Воздушный центробежно-динамический классификатор

Авторы патента:

Бороха Эдуард Леонидович (BY)

Воробьёв Владимир Васильевич (BY)

Сухан Дмитрий Андреевич (BY)

Бородавко Владимир Иванович (BY)

Ситко Вадим Казимирович (BY)

Ловчев Эдуард Михайлович (BY)

B07B7/083 - возникающей при вращении лопастей, дисков, барабанов или щеток

Владельцы патента RU 2500488:

Научно-производственное республиканское унитарное предприятие "НПО "Центр" (BY)

Изобретение относится к машиностроению, а именно к воздушным центробежным классификаторам с вращающимся рабочим органом, и может найти применение в строительной, химической, пищевой и других отраслях промышленности для разделения различных сыпучих материалов по крупности. Воздушный центробежно-динамический классификатор, содержащий корпус с крышкой, выполненной с отверстиями, рабочий орган, состоящий из верхнего диска, нижнего диска и лопаток, расположенных между дисками на их периферийной части, тангенциальный патрубок для подачи исходного материала, расположенный в верхней части корпуса, патрубок для вывода мелкой фракции вместе с воздушным потоком, расположенный в верхней части корпуса и сообщающийся с центральной частью рабочего органа, патрубок для вывода крупной фракции с разгрузочным устройством, расположенный в нижней части корпуса, и привод рабочего органа. Отверстия выполнены вокруг патрубка для вывода мелкой фракции вместе с воздушным потоком. Классификатор содержит плоское кольцо, расположенное непосредственно над крышкой корпуса с возможностью фиксированного вращения вокруг патрубка для вывода мелкой фракции вместе с воздушным потоком и выполненное с отверстиями, совпадающими с отверстиями, выполненными в крышке корпуса. Технический результат - повышение эффективности классификации. 4 ил.

Известен воздушный центробежно-динамический классификатор, содержащий корпус с крышкой, рабочий орган, состоящий из верхнего и нижнего дисков и лопаток, расположенных между дисками на их периферийной части, лопатки, расположенные на наружной поверхности верхнего диска в качестве средства для предотвращения возникновения паразитного параллельного воздушного потока, трубу для подачи исходного материала, расположенную в нижней части корпуса, патрубок для вывода мелкой фракции вместе с воздушным потоком, расположенный в верхней части корпуса и сообщающийся с центральной частью рабочего органа, патрубок для вывода крупной фракции, расположенный в нижней части корпуса, и привод рабочего органа. При вращении рабочего органа лопатки, расположенные на наружной поверхности верхнего диска, создают воздушный поток, направленный в сторону зоны разделения (SU 806162 А1, В07В 7/083, опубликовано 23.02.1981).

Однако в данном классификаторе лопатки, расположенные на наружной поверхности верхнего диска рабочего органа, существенно увеличивают аэродинамическое сопротивление рабочего органа, что приводит к значительному повышению энергозатрат, связанных с предотвращением возникновения паразитного параллельного воздушного потока.

Известен также воздушный центробежно-динамический классификатор, содержащий корпус с крышкой, выполненной с отверстиями, рабочий орган, состоящий из верхнего диска, нижнего диска и лопаток, расположенных между дисками на их периферийной части, тангенциальный патрубок для подачи исходного материала, расположенный в верхней части корпуса, патрубок для вывода мелкой фракции вместе с воздушным потоком, расположенный в верхней части корпуса и сообщающийся с центральной частью рабочего органа, патрубок для вывода крупной фракции с разгрузочным устройством, расположенный в нижней части корпуса, и привод рабочего органа, при этом отверстия выполнены вокруг патрубка для вывода мелкой фракции вместе с воздушным потоком. Патрубок для вывода мелкой фракции вместе с воздушным потоком через циклон или через систему фильтров связан с вентилятором (RU 2368434 С1, В07В 7/083, опубликовано 27.09.2009).

Однако известный классификатор не позволяет регулировать поступление атмосферного воздуха через отверстия, выполненные в крышке корпуса для предотвращения возникновения паразитного воздушного потока, и, соответственно, оптимизировать расход воздуха для этих целей через конструктивной кольцевой зазор между патрубком для вывода мелкой фракции вместе с воздушным потоком и верхним диском рабочего органа. При расходе воздуха, превышающем оптимальный, возникают значительные завихрения воздушного потока с исходным материалом, что препятствует разделению материала по крупности, «размыванию» границ разделения и снижению производительности классификатора. При расходе воздуха меньше оптимального снижается эффективность воздушного затвора и часть крупной фракции подхватывается паразитным параллельным воздушным потоком и через конструктивный кольцевой зазор между патрубком для вывода мелкой фракции вместе с воздушным потоком и верхним диском рабочего органа выводится из классификатора вместе с мелкой фракцией. Данное обстоятельство снижает эффективность классификации материала.

Задача изобретения состоит в повышении эффективности классификации за счет предотвращения вывода из классификатора части крупной фракции вместе с мелкой фракцией и за счет предотвращения возникновения завихрений в зоне разделения исходного материала путем регулирования проходного сечения отверстий, выполненных в крышке корпуса, и, соответственно, обеспечения оптимизации расхода воздуха через конструктивный кольцевой зазор между патрубком для вывода мелкой фракции вместе с воздушным потоком и верхним диском рабочего органа.

Сущность изобретения заключается в том, что для решения поставленной задачи путем указанного технического результата воздушный центробежно-динамический классификатор, содержащий корпус с крышкой, выполненной с отверстиями, рабочий орган, состоящий из верхнего диска, нижнего диска и лопаток, расположенных между дисками на их периферийной части, тангенциальный патрубок для подачи исходного материала, расположенный в верхней части корпуса, патрубок для вывода мелкой фракции вместе с воздушным потоком, расположенный в верхней части корпуса и сообщающийся с центральной частью рабочего органа, патрубок для вывода крупной фракции с разгрузочным устройством, расположенный в нижней части корпуса, и привод рабочего органа, при этом отверстия выполнены вокруг патрубка для вывода мелкой фракции вместе с воздушным потоком, отличается тем, что содержит плоское кольцо, расположенное непосредственно над крышкой корпуса с возможностью фиксированного вращения вокруг патрубка для вывода мелкой фракции вместе с воздушным потоком и выполненное с отверстиями, совпадающими с отзерстиями, выполненным в крышке корпуса.

Изобретение поясняется чертежами: фиг.1 - общий вид классификатора с открытыми отверстиями, выполненными в крышке корпуса, вертикальное осевое сечение; фиг.2 - вид А на фиг.1; фиг.3 - общий вид классификатора с полностью перекрытими отверстиями, выполненными в крышке корпуса, вертикальное осевое сечение; фиг.4 - вид Б на фиг.3.

Воздушный центробежно-динамический классификатор содержит корпус 1 (например, цилиндроконический) с крышкой 2, выполненной с отверстиями 3, рабочий орган, состоящий из верхнего диска 4, нижнего диска 5 и лопаток 6, расположенных между дисками 4 и 5 на их периферийной части, тангенциальный патрубок 7 для подачи исходного материала, расположенный в верхней части корпуса 1, патрубок 8 для вывода мелкой фракции вместе с воздушным потоком, расположенный в верхней части корпуса 1 и сообщающийся с центральной частью рабочего органа, патрубок 9 для вывода крупной фракции, снабженный разгрузочным устройством 10, например, типа «мигалка», и расположенный в нижней части корпуса 1, плоское кольцо 11, расположенное непосредственно над крышкой 2 корпуса 1 с возможностью фиксированного вращения вокруг патрубка 8 для вывода мелкой фракции вместе с воздушным потоком и выполненное с отверстиями 12, совпадающими с отверстиями 3, выполненными в крышке 2 корпуса 1, и привод рабочего органа (на чертежах не показан). При этом отверстия 3 выполнены вокруг патрубка 8 для вывода мелкой фракции вместе с воздушным потоком.

Патрубок 8 для вывода мелкой фракции вместе с воздушным потоком через циклон или через систему фильтров связан с вентилятором (на чертежах не показаны).

Патрубок 7 для подачи исходного материала может быть расположен в нижней части корпуса 1. Патрубок 8 для вывода мелкой фракции вместе с воздушным потоком может быть расположен в нижней части корпуса 1 и сообщаться с центральной частью рабочего органа через нижний диск 5. При этом крышка 2 с отверстиями 3 и диск 11 с отверстиями 12 располагают под рабочим органом. Привод рабочего органа может быть расположен в верхней части корпуса 1 (на чертежах не показаны).

Изобретение используют следующим образом.

Посредством привода рабочему органу придают вращение с требуемой скоростью. Посредством вентилятора на выходе патрубка 8 для вывода мелкой фракции вместе с воздушным потоком и в центральной части рабочего органа создают разряжение и через тангенциальный патрубок 7 подают исходный материал в кольцеобразную зону разделения - пространство между стенкой корпуса 1 и лопатками 6 рабочего органа. В зоне разделения вращающиеся лопатки 6 придают воздушному потоку, содержащему исходный материал, вращение в горизонтальной плоскости вокруг вертикальной оси классификатора. При этом на материал действуют две противоположно направленные силы: центробежная сила, обусловленная вращением воздушного потока вокруг вертикальной оси классификатора, и сила аэродинамического сопротивления, обусловленная движением воздушного потока через образованное лопатками 6 межлопаточное пространство к центральной части рабочего органа.

Для крупных частиц в зоне разделения центробежная сила преобладает над силой аэродинамического сопротивления, вследствие чего крупные частицы отбрасываются на стенку корпуса 1 и под действием гравитационной силы вдоль нее перемещаются вниз и выводятся из классификатора через патрубок 9 посредством разгрузочного устройства 10.

Для мелких частиц в зоне классификации сила аэродинамического сопротивления преобладает над центробежной силой. Вследствие этого они вместе с воздушным потоком перемещаются в центральную часть рабочего органа и через патрубок 8 вместе с воздушным потоком выводятся из классификатора.

Так как внутри корпуса 1 и в рабочем органе существует разряжение, то атмосферный воздух через отверстия 3 поступает в классификатор (фиг.1), что приводит к возникновению в пространстве между крышкой 2 и верхним диском 4 рабочего органа двух воздушных потоков, направленных в противоположные стороны. Один поток направлен к конструктивному кольцевому зазору между патрубком 8 и верхним диском 4. Второй поток направлен к стенке корпуса 1, т.е. в зону разделения. Этот воздушный поток предотвращает возникновение паразитного параллельного воздушного потока и, соответственно, перемещение крупных частиц в центральную часть рабочего органа. Путем вращения в горизонтальной плоскости плоского кольца 11 с отверстиями 12 осуществляют регулирование расхода воздуха через отверстия 3 и его поступления воздушного потока в пространство между крышкой 2 и верхним диском 4 рабочего органа и, соответственно, через конструктивный кольцевой зазор между патрубком 8 для вывода мелкой фракции вместе с воздушным потоком и верхним диском 4 рабочего органа, за счет частичного перекрытия проходного сечения отверстий 3. Это позволяет опытным путем оптимизировать поступление воздуха в пространство между крышкой 2 корпуса 1 и верхним диском 4 рабочего органа и, соответственно, оптимизировать расход воздуха через конструктивный кольцевой зазор между патрубком для вывода мелкой фракции вместе с воздушным потоком и верхним диском рабочего органа.

При расходе воздуха, превышающем оптимальный, возникают значительные завихрения воздушного потока с исходным материалом, что препятствует эффективному разделению материала по крупности. При расходе воздуха меньше оптимального часть крупной фракции подхватывается паразитным параллельным воздушным потоком и через конструктивный кольцевой зазор между патрубком для вывода мелкой фракции вместе с воздушным потоком и верхним диском рабочего органа выводится из классификатора вместе с мелкой фракцией.

Границу разделения материала регулируют путем изменения количества оборотов рабочего органа. При увеличении количества оборотов рабочего органа граница разделения уменьшается и наоборот.

Воздушный центробежно-динамический классификатор, содержащий корпус с крышкой, выполненной с отверстиями, рабочий орган, состоящий из верхнего диска, нижнего диска и лопаток, расположенных между дисками на их периферийной части, тангенциальный патрубок для подачи исходного материала, расположенный в верхней части корпуса, патрубок для вывода мелкой фракции вместе с воздушным потоком, расположенный в верхней части корпуса и сообщающийся с центральной частью рабочего органа, патрубок для вывода крупной фракции с разгрузочным устройством, расположенный в нижней части корпуса, и привод рабочего органа, при этом отверстия выполнены вокруг патрубка для вывода мелкой фракции вместе с воздушным потоком, отличающийся тем, что содержит плоское кольцо, расположенное непосредственно над крышкой корпуса с возможностью фиксированного вращения вокруг патрубка для вывода мелкой фракции вместе с воздушным потоком и выполненное с отверстиями, совпадающими с отверстиями, выполненными в крышке корпуса.

Изобретение предназначено для отделения древесных волокон от потока пара. Сепаратор включает корпус, включающий первую камеру, определяющую изогнутую траекторию потока пара, проходящего через сепаратор, и вторую камеру, причем первая камера прилегает ко второй камере и камеры разделены разделительной стенкой; ротор в сборе, расположенный в первой камере, которая включает внешнюю радиальную зону, которая продолжается радиально между ротором в сборе и внутренней поверхностью первой камеры; входной порт потока в первую камеру и выходной порт волокон из первой камеры, причем входной и выходной порты выровнены по отношению к внешней зоне первой камеры, при этом отверстие прохода для пара в первой цилиндрической камере находится радиально внутри от наружной радиальной зоны, ротор в сборе включает лопатки ротора, ширина которых проходит по существу по всей ширине первой камеры, так что по существу нет пустот между боковыми краями лопаток и соответствующей боковой стенкой первой камеры для предотвращения накопления волокон на боковой стенке и краях лопаток.

Устройство для измельчения целых зерен в смесях // 2450862

Изобретение относится к устройствам для разделения частиц в смесях по размеру и измельчения целых зерен и крупных частиц до проходового размера при дроблении зернового сырья комбикормов и других продуктов.

Способ дезинтеграции кускового сырья // 2438784

Изобретение относится к обогащению полезных ископаемых, в частности к дезинтеграции кусковой горной массы, которая содержит частицы полезного компонента в обособленном виде или в породных сростках.

Способ воздушно-центробежной классификации порошков и устройство для его осуществления // 2407601

Изобретение относится к области порошковой технологии и может быть использовано в металлургической, машиностроительной, химической и других отраслях промышленности, связанных с переработкой порошкообразных материалов, особенно порошков с размерами частиц меньше 10 мкм, склонных к слипанию и агломерации.

Центробежный классификатор // 2404863

Центробежно-воздушный классификатор // 2389561

Изобретение относится к машиностроению, в частности к воздушно-центробежным классификаторам, и может быть использовано в строительной, горно-обогатительной, химической, металлургической и других отраслях промышленности для разделения по крупности различных сыпучих материалов.

Воздушно-центробежный классификатор // 2389560

Пневмоклассификатор // 2386489

Изобретение относится к устройствам для классификации тонкоизмельченного полидисперсного сыпучего материала на две фракции, частицы продукта которых отличаются крупностью и аэродинамическими свойствами.

Устройство для выделения пыли из порошков // 2376082

Изобретение относится к технике электромассклассификаторов и предназначено для непрерывного разделения на фракции неоднородных порошковых материалов, включая техногенное и природное сырье.

Воздушный центробежно-динамический классификатор // 2368434

Воздушный центробежно-инерционный классификатор // 2508953

Изобретение относится к машиностроению, в частности к воздушным центробежно-инерционным классификаторам, и может быть использовано в строительной, горно-обогатительной, химической, металлургической и других отраслях промышленности для разделения по крупности различных сыпучих материалов. Воздушный центробежно-инерционный классификатор содержит наружный цилиндроконический корпус с крышкой, выполненной воронкообразной с выходным отверстием, расположенным вверху, патрубком для вывода мелкой фракции вместе с воздушным потоком, расположенным на крышке корпуса, и патрубком для вывода крупной фракции, расположенным в нижней части корпуса, внутренний цилиндроконический корпус со слабоконической крышкой, установленной вершиной вверх, и патрубком для вывода крупной фракции, расположенным в нижней части корпуса, лопатки, снабженные механизмом фиксированного поворота вокруг горизонтальной оси и расположенные равномерно между цилиндрическими участками наружного и внутреннего корпусов, и трубу для подачи исходного материала вместе с воздушным потоком, расположенную в нижней части наружного корпуса. Цилиндрические части внутреннего и промежуточного корпусов выполнены с кольцевыми карманами. Поворотные лопатки своими боковыми частями расположены в этих карманах. Технический результат - повышение эффективности разделения материала. 1 ил.

Циркуляционный динамический сепаратор сыпучих материалов // 2544354

Изобретение относится к технике для разделения сыпучих материалов, например порошков, с различным гранулометрическим составом частиц на фракции и может быть использовано в промышленности строительных материалов, химической, энергетической и других отраслях. Циркуляционный динамический сепаратор сыпучих материалов состоит из корпуса, загрузочного канала, приводного вала, вентилятора, распределительного диска, контрлопастей, крыльчатки, камеры осаждения крупной фракции, соединенной лопастями с расположенной над ней сепарационной камерой, камеры осаждения мелкой фракции, разгрузочных каналов мелкой и крупной фракций. На внутренней поверхности сепарационной камеры закреплено устройство для дополнительного закручивания пылегазового потока, выполненное в виде рядов многозаходных лент. Ленты каждого ряда эквидистантно расположены на внутренней поверхности сепарационной камеры по многозаходным винтовым линиям с направлением винта в сторону вращения приводного вала. Ленты по отношению к внутренней поверхности сепарационной камеры закреплены с образованием каналов отвода материала. Технический результат - повышение эффективности процесса сепарации циркуляционного динамического сепаратора сыпучих материалов. 2 ил.

Сепаратор гранулированных материалов // 2592624

Изобретение относится к промышленной установке для разделения гранулированных материалов, в частности для классификации порошков или подобных материалов с помощью динамических воздушных сепараторов. Динамический воздушный сепаратор для разделения материалов, состоящих из частиц разных размеров, на фракции по размеру частиц содержит вращающийся решетчатый барабан, сверху которого подается подлежащий обработке материал, и камеру рекуперации тонкодисперсных частиц, размещенную коаксиально в продолжении вращающегося решетчатого барабана. Сепаратор содержит шкив вентилятора, установленный коаксиально камере рекуперации тонкодисперсных частиц. Шкив вентилятора расположен на конце канала выпуска очищенного воздуха, выходящего из камеры рекуперации тонкодисперсных частиц, так чтобы при использовании всасывать этот воздух и подавать его в направлении камеры распределения воздуха вокруг вращающегося решетчатого барабана. Шкив вентилятора окружен оболочкой, обеспечивающей возможность направления воздуха. Шкив вентилятора находится над вращающимся решетчатым барабаном или под ним. Технический результат - повышение эффективности сепарации. 5 з.п. ф-лы, 10 ил.

Центробежный классификатор // 2592933

Изобретение относится к устройствам для классификации тонкоизмельченного полидисперсного сыпучего материала на две фракции, частицы которых отличаются крупностью, плотностью и аэродинамическими свойствами. Центробежный классификатор содержит корпус с вращающимся рабочим органом, привод рабочего органа, тангенциальный патрубок для подачи исходного материала вместе с воздухом, устройство для вывода тяжелой фракции, расположенное под рабочим органом и сообщающееся с ним, спиральную улитку с тангенциальным патрубком для выхода легкой фракции, сообщающуюся с центральной частью рабочего органа и установленную в верхней части классификатора. Корпус выполнен цилиндроконическим и снабжен закрепленным в нем полым цилиндром, выполненным с глухим нижним торцом, в верхней части которого установлена спиральная улитка с тангенциальным патрубком для выхода легкой фракции. Вращающийся рабочий орган состоит из приводного вала с закрепленным на нем диском, на периферийной части которого выполнены вихревые камеры и основные каналы, имеющие отводящие узкие каналы эвольвентного профиля для рециркуляции и отвода тяжелых частиц. Технический результат - повышение эффективности классификации. 3 ил.

Центробежно-пневматический сепаратор зернового материала // 2623761

Изобретение предназначено для сепарации зернового материала в сельскохозяйственном производстве, в мукомольно-элеваторной и комбикормовой отраслях промышленности. Центробежно-пневматический сепаратор зернового материала содержит кольцевой пневмосепарирующий канал с нижним патрубком ввода воздушного потока и вывода очищенного зернового материала, загрузочный патрубок ввода очищаемого зернового материала, патрубок вывода отработавшего воздуха с легкими примесями, снабженный регулировочной заслонкой ротационный конический разбрасыватель, предназначенный для подачи зернового материала в пневмосепарирующий канал и снабженный несколькими конусами, закрепленными на общем валу на некотором расстоянии друг от друга и имеющими на дне, за исключением нижнего, центральное отверстие, причем наибольший диаметр конуса и отверстия имеет верхний конус, а у последующих конусов в направлении сверху вниз эти диаметры постепенно уменьшаются. Кольцевой пневмосепарирующий канал состоит из верхней, средней (основной) и нижней частей. Основная часть образована соосно расположенными наружным и внутренним конусами, являющимися диффузорами (в направлении сверху вниз). Большее их основание размещено внизу примерно на одинаковой высоте. Угол между образующими в продольном диаметральном сечении наружного конуса меньше аналогичного угла внутреннего конуса. Высота наружного больше высоты внутреннего. Технический результат - повышение качества очистки и уменьшение потерь зерна. 1 ил.

Способ разделения тонкодисперсных порошков // 2625841

Изобретение относится к области для разделения тонкодисперсных порошков и может быть использовано при производстве строительных материалов, в металлургической, горной и других отраслях промышленности. Способ для разделения тонкодисперсных порошков включает ввод исходного материала и воздушного потока в зону сепарации, разделение исходного материала под действием противоположно направленных сил, вывод крупки и промежуточного продукта, осаждение промежуточного продукта в осадительных устройствах и возврат воздуха в зону сепарации. По ходу движения воздуха между зоной сепарации и осадительными устройствами осуществляют дополнительное разделение в инерционном концентраторе промежуточного продукта на готовый продукт, поступающий с воздухом в осадительные устройства, и грубый продукт, который самотеком поступает в патрубок возврата сепарационного воздуха и вместе с воздухом от осадительных устройств возвращается в зону сепарации. Технический результат - повышение эффективности разделения тонкодисперсных порошков. 1 ил.