JP3341088B2 - 渦流式空気分級機 - Google Patents

渦流式空気分級機

Info

Publication number
JP3341088B2
JP3341088B2 JP07467093A JP7467093A JP3341088B2 JP 3341088 B2 JP3341088 B2 JP 3341088B2 JP 07467093 A JP07467093 A JP 07467093A JP 7467093 A JP7467093 A JP 7467093A JP 3341088 B2 JP3341088 B2 JP 3341088B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
vortex
air classifier
rotor
classification
flow adjusting
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Lifetime
Application number
JP07467093A
Other languages
English (en)
Other versions
JPH06277629A (ja
Inventor
宇幹 玉重
光弘 伊藤
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Taiheiyo Cement Corp
Original Assignee
Taiheiyo Cement Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Priority to JP07467093A priority Critical patent/JP3341088B2/ja
Application filed by Taiheiyo Cement Corp filed Critical Taiheiyo Cement Corp
Priority to PCT/JP1994/000502 priority patent/WO1994022599A1/ja
Priority to EP94910553A priority patent/EP0645196A4/en
Priority to AU62916/94A priority patent/AU673059C/en
Priority to CA002134456A priority patent/CA2134456A1/en
Priority to US08/313,263 priority patent/US5533629A/en
Priority to KR1019940703611A priority patent/KR0186059B1/ko
Priority to TW083102743A priority patent/TW257696B/zh
Publication of JPH06277629A publication Critical patent/JPH06277629A/ja
Priority to AU64266/96A priority patent/AU679886C/en
Application granted granted Critical
Publication of JP3341088B2 publication Critical patent/JP3341088B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Combined Means For Separation Of Solids (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】この発明は、セメント、炭酸カル
シウム、セラミックス等の粉粒体原料の分級に用いる渦
流式空気分級機に関するものである。
【0002】
【従来の技術】従来の渦流式空気分級機は粉粒体原料、
例えば、石灰石粉末などの粉粒体を気流で分散せしめ、
遠心力と抗心力のバランスを利用して粗粉部分と微粉部
分とに分級するとともに該微粉部分を気流に乗せて機外
に取り出し、製品としている。(日本国特公昭57−2
4189号公報参照)
【0003】周知の様に渦流式空気分級機の理論上の分
離粒径Dpth)[m]は下記一般式により求められ
る。
【数4】 この一般式において、Vt は渦流調整羽根先端の周速
(m/s)、μは空気の粘性係数(Pa・s)、Dはロ
ータ径(m)、Vr は渦流調整羽根先端における内向風
速(m/s)、ρp は空気の密度をそれぞれ示す。但
し、粒子レイノルズ数Rep=Dpth)Vrρf/μ<
2 とする。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】ところが、上記一般式
により求めた理論上の分離粒径Dpth)と、実際の分
級で得られた分級粒径Dpo b s )とを比較すると、
両者間には次の関係があり、必ずしも一致しないことが
わかった。
【数5】 即ち、目標分離粒径が小さくなるに従って、実際に得ら
れる分離粒径Dpo b s )が理論上の分離粒径Dp
th)よりも大きくなる。
【0005】本発明者は、粒径Dpth)と粒径Dp
o b s )とが上記関係となる原因を研究したところ、次
のことがわかった。
【0006】図6に示す様に、分級室A7を介して対向
するガイドベーンA8と渦流調整羽根A6を備えた渦流
式空気分級機内の渦流の接線方向流速分布は図6のWで
表される。分離粒径Dp は、接線方向流速Vt A 、Vt
B に由来する遠心力Fc A 、Fc B と内向風速に由来す
る空気抵抗力Fd A 、Fd B とのバランスによって決ま
る。
【0007】この分離粒径Dp はガイドベーン部Aから
渦流調整羽根先端部Bに至る半径上で除々に小さくな
り、渦流調整羽根先端より内側では再び大きくなる。
【0008】従って、ガイドベーンA8と渦流調整羽A
6との間に投入された分級原料の内B点における分離粒
径より大きな粒子は粗粉側へ回収され、それより小さな
粒子は微粉側へ回収される。即ち、この分級機の分離粒
径は、B点における分離粒径Dp B である。
【0009】前述の通り、分離粒径Dp B はこの点にお
ける接線方向流速Vt B と内向風速とによって決まるの
であるが、実際の接線方向流速Vt B は必ずしもロータ
周速とは一致せず若干の遅れをもっている。即ち渦流の
接線方向流速分布WのB点における流速は、破線で示す
ロータ周速Rより遅いのである。
【0010】一方、理論分離粒径Dpth)の算出にあ
たってVt B はロータ周速Rを用いる。これが理論分離
粒径Dpth)と実際の分離粒径Dpo b s )との相
違の原因である。特にロータ周速が速い場合には接線方
向流速とガイドベーン部のそれとの差異が大きくこの間
に十分な加速が行われにくくなるのでこの傾向が顕著に
なる。以上から明らかな様に一般式を用いて所望の分級
点での分級を行うことはできない。
【0011】この発明は上記事情に鑑み、簡単に、しか
も正確に粉粒体原料を所望の分級点で分級できるように
することを目的とする。
【0012】
【課題を解決するための手段】本発明者は分級点に影響
すると思われる要素、例えば渦流調整羽根間の間隔、即
ち、取付ピッチP(m)や分離粒径Dpth)(m)等
を変化させて実験を行い、図4の結果を得た。図4にお
いて縦軸は渦流調整羽根取付ピッチP(m)を示し、横
軸は分離粒径Dp (m)を示す。L1 〜L4 は分離粒径
pth)がそれぞれ2.9μm、4.8μm、6.8
μm、10.0μmの場合を示す。
【0013】その結果、粒径Dpth)と粒径Dpo
b s )とが一致する各分級点を結んだところ、直線Lと
なった。この直線Lにおける粒径Dpth)と取付ピッ
チDとの関係は下記P−Dp 関係式(1)で表わすこと
ができる。
【数6】
【0014】(1)式右辺に前記一般式を代入すると下
記(2)式が得られる。
【数7】
【0015】渦流調整羽根及びロータの直径をD
(m)、高さH(m)、分級風量Q(m3/s)とすれ
ば、内向速度Vr (m/s)は下記(3)式で表すこと
ができる。 Vr =Q/(πDH)・・・・・・(3)
【0016】(2)式及び(3)式より、修正ピッチ式
(4)が得られる。
【数8】
【0017】そこで、本発明者は、ロータに複数の渦流
調整羽根を設け、該渦流調整羽根の外周に分級室を介し
てガイドベーンを設けた渦流式空気分級機において、前
記渦流調整羽根の取付ピッチPが、分離粒径Dpth
との関係でP−Dp 関係式により求められることを特徴
とする渦流式空気分級機により、上記目的を達成しよう
とするものである。
【0018】
【作用】Ρ−Dp 関係式(1)に理論上の分離粒径Dp
th)を代入して渦流調整羽根の取付ピッチPを求め、
該ピッチPで渦流調整羽根をロータに取付ける。そうす
ると、実際の接線方向流速とロータ周速とが一致し、正
確な分級を行うことができる。そのため、細かい分級点
においても所望の分離粒径Dpo b s )を確実に得る
ことができる。
【0019】
【実施例】この発明の実施例を添付図面により説明す
る。円筒状のケーシング1の下部に円錐状のホッパ2を
設け、該ホッパ2の下部を粗粉排出口3に連通せしめ
る。
【0020】ケーシング1内の中央には、回転軸4に固
定されたロータ5が配設されている。このロータ5の直
径はDであり、又その高さはHである。
【0021】ロータ5の外周部には複数の渦流調整羽根
6が取付けられているが、その取付ピッチPは、前記修
正ピッチ式(4)、即ち
【数9】 により求められる。
【0022】次に下記条件において、粒子の密度Ρp=
2700kg/m3 の石灰石を分級する場合のピッチP
について説明する。ロータの直径D=2.1m、ロータ
の高さH=0.3m、温度20°C、1気圧の空気中に
おける空気密度Ρf =1.20kg/m3 、 空気粘性係数μ=1.81×10-5 (Pa.s)。
【0023】前記条件において理論上の分離粒径Dp
th)(m)を達成するために必要な渦流調整羽根の取付
ピッチP(m)は表1の通りである。このピッチP
(m)の値は、前記P−Dp 関係式(1)から分級機に
適用する最小分離粒径、例えば3μmまでの分級に適用
する分級機として定めても良い。
【表1】 なおQは分級風量(m3 /s)、Vtは渦流調整羽根先
端での周速(m/s)、をそれぞれ示す。
【0024】該渦流調整羽根6の外周には分級室7を介
して角度調整可能なガイドベーン8が配設されている。
この分級室7の幅Sの決定は極めて重要である。分級室
内の粗大凝集体は外側に飛ばされてガイドベーン8に衝
突し、ここで分級される。又、接線方向流速分布Wの速
度勾配が急峻である程この部分にある凝集体に気流の速
度差による剪断力が強く働いて分級が促進される。しか
しながら、該幅Sが狭すぎると、渦流が乱れる。そのた
め、粉粒体は分級室内で乱反射を起こすので正常な分級
ができなくなるのである。
【0025】逆に該分級室の幅Sが広すきると、前述の
ガイドベーンの衝突及び気流の速度勾配による分級作用
が不十分となり、凝集粒は1次粒子に分散される事なく
分級室7を出ることになるので、分級効果が悪くなるの
みならず精粉中に粗粒が入り込んでしまう。
【0026】そこで分級室7の幅Sの適切な値を決定す
るため種々の実験を行なったところ次のS−P関係式
(5)を得ることができた。但し係数K=5〜20であ
る。
【数10】
【0027】ピッチP(m)と渦流調整羽根6の円周方
向の厚さTとの割合T/Pを0.35以下にし、ロータ
5の開口面積Mを65%以上に形成する。
【0028】実験によると、該渦流調整羽根6の円周方
向の厚さTがこの範囲を越えて厚くなると、前記分級室
7の幅S及び渦流調整羽根6の取付ピッチPが上記範囲
内にあっても該渦流調整羽根6の近傍における渦流が乱
れ、例えば、3μm以上の粗粉部分の飛び込みが多くな
り、シャープな微粉分級ができなくなる場合がある。
【0029】逆に、開口面積が上記範囲未満になると、
厚さTが異常に薄くなり強度、材質、構造、施工上の問
題があるが、前記問題が発生しない程度にできるだけ薄
いものが望ましい。
【0030】このT/Pは、0.35以下が望ましい
が、現状の技術力からすれば、シャープな微粉分級、例
えば3μmカット、を行うときには、厚さTはT/Pが
0.1であれば充分であることがわかっている。
【0031】ロ−タの開口面積Mは構造、機械的強度と
微粉分級の両面からできるだけ大きい方が分級機内の圧
力損失も少なくなるので、65%以上が望ましい。
【0032】次に実施例の作動について説明する。分級
空気を分級空気供給路11からガイドベ−ン8を介して
分級室7に送り、該分級室7内に自由渦流を形成すると
ともに回転軸4を回して渦流調整羽根6を回転させ強制
渦流を形成する。
【0033】そうすると、これらの渦流は分級室7内を
旋回しながら渦流調整羽根6の間を通って製品排出口1
2から機外に排出される。
【0034】この状態において、原料入口13から被分
級材料Y、例えば炭酸カルシウムを投入すると、該被分
級材料Yは分散板14に衝突して外周方向に飛散しなが
ら分級室7内に落下する。
【0035】そうすると、この原料Yは強い遠心力によ
りガイドベ−ン8の表面に叩きつけられ、単粒子を破壊
するほどの強力な衝撃力で強固な凝集粒を1次粒に解き
ほぐし、更に理想的な渦勾配の高速渦流にスリップを起
こすことなく取り込まれる。
【0036】そして、該粒子は遠心力と空気の抗力のつ
り合い作用により分級が行われる。この分級された微粉
2 、例えば5μm以下の粒径は、上昇気流に乗りロ−
タ5内を通り製品排出口12に流入するとともに、図示
しない空気濾過機に入り回収される。
【0037】又、粗粉Y1 はケ−シング1内を旋回しな
がらホッパ2中を落下し、粗粉排出口3から排出され
る。
【0038】この発明の実施例は上記に限定されるもの
ではなく、例えば、渦流式空気分級機の製品排出口を該
分級機の上方に設ける代わりに、その下方に設けたり、
又、原料入口を分級機の上部中央に設け、製品排出口を
下方に設けたり、さらに原料入口を分級装置の側方また
は下方の分級空気と共に導入する等、各種のロータ型分
級機に適用できるものである。
【0039】また図5に示す堅型ミルの様に本発明の渦
流式空気分級機100とミル110とを組み合わせても
よい。図5において、101はテ−ブル111上に被粉
砕原料Yを供給するための原料投入口、112はロ−ラ
をそれぞれ示す。
【0040】この発明は以上の様に構成したので、理論
上の分離粒径と実際に分離して得られた分離粒径とが一
致する。そのため、所望の分級点で確実に分級を行うこ
とができる。
【0041】本発明の渦流式空気分級機内の渦流の接線
方向流速分布を示すと図3の通りとなるが、これを図6
の従来例と比較すると、図3では渦流調整羽根6の近傍
でのロ−タ周速Rと渦流の接線方向流速分布Wは同一と
なっている。そのため、従来例と異なり、理論上の分離
粒径が実際の分離による分離粒径となるので、所望の分
級点で正確な分級ができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施例を示す一部断面正面図である。
【図2】図1のII−II線断面図である。
【図3】本発明の作動を示す図である。
【図4】取付ピッチと分離粒径との関係を示す図であ
る。
【図5】本発明の第2の実施例を示す一部断面正面図で
ある。
【図6】従来例を示す図である。
【符号の説明】
5 ロ−タ 6 渦流調整羽根 7 分級室 8 ガイドベ−ン P 渦流調整羽根の取付ピッチ Dpth) 理論上の分離粒径 μ 空気の粘性係数 ρp 粒子の密度 H ロ−タの高さ Q 分級風量 Vt 渦流調整羽根先端の周速 S 分級室の幅
フロントページの続き (56)参考文献 特開 平2−303560(JP,A) 特開 平1−270982(JP,A) 特開 昭63−214383(JP,A) 実開 昭60−186082(JP,U) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) B07B 1/00 - 15/00

Claims (4)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 ロータに複数の渦流調整羽根を設け、該
    渦流調整羽根の外周に分級室を介してガイドベーンを設
    けた渦流式空気分級機において、前記渦流調整羽根の取
    付ピッチPが、分離粒径Dpth)との関係で次式によ
    り求められることを特徴とする渦流式空気分級機。 【数1】
  2. 【請求項2】 ロータに複数の渦流調整羽根を設け、該
    渦流調整羽根の外周に分級室を介してガイドベーンを設
    けた渦流式空気分級機において、前記渦流調整羽根の取
    付ピッチPが、空気の粘性係数μ、粒子の密度ρp 、ロ
    ータの高さH、分級風量Q、渦流調整羽根先端の周速V
    t との関係で次式により求められることを特徴とする渦
    流式空気分級機。 【数2】
  3. 【請求項3】 分級室の幅Sが、ピッチP、及び係数K
    との関係で次式により求められることを特徴とする請求
    項1又は2記載の渦流式空気分級機。 【数3】
  4. 【請求項4】 Kが、5〜20であることを特徴とする
    請求項3記載の渦流式空気分級機。
JP07467093A 1993-03-31 1993-03-31 渦流式空気分級機 Expired - Lifetime JP3341088B2 (ja)

Priority Applications (9)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP07467093A JP3341088B2 (ja) 1993-03-31 1993-03-31 渦流式空気分級機
EP94910553A EP0645196A4 (en) 1993-03-31 1994-03-29 SPIRAL WINIFIERS.
AU62916/94A AU673059C (en) 1993-03-31 1994-03-29 Vortex type air classifier
CA002134456A CA2134456A1 (en) 1993-03-31 1994-03-29 Vortex pneumatic classifier
PCT/JP1994/000502 WO1994022599A1 (en) 1993-03-31 1994-03-29 Vortex type air classifier
US08/313,263 US5533629A (en) 1993-03-31 1994-03-29 Vortex pneumatic classifier
KR1019940703611A KR0186059B1 (ko) 1993-03-31 1994-03-29 와류식 공기분급기
TW083102743A TW257696B (ja) 1993-03-31 1994-03-30
AU64266/96A AU679886C (en) 1993-03-31 1996-08-26 Vortex type air classifier

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP07467093A JP3341088B2 (ja) 1993-03-31 1993-03-31 渦流式空気分級機

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH06277629A JPH06277629A (ja) 1994-10-04
JP3341088B2 true JP3341088B2 (ja) 2002-11-05

Family

ID=13553906

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP07467093A Expired - Lifetime JP3341088B2 (ja) 1993-03-31 1993-03-31 渦流式空気分級機

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP3341088B2 (ja)

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010227924A (ja) * 2009-03-03 2010-10-14 Ricoh Co Ltd 分級装置及び分級方法
CN103170456B (zh) * 2013-03-28 2015-06-24 河南嘉和节能科技有限公司 一种水泥选粉机导流装置及整流方法
CN107282447A (zh) * 2017-08-25 2017-10-24 长沙深湘通用机器有限公司 组合分选机
CN113351480B (zh) * 2021-05-13 2022-05-03 天津水泥工业设计研究院有限公司 一种可调节成品粒度级配的两级动态转子选粉机
CN114146900A (zh) * 2021-11-17 2022-03-08 洪江市百禾农业发展有限公司 一种蔬菜加工用蔬菜分拣机及其使用方法

Also Published As

Publication number Publication date
JPH06277629A (ja) 1994-10-04

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US5533629A (en) Vortex pneumatic classifier
KR930004539B1 (ko) 기류 분급기
US20070029416A1 (en) Jet mill with integrated dynamic classifier
JP3341088B2 (ja) 渦流式空気分級機
JP3592520B2 (ja) 気流式分級装置
JP3517692B2 (ja) 気流式分級装置
JP3482503B2 (ja) 渦流式空気分級機
JP3482504B2 (ja) 空気分級装置
JPS641182B2 (ja)
JP2571126B2 (ja) 微粉用空気分級機
JP3448716B2 (ja) 渦流式空気分級機
JP3176779B2 (ja) 気流分級機及び気流分級方法
JPH08173909A (ja) 分級装置
JP3091289B2 (ja) 衝突式気流粉砕装置
RU2104100C1 (ru) Центробежный классификатор
JP2811621B2 (ja) 気流分級機への原料粉体供給方法及び装置
JPH051073B2 (ja)
JP2715325B2 (ja) 気流式分級機及び気流式分級方法
JPS61242649A (ja) 竪型ミルを備える粉体製造装置
JPH051071B2 (ja)
JP2819459B2 (ja) 空気分級機
JPH0760195A (ja) 気流分級機及び気流分級方法
JPS59102449A (ja) 竪型ミル
JPH0659464B2 (ja) 竪型ミルの自由渦型遠心分級装置
JPS5822274B2 (ja) 分級装置

Legal Events

Date Code Title Description
FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080823

Year of fee payment: 6

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080823

Year of fee payment: 6

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090823

Year of fee payment: 7

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090823

Year of fee payment: 7

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100823

Year of fee payment: 8

S531 Written request for registration of change of domicile

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313531

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100823

Year of fee payment: 8

R350 Written notification of registration of transfer

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110823

Year of fee payment: 9

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120823

Year of fee payment: 10

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130823

Year of fee payment: 11