю часть ПК 1 наиболее плотные частицы проходят через ячейки решетки 2 и собираются в емкости 10. Менее плотные частицы транспортируются воздушным потоком через секцию 4 в циклон 11. Перед выходом из секции 4 в месте расположения РК 5 скорость потока снижается и в результате соударения с установленным шибером 6 плотные частицы поступают в РК 5, а оттуда по каналу 6 поступают в ПК 7 и уносятся в циклон. 1 з.п. Л-лы, 1 ил. (Я с с& Јъ №

СО!03 СОЮЕТСНИХ

РЕСПУБЛИН щ)е В 07 В 4/08

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

H АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

{21) 4624815/03 (22) 22.12.88 (46) 30.04.91.Бюл. ¹ 16 (71) Институт проблем знергосбережения АН УССР и Институт технической теплофизики АН УССР (72) В.П.Яценок, А.Д.Соломенко, А.А.Ирайбер и К.Н.Коновалов (53) 622.767 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 455752, кл. В 07 В 4/08. 1973

Авторское свидетельство СССР № 1304921, кл. В 07 В 4/08, 1985. (54) АППАРАТ ДЛЯ РАЗДЕЛЕНИЯ СЫПУЧИХ

МАТЕРИАЛОВ ПО ПЛОТНОСТИ (5?) Изобретение относится к разделению твердых материалов с помощью газовых или воздушных потоков в угольной, горнорудной и др. отраслях промсти. Цель — повышение интенсивности разделения путем многократного пре— рывания равновесного движения частиц.

Аппарат состоит из вертикальной пневмокамеры (ПК) 1 с воздухораспределительной решеткой 2 и разделительной камеры (PK) 5 с возвратным каналом 6.

„.Я0„„1645О40 А

Боковые стенки ПК 1 вогнуты к ее вертикальной оси. В зоне наименьшего поперечного сечения ПК 1 с ней сообщены загрузочный патрубок 9 и возвратный канал 6. Верхней частью HK 1 соединена с секцией 4 отвода легкой фракции, к которой пристыкована РК 5. На решетке 2 размещены частицы насадки

3. Колебательное движение насадки 3 ,способствует многократному прерыванию равновесного движения частиц материала. В средней узкой части ПК 1 скорость потока максимальна, частицы насадки 3 совершают интенсивное колебательное движение. Попавшие в нижнюю часть ПК 1 наиболее плотные частицы проходят через ячейки решетки 2 и собираются в емкости !О. Г!енее плотные частицы транспортируются воздушным потоком через пекцию 4 в циклон

1 I Перед выходом из секции 4 в месте расположения PK 5 скорость потока снижается и в результате соударения с установленным нибером 6 плотные частицы поступают в PK 5, а оттуда по каналу 6 поступают в ПК 7 и уносятся в циклон. 1 з.п. A-лы, 1 ил.

1645040

Изобретение относится к разделе. нию твердых материалов с помощью газовых или воздушных потоков и может быть использовано в угольной, горнорудной и других отраслях промьплленности, а также в порошковой металлургии.

На чертеже представлен аппарат.

Цель изобретения — повышение интен-10 сивности разделения путем многократного прерывания равновесного движения частиц.

Предлагаемый аппарат содержит вертикальную пневмокамеру 1 с расположенной в ее нижней части воздухораспределительной решеткой 2„ на которой— размещены частицы насадки 3. В качестве насадки могут быть использованы как искусственные (силикагель), стек- 20 лянные илн пластмассовые шарики)> так и естественные (зерно пшеницы, проса и т.д.) материалы. Размер частиц насадки превышает диаметр ячеек решетки.

Боковые стенки пневмокамеры 1 выпол- 25 иены по образующей, (например, дуге окружности, гиперболы, параболы) вогнутой к ее вертикальной оси. Верхней частью пневмокамера соединена секцией 4 отвода легкой фракции, которой пристыкована расширительная камера 5 с возвратным каналом 6. На днице секции 4 в месте ее соединения с расширительной камерой установлен поворотный шибер 7. Для ввода исходного материала устройство снабжено загрузоччым приспособлением, состоящим из бункера 8 и загрузочного патрубка 9. Возвратный канал 6 и патрубок 9 соединен с пневмокамерой 1 в 40 зоне ее наименьшего поперечного сечения. Нижней частью пневмокамера связана с емкостью 10, предназначенной для сбора отсейарированных тяжелых Фракций, а секция 4 соединена с 4 циклоном 11, который сообщается с системой 12 отсоса воздуха.

Аппарат работает спедующим образом.

При включении системы отсоса создается воздушный поток, проходящий через пневмокамеру 1, секцию 4 и циклон 11 (направление движения воздуха на схеме показано пунктирной линией).

В результате частицы насадки negexo дят в псевдоожиженное состояние.

Поскольку пневмокамера имеет форму канала переменного сечения, то скорость воздушного потока и характер псевдоожижения частиц по высоте камеры различны. В нижней и верхней части камеры, где скорость потока минимальная, слой частиц насадки слегка разбухает. Периодического перемещения насадки в этих частях камеры не наблюдается. В средней (узкой) части камеры, где скорость потока максимальная, частицы насадки совершают ин— тенсивное колебательное движение.

Подаваемый патрубком 9 в эту часть камеры исходный материал (направление движения частиц материала показано сплошными линиями) также приводится в псевдоожиженное состояние, причем более плотные частицы концентрируются в нижней части слоя, а менее плотные — в верхней. Колебательное движение насадки способствует многократному прерыванию равновесного движения частиц сыпучего материала, в результате чего время пребывания материала в камере увеличивается и интенсивность сепарации повышается.

Имеющиеся в материале конгломераты частиц разрушаются колеблющейся насадкой, что тоже интенсифицирует сепарацию. При радиусе кривизны поверхности камеры В.> 3Н, где Н вЂ” высота камеры, разделение происходит наиболее интенсивно, поскольку в этом случае профили скорости газа в различных поперечных сечениях камеры симметричны.

При меньших значениях радиуса кривизны наблюдается отрыв потока от стенок камеры, в результате чего в аппарате образуются центральное псевдоожиженное ядро и нисходящий периферийный слой кольцевого сечения.

Попавшие в нижнюю часть пневмокамеры 1 наиболее плотные частицы проходят через ячейки решетки 2 и собираются в емкости 10. Менее плотные частицы транспортируются воздушным потоком через секцию 4 в циклон

11. Перед выходом из секции 4 в месте расположения расширительной камеры

5 скорость потока снижается. Имеющиеся в нем частицы под действием силы тяжести отклоняются вниз и взаимодействуют с поворотным шибером 7.

В результате соударения более плотные (тяжелые) частицы попадают в расширительную камеру S. а оттуда по возвратному каналу 6 поступают в пневмокамеру 1, а менее плотные подхватываются воздушным потоком, огибают шибер 7 и уносятся в циклон

1645040

Формула изобретения

Составитель Л. Касаточкина

Редактор Н. Горват Техред М.Дидык Корректор А. Осауленко

Заказ 1310 Тираж 380 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", r.Óæãîðîä, ул. Гагарина,101

11. Размещение поворотного шибера на днище секции увеличивает вероятность прерывания равновесного движения частиц и интенсифицирует разделение.

Наиболее эффективно процесс сепарации протекает при заполнении пневмокамеры насадкой, плотность которой является промежуточной между плотностями легких и тяжелых частиц сыпучего материала. В этом случае плотные частицы как бы тонут в псевдоожиженном слое насадки, а менее плотные всплывают.

Нине приводятся результаты опытов, проведенных на лабораторной модели предлагаемого аппарата. Основным элементом модели является пневмокамера высотой 300 мм, выполненная иэ ор- 20 ганического стекла. Боковая поверхность пневмокамеры выгнута па дуге окружности радиуса R -= -1000 мм. В нижней части камеры закреплена воздухораспределительная решетка с 1аз- 25 мером ячеек 0,5 мм. Диаметр камеры у решетки составляет 58 мм. Пневмокамера эаполнеиа частицами пшена размером 1,7 мм и плотностью P = 1,53 г/

/см . Скорость витания таких частиц 30

= 8,3 м/с. Часть опытов прово.дилась с насадкой из силикагеля (P = 1,26 г/см ), Разделению подвергались смеси равных количеств узких фракций речного песка (P = 2,67 г/см ) и угля (P = 1,5 г/см ), со средним размером частиц g = 130 мкм. Воздупгный поток создавался пылесосом. Ско« рость потока у решетки составляла

1,3 м/с (в расчете на сечение камеры, не заполненной насадкой).

1. Аппарат для разделения сыпучих материалов по плотности, включающий вертикальную.пневмокамеру с воздухо" распределительной решеткой и сообценные с пневмокамерой загрузочный

1 патрубок, секцию отвода легкой фрак" ции и расширительную камеру с возвратным каналом, о т л и ч а ю— шийся тем, что, с целью повышения интенсивности разделения, боковые стенки пневмокамеры выполнены вогнутыми к ее вертикальной оси.

2. Аппарат по п.1, о т л и ч а юц и и с я тем, что загрузочный патрубок и возвратный канал сообщены с пневмокамерой в зоне ее наименьше" го поперечного сечения.

3. Аппарат по п.1, о т л и ч а юшийся тем, что радиус кривизны боковых стенок составляет R> 3H. где

Н вЂ” высота пневмокамеры.