ES2966995T3 - Clasificador centrífugo con rueda de clasificador especial - Google Patents
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Abstract
Clasificador centrífugo (1) con una carcasa de clasificador (2) y una rueda clasificadora (7) que se desplaza en la carcasa de clasificador (2), comprendiendo la rueda clasificadora (7) un tambor clasificador (14), un eje de rueda clasificadora (11) que forma su eje de giro, y en el que la carcasa del clasificador (2) presenta al menos una salida de material grueso (8), estando dispuesto en la zona de al menos una salida de material grueso (8) un elemento guía (28), estando el elemento guía (28) a una distancia X de la superficie interior de la sección circunferencial de la carcasa del clasificador del tambor clasificador (14) y está diseñado de tal manera que el material clasificador, que fluye a lo largo de dicha superficie lateral interior con una distancia radial <= fluye a lo largo de una distancia radial >. (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)
Description
DESCRIPCIÓN
Clasificador centrífugo con rueda de clasificador especial
La invención se refiere a un clasificador centrífugo.
Técnica anterior
Los clasificadores centrífugos se conocen en diferentes modelos en el estado de la técnica.
El núcleo de cada clasificador centrífugo lo forma un tambor de clasificador que gira a alta velocidad dentro de un espacio de clasificador con forma de tambor.
El tambor de clasificador está agujereado, perforado, respectivamente provisto de alguna otra manera de una estructura de tamiz por el lado de la envoltura. Por la salida de material fino se aspira aire de clasificador. De este modo se forma un flujo continuo de aire de clasificador. Este ingresa al espacio de clasificador generalmente junto con el material de clasificación a través de la entrada de material de clasificación. Allí, el tambor clasificador arremolina el flujo de aire de clasificador, que está cargado con el material de clasificación, para formar una especie de flujo ciclónico. Éste rota primeramente afuera alrededor del tambor de clasificador e ingresa finalmente al interior del tambor de clasificador a través de la envoltura agujereada de ese. Desde allí, el flujo de aire de clasificador se evacúa fluyendo a la salida de material fino que se encuentra a continuación de al menos una cara frontal de la rueda de clasificador.
En esta operación, los clasificadores centrífugos aprovechan el hecho de que las partículas del material de clasificación más grandes y que presentan más masa se centrifugan por medio de las fuerzas centrífugas definitivamente hacia fuera cuando el material de clasificación rota en el flujo ciclónico en el espacio de clasificador. En cambio, las partículas más pequeñas, de poca masa y, por lo tanto, que a igual velocidad angular solo están sometidas a fuerzas centrífugas más reducidas son separadas del flujo ciclónico por el aire de clasificador que se evacúa hacia dentro y aspiradas al interior del tambor de clasificador para descargarlas luego junto con el flujo de aire de clasificador.
El mercado exige cada vez más clasificadores con alto caudal, en los que en lo posible se aumente la calidad de clasificación o al menos se la mantenga.
Una posibilidad de aumentar el caudal de un clasificador centrífugo genérico consiste en agrandar el diámetro de la rueda de clasificador y, por consiguiente, dejar rotar la rueda de clasificador con un mayor número de revoluciones -dado que a igual número de revoluciones nominal el simple agrandamiento del diámetro de rueda de clasificador tiene por resultado que el material fino a obtener pasa a ser más grueso.
Sin embargo, el aumento del número de revoluciones lleva a que los equipos sean técnicamente más complicados, deban balancearse en forma más precisa y sean más costosos en el mantenimiento.
El documento DE 694739 C divulga un clasificador centrífugo según el preámbulo de la reivindicación 1, se refiere a un clasificador neumático para clasificar material granular fino o en forma de sémola fina con carga por disco esparcidor, en el que en la pared de la cámara de clasificación, es decir, del espacio interno que se encuentra encima del disco esparcidor, están dispuestas aberturas provistas de compuertas a través de las cuales ingresa a la cámara de clasificación en dirección tangencial una parte del aire desempolvado del espacio separador.
El documento EP 1004366 A2 se refiere a un clasificador neumático para clasificar material granular en tres fracciones. El documento DE 25 51 457 A1 se refiere a un dispositivo para separar material grueso y material fino en el campo centrífugo que se compone de un cuerpo hueco cilíndrico con un tubo alimentador de fluido-material de clasificación que desemboca tangencialmente en una línea helicoidal en un extremo de la envoltura, al menos de un tubo de salida de material fino dispuesto axialmente y un tubo de salida, de material grueso, que sale tangencialmente y está colocado en el otro extremo de la envoltura.
El problema en el que se basa la invención
La invención está dedicada al problema de crear un clasificador centrífugo que pueda balancearse más fácilmente, respectivamente mejor, y que sea de mantenimiento más fácil y que ofrezca la posibilidad de lograr una mejor calidad de la clasificación.
La solución según la invención
Según la invención, la solución se realiza mediante un clasificador centrífugo con las características de la primera reivindicación principal.
Se trata de un clasificador centrífugo con una carcasa de clasificador -que en general es fija con respecto a la cimentación- y una rueda de clasificador que rota en la carcasa de clasificador. La carcasa de clasificador posee al menos una entrada de material de clasificación, al menos una entrada de aire de clasificación, al menos una salida de material grueso, así como al menos una, generalmente una primera y una segunda salida de material fino. A través de la(s) última(s) se extrae generalmente también el aire de clasificador que se aspira, respectivamente se alimenta, al menos a través de la entrada de material de clasificación. El aire de clasificador se succiona preferiblemente a través del clasificador centrífugo mediante un soplador externo que aspira por el lado de la salida de material fino.
La rueda de clasificador está formada por un tambor de clasificador y un árbol de rueda de clasificador que soporta el tambor de clasificador. Idealmente, el árbol de rueda de clasificador rota alrededor de un eje horizontal imaginario. La superficie lateral del tambor de clasificador está perforada de tal manera que en la operación pone en rotación el material de clasificación que en el lado externo de la envoltura impacta sobre el tambor de clasificador, en la que eventualmente puede haber otros medios auxiliares para producir la rotación. Por lo general puede decirse que, entre otros, el tambor de clasificador pone en rotación, respectivamente continúa acelerando, el material de clasificación. El material de clasificación tiene una cierta velocidad base de traslación ya en el ingreso a la máquina, cambiando en este respecto la dirección durante el ingreso. La superficie lateral del tambor de clasificador está perforada de tal manera que el aire de clasificación la atraviesa en dirección radialmente hacia dentro.
En este caso, las salidas de material fino están dispuestas en los dos extremos frontales del tambor de clasificador, con lo que a través de la respectiva superficie frontal libre del tambor de clasificador escapa una mezcla de material fino-aire de clasificación del interior del tambor de clasificador a la respectiva salida de material fino. Por analogía rige lo mismo cuando está prevista solo una salida de material fino.
Según la invención está previsto que el árbol de rueda de clasificador esté compuesto por dos partes que no están unidas entre sí directamente en forma portante. En este caso, la primera parte del árbol de rueda de clasificador se extiende de un primer cubo, que soporta el tambor de clasificador en la zona de su primera cara frontal, hacia fuera, alejándose del tambor de clasificador. La segunda parte del árbol de rueda de clasificador se extiende de un segundo cubo, que soporta el tambor de clasificador en la zona de su segunda cara frontal, en sentido opuesto hacia fuera, también alejándose del tambor de clasificador.
Para la clarificación terminológica debe observarse primeramente lo siguiente:
El término “no unido entre sí directamente" significa en el sentido de la invención que no tiene lugar un arrastre de fuerza directo de una parte de árbol a la otra -a diferencia de partes de árbol unidas una a otra directamente por bridas, manguitos de unión o, p. ej., acopladas directamente una a la otra mediante un dentado Hirth. Por consiguiente, las dos partes de árbol están dispuestas distanciadas espacialmente una de otra. Entre ellas se encuentra el tambor de clasificador. La distancia entre las dos partes de árbol es por lo general de al menos un 80 % de la longitud del tambor de clasificador. Este es autoportante y salva la distancia entre las dos partes de árbol haciendo allí prácticamente las veces de árbol hueco.
El término "material fino" en su sentido más amplio no lleva originalmente primeramente ninguna restricción intrínseca de tamaño. Sin embargo, el término "material fino" tiene -momentáneamente en forma opcional- también un significado más ajustado e indica entonces un producto tal de partículas ultrafinas en el que el 98 % de las partículas presentan un diámetro medio de menos de 6 pm e idealmente hasta de menos de 3 pm.
La configuración según la invención tiene las siguientes consecuencias:
Por el hecho de que en el interior del tambor de clasificador ya no rota un árbol, cuyo desequilibrio se encuentra en otro lugar que el desequilibrio del tambor de clasificador es posible realizar el balanceo fino de la rueda de clasificador de mejor forma y más sencillamente. Por lo tanto, está predestinado para un mayor número de revoluciones y tiende a menos vibraciones.
A ello se añade que con la supresión del árbol de rueda de clasificador que hasta ahora atravesaba centralmente en el interior del tambor de clasificador se dispone de una sección transversal de flujo libre significativamente más grande para la mezcla de aire de clasificador y de material fino. Mientras que el aire de clasificador cargado con el material fino ingresa a una velocidad de 13 a 17 m/s a través de la estructura de tamiz del rodillo de clasificador al interior de este, la velocidad de flujo del aire de clasificador cargado con el material fino se lentifica a 2 a 6 m/s por la medida según la invención directamente delante de la salida de material fino. De este modo se reduce la tendencia del material fino a aglomerarse, es decir, a formar grumos, por arremolinamiento en el aire de clasificador.
Además, el mantenimiento periódico de la rueda de clasificador pasa a ser significativamente más sencillo. Ya no existe el árbol de una sola pieza que debido a su gran longitud es extremadamente difícil de manejar -en particular cuando se lo debe manipular para sacar un tambor de clasificador de una o varias piezas y volver a deslizar encima y posicionar la pieza de recambio para fijarla finalmente por medio de apriete de una conexión roscada que generalmente se encuentra difícilmente accesible en la ranura anular entre el tambor de clasificador y el árbol de clasificador.
A ello se le añade que por la configuración según la invención generalmente también se mejora la calidad de la clasificación porque la sección transversal de flujo libre dentro del tambor de clasificador pasa a ser más grande. Un efecto generalmente acompañante de ello consiste en que se mejora el transporte de las partículas finas. Después de pasar por la envoltura de tambor en forma de tamiz, las partículas finas tienen más lugar en el interior del tambor de clasificador y, por consiguiente, aparece menos aglomeración después de la clasificación.
Otro problema, en el que se basa la invención
La invención está dedicada, aparte de lo dicho anteriormente, a crear un clasificador centrífugo que logre un resultado de clasificación mejorado aun más cualitativamente.
La otra solución según la invención
Según la invención, la solución se realiza mediante un clasificador centrífugo con las características de la segunda reivindicación principal. Para este se solicita, por un lado, una protección independiente, sin referencia a otras reivindicaciones. Por otro lado, se solicita para ese una protección también en combinación con la primera reivindicación principal, por lo cual se convierte en subreivindicación.
En su forma más amplia, la reivindicación mencionada precedentemente propone como solución un clasificador centrífugo en el que en la zona de la al menos una salida de material grueso está dispuesto un órgano conductor de una o varias piezas. El órgano conductor está dispuesto a una distancia mínima X de la superficie lateral interna de la sección de carcasa de clasificador que envuelve el tambor de clasificador. Está diseñado de tal manera que el material de clasificación que fluye a lo largo de dicha superficie lateral interna con una distancia radial < X elude el órgano conductor y luego se descarga en forma centrífuga a la salida de material grueso. Aparte de ello, el órgano conductor está diseñado de tal manera que en cualquier caso una parte del material de clasificación que fluye a lo largo de dicha superficie lateral interna con una distancia radial > X se desvía en dirección radialmente hacia dentro hacia el tambor de clasificador y de este modo se acerca a la rueda de clasificador, en general más que solo insignificantemente.
Para la clarificación terminológica debe observarse primeramente lo siguiente:
La distancia mínima X se mide en dirección radial. Indica la distancia que mantiene el borde delantero del órgano conductor, que es alcanzado en primer lugar por el flujo de material de clasificación cuando este impacta sobre el órgano conductor, de la superficie lateral interna que delimita el espacio de clasificador.
Existe una elusión en el sentido de la invención si un material de clasificación pasa por el órgano conductor sobre el lado radialmente externo de ese, sin recibir de la rueda de clasificador un impulso que cambie, respectivamente cambie sustancialmente, la trayectoria.
La configuración según la invención tiene las siguientes consecuencias:
Un material de clasificación que fluye a lo largo de dicha superficie lateral interna con una distancia radial < X es material grueso que ya se ha separado de la mejor manera posible del material fino y, por lo tanto, está maduro para eliminarlo del proceso de clasificación. Elude el órgano conductor y llega sin perturbaciones a la salida de material grueso. Dado que aquí se suprime el efecto de apoyo de la superficie lateral interna, el material grueso que llega se descarga a la salida de material grueso por medio de las fuerzas centrífugas que lo atacan. Dado que el material grueso llega a la salida de material grueso sobre el lado de bajo flujo, es decir sobre el lado de sotavento del órgano conductor, no existe peligro de que una parte del material grueso se retorne en forma involuntaria nuevamente al espacio de clasificador por medio de arremolinamientos.
En cambio, una parte del material de clasificación que fluye a lo largo de dicha superficie lateral interna con una distancia radial > X se desvía y retorna por centrifugado en dirección al tambor de clasificador 14. De este modo se impide que el material de clasificación que ya ha llegado a estar relativamente cerca de la abertura libre que conduce a la salida de material grueso, pero que, sin embargo, aún no ha finalizado el proceso de clasificación, sea descargado prematuramente a la salida de material grueso por las fuerzas centrífugas y los remolinos que se presentan en la zona cercana de dicha abertura libre. Porque de esta manera se le extraería al proceso de clasificación material fino que en realidad aún es separable, lo cual empeoraría el resultado de clasificación. En lugar de ello tiene lugar otra clasificación del material de clasificación retornado por centrifugado en dirección hacia el tambor de clasificador, en el curso del cual el material fino arrastrado todavía hasta ahora por el material grueso recibe la oportunidad de separarse de este.
Posibilidades opcionales de perfeccionamiento de las invenciones
Preferiblemente, el órgano conductor tapa parcialmente la salida de material grueso, respectivamente su sección transversal libre, que se bifurca hacia la salida de material grueso. Preferiblemente se tapa más del 35 % y mejor aun más del 50 % de dicha sección transversal libre.
De esta manera, el órgano conductor le confiere un tamaño sumamente efectivo a la zona de sotavento ya mencionada anteriormente e impide esencialmente que se produzca una descarga prematura de material de clasificación a la salida de material grueso.
Son particularmente preferidas las construcciones en las que en la salida de material grueso se alimenta aire de clasificador adicional que escapa mediante el tambor de clasificador a la salida de material fino. Este aire de clasificador adicional podría denominarse aire de apoyo actuante en la zona de la salida de material grueso que se encarga -en particular en combinación con dicho órgano conductor- de que el material de clasificación no se descargue prematuramente a la salida de material grueso. Es particularmente preferible si dicho aire de clasificación no solo se aspira pasivamente, sino que se lo insufla activamente mediante un soplador correspondiente o de una red de aire comprimido. Es favorable si la relación NL/ND entre la longitud útil NL del tambor de clasificador y el diámetro máximo útil ND del tambor de clasificador es > 2 e idealmente > 2,3. Si está el caso óptimo de una NL/N<d>= 2,5, entonces un tambor de clasificador, cuya longitud útil es de 2.000 mm, tiene un diámetro útil de 800 mm. La longitud útil del tambor de clasificador es en este caso la longitud sobre la que se extiende este paralelo al eje de rotación L libremente a través del espacio de clasificador. El diámetro útil es el diámetro externo máximo del tambor. Formaciones reotécnicamente irrelevantes, que puramente se encuentran más hacia fuera localmente (p. ej., bridas) no se tienen en cuenta en este caso en el cálculo del diámetro externo máximo.
Por medio de la construcción de un tambor de clasificador pronunciadamente largo puede aumentarse el caudal, sin agrandar el diámetro nominal de ese. Porque a medida que aumenta la longitud se agranda la superficie de pasaje mediante la cual el material fino del espacio de clasificador puede aspirarse al interior del tambor de clasificador. Dado que el diámetro nominal del tambor de clasificador no se agranda, el resultado de clasificación no se influencia negativamente. En particular no se produce un ingreso incrementado de granos más gruesos al material fino obtenido, que tendría que compensarse por medio de otras medidas.
Al mismo tiempo, un tambor de clasificador más largo en dirección axial conduce, con, por lo demás, iguales parámetros (diámetro, número de revoluciones y cantidad de aire) tendencialmente a una clasificación más fina, dado que debido a la sección transversal de entrada de flujo más grande disminuye la velocidad de pasaje radial del aire a través de la envoltura en forma de tamiz. Debido a ello pueden aspirarse tendencialmente solo partículas más finas bajo superación de las fuerzas centrífugas que las atacan.
Es particularmente favorable configurar el clasificador centrífugo de tal manera que al menos una, preferiblemente ambas partes del árbol de rueda de clasificador estén apoyadas fuera del espacio de material de clasificación. Los rodamientos dispuestos hasta ahora en el espacio de clasificador propiamente dicho debían protegerse con mucho gasto de la atmósfera turbulenta y, por lo tanto, fuertemente invasiva y abrasiva en el espacio de clasificador. Ya una disposición fuera del espacio de clasificador, p. ej., en la zona de la salida de material fino, a través de la cual el flujo es mucho menos turbulento, aporta aquí una mejora. El máximo de mejora se alcanza si los cojinetes están dispuestos completamente fuera de cualquier atmósfera cargada de polvo fino, o sea, también fuera de la salida de material fino, bien accesibles sobre el lado que mira opuesto al espacio de clasificador. Aquí alcanzan vidas útiles medias significativamente más prolongadas, lo cual es una ventaja determinante en el caso de números de revoluciones altos.
Se ha demostrado como particularmente favorable si de la superficie lateral interna del tambor de clasificador sobresalen radialmente hacia dentro paletas que influyen sobre el movimiento del aire de clasificador, en particular conducen el aire de clasificador e intensifican su rotación. En este contexto debe considerarse que la rotación del aire de clasificador en el interior del tambor de clasificador disminuye la presión que es necesaria para transportar el material fino en dirección de las salidas frontales.
En este caso es particularmente favorable si el anillo intermedio, que se tratará en detalle más adelante, destinado en particular para el medio del tambor de clasificador presenta paletas del tipo mencionado que sobresalen de su superficie lateral interna radialmente hacia dentro.
Idealmente, de la superficie lateral interna del tambor de clasificador sobresalen en dirección circunferencial radialmente hacia dentro anillos de apoyo cerrados en sí mismos. Por medio de anillos de apoyo de este tipo se soporta el tambor de clasificador, que frecuentemente es bastante largo y, sin embargo, es de pared relativamente delgada, en determinadas distancias y de este modo se impide que a un número de revoluciones extremadamente alto se ensanche hacia fuera en forma de tambor y, al hacerlo, posiblemente hasta se sobrecargue o inclusive falle.
Es particularmente conveniente si dichos los anillos de apoyo se forman por pares a partir de bridas orientadas radialmente hacia dentro con las que los elementos de tambor de clasificador, que se expondrán en el siguiente párrafo, se unen uno a otro mediante bridas.
Preferiblemente, el tambor de clasificador se compone de varios, preferiblemente al menos cuatro elementos de tambor de clasificador. Estos están dispuestos uno tras otro a lo largo del eje de rotación en común y unidos uno a otros, preferiblemente atornillados uno a otro.
Es particularmente favorable si los múltiples elementos de tambor de clasificador se componen de dos grupos de en cada caso elementos de tambor de clasificador iguales, dado que los costos de producción pueden disminuirse por medio de partes iguales. Bajo determinadas circunstancias puede lograrse una modularización rentable hasta para series completas, por ejemplo, equipando clasificadores centrífugos más grandes con un tambor de clasificador que esté compuesto por dos juegos de, por una parte, dos y, por otra parte, tres elementos de tambor de clasificador constructivamente iguales, en lugar de dos juegos de dos elementos de tambor de clasificador constructivamente iguales cada uno.
Idealmente está instalado en el medio del tambor de clasificador un anillo intermedio entre dos elementos de tambor de clasificador. El anillo intermedio presenta -preferiblemente en su superficie lateral externa- uno o varios huecos para alojar un cuerpo de masa de balanceo, en general en forma de una ranura para balanceo.
Un anillo de apoyo adicional de este tipo puede soportar y proteger contra sobresolicitación en forma muy efectiva justamente la zona del medio del tambor de clasificador particularmente solicitada por las fuerzas centrífugas.
Otra posibilidad de perfeccionamiento de la invención consiste en que el tambor de clasificador presente un labio deflector en sus extremos frontales, directamente en la transición a la salida de material fino. Ese se extiende en forma oblicua radialmente hacia dentro -preferiblemente en un ángulo de 35o a 50°. El labio deflector impide que se establezca por el camino más corto, casi una especie de "cortocircuito", un flujo de aire de clasificador no deseado que fluya sobre la cara frontal del tambor de clasificador directamente desde su envoltura a la salida de material fino. Porque un flujo de aire de clasificador no deseado de este tipo introduce, bajo determinadas circunstancias, solo material de clasificación clasificado en forma incompleta en la salida de material fino y causa de este modo una especie de “cortocircuito” parcial.
Preferiblemente, los discos de rueda que unen el tambor de clasificador con la rueda de clasificador se componen de una llanta que está unida a un casquillo de cubo mediante al menos dos, mejor al menos tres radios.
Es particularmente favorable si la llanta conforma una superficie lateral interna que se ensancha en forma de cono hacia la salida de material fino -a saber, no solo en el sentido de un chanfle usual en la ingeniería mecánica, sino sobre al menos un 25 %, mejor al menos un 45 % de la extensión de la llanta en dirección del eje de rotación. De este modo se mejora el guiado del aire de clasificador cargado con el material fino allí, donde sale de la cara frontal del tambor de clasificador, a alta velocidad, a la salida de material fino. De este modo se impide que se produzcan aquí fuertes arremolinamientos debido a un cambio demasiado abrupto de la sección transversal de flujo libre, respectivamente una desviación abrupta, en el caso de alta velocidad de flujo. Porque los arremolinamientnos demasiado fuertes en ese lugar pueden causar que una parte del material fino llevado por el aire de clasificador que fluye hacia fuera se deposite prematuramente y se acumule en forma perjudicial, en lugar de ser descargado completamente por el aire de clasificador que se está evacuando.
En el marco de un perfeccionamiento particularmente preferido está previsto que la longitud del casquillo de cubo sea más grande en dirección del eje de rotación que la longitud de la llanta del disco de rueda. De esta manera puede lograrse un anclaje de las partes de árbol de rueda de clasificador según la invención que sea particularmente fijo y rígido, y que no tienda a vibraciones permanentes o al menos a desequilibrios temporales (por ejemplo, al pasar la zona de número de revoluciones subcrítico durante el arranque). Idealmente, la longitud del casquillo de cubo en dirección del eje de rotación es al menos un 30 %, mejor al menos un 50 % más grande que la correspondiente longitud de la llanta.
Otra opción particularmente favorable consiste en que la primera y la segunda parte del árbol de rueda de clasificador conformen en cada caso una brida de disco sobresaliente radialmente hacia fuera. Esta brida de disco está apoyada preferiblemente con toda su superficie contra la superficie anular frontal que mira hacia el interior del tambor de clasificador y que está asignada a esa parte del árbol de rueda de clasificador. La brida de disco está atornillada preferiblemente al casquillo de cubo, lo cual asegura, no en forma menor, una rigidez adicional.
Otras posibilidades de configuración, otros efectos técnicos y otras ventajas se obtienen del ejemplo de fabricación que se describe a continuación en base a las figuras.
Lista de figuras
La figura 1 muestra una vista en perspectiva oblicuamente desde arriba y afuera sobre un clasificador centrífugo según la invención.
La figura 2 muestra una sección longitudinal media perpendicular al eje de rotación a través del clasificador centrífugo según la figura 1.
La figura 3 muestra una sección a lo largo del eje de rotación a través del clasificador centrífugo según la figura 1
La figura 4 muestra una vista de frente sobre la superficie de sección de la figura 3.
La figura 5 muestra una vista frontal sobre la superficie de sección de la figura 2.
La figura 6 muestra una vista total del clasificador centrífugo según la invención.
La figura 7 muestra una ampliación de recorte de la figura 2 en la zona del medio, en la que, sin embargo, aquí el anillo intermedio está equipado opcionalmente con paletas.
La figura 8 muestra una ampliación de recorte de la figura 5.
La figura 9 muestra un recorte de cómo puede ser el aspecto de un sello según la invención.
La figura 10 muestra lo mismo que la figura 9 frontalmente de adelante.
Ejemplo de fabricación
El principio de funcionamiento del clasificador centrífugo
El principio de funcionamiento básico de un clasificador centrífugo, según el cual también trabaja el clasificador centrífugo según la invención, ya se explicó en la introducción de la descripción. Se remite a ello para evitar repeticiones,
La carcasa de clasificador
La figura 1 da una primera vista general sobre un ejemplo de fabricación preferido del clasificador centrífugo 1 según la invención.
Puede reconocerse bien aquí la carcasa de clasificador 2. En esta rota una rueda de clasificador no mostrada por la figura 1.
Preferiblemente, la carcasa de clasificador 2 se divide por medio una brida horizontal 3 en una parte superior 2a y una parte inferior 2b. La parte superior 2a puede soltarse entonces preferiblemente como un todo y desmontarse completamente o al menos abrirse hacia arriba alrededor de la bisagra 4 y su eje de pivotación de bisagra S. De este modo se obtiene un fácil acceso de mantenimiento al espacio de clasificador que debería limpiarse ventajosamente por turnos o, en la operación por lotes, después de cada lote.
En el espacio de clasificador 10 que delimita la carcasa de clasificador 2 en su interior rota una rueda de clasificador, que enseguida se describirá en detalle, alrededor del eje de rotación L. La rueda de clasificador puede reconocerse bien en la figura 3 y está marcada allí con el número de referencia 7.
Como se ve, el clasificador centrífugo está fabricado ventajosamente como clasificador horizontal. Esto significa que el eje de rotación L, alrededor del cual rota la rueda de clasificador 7, es horizontal en el estado listo para operar.
De esta manera se reduce la solicitación de los rodamientos sobre los que está apoyada la rueda de clasificador del clasificador centrífugo para mantener la rueda de clasificador completamente o esencialmente libre de juego. Esto es importante con los números de revoluciones altos a los que están sometidos los rodamientos, dado que la rueda de clasificador rota preferiblemente a una velocidad perimetral entre 50 m/s y 150 m/s. El motivo para ello es que los rodamientos soportan ya de fábrica, con un eje de rotación L horizontal, esencialmente la misma carga sobre cada lado de la rueda de clasificador. En cambio, en una rotación de la rueda de clasificador alrededor de un eje vertical es más dificultoso de realizar una solicitación uniforme de cojinetes.
Encima de la rueda de clasificador, la carcasa de clasificador 2 posee una entrada de material de clasificación 5. Mediante esta entrada de material de clasificación 5 (flecha grande negra) se alimenta el material de clasificación, formado por material grueso y fino mezclados, al espacio de clasificación. Por lo general, la entrada de material de clasificación 5 hace al mismo tiempo las veces de entrada de aire de clasificación. Por consiguiente, a través de esta entrada de material de clasificación 5 ingresa también al menos la mayor parte del aire de clasificador al espacio de clasificador. Debido a la configuración de la invención, que se describirá en detalle, de la rueda de clasificador, que en lo que respecta a la técnica de flujo es particularmente favorable, es posible por primera vez en el marco de la invención incrementar la relación producto-aire. Para el clasificador según la invención es de al menos 0,5 kg, mejor al menos 0,75 kg de material de clasificación por metro cúbico de aire de clasificación. El límite superior opcional se encuentra en 1 kg de material de clasificación por metro cúbico de aire de clasificación. Dicha mezcla de material de clasificación y aire de clasificación ingresa fluyendo preferiblemente esencialmente en dirección tangencial. Un ingreso orientado de este modo apoya la circulación, que genera el efecto de clasificación, del material de clasificación en el espacio de clasificador. Como se ve, la entrada de material de circulación 5 se extiende, vista en dirección del eje de rotación L, sobre la mayor parte de la longitud del espacio de clasificador.
En ambos extremos frontales del espacio de clasificador, la carcasa de clasificador 2 posee en cada caso una salida de material de clasificación 6. A través de esta se descarga el material fino ya terminado de clasificar. La descarga generalmente tiene lugar mediante el aire de clasificador que también se extrae a través de la salida de material fino 6. Como se ve, el material fino se extrae preferiblemente en dirección tangencial, lo cual está simbolizado por las dos flechas blancas pequeñas.
La carcasa de clasificador 2 posee una salida de material grueso 8 que generalmente está dispuesta completamente debajo de la rueda de clasificador 7. Esta salida de material grueso está simbolizada en la figura 1 por medio de una flecha blanca grande.
Preferiblemente, a través de la salida de material grueso 8, respectivamente la alimentación de aire auxiliar 9 dispuesta allí, se insufla adicionalmente una cierta porción de aire de clasificador al espacio de clasificador mediante un soplador no representado figurativamente. Esta alimentación de aire auxiliar está simbolizada en la figura 1 por medio de una flecha negra pequeña. De este modo se vuelve de vuelta a transportar al espacio de clasificador material fino que se cayó accidentalmente a la zona de la salida de material grueso o que corre el riesgo de caer accidentalmente a esa zona. Esto lleva a una mejora determinante de la calidad del resultado de clasificación.
Otros detalles se reconocen muy bien en base a la figura 2 que muestra una sección en dirección vertical a través de la zona del medio del clasificador y que debe verse en visión de conjunto con la figura 3.
Aquí se reconoce bien la parte recortada de la entrada de material de clasificación 5, la salida de material fino 6 que se encuentra detrás en dirección del eje de rotación L y la salida de material grueso 8 que se encuentra debajo, hacia dentro de cuya abertura libre sobresale el órgano conductor 28. Se reconoce bien también cómo la carcasa de clasificador 2 conforma un espacio de clasificador 10 en la forma de un tambor esencialmente cilíndrico que aquí es horizontal. En este tambor circula la rueda de clasificador 7 a distancia A considerable de la superficie lateral interna del tambor. La distancia A se encuentra preferiblemente entre un 25 % y un 65 % del diámetro externo de la rueda de clasificador 7.
En casos particularmente preferidos, se encuentra entre un 32 % y un 40 % del diámetro externo de la rueda de clasificador 7.
La rueda de clasificador
La rueda de clasificador 7 según la invención y su estructura exacta pueden explicarse de la mejor manera en base a las figuras 6 y 7.
La rueda de clasificador 7 se compone esencialmente de un tambor de clasificador 14 con un árbol de rueda de clasificador 11 que forma su eje de rotación.
Como se reconoce inmediatamente en base a la figura 6, el árbol de rueda de clasificador 11 se caracteriza por el hecho de que no atraviesa completamente la rueda de clasificador 7. En lugar de ello, el espacio interno de su tambor de clasificador 14 queda libre delante de aquel, sobre al menos un 80 % de su longitud, medido en dirección del eje de rotación L. En esta zona, el tambor de clasificador 14 adopta la función portante de la sección del árbol de rueda de clasificador 11 ahorrada aquí, sobre lo cual se entrará enseguida en detalle.
Como se ve, el árbol de rueda de clasificador 11 se compone de una primera y una segunda parte de árbol de rueda de clasificador 12, 13. Las dos partes de árbol de rueda de clasificador terminan cada una en un disco de rueda 15. Este disco de rueda 15 se compone de un casquillo de cubo 16 que está unido a una llanta 18 mediante al menos tres radios 17, preferiblemente en una sola pieza. El casquillo de cubo 16 presenta en dirección del eje de rotación L una longitud que es mayor que la correspondiente longitud de la llanta 18.
Como puede reconocerse bien, cada parte de árbol de rueda de clasificador 12,13 conforma en su extremo que mira hacia el interior del tambor de clasificador una brida de disco 19. Esta brida de disco 19 está apoyada contra la cara frontal interna del casquillo de cubo 16 asignado a aquella. La respectiva brida de disco 19 impide de este modo que la parte de árbol de rueda de clasificador 12, 13 en cuestión pueda extraerse del casquillo de cubo 16 hacia fuera. Preferiblemente, aparte de ello, la brida de disco 19 está atornillada al casquillo de cubo 16. Las cabezas de tornillo 35 de los correspondientes, preferiblemente al menos seis tornillos se reconocen en la figura 6 en la brida de disco 19 de la primera parte de árbol de rueda de clasificador 12.
Como ya se abordó brevemente más arriba, el tambor de clasificador 14 adopta en esa zona, en la que el árbol de rueda de clasificador 11 está suspendido, la función portante. Para este propósito, la superficie lateral del tambor de clasificador está hecha de pared gruesa. Su espesor puede ser esencialmente análogo al espesor de un casquillo de cubo 16. Es particularmente favorable si su espesor es mayor que 20 mm y se encuentra idealmente en el rango entre 30 mm y 48 mm, /- 0,3 mm. El tambor de clasificador se rigidiza, además, por medio de los anillos de apoyo con forma de discos anulares que sobresalen hacia dentro, de los cuales varios están previstos distanciados entre sí sobre la superficie interna de la rueda de clasificador y sobre los que enseguida se entrará en detalles. La parte predominante de la superficie lateral circunferencial del tambor de clasificador está perforada. Forma entonces una estructura en forma de tamiz o preferiblemente de rejilla, respectivamente perforada, a través de la cual puede aspirarse. Una estructura en forma de rejilla puede caracterizarse particularmente por el hecho de que sus perforaciones en dirección paralela al eje longitudinal son más largas en al menos el factor 7,5 y mejor en al menos el factor 10 que en dirección circunferencial, lo cual puede mejorar la característica de aspiración.
Preferiblemente, cada parte de árbol de rueda de clasificador 12, 13 está equipado, como árbol escalonado, con diferentes diámetros. Preferiblemente allí, donde este árbol escalonado (salvo la brida de disco 19) tiene su diámetro más grande, este es cubierto por el casquillo de cubo 16.
Como se ve, la llanta 18 del disco de rueda 15 está conformada como anillo completamente cerrado en sí mismo en dirección circunferencial. Una cara frontal de ese anillo está apoyada contra una correspondiente superficie frontal del tambor de clasificador 14 y está atornillada a esa. El atornillado tiene lugar preferiblemente por el lado externo del disco de rueda 15. Consecuentemente se reconocen aquí las perforaciones de alojamiento 20 para la cabeza de tornillo en la llanta 18, comparar con la figura 6.
La figura 6 muestra cómo la superficie lateral interna 21 de la llanta 18 se ensancha en forma de cono hacia la salida de material fino. Este ensanchamiento es más que solo un chanfle usual en la ingeniería mecánica. En el presente caso se extiende sobre la parte predominante de la longitud de la llanta en dirección del eje de rotación L.
En su superficie circunferencial externa, cada llanta lleva una especie de dentado 22, respectivamente otras formaciones con forma de paletas. Estas forman junto con las carcasas que las encierran una especie de rodete y/o deflector mecánico que están dispuestos, en dirección de flujo, delante de la ranura de sellado, para lo cual están a cargo operacionalmente, comparar la figura 6 en combinación con la figura 10. Impide que a ese intersticio sí lleguen partículas -a pesar de la purga de aire entre el rotor y la carcasa.
Preferiblemente, la llanta está provista de varias ranuras de sello 23 en su superficie circunferencial externa que forman una parte del sello laberíntico y con las que la rueda de clasificador está sellada en sus caras frontales con respecto a la salida de material fino 6 -sobre lo cual debe entrarse en detalles más adelante.
La configuración preferida de los radios 17 puede entenderse en base a la parte trasera de la figura 6. Los radios 17 se extienden preferiblemente del casquillo de cubo 16 a la llanta 18 en dirección puramente radial. Allí, donde está unido al casquillo de cubo 16, cada radio 17 es tan largo como ese, medido en dirección del eje de rotación L. En este caso, cada radio 17 se estrecha hacia la llanta 18. Esto significa que cada uno de los radios sobresale en general al interior del tambor de clasificador 14 y sobre su lado opuesto en dirección del eje de rotación L sobre la llanta 18 hacia fuera. De esta manera, los radios tienen una superficie relativamente grande y por ello pueden contribuir efectivamente para hacer rotar el aire de clasificador.
El tambor de clasificador se compone preferiblemente de varios elementos de tambor de clasificador 14a y 14b fabricados separadamente. Estos están dispuestos uno tras otro a lo largo del eje de rotación L en común y unidos unos a otros, preferiblemente atornillados. Idealmente, los elementos de tambor de clasificador presentan una "relación de longitud útil (NL) / diámetro útil (ND)" que satisface la siguiente ecuación: NL/ND = 0,5 a 0,8. La longitud útil se corresponde en este caso con la extensión total paralela al eje de rotación L. Un elemento de tambor de clasificador que se extiende 500 mm a lo largo del eje de rotación L tiene entonces un diámetro de 1.000 mm.
Es particularmente favorable si cada uno de los elementos de tambor de clasificador 14a, 14b soporta sobre sus dos caras frontales en cada caso una brida 24a, 24b, 24c con forma de disco anular. Esta se extiende, con respecto a la superficie lateral interna del elemento de tambor de clasificador, en dirección radialmente hacia dentro en una cuantía H. En este caso vale idealmente: H > 30 mm, comparar con la figura 7, donde está dibujada la medida H. Visto desde otra perspectiva puede decirse a este respecto que esta es la superficie libre que por medio del diámetro XX libre (ver la figura 7) debe ofrecer suficiente lugar en función de la medida H para que la velocidad de flujo caiga por debajo de 30 m/seg. No obstante ello, la construcción debe poseer por supuesto suficiente resistencia mecánica.
Dicha brida de fijación se encuentra, por lo tanto, completamente en el interior del tambor de clasificador. Lleva el atornillado que fija uno a otro dos elementos de tambor de clasificador adyacentes. Por lo general también conforma una ranura centradora, respectivamente un saliente centrador 36 complementario a esa, mediante cuya interacción se posicionan elementos de tambor de clasificador en forma precisa uno con respecto a otro. Una representación exacta de una ranura centradora de este tipo y un saliente centrador marcado con el número de referencia 36 se encuentra en la figura 7 a la derecha, en el medio.
Un par de bridas de fijación 24a, 24b, 24c con forma de disco anular atornilladas una a otra conforma en este ejemplo de fabricación en cada caso uno de los anillos de apoyo abordados brevemente más arriba. Mediante estos anillos de apoyo se impide que, bajo la influencia de las intensas fuerzas centrífugas que causa el alto número de revoluciones de operación, el tambor de clasificador 14 se expanda en forma de tonel hacia fuera en su zona del medio o hasta se sobrecargue y falle.
Como se deduce de la figura 6, está instalado en este caso en el medio del tambor de clasificador un anillo intermedio 25 especial entre dos elementos de tambor de clasificador 14a. Este anillo intermedio 25 lleva sobre su superficie lateral externa uno o varios huecos para alojar un cuerpo de masa de balanceo, preferiblemente en forma de al menos una ranura para balanceo 37, comparar con la figura 7.
Aparte de ello, este anillo intermedio 25 materializa, junto con las bridas de fijación 24a con forma de disco anular bloqueadas a ese por medio del atornillado, un anillo de apoyo más ancho y, por lo tanto, particularmente altamente solicitable del tipo ya mencionado anteriormente. Esto tiene un efecto particularmente favorable, dado que aquí se encuentra el lugar del tambor de clasificador 14 más solicitado por las fuerzas centrífugas.
Opcionalmente, el anillo intermedio 25 puede estar equipado con paletas 26 que partiendo de él sobresalen más aun en dirección radialmente hacia dentro y que sirven para el movimiento del aire de clasificador, sin perturbar la compensación de presión explicada a continuación, comparar con la figura 7.
En construcciones anteriores, el tambor de clasificador estaba apoyado, por motivos de resistencia, por el árbol de clasificador en la zona del anillo intermedio 25 actual con una rueda de disco con perforaciones estrechas o radios arremolinantes. En contraste, en la construcción según la invención se obtiene sobre su sección transversal de flujo máxima una compensación notablemente mejor de la presión momentánea entre la mitad izquierda del tambor de clasificador, que comunica con la primera salida de material fino, y la mitad derecha del tambor de clasificador que comunica con la segunda salida de material fino que se encuentra del otro lado.
Las pulsaciones de presión más reducidas logradas de este modo en el interior del tambor de clasificador mejoran el resultado de clasificación ya solo porque se producen menos aglomeraciones.
Como se ve, el extremo radialmente interno de cada brida de fijación 24a, 24b, 24c está biselado sobre toda la anchura, aproximadamente como techo a un agua, así, como lo muestra la figura 6. Debido a ello, dos bridas de fijación atornilladas una a otra conforman una configuración en forma de techo a dos aguas que funcionalmente representa una inclinación de deslizamiento para el material de clasificación. De esta manera se impide en forma fiable que en este lugar se deposite en forma permanente durante la operación una parte más pesada del material de clasificación y que se lo mantenga en el lugar por medio de las fuerzas centrífugas - como podría ser el caso como consecuencia de la ausencia de una inclinación de deslizamiento en el caso de una superficie paralela al eje de rotación L.
Por el mismo motivo, el extremo radialmente interno del anillo intermedio 25 está biselado en forma de techo a dos aguas y, donde existen, los extremos internos de las paletas 26.
En base a la figura 6 se reconoce bien que los elementos de tambor de clasificador se componen en total de dos grupos con elementos de tambor de clasificador iguales cada uno. Como se ve, los dos elementos de tambor de clasificador 14a que se encuentran en el medio del tambor de clasificador 14 son constructivamente iguales y los dos elementos de tambor clasificador 14b que completan el tambor de clasificador 14 hacia fuera también son constructivamente iguales.
Finalmente, la figura 6 muestra que el tambor de clasificador presenta sobre sus dos extremos frontales, directamente en la transición a la salida de material fino 6, un labio deflector 27 que se extiende radialmente hacia dentro y al mismo tiempo oblicuamente en dirección al medio del tambor de clasificador 14. Ese tiene la función mencionada en la introducción de la descripción.
Merece la pena considerar realizar los elementos de tambor de clasificador 14a y 14b como piezas de fundición, por ejemplo, de fundición esferoidal, a las que a continuación se les realiza un torneado de precisión. De esta manera es posible fabricar en forma particularmente eficiente un sinnúmero de perforaciones en la superficie lateral externa del tambor de clasificador 14. Sin importar si el tambor de clasificador está realizado de una o varias piezas, vale que son necesarias esas perforaciones para el ingreso de aire de clasificador al interior del tambor de clasificador. Son, además, en la rueda de clasificador de una o varias piezas preferiblemente el único medio o al menos el medio predominante para poner a circular en la cámara de clasificador el aire de clasificador y el material de clasificación llevado por ese, que ingresan al espacio de clasificador, de tal manera que las fuerzas centrífugas puedan desarrollar su efecto de separación.
El órgano conductor que controla la salida de material grueso
El órgano conductor 28 según la invención que controla el acceso a la salida de material grueso puede reconocerse y explicarse de la mejor forma en base a las figuras 2, 5 y 8.
En el caso del órgano conductor 28 según la invención puede tratarse de una paleta, respectivamente -en una interpretación opcionalmente amplia del término de la paleta- de un órgano conductor similar a una paleta. Su superficie conductora principal 29 está curvada de tal manera que material de clasificación que impacta sobre esa superficie conductora principal 29 se desvía, se devuelve lanzándolo, hacia dentro al tambor de clasificador 14. Un material fino, que hasta ahora eventualmente todavía estaba incorporado en el material de clasificación que impactaba sobre la paleta 26 y que era arrastrado por ese hacia fuera, recibe de este modo la oportunidad de separarse del material grueso y ser arrastrado luego por el aire de clasificación que se evacúa al interior del tambor de clasificador 14 y ser ingresado al interior del tambor de clasificador 14. De este modo se mejora sustancialmente la calidad de clasificación.
Debe observarse que dicha curvatura es preferiblemente una curvatura constantemente cóncava que se inclina hacia el tambor de clasificador 14. La superficie conductora principal 29 está realizada preferiblemente como chapa curvada que al menos se mantiene en forma por medio de dos chapas de borde 30 que la bordean a ambos lados, comparar con las figuras 5 y 8. Frecuentemente, la superficie conductora principal 29 se estabiliza en su medio (medido en dirección a lo largo del eje de rotación L) por medio de una chapa de borde 30 del tipo mencionado soldada aquí como refuerzo en forma de nervadura. Preferiblemente, la paleta está diseñada de tal manera que no cause remolinos -a l menos no sustanciales.
En dirección paralela al eje de rotación L, la extensión del órgano conductor 28 según la invención, preferiblemente de una sola pieza es por lo general tan grande que este tapa toda la salida de material grueso a lo largo del eje de rotación L. Vista en sentido de rotación, la extensión del órgano conductor 28 según la invención es preferiblemente tan grande que el órgano conductor cubre 45% y mejor 60% a 70% de la superficie libre con la que la salida de material grueso desemboca en la superficie lateral interna del tambor conformado como parte de la carcasa de clasificador, el cual delimita el espacio de clasificador 10.
[0096] Es particularmente favorable si la posición del órgano conductor es ajustable en y en contra del sentido de rotación, idealmente ajustable en forma continua, de modo que en caso de necesidad cubra más o menos de la superficie libre con la que la salida de material grueso desemboca en la superficie lateral interna de dicho tambor, lo cual aquí no está representado gráficamente en forma separada. De esta manera, el órgano conductor según la invención puede ajustarse a los diámetros máximos medios de grano del material fino exigidos actualmente por el clasificador.
Una particularidad en esto es que el órgano conductor 28 está colocado alejado con una distancia X de la superficie lateral interna del tambor que delimita el espacio de clasificador 10. La distancia X a la que se refiere aquí se encuentra preferiblemente entre 3 mm y 12 mm. Idealmente se la puede ajustar, por lo general en forma continua. En relación con esto vale que la distancia es función del número de partículas gruesas contenidas en el material de clasificación. Si están contenidas muchas partículas gruesas, debe separarse más rápido. La distancia se ajusta entonces tendencialmente más grande, de modo que resulte una descarga más rápida.
Este posicionamiento del órgano conductor 28 causa que material de clasificación (material grueso) que fluye a lo largo de dicha superficie lateral interna con una distancia radial < X eluda el órgano conductor 28 y se descargue luego a la salida de material grueso por medio de las fuerzas centrífugas. Solo una parte del material de clasificación que fluye a lo largo de dicha superficie lateral interna con una distancia radial > X y < Y se desvía en dirección al tambor de clasificador 14. Para la distancia Y vale en este caso preferiblemente (DSK-DSR)/2, en la que DSK es el diámetro interno del espacio de clasificador y DSR el diámetro externo del tambor de clasificador. Alternativamente puede decirse que la distancia Y” debería encontrarse en el rango de cuantía entre 1/2 DSR y 2/6 DSR.
Es destacable, además, que el órgano conductor 28 es particularmente efectivo en la interacción con el suministro de aire auxiliar 9, dado que estas dos mejoras despliegan juntas un efecto sinérgico.
Esto puede reconocerse bastante bien en base a la figura 5.
El órgano conductor 28 obliga intensamente al aire auxiliar insuflado a través del suministro de aire auxiliar 9 a ingresar orientado en dirección tangencial al espacio de clasificador 10. Impide, respectivamente disminuye, la tendencia del aire auxiliar a impactar sin efecto de frenado en un ángulo obtuso contra el aire de clasificador que rota a alta velocidad en el espacio de clasificador 10 y producir así arremolinamientos no deseados.
Al mismo tiempo, el órgano conductor 28 calma el guiado de aire en la zona en la que se deposita el material grueso después de haber eludido el órgano conductor 28. Porque en esa zona, el órgano conductor 28 crea un espacio de sotavento, al menos esencialmente, frente al aire que circula a alta velocidad en el espacio de clasificador.
Todo esto causa una mejora considerable de la calidad de clasificación.
El sellado frontal de la rueda de clasificador
En el marco de la invención se presta también atención a sellar lo más efectivamente posible la transición entre el espacio de clasificador 10 y la salida de material fino 6 en la cara frontal del tambor de clasificador14. Esto es importante porque los defectos de sellado en ese lugar causan que el material fino ya obtenido con alta calidad de clasificación se contamine con material de clasificación que aún no se ha clasificado o no se ha clasificado completamente. Esto debe evitarse. Para este propósito está previsto aquí un sello sin contacto.
Para poder realizar un sello de este tipo, la carcasa de clasificador 2 está realizada como zona de pared doble en la zona del lugar de sello entre el espacio de clasificador 10 y la salida de material fino 6. Esta zona de pared doble está indicada en la figura 3 por medio del carácter de referencia D.
Mediante esta zona D de pared doble se acerca el aire comprimido al lugar de sello.
La figura 10 muestra el lugar de sello propiamente dicho en representación ampliada. Se reconoce aquí primeramente un recorte de la llanta 18. Sobre su lado externo, esta lleva varias, en el presente caso preferiblemente tres, ranuras de sello 23 circunferenciales, como ya se las abordó brevemente más arriba, comparar una vez más con la figura 6.
La zona de pared doble lleva en su extremo, cerca del lugar de sello, un inserto de sello 31, comparar nuevamente con la figura 10. A pesar de que el sello trabaja al menos esencialmente sin contacto, el inserto de sello 31 está realizado preferiblemente en forma intercambiable, dado que en la atmósfera cargada de polvo fino, visto en el largo plazo, se trata de una pieza de desgaste. Este inserto de sello conforma tres juntas tóricas 32 circunferenciales y elevadas. Cada una de estas juntas tóricas 32 encaja en una ranura de sello 23, que le está asignada, en la llanta 18.
Dado que el sello trabaja sin contacto, las juntas tóricas 32 circunferenciales y elevadas y las ranuras de sello 23 que les están asignadas conforman una especie de laberinto. Para otorgarle un efecto de barrera real a ese sello, el inserto de sello 31 está equipado con una o preferiblemente varias aberturas de insuflado de aire comprimido 34, a través de las cuales se insufla el aire comprimido, que se acercó al lugar de sello a través de la zona de pared doble, al canal de distribución 33 para dicho laberinto de sello, comparar con la figura 10.
La parte más grande del aire comprimido insuflado se evacúa desde el canal de distribución 33 al espacio de clasificador 10 y mantiene el camino, a través del cual fluye hacia fuera, libre de material de clasificación penetrante. La parte más pequeña del aire comprimido insuflado se evacúa a la salida de material fino 6. Esto último es porque a esa parte del aire comprimido insuflado se le interponen en su camino dos chicanas formadas por juntas tóricas 32 y ranuras de sello 23, y no solo una, por lo cual el flujo es correspondientemente más reducido.
Un sello de este tipo que trabaja sin contacto es de gran ventaja para el dominio de los altos números de revoluciones que ocurren en las ruedas de clasificador según la invención.
Lista de caracteres de referencia
1 clasificador centrífugo
2 carcasa de clasificador
2a parte superior de la carcasa de clasificador
2b parte inferior de la carcasa de clasificador
3 brida horizontal
4 bisagra para girar hacia fuera la carcasa de clasificador separada previamente en dos mitades 5 entrada de material de clasificación
6 salida de material fino
7 rueda de clasificador
8 salida de material grueso
9 suministro de aire auxiliar
10 espacio de clasificador
11 árbol de rueda de clasificador
12 primera parte de árbol de rueda de clasificador del árbol de rueda de clasificador 11
13 segunda parte de árbol de rueda de clasificador del árbol de rueda de clasificador 11
14 tambor de clasificador
14 elemento de tambor de clasificador, tipo 1
14 elemento de tambor de clasificador, tipo 2
15 disco de rueda de casquillo de cubo, radio y llanta
16 casquillo de cubo
17 radio
18 llanta
19 brida de disco
20 perforación de alojamiento cabeza de tornillo
21 superficie lateral interna de la llanta
22 dentado
23 ranuras de sello
24 brida de fijación con forma de disco anular
24 brida de fijación con forma de disco anular
24 brida de fijación con forma de disco anular
25 anillo intermedio
26 paleta
27 labio deflector
28 órgano conductor
29 superficie conductora principal
30 chapa de borde
31 inserto de sello
32 junta tórica
33 canal de distribución
34 aberturas de insuflado de aire comprimido
35 cabezas de tornillo
36 saliente centrador
37 ranura para balanceo
A distancia radial entre la superficie lateral interna del espacio de clasificador y la superficie lateral externa del tambor de clasificador.
D zona de pared doble
DS diámetro interno del espacio de clasificador, respectivamente del tambor que lo delimita
DS diámetro externo del tambor de clasificador
H cuantía de la extensión
L eje de rotación
ND diámetro útil del tambor de clasificador
NL longitud útil del tambor de clasificador
S eje de pivotación de bisagra del par de bisagras 4
X distancia radial más pequeña entre el órgano conductor 28 y la superficie lateral interna del espacio de clasificador,
Y distancia radial máxima que debe tener material de clasificación circulante en el espacio de clasificador a la superficie lateral externa del espacio de clasificador para llegar a ponerse en contacto directo con el órgano conductor 28
Y'' paso libre radial entre el órgano conductor 28 y la rueda de clasificador
diámetro libre en el interior de una brida de fijación con forma de disco anular
Claims (15)
1. Clasificador centrífugo (1) con una carcasa de clasificador (2) y una rueda de clasificador (7) que circula en la carcasa de clasificador (2), en el que la rueda de clasificador (7) comprende un tambor de clasificador (14) y un árbol de rueda de clasificador (11) que forma el eje de rotación de ese, y en el que la carcasa de clasificador (2) presenta al menos una salida de material grueso (8), caracterizado porque en la zona de la al menos una salida de material grueso (8) está dispuesto un órgano conductor (28),
en el que el órgano conductor (28) está dispuesto con una distancia X de la superficie lateral interna de la sección de carcasa de clasificador que envuelve el tambor de clasificador (14)
y está diseñado de tal manera que material de clasificación que fluye a lo largo de dicha superficie lateral interna con una distancia radial < X elude el órgano conductor (28) y luego se descarga a la salida de material grueso (8), y material de clasificación que fluye a lo largo de dicha superficie lateral interna con una distancia radial > X se desvía en dirección radialmente interna hacia el tambor de clasificador (14).
2. Clasificador centrífugo (1) según la reivindicación 1, caracterizado porque el órgano conductor (28) tapa parcialmente la salida de material grueso (8) en dirección de flujo.
3. Clasificador centrífugo (1) según una de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque la al menos una salida de material grueso (8) está dispuesta debajo del tambor de clasificador (14) y en la salida de material grueso (8) se alimenta aire de clasificador que se evacúa a través del tambor de clasificador (14).
4. Clasificador centrífugo según una de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque la relación NL/ND entre la longitud útil NL del tambor de clasificador (14) y el diámetro externo máximo útil ND del tambor de clasificador (14) es > 2.
5. Clasificador centrífugo (1) según una de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque de la superficie lateral interna del tambor de clasificador (14) sobresalen paletas (26) radialmente hacia dentro.
6. Clasificador centrífugo (1) según una de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque de la superficie lateral interna del tambor de clasificador (14) sobresalen anillos de apoyo radialmente hacia dentro que están cerrados en sí mismos en dirección circunferencial.
7. Clasificador centrífugo (1) según una de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque el tambor de clasificador (14) se compone de varios elementos de tambor de clasificador (14a; 14b) que están dispuestos uno tras otro y unidos o atornillados uno a otro a lo largo del eje de rotación (L) en común.
8. Clasificador centrífugo (1) según la reivindicación 7, caracterizado porque cada elemento de tambor de clasificador (14a; 14b) conforma en sus caras frontales una brida de fijación (24a; 24b; 24c) con forma de disco anular, la cual con respecto a la superficie lateral interna del elemento de tambor de clasificador (14a; 14b) se extiende en una cuantía (H) en dirección radialmente hacia dentro.
9. Clasificador centrífugo (1) según una de las reivindicaciones 7 u 8, caracterizado porque en el medio del tambor de clasificador (14) está instalado un anillo intermedio (25) entre dos elementos de tambor de clasificador (14a, 14a).
10. Clasificador centrífugo (1) según una de las reivindicaciones 7 a 9 en combinación con la reivindicación 4, caracterizado porque el anillo intermedio (25) presenta paletas (26) que sobresalen de su superficie lateral interna radialmente hacia dentro.
11. Clasificador centrífugo (1) según una de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque los discos de rueda (15) se componen cada uno de una llanta (18) que está unida a un casquillo de cubo (16) mediante al menos dos radios (17).
12. Clasificador centrífugo (1) según la reivindicación 11, caracterizado porque la primera y la segunda parte del árbol de rueda de clasificador (11) conforman cada una una brida de disco (19) sobresaliente radialmente hacia fuera que está apoyada contra la superficie anular frontal, que mira hacia el interior del tambor clasificador (14), del casquillo de cubo (16) asignado a esa parte del árbol de rueda de clasificador (11) o está atornillada al casquillo de cubo (16).
13. Clasificador centrífugo (1) según una de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque el número de revoluciones nominal del tambor de clasificador es tal que se alcanza o excede el valor objetivo de 160 m/s en el diámetro externo del tambor de clasificador.
14. Clasificador centrífugo (1) según la reivindicación 2 caracterizado porque la posición del órgano conductor es ajustable en y en contra del sentido de rotación.
15. Clasificador centrífugo (1) según la reivindicación 8 caracterizado porque al menos una brida de fijación (24) de cada elemento de tambor de clasificador (14a; 14b) está chanfleado sobre al menos un 25 % de su extensión radial.
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