Двухпоточный гравитационный пневматический классификатор сыпучих смесей

Изобретение относится к области разделения сыпучих смесей по гравитационным и гидравлическим свойствам и может быть использовано в пневмосепараторах для сортировки семян, зерновых и бобовых культур, в строительстве, а также во всех отраслях, где требуется разделение сыпучих смесей. Двухпоточный гравитационный пневматический классификатор сыпучих смесей включает вертикальный пневмосепарирующий канал, устройства для ввода исходной смеси пневмотранспортом и вспомогательного газового потока, устройства для отвода нижней и верхней фракций. Вертикальный пневмосепарирующий канал имеет круглое сечение и выполнен из двух частей с возможностью изменения его высоты. Устройство для ввода исходной смеси выполнено в виде патрубка, соединенного с корпусом классификатора при помощи шарнирного устройства с возможностью изменения угла его наклона относительно вертикальной оси от 35 до 55⁰. Устройство для ввода вспомогательного газового потока расположено таким образом, чтобы вводить его навстречу отводимой нижней фракции, а устройства для отвода нижней фракции выполнено из двух частей с возможностью изменения его длины. Технический результат - повышение эффективности пневмосепарации, расширение области использования классификатора, упрощение конструкции и понижение металлоемкости. 1 з. п. ф-лы, 1 ил.

 

Изобретение относится к области разделения сыпучих смесей по гравитационным и гидравлическим свойствам и может быть использовано в пневмосепараторах для сортирования семян, зерновых и бобовых культур, в строительстве, а также во всех отраслях, где требуется разделение сыпучих смесей на фракции.

Известен "Способ отвода пыли из пневмотранспортного потока сыпучего материала" (пат. RU №2164176, МПК 7 В 07 В 7/02, 4/00, опубл.20.03.2001), включающий изменение направления движения потока. По данному способу непосредственно перед накопительной емкостью, в которую поступает материал, часть транспортирующего воздуха отсасывают через раскрытый участок трубы в поперечном основному потоку направлении, обеспечивая отвод пылевидных частиц регулированием интенсивности отсоса и рабочей длины раскрытого участка трубы, причем угол направления отсоса в вертикальной плоскости отсоса составляет не менее 38-40° по горизонтали, а вертикальная составляющая скорости отсасываемого воздуха в зоне отсоса меньше скорости витания кондиционных частиц материала на 25-30%.

Недостатками аналога являются:

- пониженная эффективность отсоса пыли из-за уноса пылевидных частиц кондиционными частицами;

- ограниченность его использования из-за возможности отсоса только пылевидных частиц, т.е. невозможности разделения смеси на фракции (или отсоса более крупных частиц). Наиболее близким предлагаемому классификатору по технической сущности является "Пневмосепаратор" (пат. RU №2192318, МПК В 07 В 4/08, опубл.10.11.2002), включающий вертикальный пневмосепарирующий канал с опорной сеткой и боковым загрузочным окном, осадочную камеру, вентилятор, устройства ввода очищаемого материала и вывода его фракций. Вертикальный пневмосепарирующий канал снабжен разделительной перегородкой, установленной параллельно боковым стенкам на расстоянии 0,6...0,8 от бокового загрузочного окна и с зазором 0,25...0,35 глубины вертикального пневмосепарирующего канала относительно опорной сетки, длина разделительной перегородки равна 1,5...2,0 глубины вертикального пневмосепарирующего канала.

Недостатками прототипа являются:

- повышенное гидравлическое сопротивление из-за наличия опорной сетки и разделительной перегородки;

- сложность конструкции и повышенная металлоемкость из-за наличия бункера исходной смеси, опорной сетки, разделительной перегородки;

- пониженная эффективность разделения смеси на фракции из-за возможности уноса легких частиц тяжелыми.

Техническими задачами, которые решает предлагаемый двухпоточный гравитационный пневматический классификатор сыпучих смесей, являются повышение эффективности пневмосепарации за счет ввода вспомогательного газового потока навстречу отводимой нижней фракции, а также за счет возможности изменения высоты пневмосепарирующего канала и длины устройства для отвода нижней фракции и за счет возможности изменения угла наклона устройства для ввода исходной смеси; расширение области его использования из-за возможности отвода пыли от очищаемого материала, а также разделения смесей на фракции; упрощение конструкции и понижение металлоемкости, а также уменьшение гидравлического сопротивления за счет исключения бункера исходной смеси, опорной сетки, разделительной перегородки.

Поставленные технические задачи решаются предлагаемым двухпоточным гравитационным пневматическим классификатором сыпучих смесей, включающим вертикальный пневмосепарирующий канал круглого сечения, устройства для ввода исходной смеси и вспомогательного газового потока, устройства для отвода нижней и верхней фракций.

Новым является то, что вертикальный пневмосепарирующий канал выполнен из двух частей, позволяющих изменять его высоту, устройство для ввода исходной смеси выполнено в виде патрубка для ввода ее пневмотранспортом, устройство для ввода вспомогательного газового потока расположено таким образом, чтобы вводить его навстречу отводимой нижней фракции, устройство для отвода нижней фракции выполнено из двух частей с возможностью изменения его длины. Кроме того, устройство для ввода исходной смеси соединено с корпусом классификатора при помощи шарнирного устройства, что позволяет менять угол его наклона относительно вертикальной оси от 35 до 55°.

Анализ известных аналогичных решений позволяет сделать вывод об отсутствии в них признаков, сходных с отличительными признаками в заявляемом устройстве, т.е. о соответствии заявляемого решения критерию "изобретательский уровень".

На чертеже изображен двухпоточный гравитационный пневматический классификатор сыпучих смесей. Классификатор содержит вертикальный пневмосепарирующий канал круглого сечения 1, который состоит из двух частей: выдвижной 2 и неподвижной 3; устройство для ввода исходной смеси 4; устройство для отвода верхней фракции 5; устройство для отвода нижней фракции 13, состоящее из двух частей - неподвижной 6 и выдвижной 7; устройство для ввода вспомогательного газового потока 8; решетку 9; шарнирное устройство 10; хомуты 11, 12.

Двухпоточный гравитационный пневматический классификатор сыпучих смесей работает следующим образом.

Исходную смесь через устройство для подачи исходной смеси 4 подают пневмотранспортом в вертикальный пневмосепарирующий канал 1, где она подхватывается вспомогательным газовым потоком, направленным снизу вверх. Диаметр пневмосепарирующего канала (d₂) и расход вспомогательного газового потока (Q) подбирают таким образом, чтобы скорость суммарного газового потока в пневмосепарирующем канале 1 была выше скорости витания частиц верхней фракции и ниже скорости псевдоожижения частиц нижней фракции. Частицы верхней фракции уносятся вверх и их отводят через устройство для отвода верхней фракции 5. Частицы нижней фракции падают вниз и их отводят через устройство для отвода нижней фракции 13. Одновременно в это устройство снизу вверх подают вспомогательный газовый поток через устройство для ввода вспомогательного газового потока 8, расположенного под углом 30° к вертикальной оси и отделенного от устройства для отвода нижней фракции 13 решеткой 9 в целях исключения попадания частиц нижней фракции в устройство для ввода вспомогательного газового потока 8. Диаметр устройства для отвода нижней фракции (d₁) подбирают исходя из условия, что скорость вспомогательного газового потока в этом устройстве должна быть выше скорости витания частиц верхней фракции и ниже скорости псевдоожижения частиц нижней фракции. Высота вертикального пневмосепарирующего канала h₂ и длина верхней части устройства для отвода нижней фракции h₁ подбираются исходя из следующих условий: исключение уноса частиц нижней фракции в пневмосепарирующем канале 1 и частиц верхней фракции в устройстве для отвода нижней фракции 13; установление стационарного гидродинамического режима в сечении пневмосепарирующего канала 1 и устройства для отвода нижней фракции 13. Подачу исходной смеси и вспомогательного воздушного потока осуществляют при помощи вентиляторов, воздуходувок и др., они могут работать с перебоями, это может привести к увеличению или уменьшению расходов исходной смеси (L) и вспомогательного газового потока (Q), что в свою очередь может привести к уменьшению или увеличению уноса частиц.

Для уменьшения негативных последствий этого используются следующие возможности: в течение процесса можно изменить угол наклона устройства для ввода исходной смеси 4 (от 35 до 55°), которое соединено с корпусом классификатора при помощи шарнирного устройства 10; можно изменять высоту вертикального пневмосепарирующего канала 1, который состоит из двух частей - выдвижной 2 и неподвижной 3, новое положение которых закрепляется хомутом 11; можно изменять длину устройства для отвода нижней фракции 13, т.к. оно состоит из двух частей - неподвижной 6 и выдвижной 7, которые крепятся хомутом 12.

Диаметр устройства для ввода исходной смеси 4 (d₃) и расход исходной смеси (L) являются известными (исходными) величинами при расчете классификатора.

Углы наклона устройства для ввода вспомогательного газового потока 8 (30°) и устройства для ввода исходной смеси 4 (35-55°) рассчитаны и являются оптимальными.

Двухпоточный гравитационный пневматический классификатор сыпучих смесей позволяет повысить эффективность пневмосепарации за счет ввода вспомогательного газового потока навстречу отводимой нижней фракции, а также за счет возможности изменения высоты пневмосепарирующего канала и длины устройства для отвода нижней фракции и изменения угла наклона устройства для ввода исходной смеси; расширить область его применения из-за возможности отвода пыли от очищаемого материала, а также разделения смесей на фракции; упростить конструкцию и понизить металлоемкость, а также уменьшить гидравлическое сопротивление за счет исключения бункера исходной смеси, опорной сетки, разделительной перегородки.

1. Двухпоточный гравитационный пневматический классификатор сыпучих смесей, включающий вертикальный пневмосепарирующий канал круглого сечения, устройства для ввода исходной смеси и вспомогательного газового потока, устройства для отвода нижней и верхней фракций, отличающийся тем, что вертикальный пневмосепарирующий канал выполнен из двух частей, позволяющих изменять его высоту, устройство для ввода исходной смеси выполнено в виде патрубка для ввода ее пневмотранспортом, устройство для ввода вспомогательного газового потока расположено таким образом, чтобы вводить его навстречу отводимой нижней фракции, устройство для отвода нижней фракции выполнено из двух частей с возможностью изменения его длины.

2. Двухпоточный гравитационный классификатор по п.1, отличающийся тем, что устройство для ввода исходной смеси выполнено соединенным с корпусом классификатора при помощи шарнирного устройства, что позволяет менять угол его наклона относительно вертикальной оси от 35 до 55°.