DE112017004019T5

DE112017004019T5 - Klassierungsverfahren und -vorrichtung

Info

Publication number: DE112017004019T5
Application number: DE112017004019.1T
Authority: DE
Inventors: Mitsugi Inkyo; Makoto Sato; Masaaki Ogihara
Original assignee: Satake Chemical Equipment Mfg Ltd
Current assignee: Satake Chemical Equipment Mfg Ltd
Priority date: 2016-08-09
Filing date: 2017-08-08
Publication date: 2019-05-02
Also published as: CN109789425A; US20190226966A1; WO2018030429A1; JP6713540B2; CN109789425B; KR102409539B1; US10890515B2; KR20190039143A; JPWO2018030429A1

Abstract

Vorrichtung zu Klassieren von Feinpartikeln in einer Aufschlämmung, durch die eine trennscharfe Partikelverteilung mit einer geringen Einmischung von groben Partikeln und eine hohe Klassierungspräzision erzielt wird. Vorrichtung, die einen Rotor (15) mit Klassierungskammern (17) zwischen Schaufeln (16) umfasst, die in Kreisumfangsrichtung in einem geeigneten bestimmten Abstand strahlenförmig oder exzentrisch vorliegen, und derart klassiert, dass die Trennkorngröße im gesamten Radialbereich vom Außenumfang zum Innenumfang der Klassierungskammern einheitlich wird, wobei die Dicke t(d) der Schaufeln (16) des Rotors in Kreisumfangsrichtung zum Außenumfang hin größer wird und die Klassierungskammern (17) zum Innenumfang hin breiter gebildet werden.

Description

[Technisches Gebiet]
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung, die Feinpartikel in einem Gas oder einer Aufschlämmung klassiert.
[Hintergrundtechnologie]
Es gibt Trockenklassierungsvorrichtungen, die einen Rotor 2 aufweisen, bei dem wie in 1 dargestellt, Schaufeln 1 in Umfangsrichtung in einem gleichmäßigen Abstand, vom Drehzentrum aus strahlenförmig oder vom Drehzentrum aus exzentrisch vorgesehen sind, und durch das Rotieren des Rotors 2 mit einer hohen Geschwindigkeit Feinpartikel in der Luft klassieren, sowie Feuchtklassierungsvorrichtungen zum Klassieren von Feinpartikeln in einer Aufschlämmung.
2 zeigt den schematischen Gesamtaufbau eines Klassierungssystems, das eine Trockenklassierungsvorrichtung 3 aufweist, die im Inneren den Rotor 2 umfasst, wobei der Klassierungsvorrichtung 3 von einer Materialzuführvorrichtung 5 ein Material zusammen mit Luft zugeführt wird, das Material durch den sich mit einer hohen Geschwindigkeit drehenden Rotor 2 in Grobgut und Feingut klassiert wird, einerseits das Grobgut von der Klassierungsvorrichtung 3 ausgetragen und in einem Behälter 6 gesammelt wird und andererseits das Feingut eine Ausströmkammer 8, die eine mit dem Rotor 2 gekoppelte Antriebswelle 7 umgibt, passiert und in ein Sackfilter 11 ausströmt, in dem Sackfilter 11 das Feingut von der Luft getrennt und in einem Behälter 12 gesammelt wird. Ein Beispiel einer solchen Trockenklassierungsvorrichtung ist in dem folgenden Patentdokument 2 offenbart.
3 zeigt den schematischen Gesamtaufbau eines Klassierungssystems, das eine Nassklassierungsvorrichtung 14 umfasst, wobei der Klassierungsvorrichtung 14 von einem Aufschlämmungstank 15 eine Materialaufschlämmung mittels einer Aufschlämmungspumpe 16 zugeführt wird, durch einen sich mit einer hohen Geschwindigkeit drehenden Rotor 17 die Materialaufschlämmung in eine Grobgut umfassende Aufschlämmung und eine Feingut umfassende Aufschlämmung klassiert wird, einerseits die Aufschlämmung des Grobguts von der Klassierungsvorrichtung 14 aus der Maschine ausgetragen und andererseits die Feingutaufschlämmung eine mit einem Rotor 17 gekoppelte hohle Antriebswelle 18 passiert und in einem Tank 19 gesammelt wird. Ein Beispiel einer solchen Nassklassierungsvorrichtung ist in dem folgenden Patentdokument 1 offenbart.
Das Klassieren bei dem in 1 dargestellten Rotor 2 erfolgt dadurch, dass während eine gasförmige Substanz oder eine Aufschlämmung (im Folgenden „Fluid“) ins Innere des Rotors 2 einströmt und sich zur Innenumfangsseite hinbewegt, die Partikel in dem Fluid einer Zentrifugalkraft durch die schnelle Rotation des Rotors 2 und einer Reaktion durch das in die zu der Wirkungsrichtung der Zentrifugalkraft entgegengesetzte Innenumfangsrichtung strömende Fluid ausgesetzt sind, und mittels einer Korngröße, die beide in Ausgleich bringt, in Grobgut mit einem großen Durchmesser und Feingut mit einem kleinen Durchmesser klassiert werden. Dies wird anhand von Partikeln 10 erläutert, die in beliebige Klassierungskammern 9 zwischen den Schaufeln 1 des in 1 dargestellten Rotors 2 einströmen, der mit einer hohen Geschwindigkeit rotiert.
An der Position des Durchmessers d der Klassierungskammern 9 unterliegen die Partikel 10 der Wirkung einer Zentrifugalkraft F, die in diametraler Richtung nach außen wirkt, und durch das Strömen des Fluids zur Innenumfangsseite einer entgegengesetzten Wirkung durch den Strömungswiderstand R, der in die entgegengesetzte Richtung zu der Zentrifugalkraft F wirkt, wobei sich in der Annahme, dass die Partikel 10 rund sind, deren Durchmesser als D, die Drehzahl des Rotors 2 als n, das spezifische Gewicht des Fluids als ρ₁ , das spezifische Gewicht der Partikel 10 als ρ₂ und die Gravitationsbeschleunigung als g gegeben sind, die Zentrifugalkraft F durch die folgende Gleichung 1 ausdrücken lässt, $F = \frac{1}{6} π D^{3} \cdot g (ρ_{2} - ρ_{1}) \cdot 0.001118 n^{2} \cdot (d/2) = \frac{1}{6} π D^{3} \cdot 9.8 (ρ_{2} - ρ_{1}) \cdot \frac{d \cdot n^{2}}{2 \times 894}$
Andererseits wird der Strömungswiderstand R unter Vorgabe der Viskosität als η und der nach innen gerichteten Lineargeschwindigkeit des Fluids als s mittels des Satzes von Stokes durch die folgende Gleichung 2 ausgedrückt: $R = 3 π \cdot D \cdot D \cdot η \cdot s$
Dabei lässt sich die Lineargeschwindigkeit s durch die folgende Gleichung 3 mit der Kreisbogenfläche auf dem Kreisumfang an der Stelle des Durchmessers d der in 1 dargestellten Klassierungskammern 9 (im Folgenden nur als Kreisbogenfläche bezeichnet) als A, der Anzahl der Klassierungskammern 9 in Kreisumfangsrichtung als N und der Durchflussmenge des nach innen gerichteten Fluids als Q ausdrücken. $s = \frac{Q}{A \cdot N}$
Da sich die in der Gleichung 3 dargestellte Kreisbogenfläche A aus der Multiplikation der Länge des Kreisbogens auf dem Kreisumfang an der Position des Durchmessers d und der Länge (Höhe) der Drehwellenrichtung des Rotors ergibt, und die Klassierungskammern als Vielzahl, nämlich N » 1 vorliegen, sind der Kreisbogen und die Sehnenlänge des Kreisbogens klein, sodass es sich hierbei um eine Näherung an das Produkt aus der Sehnenlänge in Form der Querschnittsfläche an der Sehne und der Länge (Höhe) der Rotationsachsenrichtung des Rotors handelt. Demzufolge werden in der vorliegenden Beschreibung beide im Wesentlichen als identisch angesehen. Ebenso werden auch bezüglich der Dicke der Schaufeln in Kreisumfangsrichtung an der Position des Durchmessers d (im Folgenden kurz „Dicke der Schaufeln“) und der Sehne, sowie des Zwischenraums als Kreisbogenlänge der Kreisumfangsrichtung zwischen den Schaufeln an der Position des Durchmessers d (im Folgenden kurz „Zwischenraum zwischen Schaufeln“) und der Sehne, der Kreisbogen und die Sehnenlänge angenähert, sodass in der vorliegenden Beschreibung beide im Wesentlichen als identisch behandelt werden.
Die Trennkorngröße D₁ der Partikel 10, bei der an der Position des Durchmessers d der Klassierungskammern 9 die Zentrifugalkraft F = dem Strömungswiderstand R ist, kann mittels der vorstehenden Gleichungen 1 bis 3 durch die folgende Gleichung 4 ermittelt werden. $D_{1} = \sqrt{\frac{Q}{N} \cdot \frac{1}{A} \cdot \frac{2 \times 894}{d \cdot n^{2}} \cdot \frac{18 η}{9.8 (ρ_{2} - ρ_{1})}}$
An der Position des Durchmessers d der Klassierungskammern 9 erfolgt die Klassierung auf der Grundlage der Trennkorngröße D₁ der Korngröße, bei der die Zentrifugalkraft F und der Strömungswiderstand R ausgeglichen sind, wobei Partikel, bei denen R > F ist, Partikel mit einer kleineren Korngröße als der Trennkorngröße D₁ sind, die sich zur Innenumfangsseite bewegen, während Partikel, bei denen R < F ist, Partikel mit einer größeren Korngröße als der Trennkorngröße D₁ sind, sodass sie sich zur Außenseite der Durchmesserrichtung bewegen.
[Dokumente des Standes der Technik]
[Patentdokumente]

[Patentdokument 1] JP Patentveröffentlichung 2002-143707 A
[Patentdokument 2] JP Patentveröffentlichung 2011-72993 A

[Kurzfassung der Erfindung]
[Technische Aufgabe]
Bei dem in dem Patentdokument 1 offenbarten herkömmlichen Gerät wird, wie durch die Gleichung 4 dargestellt, die Trennkorngröße D₁ zu einer durch die mittels der Gleichung 3 ausgedrückte Lineargeschwindigkeit s = Q/(A·N), G = (d·n²)/(2×984) ausgedrückten Funktion des Zentrifugaleffekts G und des Durchmessers d, und wird umso größer, je größer die Lineargeschwindigkeit s wird und je kleiner der Zentrifugaleffekt G und der Durchmesser d werden. In diesem Zusammenhang sind bei dem herkömmlichen Gerät die Höhe und die Dicke der Schaufeln des Rotors in diametraler Richtung konstant, sodass sich die Kreisbogenfläche zum Innenumfang hin verkleinert und anhand der Gleichung 3 die Lineargeschwindigkeit größer wird. Ferner wird der Zentrifugaleffekt G geringer, je kleiner der Durchmesser d wird.
Bei dem in dem Patentdokument 2 offenbarten Klassierungsgerät wird unter den Bedingungen einer konstanten Schaufeldicke und Kreisbogenfläche in diametrischer Richtung der Klassierungskammern durch die Festlegung der Lineargeschwindigkeit die Schaufelhöhe zum Innenumfang gerichtet vergrößert, wobei die Vergrößerung der Schaufelhöhe jedoch nicht ausreicht, um die Abnahme des Zentrifugaleffekts G durch die Verringerung des Durchmessers d zu ersetzen. Selbst bei einer Festlegung der durch Q/(A·N) in Gleichung 4 ausgedrückten Lineargeschwindigkeit s ist eine Zunahme der Trennkorngröße D₁ aufgrund des Durchmessers d nicht vermeidbar. Das heißt, das in dem Patentdokument 2 offenbarte Klassierungsgerät kann den Zuwachsanteil der Trennkorngröße gegenüber einem herkömmlichen Gerät zwar etwas senken, es kann jedoch eine Zunahme der Trennkorngröße nicht unterbinden.
Wie vorstehend ausgeführt, wird die Trennkorngröße D₁ bei den jeweiligen Klassierungsgeräten zwar zum Innenumfang hin größer, wenn jedoch grobe Partikel die größer als die Trennkorngröße D₁ sind, durch eine turbulente Strömung des Fluids auf der Außenseite des sich mit einer hohen Geschwindigkeit drehenden Rotors einfallen, erreichen sie den Innenumfang, indem sie sich, wenn die Korngrößendifferenz zu der Trennkorngröße gering ist, auf der Innenumfangsseite einmischen, und werden so leicht eingesammelt.
Die Trennkorngröße D₁ wird, wie vorsehend ausgeführt, mittels der Gleichung 4 ermittelt, sie kann jedoch auch wie folgt ausgedrückt werden:
Mit der Höhe der Schaufeln 1 in der zur Blattfläche in 1 orthogonalen Richtung als T, dem Zwischenraum zwischen Schaufeln als E und der Dicke der Schaufeln 1 als t, wird die Kreisbogenfläche A an der Position des Durchmessers d durch $A = E \cdot T = \frac{(π d - tN) T}{N}$
ausgedrückt, wobei die Trennkorngröße D₁ aufgrund der Gleichung 5 und der Gleichung 4 zu $D_{1} = \sqrt{\frac{Q}{(π d - tN) T} \cdot \frac{2 \times 894}{d \cdot n^{2}} \cdot \frac{18 η}{9.8 (ρ_{2} - ρ_{1})}}$
wird.
Werden dabei die Durchflussmenge Q, die Anzahl N der Klassierungskammern, die Höhe T der Schaufeln 1, die Dicke t der Schaufeln 1 und die Trennkorngröße D₁ als Einstellwerte und die Viskose η und das spezifische Gewicht ρ₁ des Fluids sowie das spezifische Gewicht ρ₂ der Partikel 10 als Konstanten vorgegeben, wird die Trennkorngröße D₁ zu einer Funktion des Durchmessers d, sodass die Trennkorngröße D₁ , wie aus der Gleichung 6 ersichtlich ist, umso kleiner wird, je größer der Durchmesser der Klassierungskammer 9 wird, und andererseits die Trennkorngröße D₁ umso größer wird, je kleiner der Durchmesser d wird.

Als Nächstes erfolgte eine Simulationsrechnung, bei der berechnet wurde, in welchem Ausmaß sich bei den Einstellwerten in der folgenden Tabelle 1 die Trennkorngröße D₁ durch die diametrische Richtung des Rotors 20 ändert. Das Ergebnis ist in der folgenden Tabelle 2 zusammen mit dem Zentrifugaleffekt G, der Kreisbogenfläche A, dem Zwischenraum E zwischen den Schaufeln und der Lineargeschwindigkeit s als Bewegungsgeschwindigkeit des Fluids zur Innenumfangsseite des Rotors dargestellt. [Tabelle 1]

EINSTELLWERTE
DURCHMESSERPOSITION	DURCHFLUSS RATE	SCHAUFELHÖHE	SCHAUFELDICKE	ANZAHL DER KLASSIERUNGSKAMMERN	ROTORDREHZAHL	VISKOSITÄT	SPEZIFISCHES PARTIKEL-GEWICHT	SPEZIFISCHES FLUID-GEWICHT
d	Q	T	t	N	n	η	ρ₂	ρ₁
m	m³/s	m	m	-	rpm	kg/m·s	kg/m³	kg/m³
0.40	0.00001	0.01	0.005	12	2500	0.001	2300	1000
0.35	0.00001	0.01	0.005	12	2500	0.001	2300	1000
0.30	0.00001	0.01	0.005	12	2500	0.001	2300	1000
0.25	0.00001	0.01	0.005	12	2500	0.001	2300	1000
0.20	0.00001	0.01	0.005	12	2500	0.001	2300	1000

[Tabelle 2]

BERECHNUNGSWERTE
DURCHMESSERPOSITION	TRENN KORNGRÖSSE	ZENTRIFUGALEFFEKT	KREISBOGENFLÄCHE	ZWISCHENRAUM ZWISCHEN SCHAUFELN	LINEARGESCHWINDIGKEIT
d	D₁	G	A	E	s
m	µm	-	m²	m	m/s
0.40	0.92	1398	0.00100	0.100	0.00084
0.35	1.05	1223	0.00087	0.087	0.00096
0.30	1.24	1049	0.00074	0.074	0.00113
0.25	1.49	874	0.00060	0.060	0.00138
0.20	1.89	699	0.00047	0.047	0.00176

In dem Patentdokument 2 ist ein Klassierungsverfahren offenbart, bei dem mit einem Rotor mit einer konstanten Kreisbogenfläche A klassifiziert wird, die dadurch erhalten wird, dass mit abnehmendem Radius die Höhe der Schaufeln zunimmt, und mit einer konstanten Lineargeschwindigkeit s.

Bezüglich der Trennkorngröße D₁ durch dieses Verfahren wurde mittels der Gleichung 5 und Gleichung 6 in einer Simulation die Schaufelhöhe T und die Trennkorngröße D₁ ermittelt, wobei die gleichen Einstellwerte wie in Tabelle 1 für die Drehzahl n des Rotors, die Viskosität η, die Durchflussmenge Q, das spezifische Gewicht ρ₁ des Fluids, das spezifische Gewicht ρ₂ der Partikel, die Dicke t der Schaufeln und die Anzahl N der Klassierungskammern 9 verwendet wurde, und außerdem die Lineargeschwindigkeit s gleich 0,00084m/sek am Außenumfang der Klassierungskammer, d. h. der Durchmesserposition 0,40 m in Tabelle 2 eingestellt wurde. Der Zwischenraum E zwischen den Schaufeln wird anhand der Gleichung 5 zu (πd-tN)/N. Das Ergebnis ist in Tabelle 3 dargestellt. [Tabelle 3]

BERECHNUNGSWERTE
DURCHMESSERPOSITION	DURCHFLUSS RATE	KREISBOGENFLÄCHE	ZWISCHENRAUM ZWISCHEN SCHAUFELN	SCHAUFELHÖHE	LINEARGESCHWINDIGKEIT	TRENNKORN-GRÖSSE
d	Q	A	E	T	s	D₁
m	Nm³/s	m²	m	m	m/sec	µm
0.40	0.00001	0.00100	0.100	0.0100	0.00084	0.92
0.35	0.00001	0.00100	0.087	0.0115	0.00084	0.98
0.30	0.00001	0.00100	0.074	0.0135	0.00084	1.06
0.25	0.00001	0.00100	0.060	0.0167	0.00084	1.16
0.20	0.00001	0.00100	0.047	0.0213	0.00084	1.30

In Tabelle 3 wurde die Schaufelhöhe T am Zwischenraum E zwischen den Schaufeln, der durch die Position des Durchmessers d ermittelt wird, durch Einsetzen der in Tabelle 3 dargestellten konstanten Kreisbogenfläche A und dem in Tabelle 3 dargestellten Zwischenraum E zwischen den Schaufeln in die Gleichung 5 ermittelt, die Lineargeschwindigkeit s wurde mittels der Gleichung 3 und die Trennkorngröße D₁ durch Einsetzen der betreffenden Posten der Tabelle 1 in die Gleichung 6 in einer Simulationsrechnung ermittelt.
Bei der in dem Patentdokument 1 dargestellten herkömmlichen Gerät werden, wie aus Tabelle 2 ersichtlich, sowohl die Trennkorngröße D₁ als auch die Lineargeschwindigkeit s zum Innenumfang hin größer. Bei der in dem Patentdokument 2 dargestellten Klassierungsgerät nimmt selbst bei einer konstanten Einstellung der Lineargeschwindigkeit s, aufgrund des zum Innenumfang hin abnehmenden durch (d·n²)/(2×894) ausgedrückten Zentrifugaleffekts G, die Trennkorngröße D₁ wie der Tabelle 3 entnehmbar ist, unverändert zu, selbst wenn sich die Wachstumsrate verringert.
Die vorliegende Erfindung macht es sich zur Aufgabe, ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Klassieren bereitzustellen, durch die im Vergleich zu den vorstehenden herkömmlichen Geräten eine trennscharfe Korngrößenverteilung mit einer geringen Einmischung von Grobgut und eine hohe Klassierungspräzision erzielt wird.
[Mittel zum Lösen der Aufgabe]
Gemäß der vorliegenden Erfindung werden bei dem Verfahren und der Vorrichtung zum Klassieren von Feinpartikeln in einem Fluid, an der eine Vielzahl von Schaufeln, die in Kreisumfangsrichtung beabstandet vorliegen und strahlenförmig oder exzentrisch angeordnet sind, und ein Rotor mit Klassierungskammern zwischen den Schaufeln vorgesehen sind, während ein in die Klassierungskammern einströmendes Fluid von der Außenumfangsseite zur Innenumfangsseite strömt, Partikel, die größer als eine Trennkorngröße sind, zur Außenumfangsseite und Partikel, die kleiner als die Trennkorngröße sind, zur Innenumfangsseite bewegt und derart klassiert, dass die Trennkorngröße im gesamten Radialbereich vom Außenumfang zum Innenumfang der Klassierungskammern einheitlich wird.
Als Verfahren zur Festlegung der Trennkorngröße in der Radialrichtung, gibt es die folgenden drei Verfahren, wobei es bei der vorliegenden Erfindung für einen abnehmenden Zentrifugaleffekt G erforderlich ist, dass zur Ergänzung die Lineargeschwindigkeit s zum Innenumfang hin abnimmt, und es sich zur Realisierung hiervon um eine zum Innenumfang gerichtete Vergrößerung der Kreisbogenfläche A handelt.
Bei dem ersten Verfahren ist die Schaufeldicke in diametrischer Richtung konstant, und die Schaufelhöhe wird zum Innenumfang hin etwas größer als bei dem Patentdokument 2 offenbarten Gegenstand, und bei dem zweiten handelt es sich um ein Verfahren, bei dem ebenso wie bei dem in dem Patentdokument 1 offenbarten herkömmlichen Gerät die Schaufeldhöhe konstant ist und die Schaufelddicke zum Innenumfang hin etwas geringer wird. Das Dritte ist eine Kombination des ersten und des zweiten Verfahrens, d. h. ein Verfahren, bei dem einerseits zum Innenumfang hin die Schaufelhöhe erhöht und andererseits die Schaufeldicke verringert wird.
[Wirkungen der Erfindung]
Gemäß der vorliegenden Erfindung wird dadurch, dass in der gesamten Radialrichtung vom Außenumfang bis zum Innenumfang der Klassierungskammern die Trennkorngröße konstant eingestellt ist, Feingut auf oder unterhalb der Trennkorngröße, während es über den gesamten Bereich vom Außenumfang bis zum Innenumfang klassiert wird, zur Innenumfangseite bewegt, wobei selbst wenn Grobgut, das größer als die Trennkorngröße ist, einfällt und eindringt, leicht auf die Außenumfangsseite ausgetragen wird, da der Klassierungsvorgang über den Gesamtbereich der Klassierungskammer erfolgt, wodurch ein Einmischen von Grobgut nur schwer möglich ist und infolgedessen ein Einmischen von Grobgut in das Sammelprodukt kaum auftritt, sodass ein Produkt mit einer trennscharfen Korngrößenverteilung und einer hohen Klassierungsleistung erzielt werden kann.
Figurenliste

[1] Querschnitt eines die Klassierungsvorrichtung bildenden Rotors.
[2] Schematische Darstellung, die den Gesamtaufbau eines Systems zeigt, das eine Trockenklassierungsvorrichtung umfasst.
[3] Schematische Darstellung, die den Gesamtaufbau eines Systems zeigt, das eine Nassklassierungsvorrichtung umfasst.
[4] Längsschnitt des Rotors einer Ausführungsform gemäß der vorliegenden Erfindung.
[5] Schnittansicht des Rotors in 4 durch A-A.
[6] Längsschnitt des Rotors einer anderen Ausführungsform.
[7] Schnittansicht des Rotors in 6 durch B-B.
[8] Querschnitt einer Abwandlung des in Rotors in 7.
[9] Figur, die den in der Klassierungsvorrichtung des Ausführungsbeispiels 1 verwendeten Rotor und dessen Größe darstellt.
[10] Figur, die den in der Klassierungsvorrichtung des Vergleichsbeispiels 1 verwendeten Rotor und dessen Größe darstellt.
[11] Figur, die die Kornverteilung des Materials und die Kornverteilung der Partikel nach der Klassierung mittels der in 9 und 10 dargestellten Klassierungsvorrichtung darstellt.
[12] Figur, die den in der Klassierungsvorrichtung des Ausführungsbeispiels 2 verwendeten Rotor und dessen Größe darstellt.
[13] Figur, die den in der Klassierungsvorrichtung des Vergleichsbeispiels 2 verwendeten Rotor und dessen Größe darstellt.
[14] Figur, die die Kornverteilung des Materials und die Kornverteilung der Partikel nach der Klassierung mittels der in 12 und 13 dargestellten Klassierungsvorrichtung darstellt.

[Ausführungsform der Erfindung]
Die Klassierungsverfahren der vorliegenden Ausführungsform umfasst einen Rotor, bei dem Schaufeln in Umfangsrichtung gleichmäßig beabstandet um den Drehmittelpunkt strahlenförmig vorgesehen sind, oder Schaufeln exzentrisch zu dem Drehmittelpunkt in Umfangsrichtung gleichmäßig beabstandet vorgesehen sind, und die Zwischenräume zwischen den Schaufeln als Klassierungskammern vorgesehen sind, wobei bei der durch das Drehen des Rotors mit einer hohen Geschwindigkeit Feinpartikel in einem Fluid klassierenden Verfahren eines der vorstehenden Verfahren 1 bis 3 angewendet wird, und das Klassieren derart erfolgt, dass die Trennkorngröße über die gesamte Radialrichtung vom Außenumfang bis zum Innenumfang der Klassierungskammern konstant ist, wobei im Folgenden der Aufbau der Klassierungsvorrichtung, die bei den jeweiligen Verfahren verwendet wird, erläutert wird.
4 und 5 zeigen einen Rotor der Klassierungsvorrichtung, die für das erste Verfahren verwendet wird, wobei 4 ein Längsschnitt des Rotors 23 ist und 5 einen Schnitt durch die Linie A-A in 4 zeigt, wobei der in 5 dargestellte Rotor 23 zwar die gleiche Querschnittfläche wie der in 1 gezeigte Rotor 2 hat, aber eine andere Längsschnittfläche.
Die Trennkorngröße D₁ bei dem Rotor 23 wird wie vorstehend beschrieben ermittelt. Das heißt, wird hinsichtlich der Trennkorngröße D₁ , bei der an der Position des Durchmessers d des in 5 gezeigten Rotors 23 die Zentrifugalkraft F und den Strömungswiderstand R ausgeglichen sind, die Höhe der in 5 gezeigten Schaufeln 21 in der zur Blattfläche orthogonalen Richtung als Funktion des Durchmessers d durch T(d) ausgedrückt, ergibt sich aus der Gleichung 6 $D_{1} = \sqrt{\frac{Q}{(π d - tN) T (d)} \cdot \frac{2 \times 894}{d \cdot n^{2}} \cdot \frac{18 η}{9.8 (ρ_{2} - ρ_{1})}}$
wobei an der Position des Durchmessers d, wie vorstehend ausgeführt, einerseits Partikel mit einer größeren Korngröße als der Trennkorngröße D₁ zur diametralen Außenrichtung ausgetragen werden und andererseits Partikel mit einer kleineren Korngröße als der Trennkorngröße D₁ zur diametralen Innenrichtung bewegt werden. In der Gleichung 7 sind Q, N, t, A, n, η, ρ₁ und ρ₂ wie bei Gleichung 6, wobei Q die Durchflussmenge, N die Anzahl der Klassierungskammern, n die Drehzahl des Rotors 23, η die Viskosität, ρ₁ das spezifische Gewicht des Fluids, t die Dicke der Schaufeln und ρ₂ das spezifische Gewicht der in dem Fluid enthaltenen Partikel ist.
Die als Funktion des Durchmesser d ausgedrückte Kreisbogenfläche A(d) der Klassierungskammern 22 wird durch den Zwischenraum zwischen Schaufeln als E(d), und der Höhe der Schaufeln als T(d) an der Position des Durchmessers d durch $A (d) = E (d) \cdot T (d) = \frac{(π d - tN) T (d)}{N}$
ausgedrückt, und kann daher durch die Gleichung 7 und die Gleichung 8 mittels der folgenden Gleichung 9 ermittelt werden: $A (d) = \frac{Q}{N} \cdot \frac{1}{D_{1}^{2}} \cdot \frac{2 \times 894}{d \cdot n^{2}} \cdot \frac{18 η}{9.8 (ρ_{2} - ρ_{1})}$
Damit die Trennkorngröße D₁ konstant wird, werden bezüglich der Kreisbogenfläche A(d) an der Position des Durchmessers d die Durchflussmenge Q, die Kammerzahl der Klassierungskammern 22, die Drehzahl n des Rotors, die Viskosität η des Fluids, das spezifische Gewicht ρ₁ und ρ₂ des Fluids und der Partikel als Einstellwerte gegeben und sind konstant, sodass die Kreisbogenfläche A(d) in der Gleichung 9 zu A(d)=C/d wird, eine Funktion des Durchmessers d und umgekehrt proportional zum Durchmesser d wird.
Dabei ist C die in der folgenden Gleichung ausgedrückte Konstante. $C = \frac{Q}{N} \cdot \frac{1}{D_{1}^{2}} \cdot \frac{2 \times 894}{n^{2}} \cdot \frac{18 η}{9.8 (ρ_{2} - ρ_{1})}$
Mittels der Gleichung 8 und der Gleichung 9 wird die Höhe T(d) der Klassierungsschaufeln 21 als Funktion des Durchmessers d durch die folgende Gleichung 11 ermittelt: $T (d) = \frac{Q}{π d - tN} \cdot \frac{1}{D_{1}^{2}} \cdot \frac{2 \times 894}{d \cdot n^{2}} \cdot \frac{18 η}{9.8 (ρ_{2} - ρ_{1})}$
Die Schaufelhöhe T(d), durch die die Trennkorngröße D₁ im gesamten Bereich der Klassierungskammer vom Außenumfang bis zum Innenumfang konstant wird, wird mittels der Gleichung 11 ermittelt, wobei die Höhe T(d) der Schaufeln anhand der Gleichung 11 durch eine Funktion des Durchmessers d ausgedrückt wird und sich verringert, je größer der Durchmesser d zum Außenumfang hin wird, und sich andererseits umso mehr vergrößert, je kleiner der Durchmesser d wird. Infolgedessen hat der Rotor 3, wie in 4 dargestellt, eine Schnittflächenform mit einer erweiterten Innenumfangsseite. Der Zwischenraum E(d) zwischen den Schaufeln wird mittels der Gleichung 8 durch E(d) = (πd-tN)/N ausgedrückt, und wird proportional zu dem Durchmesser d zum Außenumfang hin größer (5).

Unter Verwendung des Rotors 23 der vorliegenden Ausführungsform, bei dem wie vorstehend ausgeführt die Schaufelhöhe T zur Innenumfangsseite hin höher wird, wurde die Durchflussmenge Q, die Dicke t der Schaufeln, die Klassierungskammeranzahl N, die Rotordrehzahl n, die Viskosität η, das spezifische Gewicht ρ₁ des Fluids und das spezifische Gewicht ρ₂ der Partikel ebenso wie in Tabelle 1 eingestellt, und die Trennkorngröße D₁ auf den Einstellwert in der folgenden Tabelle 4 eingestellt, und mittels der Gleichung 3, der Gleichung 8, der Gleichung 9 und der Gleichung 11 wurden die Lineargeschwindigkeit s an der Position des Durchmessers d, die Kreisbogenfläche A(d), der Zwischenraum E(d) zwischen den Schaufeln und die Schaufelhöhe T(d) in einer Simulationsrechnung berechnet. Das Berechnungsergebnis ist in der folgenden Tabelle 5 dargestellt. Zur Anpassung an die Trennkorngröße D₁ des Rotoraußenumfangs an der Durchmesserposition 0,40 m, dem Minimalwert der in Tabelle 2 dargestellten Trennkorngrößen D₁ , die durch Einsetzen der in Tabelle 1 dargestellten betreffenden Posten in die Gleichung 6 in einer Simulationsrechnung ermittelt wurden, wurde in Tabelle 4 die Trennkorngröße D₁ auf 0,92 µm eingestellt. [Tabelle 4]

EINSTELLWERTE
DURCHMESSERPOSITION	DURCHFLUSS RATE	SCHAUFELDICKE	ANZAHL DER KLASSIERUNGSKAMMERN	ROTORDREHZAHL	VISKOSITÄT	SPEZIFISCHES PARTIKEL- GEWICHT	SPEZIFISCHES FLUID- GEWICHT	TRENNKORN-GRÖSSE
d	Q	t	N	n	η	ρ₂	ρ₁	D₁
m	Nm³/s	m	-	rpm	kg/m·s	kg/m³	kg/m³	µm
0.40	0.00001	0.005	12	2500	0.001	2300	1000	0.92
0.35	0.00001	0.005	12	2500	0.001	2300	1000	0.92
0.30	0.00001	0.005	12	2500	0.001	2300	1000	0.92
0.25	0.00001	0.005	12	2500	0.001	2300	1000	0.92
0.20	0.00001	0.005	12	2500	0.001	2300	1000	0.92

[Tabelle 5]

BERECHNUNGSWERTE
DURCHMESSERPOSITION	ZENTRIFUGALEFFEKT	KREISBOGENFLÄCHE	ZWISCHENRAUM ZWISCHEN SCHAUFELN	SCHAUFELHÖHE	LINEARGESCHWINDIGKEIT
d	G	A(d)	E(d)	T(d)	s
m		m²	m	m	m/s
0.40	1398	0.00100	0.100	0.0100	0.00084
0.35	1223	0.00114	0.096	0.0118	0.00073
0.30	1049	0.00133	0.073	0.0182	0.00063
0.25	874	0.00159	0.061	0.0261	0.00052
0.20	699	0.00199	0.047	0.0424	0.00042

Mit der Gleichung 11 der vorstehenden Ausführungsform wird die Höhe T(d) der Schaufeln für eine konstante Trennkorngröße D₁ in diametrischer Richtung in den Klassierungskammern ermittelt.
6 und 7 zeigen den Rotor der Klassierungsvorrichtung, die für das zweite Verfahren verwendet wird, wobei 6 ein Längsschnitt des Rotors 25 ist und 7 einen Schnitt durch die Linie B-B in 6 zeigt. Wie in 6 gezeigt, ist bei dem Rotor 25 die Höhe T der Schaufeln 26 in diametrischer Richtung konstant, und die Dicke t(d) der Schaufeln in peripherer Richtung ändert sich derart, dass sie wie in 7 dargestellt, vom Innenumfang zum Außenumfang hin etwas größer wird, und die Klassierungskammern 27 sich zum Innenumfang hin verbreiternd gebildet sind. Die Dicke t(d) der Schaufeln 26 am Innenumfang muss dabei nicht unbedingt Null sein, wobei Null jedoch bevorzugt ist. Ist die Dicke der Schaufeln 26 am Innenumfang gleich Null, kann der Durchmesser der Schaufeln 26 am Innenumfang verkürzt und die Länge der Schaufeln in diametrischer Richtung verlängert werden, wodurch eine ausreichende Klassierung durchgeführt werden kann.
In einer Ausführungsform zur Ausführung des zweiten Verfahrens wird die Kreisbogenfläche A(d) an der Position des Durchmessers d mittels der Zwischenräume zwischen den Schaufeln in Kreisumfangsrichtung als E(d) durch $A (d) = E (d) \cdot T$
ausgedrückt, wobei die Zwischenräume E(d) zwischen den Schaufeln an der Position des Durchmessers d anhand der Gleichung 9 und der Gleichung 12, bei denen es sich um Vergleichsausdrücke des Durchmessers d und der Kreisbogenfläche A(d) handelt, durch die die Trennkorngröße D₁ konstant wird, mittels der Gleichung 13 ermittelt $E (d) = \frac{Q}{T \cdot N} \cdot \frac{1}{D_{1}^{2}} \cdot \frac{2 \times 894}{d \cdot n^{2}} \cdot \frac{18 η}{9.8 (ρ_{2} - ρ_{1})}$
Die Kreisbogenfläche A(d) und der Zwischenraum E(d) zwischen den Schaufeln an der Position des Durchmessers d, die abgesehen von der Schaufelhöhe T, die wie in der nachstehenden Tabelle 6 gezeigt, konstant 0,0381 m beträgt und der Dicke t(d) der Schaufeln 26 in Kreisumfangsrichtung, die mittels der folgenden Gleichung 15 ermittelt wurde, mittels den gleichen Einstellwerten wie in Tabelle 4 durch die Gleichung 12 und die Gleichung 13 in einer Simulationsrechnung ermittelt wurde, werden zusammen mit der Dicke t(d) der Schaufeln in Kreisumfangsrichtung, dem Zentrifugaleffekt G und der Lineargeschwindigkeit s in der folgenden Tabelle 6 dargestellt.
Die Schaufelhöhe T wurde auf 0,0381 m eingestellt, um ebenso wie die Durchflussmenge Q in Tabelle 4 die Trennkorngröße D₁ = 0,92 µm zu erfüllen, wobei bei einer Dicke t(d) der Schaufeln = 0 am Durchmesser d = 0,20 und einer Klassierungskammeranzahl N = 12, mittels E(d) = πd/N, E(d) = 0,052 m wird, und durch Einsetzen dieses E(d)-Werts und der betreffenden Posten in Tabelle 4 in die Gleichung 13, die Schaufelhöhe T am Durchmesser d = 0,20 m als 0,0381 m ermittelt wird. Die Schaufeldicke t(d) an der Position des Durchmessers d wird mittels der nachstehenden Gleichung 14 ermittelt: $t (d) = \frac{π d}{N} - E (d)$

Wird Gleichung 13 in E(d) in Gleichung 14 eingesetzt, ergibt die Dicke t(d) der Schaufeln 26 die folgende Gleichung 15, wobei durch eine Simulationsrechnung, bei der in die Gleichung 15 die betreffenden Posten der Tabelle 4 eingesetzt werden, die Schaufeldicke t(d) ermittelt wird, bei der die Trennkorngröße D₁ vom Außenumfang bis zum Innenumfang der Klassierungskammern konstant 0,9 µm beträgt.

t (d) = \frac{1}{N} [π d - \frac{Q}{T} \times \frac{1}{D_{1}^{2}} \times \frac{2 \times 894}{d \cdot n^{2}} \times \frac{18 η}{9.8 (ρ_{2} - ρ_{1})}]

[Tabelle 6]

EINSTELLWERTE	BERECHNUNGSWERTE
DURCHMESSERPOSITION	ZENTRIFUGALEFFEKT	KREISBOGENFLÄCHE	ZWISCHENRAUM ZWISCHEN SCHAUFELN	SCHAUFELHÖHE	LINEARGESCHWINDIGKEIT	SCHAUFELDICKE
d	G	A(d)	E(d)	T	s	t(d)
m	-	m²	m	m	m/s	m
0.40	1398	0.00100	0.026	0.0381	0.00084	0.0785
0.35	1223	0.00114	0.030	0.0381	0.00073	0.0617
0.30	1049	0.00133	0.035	0.0381	0.00063	0.0436
0.25	874	0.00160	0.042	0.0381	0.00052	0.0236
0.20	699	0.00199	0.052	0.0381	0.00042	0.0000

Bei dem Rotor in 7 verjüngen sich die Klassierungskammern 27 zur Außenumfangsseite hin und sind strahlenförmig gebildet, es können aber auch wie bei dem Rotor 31 in 8 Schaufel 33, deren Fläche sich zur Außenseite hin vergrößert und sich verjüngende Klassierungskammern 32 exzentrisch gebildet werden.
Der Rotor in einer weiteren Ausführungsform eines Rotors zum Ausführen des vorstehend angeführten dritten Verfahrens wird aus einer Kombination des in 4 gezeigten Rotors 23 und der Rotoren 25 und 31 in 7 und 8 gebildet. Das heißt, die Höhe der Schaufeln nimmt, wie in 4 gezeigt, zum Innenumfang hin allmählich zu, sodass die Innenumfangsseite des Rotors erweitert wird, und die Dicke der Schaufeln nimmt, wie in 7 und 8 gezeigt, zur Außenumfangsseite hin zu, sodass die Klassierungskammern zur Innenumfangsseite hin breiter gebildet werden.
In dieser Ausführungsform wird die Kreisbogenfläche A(d) an der Position des Durchmessers d mittels der Zwischenräume E(d) zwischen den Schaufeln in der Kreisumfangsrichtung und der Höhe der Schaufeln der Schaufeln als T(d) durch $A (d) = E (d) \cdot T (d) = \frac{(π d - t (d) N) T (d)}{N}$
ausgedrückt, wobei die Dicke t(d) der Schaufeln 26, die als Funktion des Durchmessers d ausgedrückt wird, mittels der folgenden Gleichung 17, bei der T der Gleichung 15 = T(d) ist, $t (d) = \frac{1}{N} [π d - \frac{Q}{T (d)} \times \frac{1}{D_{1}^{2}} \times \frac{2 \times 894}{d \cdot n^{2}} \times \frac{18 η}{9.8 (ρ_{2} - ρ_{1})}]$
ermittelt, und wobei durch Einsetzen der Gleichung 17 in die Gleichung 16 die Höhe T(d) zu $T (d) = \frac{Q}{E (d) \cdot N} \cdot \frac{1}{D_{1}^{2}} \cdot \frac{2 \times 894}{d \cdot n^{2}} \cdot \frac{18 η}{9.8 (ρ_{2} - ρ_{1})}$
wird.
Ferner wird der Zwischenraum E(d) in Gleichung 18 durch die folgende Gleichung 19 ermittelt.
$E (d) = \frac{π}{N} \cdot {b \cdot d_{2} - \frac{b \cdot d_{2} - a \cdot d_{1}}{d_{2} - d_{1}} \times (d_{2} - d)}$
In Gleichung 19 ist d₁ der Durchmesser des Innenumfangs und d₂ der Durchmesser des Außenumfangs der Klassierungskammern, a ist der Zwischenraumkoeffizient zwischen den Innenumfangsschaufeln in Form von (πd₁-Nt₁)/πd₁, und b ist der Zwischenraumkoeffizient zwischen den Außenumfangsschaufeln in Form von (πd₂-Nt₂ )/πd₂. Ferner ist t₁ die Dicke der Schaufeln 26 am Innenumfangsende und t₂ die Dicke am Innenumfangsende. Hieraus folgt, dass die Differenz zwischen dem Kreisumfangszwischenraum des Innenumfangsdurchmessers d₁ und dem Kreisumfangszwischenraum des Außenumfangsdurchmessers d₂ durch π(bd₂-ad₁)/N ausgedrückt werden kann. Ein beliebiger Durchmesser d zwischen dem Durchmesser d₂ und dem Durchmesser d₁ kann durch die folgende Gleichung 20 ermittelt werden, indem diese Differenz durch (d₂-d)/(d₂-d₁) proportional geteilt wird, und die vorstehende Gleichung 19 ergibt sich aus dem Term 20.
$\frac{π ({bd}_{2} - {ad}_{1})}{N} \cdot \frac{d_{2} - d}{d_{2} - d_{1}}$
Die Dicke t(d) der Schaufeln 26 wird als t(d) ={πd-N·E(d)}/N ausgedrückt, sodass sich t(d) aus der folgenden Gleichung 21 ergibt, wenn die Gleichung 19 in E(d) eingesetzt wird. $t (d) = \frac{π d}{N} - \frac{π}{N} \cdot {b \cdot d_{2} - \frac{b \cdot d_{2} - a \cdot d_{1}}{d_{2} - d_{1}} \times (d_{2} - d)}$
Mit den abgesehen von der Schaufeldicke gleichen Einstellwerten wie in Tabelle 4, mit jeweils a als 1 und b als 0,8 eingestellt, und mittels des Zwischenraums E(d) der Schaufeln an der durch die Gleichung 19 ermittelten Position des Durchmessers d wurden bezüglich der Schaufelhöhe T(d) durch die Gleichung 18 und der Dicke t(d) der Schaufeln durch die Gleichung 21 in einer Simulationsrechnung Berechnungswerte berechnet, die zusammen mit der Kreisbogenfläche A(d) und der Zentrifugaleffekt G in der folgenden Tabelle 7 dargestellt sind.

[Tabelle 7]

BERECHNUNGSWERTE
DURCHMESSERPOSITION	ZENTRIFUGALEFFEKT	KREISBOGENFLÄCHE	ZWISCHENRAUM ZWISCHEN SCHAUFELN	SCHAUFELHÖHE	LINEARGESCHWINDIGKEIT	SCHAUFELDICKE
d	G	A(d)	E(d)	T(d)	s	t(d)
m	-	m²	m	m	m/s	m
0.40	1398	0.00100	0.084	0.0119	0.00084	0.0209
0.35	1223	0.00114	0.076	0.0150	0.00073	0.0157
0.30	1049	0.00133	0.068	0.0195	0.00063	0.0105
0.25	874	0.00159	0.060	0.0265	0.00052	0.0052
0.20	699	0.00199	0.052	0.0381	0.00042	0.0000

Wie in den jeweiligen Ausführungsformen zum Ausführen des ersten bis dritten Verfahrens dargestellt, wird ein Rotor benötigt, der eine Schaufelform aufweist, durch die die Trennkorngröße in diametraler Richtung der Klassierungskammern konstant wird.
Die dargestellten Rotoren 23, 24 und 31 der jeweiligen Ausführungsformen werden in einer vertikal ausgerichteten Klassierungsvorrichtung verwendet, sie können aber ebenso auch in einer horizontal ausgerichteten Klassierungsvorrichtung verwendet werden.
[Erstes Ausführungsbeispiel]

Als Rotor in einer in 2 dargestellten Trockenklassierungsvorrichtung 3 wurde ein Rotor 42 der in 9 dargestellten Größe hergestellt, bei dem vierzig Schaufeln 41, deren Dicke am Außendurchmesser von 200 mm 5 mm und deren Dicke am Innendurchmesser von 165 mm 0 beträgt, wobei die Dicken die Gleichung 15 erfüllen, in Umfangsrichtung in einem bestimmten Abstand ausgehend vom Zentrum des Rotors strahlenförmig angeordnet wurden. Ein Material aus 73,5 kg/h schwerem Calciumcarbonat mit den in Tabelle 9 dargestellten physikalischen Eigenschaften, einer durchschnittlichen Korngröße D50 von 2,50 µm, einer maximalen Korngröße D100 von 13,20 µm und der in Tabelle 8 und 11 dargestellten Korngrößenverteilung, wurde zusammen mit 550 Nm³/h (0,152 Nm³/s) Luft der Klassierungsvorrichtung 3 zugeführt und gemäß den Einstellbedingungen basierend auf den Einstellwerten in Tabelle 10 und den Berechnungswerten in Tabelle 11 eine Klassierung durchgeführt. Dann wurde das in einem Gefäß 12 gesammelte Feingut einer Erhebung unterzogen, wobei das Messergebnis der Korngröße und deren Prozentsatz in der folgenden Tabelle 8 und 11 dargestellt ist. Das gemessene Feingut hatte eine durchschnittliche Korngröße D50 von 1,24 µm und eine D100 von 5,86 µm. Die Messung erfolgte mittels einer Laserdiffraktion/-Streulicht-Korngrößenverteilung-Messvorrichtung der Firma HORIBA, Ltd. (Handelsname LA-700). [Tabelle 8]

KORNGRÖSSE (µm)	HÄUFIGKEIT IM MATERIAL %	VERGLEICHSBEISPIEL 1 HÄUFIGKEIT FEINGUT %	AUSFÜHRUNGSEISPIEL 1 HÄUFIGKEIT FEINGUT %
0.296
0.339			0.00
0.389		0.00	0.11
0.445	0.00	0.17	0.57
0.51	0.11	0.27	1.15
0.584	0.21	0.48	1.95
0.669	0.40	0.87	3.21
0.766	0.79	1.60	5.06
0.877	1.49	2.86	8.41
1.005	2.62	4.75	10.73
1.151	4.14	7.05	12.28
1.318	5.77	9.15	12.46
1.51	7.06	10.34	11.25
1.729	7.69	10.35	9.22
1.981	7.69	9.48	7.06
2.269	7.32	8.27	5.25
2.599	6.90	7.13	3.92
2.976	6.59	6.10	2.76
3.409	6.45	5.29	1.95
3.905	6.42	4.48	1.30
4.472	6.36	3.76	0.80
5.122	6.07	2.95	0.40
5.867	5.39	2.14	0.11
6.72	4.30	1.42	0.00
7.697	2.98	0.81
8.816	1.77	0.29
10.097	0.90	0.00
11.565	0.43
13.246	0.17
15.172	0
17.377

[Tabelle 9]

SPEZIFISCHE OBERFLÄCHE	MITTLERE KORNGRÖSSE		REST BEIM 45 µm SIEBEN	SCHÜTTGEWICHT	DOP ABSORPTION	WEISSEGRAD	FEUCHTE
cm²/g	Aµm	Bµm	%	g/ml	ml/100 g	%	%
LUFTDURCH-LÄSSIGKEITS-VERFAHREN	LUFTDURCH-LÄSSIGKEITS-VERFAHREN	DURCHMESSER BEI 50% IN CUMULATIVER KORNGRÖSSEN-VERTEILUNG	JIS STANDARD SIEBEN	JIS K5101 STATISCHE METHOD	GEMÄSS JIS K5101 (DOP VERWENDUNG)	SPEKTROSKOPISCHER KOLORIMETER/ WEISSEGRADMESSER	JIS K0068
21,000	1.1	2.5	0	0.3	33	43	94

[Tabelle 10]

EINSTELLWERTE
DURCHMESSERPOSITION	DURCHFLUSS RATE	ANZAHL DER KLASSIERUNGSKAMMERN	ROTORDREHZAHL	VISKOSITÄT	SPEZIFISCHES PARTIKEL-GEWICHT	SPEZIFISCHES FLUID-GEWICHT	SCHAUFELHÖHE
d	Q	N	n	η	ρ₂	ρ₁	T
m	m³/s	-	rpm	kg/m·s	kg/m³	kg/m³	m
0.2000	0.153	40	7000	0.000018	2700	1.2	0.15
0.1942	0.153	40	7000	0.000018	2700	1.2	0.15
0.1883	0.153	40	7000	0.000018	2700	1.2	0.15
0.1825	0.153	40	7000	0.000018	2700	1.2	0.15
0.1767	0.153	40	7000	0.000018	2700	1.2	0.15
0.1708	0.153	40	7000	0.000018	2700	1.2	0.15
0.1650	0.153	40	7000	0.000018	2700	1.2	0.15

[Tabelle 11]

BERECHNUNGSWERTE
DURCHMESSERPOSITION	ZENTRIFUGALEFFEKT	SCHAUFELDICKE	KREISBOGENFLÄCHE	ZWISCHENRAUM ZWISCHEN SCHAUFELN	LINEARGESCHWINDIGKEIT	TRENNKORN-GRÖSSE
d	G	t(d)	A(d)	E(d)	s	D₁
m	-	m	m²	m	m/sec	µm
0.2000	5481	0.0050	0.00161	0.0107	2.38	2.31
0.1942	5321	0.0042	0.00166	0.0111	2.30	2.31
0.1883	5161	0.0033	0.00172	0.0115	2.23	2.31
0.1825	5001	0.0025	0.00177	0.0118	2.16	2.31
0.1767	4842	0.0017	0.00183	0.0122	2.09	2.31
0.1708	4682	0.0008	0.00189	0.0126	2.03	2.31
0.1650	4522	0	0.00194	0.0130	1.97	2.31

Die Trennkorngröße D₁ von 2,31 µm in Tabelle 11 ist die mittels der auf 5 mm eingestellten Dicke t(d) der Schaufel 41 am Außenumfang der Klassierungskammer ermittelte Trennkorngröße am Außenumfang der Klassierungskammer, und wurde durch Einsetzen der betreffenden Posten in Tabelle 10 in die Gleichung 6 in einer Simulationsrechnung ermittelt. Die Schaufeldicke t(d) an den jeweiligen Durchmesserpositionen in Tabelle 11 wurde durch Einsetzen der in radialer Richtung der Klassierungskammern konstant eingestellten Trennkorngröße D₁ und der betreffenden Posten in Tabelle 10 in die Gleichung 15 ermittelt, wobei mittels der Gleichung 15 der Innenumfangsdurchmesser bei t = 0 ermittelt wurde. Ferner wurde der Zentrifugaleffekt G durch Einsetzen der Rotordrehzahl n in Tabelle 10 in G = (d·n²)/(2×894), die Kreisbogenfläche A, mit t als t(d) in Gleichung 5, durch Einsetzen der zuvor ermittelten Schaufeldicke t(d) und der betreffenden Posten in Tabelle 10 in die Gleichung 5, die Lineargeschwindigkeit s durch Einsetzen der zuvor ermittelten Kreisbogenfläche A und der betreffenden Posten in Tabelle 10 in die Gleichung 3 und der Zwischenraum E(d) zwischen den Schaufeln mittels der Dicke t(d) und der Gleichung 14 jeweils ermittelt. Wie in Tabelle 8 dargestellt, betrug die maximale Korngröße 100 des Ausführungsbeispiels 1 zu diesem Zeitpunkt 5,867 µm.
[Vergleichsbeispiel 1]
Eine mit Ausnahme des Rotors den gleichen Aufbau wie die Klassierungsvorrichtung im Ausführungsbeispiel 1 aufweisende Klassierungsvorrichtung, die als Rotor der Klassierungsvorrichtung einen Rotor 44 mit dem gleichen Aufbau und der gleichen Größe wie der Rotor 42 in 9 hat, abgesehen davon, dass wie in 10 gezeigt, die Dicke der Schaufeln 43 konstant 5 mm beträgt, und das gleiche Material wie in dem Ausführungsbeispiel 1 wurden verwendet und unter den gleichen Bedingungen eine Klassierung durchgeführt. Tabelle 12 und Tabelle 13 zeigen die in der Simulationsrechnung verwendeten Posten und die Berechnungsergebnisse. Die Trennkorngröße D₁ in Tabelle 13 wurde durch Einsetzen der Posten in Tabelle 12 in die Gleichung 6, die Kreisbogenfläche A(d) durch Einsetzen der Posten in Tabelle 12 in die Gleichung 5, der Zentrifugaleffekt G durch Einsetzen der Rotordrehzahl in Tabelle 12 in G = (d·n²)/(2×894), die Lineargeschwindigkeit s durch Einsetzen der ermittelten Kreisbogenfläche A(d) und der betreffenden Posten in Tabelle 12 in die Gleichung 3 und der Zwischenraum E(d) zwischen den Schaufeln durch Einsetzen der Kreisbogenfläche A(d) und der Schaufelhöhe T in Tabelle 12 in E(d) = A(d)/T jeweils ermittelt.

Die Ergebnisse sind in Tabelle 8 und zusammen mit dem Ausführungsbeispiel 1 in 11 dargestellt. Im Vergleichsbeispiel 1 wurde die gleiche Messvorrichtung wie bei dem Ausführungsbeispiel 1 verwendet und mittels des gleichen Verfahrens wie bei dem Ausführungsbeispiel 1 die Korngröße gemessen, wobei die Korngröße des Feinguts, das in dem Behälter 12 in 2 gesammelt wurde, eine durchschnittliche Korngröße D50 von 1,79 µm und eine maximale Korngröße D100 von 8,81 µm hatte. [Tabelle 12]

EINSTELLWERTE
DURCHMESSERPOSITION	DURCHFLUSS RATE	SCHAUFELHÖHE	ANZAHL DER KLASSIERUNGSKAMMERN	ROTORDREHZAHL	VISKOSITÄT	SPEZIFISCHES PARTIKEL-GEWICHT	SPEZIFISCHES FLUID-GEWICHT	SCHAUFELDICKE
d	Q	T	N	n	η	ρ₂	ρ₁	t
m	m³/s	m	-	rpm	kg/m·s	kg/m³	kg/m³	m
0.2000	0.153	0.15	40	7000	1.8E-05	2700	1.2	0.005
0.1942	0.153	0.15	40	7000	1.8E-05	2700	1.2	0.005
0.1883	0.153	0.15	40	7000	1.8E-05	2700	1.2	0.005
0.1825	0.153	0.15	40	7000	1.8E-05	2700	1.2	0.005
0.1767	0.153	0.15	40	7000	1.8E-05	2700	1.2	0.005
0.1708	0.153	0.15	40	7000	1.8E-05	2700	1.2	0.005
0.1650	0.153	0.15	40	7000	1.8E-05	2700	1.2	0.005

[Tabelle 13]

BERECHNUNGSWERTE
ZENTRIFUGALEFFEKT	KREISBOGENFLÄCHE	ZWISCHENRAUM ZWISCHEN SCHAUFELN	LINEARGESCHWINDIGKEIT	TRENNKORN-GRÖSSE
G	A(d)	E(d)	s	D₁
-	m²	m	m/sec	µm
5481	0.00161	0.0107	2.38	2.31
5321	0.00154	0.0102	2.49	2.39
5161	0.00147	0.0098	2.61	2.49
5001	0.00140	0.0093	2.73	2.59
4842	0.00133	0.0089	2.88	2.70
4682	0.00126	0.0084	3.03	2.82
4522	0.00119	0.0080	3.21	2.95

Mittels einer Trockenklassierungsvorrichtung, die den Rotor in 9 aufweist, der derart hergestellt wurde, dass die Korngröße in den Klassierungskammern konstant ist und die Dicke der Schaufeln die Gleichung 15 erfüllt, und einer Klassierungsvorrichtung, die einen Rotor mit einer konstanten Dicke der Schaufeln aufweist, erfolgte der vorstehend beschriebene Vergleichsversuch, wobei sich wie in 11 dargestellt, die Korngrößenverteilung des Ausführungsbeispiels 1 gegenüber der Korngrößenverteilung des Vergleichsbeispiels 1 auf die linke Seite verschob, und mit zunehmender Verfeinerung die Trennschärfe zunahm und ein Einfallen von Grobgut abnahm.
[Ausführungsbeispiel 2]

Als Rotor 17 der Nassklassierungsvorrichtung in 3 wurde ein Rotor 47 der in 12 dargestellten Größe hergestellt, bei dem dreißig Schaufeln 46, deren Dicke am Außendurchmesser von 86 mm eine Dicke von 3 mm und deren Dicke am Innendurchmesser von 70,2 mm 0 beträgt, wobei die Dicken die Gleichung 15 erfüllen, in Umfangsrichtung in einem bestimmten Abstand ausgehend vom Zentrum des Rotors strahlenförmig angeordnet wurden. Als Material wurde eine Aufschlämmung aus sphärischem geschmolzenem Siliziumdioxid (Handelsname FB-5SDC) der Firma Denka Co., Ltd. verwendet, das als Korngröße eine mittlere Korngröße D50 von 5 µm und eine Korngröße D98 von 14 µm sowie die in Tabelle 14 und in Fig, 14 dargestellte Korngrößenverteilung aufweist, und in eine wässrige Hexametaphosphorsäurelösung von 0,2 Gew.-% gemischt wurde, mit dem basierend auf den Einstellungsbedingungen anhand der Einstellwerte in Tabelle 15 und der mittels den Einstellwerten in einer Simulationsrechnung ermittelten Berechnungswerten in Tabelle 16 ein 3-maliger Versuch ausgeführt wurde. Die Ergebnisse sind in der folgenden Tabelle 14 und in 14 dargestellt. Die pro Versuch in dem Tank 19 gesammelten Feingutaufschlämmungen wurden einer Erhebung unterzogen, wobei die Messung der jeweiligen Korngrößen ergab, dass die durchschnittliche Korngröße D50 2,7, 2,9 und 2,9 µm und die Korngröße D98 5,7, 6,6 und 6,8 µm betrug. Die Messung erfolgte mittels einer Laserdiffraktion-Korngrößenverteilung-Messvorrichtung der Firma Shimadzu, Corporation (Handelsname SALD-3100). [Tabelle 14]

KORNGRÖSSE (µm)	HÄUFIGKEIT IM MATERIAL %	VERGLEICHSBEISPIEL 2 HÄUFIGKEIT FEINGUT %		AUSFÜHRUNGSBEISPIEL 2 HÄUFIGKEIT FEINGUT %
KORNGRÖSSE (µm)	HÄUFIGKEIT IM MATERIAL %	^-est1	^-est2	^-est1	^-est2	^-est3
0.233	0	0	0	0	0	0
0.291	0	0	0	0	0	0
0.362	0	0	0.363	0.002	0.003	0
0.451	0.018	0.004	0.059	0.017	0.029	0.002
0.563	0.134	0.074	0.121	0.067	0.134	0.048
0.701	0.524	0.397	0.456	0.21	0.411	0.267
0.874	1.349	1.257	1.21	0.616	0.976	0.912
1.089	2.51	2.705	2.456	1.619	2.01	22
1.356	3.668	4.397	4.086	3.275	3.555	3.976
1.690	4.622	5.993	5.836	4.682	5.025	5.531
2.106	5.504	7.345	7.227	10.357	7.45	7.142
2.625	6.538	8.513	10.039	24.636	20.768	19.047
3.271	7.693	14.273	16.675	27.179	25.734	26.218
4.076	8.605	17.045	18.543	21.959	22.639	24.201
5.079	9.182	13.076	12.547	2.448	5.498	4.425
6.329	13.959	13.503	11.328	1.892	3.412	3.461
7.887	16.615	6.109	5.307	0.824	1.746	1.841
9.828	10.515	3.567	2.723	0.205	0.535	0.614
12.247	5.058	1.382	0.872	0.012	0.075	0.107
15.262	2.555	0.33	0.152	0	0	0.008
19.018	0.814	0.031	0	0	0	0
23.699	0.137	0	0	0	0	0

[Tabelle 15]

EINSTELLWERTE
DURCHMESSERPOSITION	DURCHFLUSS RATE	ANZAHL DER KLASSIERUNGSKAMMERN	ROTORDREHZAHL	VISKOSITÄT	SPEZIFISCHES PARTIKEL-GEWICHT	SPEZIFISCHES FLUID-GEWICHT	SCHAUFELHÖHE
d	Q	N	n	η	ρ₂	ρ₁	T
m	N m³/s	-	rpm	kg/m·s	kg/m³	kg/m³	m
0.0860	2.78E-06	30	4442	0.001	2300	1000	0.01
0.0834	2.78E-06	30	4442	0.001	2300	1000	0.01
0.0807	2.78E-06	30	4442	0.001	2300	1000	0.01
0.0781	2.78E-06	30	4442	0.001	2300	1000	0.01
0.0755	2.78E-06	30	4442	0.001	2300	1000	0.01
0.0728	2.78E-06	30	4442	0.001	2300	1000	0.01
0.0702	2.78E-06	30	4442	0.001	2300	1000	0.01

[Tabelle 16]

BERECHNUNGSWERTE
DURCHMESSERPOSITION	ZENTRIFUGALEFFEKT	SCHAUFELDICKE	KREISBOGENFLÄCHE	ZWISCHENRAUM ZWISCHEN SCHAUFELN	LINEARGESCHWINDIGKEIT	TRENNKORN-GRÖSSE
d	G	t(d)	A(d)	E(d)	s	D₁
m	-	m	m²	m	m/sec	µm
0.0860	949	0.00300	0.000060	0.0060	0.00154	1.52
0.0834	920	0.00250	0.000062	0.0062	0.00149	1.52
0.0807	891	0.00200	0.000065	0.0065	0.00144	1.52
0.0781	862	0.00150	0.000067	0.0067	0.00139	1.52
0.0755	833	0.00100	0.000069	0.0069	0.00134	1.52
0.0728	804	0.00050	0.000071	0.0071	0.00130	1.52
0.0702	775	0.00000	0.000073	0.0073	0.00126	1.52

Die Trennkorngröße D₁ in Tabelle 16 ist die am Außenumfang der Klassierungskammern mittels der auf 3 mm eingestellten Dicke t(d) der Schaufeln 46 ermittelte Trennkorngröße am Außenumfang der Klassierungskammer, die durch Einsetzen der betreffenden Posten in Tabelle 15 in die Gleichung 6 in einer Simulationsrechnung ermittelt wurde. Durch Einstellen der Trennkorngröße in radialer Richtung auf konstant 1,52 µm und Einsetzen dieser Trennkorngröße und der jeweiligen Posten in Tabelle 15 in die Gleichung 15 wurde die Schaufeldicke t(d) an der jeweiligen Durchmesserposition ermittelt, und ferner wurde mittels der Gleichung 15 der Innenumfangsdurchmesser d für t = 0 ermittelt. Der Zentrifugaleffekt G wurde durch Einsetzen der Rotordrehzahl n in Tabelle 15 in G = (d·n²)/(2×894), die Kreisbogenfläche durch Einsetzen der zuvor ermittelten Schaufeldicke t(d) und der betreffenden Posten in Tabelle 15 in die Gleichung 5, die Lineargeschwindigkeit s durch Einsetzen der zuvor ermittelten Kreisbogenfläche A und der betreffenden Posten in Tabelle 15 in die Gleichung 3 und der Zwischenraum E(d) zwischen den Schaufeln mittels der Dicke t(d) und der Gleichung 14 jeweils ermittelt. Wie in Tabelle 14 dargestellt, betrug D98 in dem Ausführungsbeispiel 2 zu diesem Zeitpunkt 5,7, 6,6 und 6,8 µm. [Tabelle 17]

EINSTELLWERTE
DURCHMESSERPOSITION	DURCHFLUSS RATE	SCHAUFELHÖHE	ANZAHL DER KLASSIERUNGSKAMMERN	ROTORDREHZAHL	VISKOSITÄT	SPEZIFISCHES PARTIKEL-GEWICHT	SPEZIFISCHES FLUID-GEWICHT	SCHAUFELDICKE
d	Q	T	N	n	η	ρ₂	P₁	t
m	Xm³/s	m	-	rpm	kg/m·s	kg/m³	kg/m³	m
0.0860	2.78E-06	0.01	30	4442	0.001	2300	1000	0.003
0.0834	2.78E-06	0.01	30	4442	0.001	2300	1000	0.003
0.0807	2.78E-06	0.01	30	4442	0.001	2300	1000	0.003
0.0781	2.78E-06	0.01	30	4442	0.001	2300	1000	0.003
0.0755	2.78E-06	0.01	30	4442	0.001	2300	1000	0.003
0.0728	2.78E-06	0.01	30	4442	0.001	2300	1000	0.003
0.0702	2.78E-06	0.01	30	4442	0.001	2300	1000	0.003

[Tabelle 18]

BERECHNUNGSWERTE
DURCHMESSERPOSITION	ZENTRIFUGALEFFEKT	KREISBOGENFLÄCHE	ZWISCHENRAUM ZWISCHEN SCHAUFELN	LINEARGESCHWINDIGKEIT	TRENNKORN-GRÖSSE
d	G	A(d)	E(d)	s	D₁
m	-	m²	m	m/sec	µm
0.0860	949	0.000060	0.0060	0.00154	1.52
0.0834	920	0.000057	0.0057	0.00162	1.58
0.0807	891	0.000055	0.0055	0.00170	1.64
0.0781	862	0.000052	0.0052	0.00179	1.71
0.0755	833	0.000049	0.0049	0.00189	1.79
0.0728	804	0.000046	0.0046	0.00200	1.88
0.0702	775	0.000043	0.0043	0.00213	1.97

[Vergleichsbeispiel 2]
Eine mit Ausnahme des Rotors den gleichen Aufbau wie die Klassierungsvorrichtung im Ausführungsbeispiel 2 aufweisende Klassierungsvorrichtung, die als Rotor der Klassierungsvorrichtung einen Rotor 45 mit dem gleichen Aufbau und der gleichen Größe wie der Rotor 47 in 12 hat, abgesehen davon, dass wie in 13 gezeigt, die Dicke der Schaufeln 48 konstant 3 mm beträgt, und das gleiche Material wie in dem Ausführungsbeispiel 2 wurden verwendet und unter den gleichen Bedingungen eine Klassierung durchgeführt.
Tabelle 17 und Tabelle 18 zeigen die in der Simulationsrechnung verwendeten Posten und die Berechnungsergebnisse. Die Trennkorngröße D₁ in Tabelle 18 wurde durch Einsetzen der Posten in Tabelle 17 in die Gleichung 6, die Kreisbogenfläche A(d) durch Einsetzen der Posten in Tabelle 17 in die Gleichung 5, der Zentrifugaleffekt G durch Einsetzen der Rotordrehzahl in Tabelle 17 in G = (d·n²)/(2×894), die Lineargeschwindigkeit s durch Einsetzen der ermittelten Kreisbogenfläche A(d) und der betreffenden Posten in Tabelle 17 in die Gleichung 3 und der Zwischenraum E(d) zwischen den Schaufeln durch Einsetzen der Kreisbogenfläche A(d) und der Schaufelhöhe T in Tabelle 17 in E(d) = A(d)/T jeweils ermittelt.
Das Ergebnis ist in Tabelle 14 und zusammen mit dem Ausführungsbeispiel 2 in 14 dargestellt. Bei dem Vergleichsbeispiel 2 wurde die gleiche Messvorrichtung wie bei dem Ausführungsbeispiel 2 verwendet und mittels des gleichen Verfahrens wie bei dem Ausführungsbeispiel 2 eine Korngrößenmessung 2-malig durchgeführt, wobei die Korngrößen des Feinguts, das in der dem in 3 dargestellten Gefäß 19 gesammelt wurde, eine mittlere Korngröße D50 von 3,3 und 3,5 µm und eine Korngröße D98 von 9,1 und 9,7 µm ergab.
Auch bei der Nassklassierungsvorrichtung zeigte die Korngrößenverteilung des Ausführungsbeispiels 2, wie in 14 zu erkennen ist, gegenüber der Korngrößenverteilung des Vergleichsbeispiels 2 in der Figur eine Verschiebung nach links, wobei die Verkleinerung der Korngröße und die Trennschärfe umfangreich verbessert und das Einfallen von Grobgut gesenkt werden konnte.
[Industrielle Anwendbarkeit]
Die Klassierungsvorrichtung der vorliegenden Erfindung kann in der gesamten Industrie, in der verschiedene Pulver eines Mikron- oder Submikron-Niveaus einem Trocken- oder Nassklassieren unterzogen werden, z. B. in der Metallindustrie, der Chemieindustrie, der pharmazeutischen Industrie, der Kosmetikindustrie, der Pigmente, der Lebensmittelindustrie, der Keramikindustrie usw. eingesetzt werden.
Bezugszeichenliste

1, 21, 26, 33, 41, 43, 46, 48: Schaufeln
2, 17, 23, 25, 31, 42, 44, 47: Rotor
9, 22, 27, 32: Klassierungskammern

Claims

Verfahren zum Klassieren von Feinpartikeln in einem Fluid, wobei eine Vielzahl von Schaufeln, die in Kreisumfangsrichtung in einem geeigneten Abstand vorliegen und strahlenförmig oder exzentrisch angeordnet sind, und ein Rotor mit Klassierungskammern zwischen den Schaufeln vorgesehen sind, durch die während ein in die Klassierungskammern einströmendes Fluid von der Außenumfangsseite zur Innenumfangsseite strömt, Partikel, die größer als eine Trennkorngröße sind, zur Außenumfangsseite und Partikel, die kleiner als die Trennkorngröße sind, zur Innenumfangsseite bewegt werden, dadurch gekennzeichnet, dass die Klassierung derart erfolgt, dass die Trennkorngröße im gesamten Radialbereich vom Außenumfang zum Innenumfang der Klassierungskammern unverändert ist.
Klassierungsvorrichtung, durch die das Klassierungsverfahren nach Anspruch 1 ausgeführt wird, dadurch gekennzeichnet, dass die Schaufeln eine konstante Höhe in der Drehwellenrichtung des Rotors haben und die Dicke in der Kreisumfangsrichtung zum Außenumfang hin dicker gebildet wird.
Klassierungsvorrichtung, durch die das Klassierungsverfahren nach Anspruch 1 ausgeführt wird, dadurch gekennzeichnet, dass die Schaufeln eine konstante Dicke in Kreisumfangsrichtung haben und die Höhe in Drehwellenrichtung des Rotors zum Innenumfang hin höher gebildet wird.
Klassierungsvorrichtung, durch die das Klassierungsverfahren nach Anspruch 1 ausgeführt wird, dadurch gekennzeichnet, dass die Höhe der Schaufeln in Drehwellenrichtung des Rotors zum Innenumfang hin höher gebildet wird, und die Dicke in Kreisumfangsrichtung zum Außenumfang hin dicker gebildet wird.
Klassierungsvorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Dicke t(d) der Schaufeln an der Position des Durchmessers d der Klassierungskammern mittels der nachstehenden Gleichung 15 ermittelt werden kann: $t (d) = \frac{1}{N} [π d - \frac{Q}{T} \times \frac{1}{D_{1}^{2}} \times \frac{2 \times 894}{d \cdot n^{2}} \times \frac{18 η}{9.8 (ρ_{2} - ρ_{1})}]$
wobei Q: die Durchflussmenge, N: die Anzahl der Klassierungskammern in Kreisumfangsrichtung, D₁: die Trennkorngröße, n: die Drehzahl des Rotors, η: die Viskosität des Fluids, ρ₁: das spezifische Gewicht des Fluids, ρ₂: das spezifische Gewicht der Partikel und T die Höhe (konstant) der Schaufeln ist.
Klassierungsvorrichtung nach Anspruch 5, wobei die Dicke t(d) der Schaufeln am Innenumfang der Schaufeln gleich Null ist.
Klassierungsvorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass sie einen Rotor aufweist, bei dem die Höhe T(d) der Schaufeln an der Position des Durchmessers d der Klassierungskammern die nachstehende Gleichung 11 erfüllt: $T (d) = \frac{Q}{π d - tN} \cdot \frac{1}{D_{1}^{2}} \cdot \frac{2 \times 894}{d \cdot n^{2}} \cdot \frac{18 η}{9.8 (ρ_{2} - ρ_{1})}$
wobei Q: die Durchflussmenge, N: die Anzahl der Klassierungskammern in Kreisumfangsrichtung, D₁: die Trennkorngröße, n: die Drehzahl des Rotors, η: die Viskosität des Fluids, ρ₁: das spezifische Gewicht des Fluids, ρ₂: das spezifische Gewicht der Partikel und t die Dicke der Schaufeln ist.
Klassierungsvorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Höhe T(d) der Schaufeln und die Dicke t(d) der Schaufeln an der Position des Durchmessers d der Klassierungskammern mittels der nachstehenden Gleichungen 18, 19 und 21 ermittelt werden kann: $T (d) = \frac{Q}{E (d) \cdot N} \cdot \frac{1}{D_{1}^{2}} \cdot \frac{2 \times 894}{d \cdot n^{2}} \cdot \frac{18 η}{9.8 (ρ_{2} - ρ_{1})}$
[Gleichung 19] $E (d) = \frac{π}{N} \cdot {b \cdot d_{2} - \frac{b \cdot d_{2} - a \cdot d_{1}}{d_{2} - d_{1}} \times (d_{2} - d)}$
$t (d) = \frac{π d}{N} - \frac{π}{N} \cdot {b \cdot d_{2} - \frac{b \cdot d_{2} - a \cdot d_{1}}{d_{2} - d_{1}} \times (d_{2} - d)}$
wobei a: der Zwischenraumkoeffizient (πd₁-Nt₁/πd₁ zwischen den Innenumfangsschaufeln, b: der Zwischenraumkoeffizient (πd₂-Nt₂)/πd₂ zwischen den Außenumfangsschaufeln, d₁: der Innenumfangsdurchmesser des Rotors, d₂: der Außenumfangsdurchmesser des Rotors, t₁: die Innenumfangsdicke der Schaufeln, t₂: die Außenumfangsdicke der Schaufeln, Q: die Durchflussmenge, N: die Anzahl der Klassierungskammern in Kreisumfangsrichtung, D₁: die Trennkorngröße, n: die Drehzahl des Rotors, η: die Viskosität des Fluids, ρ₁: das spezifische Gewicht des Fluids und ρ₂: das spezifische Gewicht der Partikel ist.