FI73895B

FI73895B - FOERFARANDE FOER KLASSIFICERING AV ETT KORNIGT MATERIAL I EN GASFORMIG MEDIUMSTROEM ENLIGT CYCLONPRINCIPEN OCH EN CYKLONAVSKILJARE FOER GENOMFOERANDE AV FOERFARANDET.

Info

Publication number: FI73895B
Application number: FI840316A
Authority: FI
Inventors: Viljo Juhana Jaervenpaeae
Original assignee: Lisop Instmsto Oy
Priority date: 1984-01-26
Filing date: 1984-01-26
Publication date: 1987-08-31
Also published as: FI840316A; FI73895C; FI840316A0

Description

73895 1 Menetelmä kaasumaisessa väliainevirrassa olevan raemalsen materiaalin luokittelemiseksi syklonlperlaatteella ja syklonierotln menetelmän toteuttamiseksi Forfarande för klasslficering av ett kornigt material 5 1 en gasformig mediumström enligt cyklonprincipen och en cyklonavskiljare för genomförande av förfarandet 10 Keksinnön kohteena on menetelmä kaasumaisessa väliainevirrassa olevan raemalsen materiaalin luokittelemiseksi syklonlperlaatteella, jossa menetelmässä kaasumainen väliainevirta johdetaan syklonierottimen sisälle sisääntuloyhdettä myöten ja eronnut raemainen materiaali poistetaan syklonierottimen alakartion purkausaukon kautta materiaalivirtauksena ja 15 kaasumainen vällainevlrtaus, josta raemainen materiaali on poistettu, johdetaan syklonierottimen keskusputken kautta ulosvirtauksena, ja jossa menetelmässä syklonierottimeen johdetaan toinen kaasumainen vällalnevlr-taus, joka ohjataan virtaamaan alakartion purkausaukon läpi materiaali-virtausta vastaan, jolloin toinen kaasumainen vällainevlrtaus tempaa 20 mukaansa ne rakeet, Joiden kokoluokka on pienempi kuin kulloinkin haluttu erotusraja.73895 1 A method for classifying a granular material in a gaseous medium stream with a cyclonic perforate and for carrying out a cyclone separation method a gaseous medium stream is introduced into the cyclone separator downstream of the inlet connection and the separated granular material is removed through the cyclone separator lower cone discharge port as a material flow and a gaseous media flow from through the flow of material against, allowing Toine n The gaseous medium flow draws 20 the granules whose size class is smaller than the desired separation limit.

Keksinnön kohteena on myös syklonierotln kaasumaisessa väliainevirrassa olevan raemalsen materiaalin luokittelemiseksi, johon syklonierottimeen 25 kuuluu sisääntuloyhde kaasumaisen väliainevirran johtamiseksi syklonierottimen sisälle alakartion purkausaukolla eronneen raemalsen materiaalin poistamiseksi syklonierottimesta materiaalivirtauksena ja kes-kusputki kaasumaisen välialnevirtauksen, josta raemainen materiaali on poistettu, johtamiseksi syklonierottimesta ulosvirtauksena, ja jossa 30 sylkonlerottimessa toinen kaasumainen vällainevlrtaus on sovitettu virtaamaan alakartion purkausaukon läpi syklonierottimeen materiaallvlr-taueta vastaan, jolloin toinen kaasumainen vällainevlrtaus on sovitettu tempaamaan mukaansa ne rakeet, joiden kokoluokka on pienempi kuin kulloinkin haluttu erotusraja.The invention also relates to a cyclone separator for classifying granular material in a gaseous medium stream, the cyclone separator 25 having an inlet connection for conducting a gaseous medium stream inside the cyclone separator at the lower cone discharge port. in the silicone separator, the second gaseous media flow is adapted to flow through the lower cone discharge opening into the cyclone separator against the material support, the second gaseous media flow being adapted to entrain those granules having a size smaller than the desired separation limit.

3535

Suomalaisessa patentissa n:o 53 786 on esitetty kaasumaisessa väliaine-virrassa olevan raemalsen materiaalin väiierotin, luokittelija tai 2 73895 1 vastaava. Tässä tunnetussa ratkaisussa erottlmeen slsäänvirtaava väli-alnevirta suuntautuu törmäyslevyyn, sopivimmin pystysuorassa suunnassa ylös- ja alaspäin säädettävissä olevaan törmäyslevyyn, jolloin väliaine-virta kääntyy ensin välittömästi alaspäin ja törmäyslevyn alareunan 5 ohitettuaan vähitellen ylöspäin kohti erottimen ulosvirtausaukkoa. Ylöspäin suuntautuva väliainevirtaus törmää erottimen seinämästä sisäänpäin suuntautuvaan levyyn, jolloin välialnevlrtauksessa oleva karkeampi materiaali jää seinämän ja levyn muodostamaan tuulitaskuun. Tässä tunnetussa ratkaisussa ainoastaan ne rakeet, jotka ovat välialnevlrtauksessa 10 pienemmällä säteellä kuin se säde, mikä on puolet levyjen erottlmeen sisäänpäin olevien reunojen välisestä etäisyydestä, voivat kulkeutua väliainevirtauksen mukana erottimen ulosvirtausaukkoon.Finnish patent No. 53,786 discloses a color separator, classifier or the like for a granular material in a gaseous medium stream. In this known solution, the intermediate downflow flowing into the separator is directed to the impact plate, preferably to the vertically up- and down-adjustable impact plate, whereby the medium flow first immediately downwards and gradually upwards after passing the lower edge of the impact plate upwards towards the separator. The upward flow of medium impinges on the inwardly facing plate from the wall of the separator, whereby the coarser material in the intermediate flow remains in the wind pocket formed by the wall and the plate. In this known solution, only those granules which are in the intermediate flow 10 with a radius smaller than the radius which is half the distance between the inward edges of the plates separator can travel with the medium flow into the separator outlet.

Tällä tunnetulla erottimella saadaan luokitelluksi suuria määriä 15 suhteellisen yksinkertaisella rakenteella. Kuitenkin kun eroteltava raeluokkaraja pienenee, toisin sanoen eroteltava raekoko pienenee riittävästi, esim. alle 0,075 mm, erottimen erotuskyky heikkenee, toisin sanoen erotusraja ei ole enää terävä. Tästä on seurauksena se, että sellaisiakin rakeita, joiden pitäisi erottua, pääsee menemään 20 luokittimen läpi. Tähän epäkohtaan vaikuttaa rakeiden staattisuus, epähomogeenisuus ja rakeen muoto. Tuulivoima, toisin sanoen ilmavirran mukaan tempaava voima on erilainen ja estää suoran gravitaation ja keskipakoiskenttien vaikutukset ja tämän johdosta luotettavaa erottelukykyä ei voida saavuttaa.With this known separator, large quantities can be classified with a relatively simple structure. However, as the separable grain class boundary decreases, i.e., the separable grain size decreases sufficiently, e.g., less than 0.075 mm, the resolution of the separator decreases, i.e., the separation boundary is no longer sharp. As a result, even granules that should separate can pass through 20 classifiers. This drawback is affected by the static, inhomogeneity and shape of the granules. Wind force, i.e., the force of gravity according to the air flow, is different and prevents the effects of direct gravity and centrifugal fields, and as a result, reliable resolution cannot be achieved.

2525

Kaasumaisen väliainevirrassa olevan raemaisen materiaalin luokittelemisessa on käytetty myös ns. suoria sykloneja, joiden erotustehokkuutta on pienennetty muuttamalla syklonierottimen mitoitusta tarkoituksella. Myös syklonierottimet käyttävät hyväkseen pelkästään keskipakois- ja 30 gravitaatiovoimaa luokittelussa ja syklonerottimissa esiintyy sama epäkohta, toisin sanoen pienille raeluokille ei saada riittävän terävää erotusrajaa.In the classification of the granular material in the gaseous medium stream, the so-called straight cyclones having a reduced separation efficiency by intentionally altering the sizing of the cyclone separator. Cyclone separators also utilize only centrifugal and gravitational forces in the classification, and cyclone separators have the same drawback, i.e., small grain classes do not have a sufficiently sharp separation limit.

Keksinnön päämääränä on aikaansaada parannus nykyisin tunnettuihin mene-35 teimiin. Keksinnön yksityiskohtaisena päämääränä on aikaansaada menetelmä kaasumaisessa väliainevirrassa olevan raemaisen materiaalin luokittelemiseksi sykloniper laa. t te s 7. la siten, että myös kooltaan pieniä rr.o a vr Icac.r. luoto *: t;'.'·: le".* tl * 11 3 73895 1 Keksinnön päämäärät saavutetaan menetelmällä, jolle on pääasiallisesti tunnusomaista se, että toinen kaasumainen välialnevlrtaus johdetaan syk-lonierottimen alakartion ja sitä ympäröivän ulkokartion väliseen tilaan.It is an object of the invention to provide an improvement over the currently known methods. It is a detailed object of the invention to provide a method for classifying a granular material in a gaseous medium stream as a cyclone. t te s 7. la so that also small in size rr.o a vr Icac.r. The objects of the invention are achieved by a method which is mainly characterized in that the second gaseous intermediate gap is introduced into the space between the lower cone of the cyclone separator and the surrounding outer cone.

5 Keksinnön mukaiselle syklonierottlmelle on puolestaan pääasiallisesti tunnusomaista se, että toinen kaasumainen välialnevlrtaus on johdettu syklonlerottimen alakartion ja sitä ympäröivän ulkokartion väliseen tilaan.The cyclone separator according to the invention, in turn, is mainly characterized in that the second gaseous intermediate charge is conducted in the space between the lower cone of the cyclone separator and the surrounding outer cone.

10 Keksinnön mukaisessa menetelmässä ja menetelmän toteuttamiseksi tarkoitetussa syklonierottlmessa on oivallettu yhdistää kolmanneksi väliaine-virtaan vaikuttavaksi tekijäksi säädettävä ilmavirtaus, joka on sovitettu vaikuttamaan syklonlerottimen alakartiosta purkautuvaan erotettuun materiaaliin valvotun ja hallitun luokittelutapahtuman aikaansaamiseksi. 15In the method according to the invention and in the cyclone separator for carrying out the method, it is realized to combine an adjustable air flow as a third medium flow factor, adapted to act on the separated material discharged from the lower cone of the cyclone separator to achieve a controlled and controlled classification event. 15

Keksinnön mukaisella menetelmällä ja menetelmän toteuttamiseen tarkoitetulla syklonierottime11a saavutetaan lukuisia merkittäviä etuja. Merkittävin etu on se, että keksintö mahdollistaa erotusrajan saamiseksi sopivan alhaiseksi raeluokkaa silmällä pitäen. Niinkin pieni erotusraja 20 kuin 10 - 20 pm on täysin realistinen ja näin ollen keksinnön mukaisessa ratkaisussa erotusraja voi lähestyä syklonlerottimen omaa erotuskynnys-tä. Tilan käytöltään keksinnön mukaisessa ratkaisussa käytetty laitteisto on pieni, mutta toiminnaltaan luotettava ja tavattoman yksinkertainen. Samoin ratkaisun vaatimat säätötoimenpiteet ovat ratkaistu yksin-25 kertaisena tavalla.Numerous significant advantages are achieved with the method according to the invention and the cyclone separator11a for carrying out the method. The most significant advantage is that the invention makes it possible to obtain a separation limit suitably low in view of the grain class. A separation limit as low as 10 to 20 μm is completely realistic and thus in the solution according to the invention the separation limit can approach the cyclone separator's own separation threshold. The equipment used in the solution according to the invention for the use of space is small, but its operation is reliable and extremely simple. Likewise, the control measures required by the solution are solved in a single-25-fold manner.

Keksintöä selitetään yksityiskohtaisesti viittaamalla oheisien piirustuksien kuvioissa esitettyihin keksinnön eräisiin edullisiin suoritusmuotoihin, joihin keksintöä ei kuitenkaan ole tarkoitus yksinomaan 30 rajoittaa.The invention will be explained in detail with reference to some preferred embodiments of the invention shown in the figures of the accompanying drawings, to which, however, the invention is not intended to be exclusively limited.

Kuvio 1 esittää keksinnön mukaisessa menetelmässä käytetyn syklonlerottimen erästä edullista suoritusmuotoa kaavlomalsena sivukuvana.Figure 1 shows a schematic side view of a preferred embodiment of a cyclone separator used in the method according to the invention.

35 Kuvio 2 esittää keksinnön mukaisessa menetelmässä käytetyn syklonlerottimen erästä toista edullista suoritusmuotoa kaaviomaisena periaateratkaisuna.Figure 2 shows another preferred embodiment of a cyclone separator used in the method according to the invention as a schematic principle solution.

4 73895 1 Kuvio 3 esittää keksinnön mukaisessa menetelmässä käytetyn syklonierot-timen erästä kolmatta edullista suoritusmuotoa kaaviomaisena periaateratkaisuna .4,73895 1 Figure 3 shows a third preferred embodiment of a cyclone separator used in the method according to the invention as a schematic principle solution.

5 Kuvion 1 mukaisessa suoritusmuodossa syklonierotinta on merkitty yleisesti viitenumerolla 10. Tässä suoritusmuodossa syklonierottimeer 1C kuuluu yläosa 11 ja alakartio 12. Alakartlota 12 ympäröi toinen kartio 13. Kaasumaisen väliainevirtauksen 15 sisääntuloa on merkitty viitenumerolla 14 ja syklonierottimen 10 keskusputken 16 kautta ulosvirtaavaa 10 kaasuvirtausta viitenumerolla 17. Kuvion 1 mukaisessa suoritusmuodossa syklonierottimen 10 erottamat rakeet kerääntyvät alakartioon 12 ja virtaavat alakartion 12 purkausaukon 18 kautta materiaalivirtauksena 19 uikokartion 13 jatkeena olevaan varastotilaan 20. Varastotilan 20 alaosaan on sovitettu venttiiliiaite 21, jonka kautta materiaali poiste-15 taan varastotilasta 20.In the embodiment of Figure 1, the cyclone separator is generally designated 10. In this embodiment, the cyclone separator 1C includes an upper portion 11 and a lower cone 12. The lower cone 12 is surrounded by a second cone 13. The gaseous medium flow inlet 15 is In the embodiment according to Figure 1, the granules separated by the cyclone separator 10 collect in the lower cone 12 and flow through the lower cone 12 discharge opening 18 as a material flow 19 to the storage space 20 as an extension of the outer cone 13. A valve device 21 is arranged in the lower part of the storage space 20.

Keksinnön perusoivalluksen mukaisesti kuvion 1 mukaisessa suoritusmuodossa alakartion 12 ja sitä ympäröivän ulkokartion 13 välitilaan 24 johdetaan ulkokartiossa 13 olevan aukon kautta ilmavirtaus 23, joka on 20 sovitettu virtaamaan välitilasta 24 alakartion 12 purkausaukon 18 läpi ja edelleen alakartlota 12 myöten ylöspäin. Tällöin ilmavirtaus 23 vaikuttaa alakartion 12 purkausaukon 18 läpi purkautuvaan materiaalivirtaan 19 ja tempaa mukaansa ne rakeet, joiden kokoluokka on pienempi kuin valittu erotusraja. Tässä suoritusmuodossa ilmavirtauksen 23 suuruutta 25 säädetään kääntymään pääseväsi! sovitetun läppämäisen elimen 22 avulla, joka läppämäinen elin 22 on sovitettu peittämään ja avaamaan ulkokartiossa 13 olevaa aukkoa.According to the basic idea of the invention, in the embodiment according to Figure 1, an air flow 23 is arranged in the intermediate space 24 of the lower cone 12 and the surrounding outer cone 13 through an opening in the outer cone 13 adapted to flow from the intermediate space 24 through the lower cone 12 discharge opening 18 and further upwards. In this case, the air flow 23 affects the material flow 19 discharged through the discharge opening 18 of the lower cone 12 and entrains those granules whose size class is smaller than the selected separation limit. In this embodiment, the magnitude 25 of the air flow 23 is adjusted to be reversed! by means of a fitted flap member 22, which flap member 22 is adapted to cover and open the opening in the outer cone 13.

Kuvion 2 mukaisessa suoritusmuodossa ulkokartion 13 läpi on sovitettu 30 putkimainen yhde 122, joka on toisesta päästään yhdistetty syklonierot-timeen 10 virtaavaan materiaalin säänvirtaukseen 15, toisin sanoen tässä suoritusmuodossa materiaallvirtaus jaetaan kahdeksi osaksi, joista toinen osa virtaa sisäänvirtausaukon 14 kautta syklonierottimeen 10 ja toinen osa putkimaista yhdettä 25 myöten putkimaiseen yhteeseen 122 ja 35 edelleen sen kautta alakartion 12 ja ulkokartion 13 väliseen tilaan 24 ilmavirtauksena 123. Putki 122 on varustettu säätölaitteella 26, jonka avulla ilmavirtauksen 123 suuruutta voidaan säätää. Kaasumaisen väliaine- I! 5 73895 1 virtauksen 123 tehtävä on kuvion 2 mukaisessa suoritusmuodossa täysin sama kuin kuvion 1 mukaisessa suoritusmuodossa.In the embodiment according to Fig. 2, a tubular connection 122 is arranged through the outer cone 13 and is connected at one end to the material flow 15 flowing in the cyclone separator 10, i.e. in this embodiment the material flow is divided into two parts, one part flowing through the inlet 14 to the cyclone separator 10 and the other from the connection 25 to the tubular connection 122 and 35 further through it to the space 24 between the lower cone 12 and the outer cone 13 as an air flow 123. The pipes 122 are provided with a control device 26 by means of which the magnitude of the air flow 123 can be adjusted. Gaseous medium- I! The function of the flow 123 in the embodiment according to Fig. 2 is exactly the same as in the embodiment according to Fig. 1.

Kuvion 3 mukaisessa suoritusmuodossa syklonlerottimeen 10 kuuluu ainoas-5 taan alakartlo 12. Tässä suoritusmuodossa putkimainen yhde 122 johdetaan varastotilan 20 päädyn läpi ja putkimainen yhde 122 on toisesta päästään yhteydessä putkea 25 myöten slsäänvlrtaavaan väliainevlrtaukeen 15.In the embodiment of Figure 3, the cyclone separator 10 comprises only a lower carton 12. In this embodiment, the tubular assembly 122 is passed through the end of the storage space 20 and the tubular assembly 122 communicates at one end with a fluid outlet 15 flowing down the tube 25.

Myös tässä suoritusmuodossa putkimainen yhde 122 on varustettu säätölaitteella 26 sisäänvlrtaavan väliainevirtauksen 123 säätämistä varten.Also in this embodiment, the tubular assembly 122 is provided with an adjusting device 26 for adjusting the incoming medium flow 123.

10 Myös tässä suoritusmuodossa väliainevirtaus 123 vaikuttaa alakartion 12 purkausaukon 18 kautta putoavaan materiaalivirtaan 19 ja tempaa mukaansa kaikki ne rakeet, joiden ei haluta erottuvan. Nämä rakeet virtaavat virtauksen 123 mukana keskusputken 16 kautta ulos syklonierottimesta 10 ulosvirtauksena 17. Kuvion 3 mukaisessa suoritusmuodossa syklonierotti-15 men 10 alakartlo 12 on yhdistetty varastosliloon 20.Also in this embodiment, the medium flow 123 acts on the material flow 19 falling through the discharge opening 18 of the lower cone 12 and entrains all those granules which are not desired to separate. These granules flow with the flow 123 through the central tube 16 out of the cyclone separator 10 as an outflow 17. In the embodiment according to Figure 3, the lower carcass 12 of the cyclone separator 15 is connected to the storage silo 20.

Luokiteltu materiaali 19 voidaan luonnollisesti johtaa suoraan venttiili-laitteeseen 21, jolloin kuvioiden 1 ja 2 mukaisessa suoritusmuodossa ei tarvita laisinkaan varastotilaa 20. Yleensäkin varastotila 20 on 20 suhteellisen pieni.The classified material 19 can, of course, be led directly to the valve device 21, whereby in the embodiment according to Figures 1 and 2 no storage space 20 is required at all. In general, the storage space 20 is relatively small.

Edellä on esitetty ainoastaan erältä keksinnön edullisia suoritusmuotoja ja alan ammattimiehelle on selvää, että niitä voidaan modifioida lukuisilla eri tavoilla oheisissa patenttivaatimuksissa esitetyn keksinnöl-25 llsen rajoituksen puitteissa.Only one of the preferred embodiments of the invention has been described above and it will be apparent to those skilled in the art that they may be modified in a number of different ways within the scope of the invention as set out in the appended claims.

30 3530 35

Claims

A method for classifying granular material in a gaseous medium stream according to the cyclone principle, wherein the gaseous medium stream (15) is introduced into the cyclone separator (10) down the inlet (14) and the separated granular material is removed from the lower cone (12) of the cyclone separator (10). ) as a material flow (19) and the gaseous medium stream from which the granular material has been removed is passed through a central tube (16) of the cyclone separator (10) as an outflow (17), and in which method a second gaseous medium stream (23, 123) is passed to the cyclone separator directed to flow 10 through the discharge opening (18) of the lower cone (12) against the material flow (19), the second gaseous medium flow (23, 123) entraining granules with a size smaller than the respective desired separation limit, characterized in that the second gaseous medium flow ( 23, 123) is passed to the lower cone 15 (12) of the cyclone separator (10) and y into the space (24) between the surrounding outer cone (13).

Method according to Claim 1, characterized in that the second gaseous medium flow (23, 123) is passed through an opening in the outer cone (13). 20

A method according to claim 2, characterized in that the magnitude of the second gaseous medium flow (23) is adjusted by means of a flip-like member (22) adapted to pivot, which flap member (22) is adapted to cover and open the opening in the outer cone 25 (13).

A method according to claim 1 or 2, characterized in that a tubular unit (122) is arranged through the outer cone (13), which at one end communicates with the inflow (15) of material flowing to the cyclone separator (10), whereby the second gaseous medium flow ( 123) a part of the medium flow (15) flowing to the cyclone separator (10) is used.

A cyclone separator for classifying a granular material in a gaseous medium stream, the cyclone separator (10) having an inlet connection (IA) for conducting the gaseous medium stream (15) inside the cyclone separator (10) at the discharge opening (18) of the lower cone (12) for removing granular material from the cyclone separator (10) as a material flow (19) and a central tube (16) for conducting a gaseous medium flow from which the granular material 5 has been removed as an outflow (17) from the cyclone separator (10), the second gaseous medium flow (23, 123) adapted to flow through the discharge opening (18) of the lower cone (12) into the cyclone separator (10) against the material flow (19), the second gaseous medium flow (23, 123) being adapted to grab the granules having a size smaller than the desired separation limit, known that the second gaseous medium flow (23, 123) is derived from the lower spindle of the cyclone separator (10) to the space (24) between the tion (12) and the surrounding outer cone (13).

Cyclone separator according to Claim 5, characterized in that the outer carton (13) has an opening for a second gaseous medium flow (23, 123).

6,73895

Cyclone separator according to claim 6, characterized in that the pivotable flap member (22) is adapted to adjust the magnitude of the second gaseous medium flow (23), which flap member (22) is adapted to cover and open the opening in the outer carton (13).

Cyclone separator according to Claim 5 or 6, characterized in that a tubular unit (122) is arranged through the outer cone (13) and is connected at one end to the inflow (15) of material flowing through the inlet (14) of the cyclone separator (10), wherein the second gaseous medium flow (123) uses a part of the medium flow (15) flowing to the cyclone-30 separator (10), which is led down the pipeline (25) to the tubular connection (122). 73895