JPS63267486A - 空気分級機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 この発明は空気分級機、特にセメント工業等の粉砕工程
において用いられる空気分級機に関するものである。

従来の技術 従来、この種の空気分級機としてセメント工業、鉄鋼業
等、他の諸工業にて広く用いられている所謂スターチバ
ンド形セパレータと呼ばれる空気分級機は、例えば第９
図に示される様に内外二重のゲージング５１内に分散板
５３、分級羽根５４、主羽根５５等を竪形の主軸５２に
て吊下げ回転するようになっており、上部の原料送入シ
ュート５６から供給された原料５７が回転する分散板５
３上に落下し、遠心力によって原ｆ−’ｌ　５７が分級
室５８内に分散される。他方、分散板５３と同軸に主軸
５２に設けられた主羽根５５によって発生された気流６
０は先ず内外ケーシング間の細粉室６１内を旋回しなが
ら降下し、再び内側ケーシング内にベーン６２を介して
吸込まれてベーン６２によって°旋回が付与され上昇す
る。この気流６０は分級室５８に入って分散板５３にて
分散された原料５７を分級羽根５４の回転と共に１ｕ粉
６６と細粉６７とに分級し、分級された■粉６６は落下
して粗粉室６５で捕集される。一方、大部分の粗粉が取
り除かれた細粉６７は気流６０に乗って上昇して分級羽
根５４にて更に分級されて細粉室６１に送られ、この細
粉室６１にてサイクロン効果によって捕集される。

発明が解決しようとする問題点 しかし乍ら、この様なスターチバンド形の空気分級機に
おいては次の様な問題点がみられる。

（１）原料の全量が、分級羽根のある分級が行われる領
域に運ばれることが不可能で、原料全量が分級の機会を
得ることなく、一部がそのま１粗粉室に落下することに
なり、分級効率が悪くなる。特に、粉体濃度が高いと、
その傾向が著しい。

（２）高い粉体濃度の気流を分級が行われる領域まで持
ち上げることが必要で、空気分級機の動力が増大する。

（３）分級すべき原料が主軸を囲むようにして分散板上
に投下されるので、この様な構造においては落下地点の
遠心力が不十分で、分級原料の分散が十分に行われない
ばかりか構造が複雑となる。

（４）細粉が細粉室のサイクロン効果によって捕集され
るが、機械の大型化に伴って細粉室の径が大きくなって
この細粉室で捕集される粉体の粒度が粗くなり、捕集さ
れなかった微粉体がベーン、分級羽根および主羽根を循
環することになり、空気分級機の動力が増加し、機械の
大型化にも限界がみられる。

（５）ベーンの位置が、分級が行われる領域より下部に
あるために旋回する流線が水平な渦流とならず、上方の
速度分布をもつ流線となり、粒子に作用する功が複雑と
なって分級効率が低下する。

従って、この発明の目的はこの様な従来における問題点
を解決するために、分級が行われる分級領域の上部にて
環状の分散板を回転整軸に取付けて分散板の外周附近に
分級原料を投入することにより分散作用を強化して、分
散された分級原料が全量分級領域を通過するようなし、
案内翼を分級領域の側面に配置し、主羽根により発生さ
れる循環気流を水平な渦流としてこの渦流による流体抵
抗と回転板による遠心力との２つの力によって分級する
ことを特徴とする空気分級機を提供することにある。

問題点を解決するための手段 この発明に依れば、空気分級機は、上部がほゞ円筒状で
下部がほゞ円錐状のホッパー形をなした二重構造の内外
ゲージング、該内ケーシングの略軸心に垂下し上部に主
羽根を有する回転整軸、回転竪軸下端に設けられた回転
板、該回転堅軸中ほどに設けられた環状の分散板、回転
板と分散板の間に分級室を形成する内ケーシングの外周
対応部分に環状に配置された複数個の案内翼を有する空
気導入口、環状の分散板上に原料を供給すべく内外ゲー
ジングを貫通して延入する原料供給シュート、環状の分
散板の外周に間隔を置いて空気導入口の案内翼の内側に
設けられた衝突板を備えている。

作　　用 従って、この発明の上述の構成により、二重構造の内外
ケーシング軸心に垂下する回転整軸下端に回転板を、中
ほどに環状の分散板を夫々設け、回転板と分散板間の内
ケーシングの案内翼を通って流れる循環気流を回転竪軸
上部の主羽根により発生し、分散板外周附近に原料を投
入して原料を分散し、分散された原料を該循環気流にて
全量分級領域を通過するようなし、且つ案内翼を通った
循環気流の水平な渦流による流体抵抗と回転板による遠
心力との２つの力によって原料を粗粉と細粉に良好に分
級する。

実施例 図面の第１．２図はこの発明の空気分級機の一実施例を
示す図で、図示される様に空気分級機は、円筒部３１．
３２と円錐部３３．３４を夫々有するホッパー形の二重
構造の内外ケーシング１１．１２と、内ゲージング１１
の円筒部３１軸心に垂下し上部に主羽根１５を有する回
転竪軸１４と、回転竪軸１４下端に設けられた回転板１
６と、回転竪軸１４の中間に設けられた環状の分散板１
８と、回転板１６と分散板１８の間に分級室２０を形成
する内ケーシング１１の外周対応部分に環状に配置され
た複数個の案内′Ｒ２２を有する空気導入口２１と、環
状の分散板１８上に原料２５を供給するよう内外ケーシ
ング１１．１２を貫通して延入する原料供給シュート２
４と、環状分散板１８の外周に間隔を置いて空気導入口
２１の案内ｇ２２の内側に設けられた衝突板２６とから
主に構成されている。二重構造の内外ケーシング１１．
１２は上部がほゞ円筒状の円筒部３１．３２と、下部か
ほず円錐状のホッパー形をした円錐部３３．３４とから
夫々成り、外ケーシング１２の円錐部３４の下端に細粉
回収口３６が、また内ケーシング１１の円錐部３３の下
端に粗粉回収口３７が設けられている。外ケーシング１
２の頂部がら内ゲージング１１の内部に垂下する回転竪
軸１４は下部に回転板１６が、中ほどに環状の分散板１
８が、更に上部に主羽根１５が設けられており、特に主
羽根１５を回転板１７や分散板１８と独立して回転数を
増減することが必要な場合には回転竪軸１４を二重構造
として夫々独立して回転させることが可能である。

環状の分散板１８の外周附近に分級すべき原料２５を投
入するために内外ケーシング１１．１２の円筒部３１．
３２を貫通して原料供給シュート２４が延入して設けら
れ、［ｆｆ２５がエアスライドの様な適宜な輸送手段を
介して供給されるようになっている。また、この様な原
料供給シュート２４は図示の如く１ケ所設けられるが、
必要により２ケ所以上複数箇所設けることもできる。更
に、内ケーシング１１の中央部には細粉排出部１９が形
成され、回転板１６と環状の分散板１８との間には分級
室２０が形成され、分級室２０の外周部分に環状に配置
された複数個の案内翼２２を有する空気導入口２１が設
けられている。この空気導入口２１の案内翼２２の上側
上部に分散板１８に対応して環状のＷＩ寒載板２６設け
られていて、分散板１８に供給された原Ｆ１２５がこの
衝突板２６に衝突して方向が変えられて分級室２ｏに送
られるようになっている。また、回転板１６には中央部
分になだらかな傾斜面１７が設けられていて、円滑な分
級作用を補助するようなすと共に、分級後の細粉の堆積
防止を図かる構造を好適になしている０回転竪軸１４に
一体的に設けられた回転板１６と分散板１８の間に形成
された分級室２ｏに、主羽根１５によって発生される循
環気流４ｏを導く空気導入口２１のベーンすなわち案内
翼２２は内ゲージング１１の円筒部３１と円錐部３３と
の間に丁度分級室２０を囲むように全周に亘って環状に
多数個、取付角度可変に設けられている。

この様に構成されたこの発明の空気分級機における作動
状態は次の３ｍっである。

第１．２図に示されるこの発明の空気分級機において、
図示しない駆動装置によって回転竪軸１４、および回転
竪軸１４に取付けられた回転板１６と分散板１８および
主羽根１５が一体に回転される。特に、主羽根１５は、
回転竪軸１４を二重管構造として独立的に回転数を増減
できるようにしておけば、原料２５の分級に必要な循環
気流を増減でき、分級点の調整または分級精度の向上を
図かる上で好適である。主羽根１５により発生された循
環気流４０は所定角度に設定された案内翼２２によって
方向が定められて渦を描いて分級室２０に流入する。

他方、原料供給シュート２４から投入された原料２５は
回転する分散板１８によって分散され、衝突板２６で方
向が変えられて全周から分級室２０に送られる０分級室
２０内に渦を描いて流れ込んだ気流４０は回転する分散
板１８と回転板１６によって回転気流が強化され、こ１
で原料２５は外向きの遠心力と、半径方向に内向きの空
気抵抗との方向の相反する２つの力を同時に受けること
になる。従って、これら２つの力が釣り合い状態にある
粒子径を分級点とすれば、分級点以下の粒子すなわち細
粉は外向きの遠心力より内向きの空気抵抗が大きくなり
、空気流に乗って中心方向に移動して細粉排出部１９に
送り込まれ、更に主羽根１５を経て内外ケーシング１１
．１２の円筒部３１．３２間でのサイクロン効果によっ
て気流中の細粉が回収され細粉回収口３６から排出され
る０次いで気流は再び空気導入口２１の案内翼２２を経
て分級室２０内に送り込まれる。

他方、分級点以上の粒子径をもつ１■粉は内向きの空気
抵抗よりも遠心力が大きくなり、案内翼　。

２２の内側に沿って下方に流れながら内ケーシング１１
の円錐部３３に落下し、粗粉回収口３７がら排出される
。従って、原料供給シュート２４により分散板１８上に
投入された原料２５は分散板１８の回転により分散され
、衝突板２６によって方向が変えられて分級室２０内に
て細粉と粗粉に分級され、粗粉は内ケーシング１１の円
錐部３３から粗粉回収口３７により排出され、細粉は分
級室２０、細粉排出部１９、主羽根１５、内外ゲージン
グ１１．１２の円筒部３］、３２間、および空気導入口
２１の案内翼２２を経て流れる循環気流４０によって運
ばれて内外ケーシング１１．１２の円筒部３１．３２間
のサイクロン効果により外ケーシング１２の円錐部３４
から細粉回収口３６により排出される。

第３図はこの発明の空気分級機の別の実施例を示すもの
で、第１．２図の先の実施例の空気分級機において、複
数個の渦流調整片４２の上端が分散板１８の下側に固定
されて下端が回転板１６の上面に固定され、複数個の仕
切板４４がこれら渦流１ＪｆＪ整片４２に間隔を置いて
取付けられ、分級室２０を複数室に区切っていることが
先の実施例のものと異なるが、分級原理は第１．２図の
空気分級機と同じで、特に大型化した空気分級機にて分
級原料の大量処理に適している。すなわち、第３図の空
気分級機の分級室２０内において、粉体を含んだ空気は
外周から中心部に渦を描いて流れ込むが、分級機が大型
化すると、理論的に理想な渦流の発生が困難で、回転数
、原料の送入量、粒度分布等を考慮しても渦流に乱れを
生じて鋭い分級が困難となるので、この様な困難を解決
すべく渦流調整片４２および仕切板４４によって大型の
空気分級機においても渦流に乱れを生じることのないよ
うにして鋭い分級を可能にしている。また、この渦流調
整片４２は所要分級点を考慮して、空気分級機の大きさ
、回転板１６の回転数等に応じて回転板１６上に周方向
に等間隔に複数個取付けるのが好適で、回転板１６上の
半径方向外側に設けるほど粉体の分級点を細かくするこ
とができる。

第４乃至６図は渦流調整片４２を回転板１６上に所要の
位置と角度をもって取付ける配置例を示すもので、渦流
調整片４２の取付は位置と角度の調節によって所要の分
級点を設定することが可能である。また、仕切板４４は
分級室２０を横に区切って複数室となすもので、この様
な仕切板４４によって渦流の縦方向分速度の変位変動の
影響を小さくして分級精度を向上することができ、仕切
られる室の数は分級点と分級精度を考慮して分級室２０
の大きさにより適宜定められる。

第７．８図はこの発明の空気分級機の更に他の実施例を
示すもので、第３図に示される空気分級機において内外
ケーシング１１．１２の円筒部相当部分間を複数個の小
型のサイクロン４５として形成したもので、すなわち、
内ケーシング１１の接線方向にサイクロン４５が接続さ
れている。この空気分級機は第３図の空気分級機と分級
原理が同じで、特に大型化した空気分級機にて大量の分
級原料を処理するに適している。すなわち、第３図にて
分級室２０で分級された細粉は気流に乗り細粉排出部１
９および主羽根１５を経由して外ケーシング１２の円筒
部３２でのサイクロン効果により細粉が回収されるが、
分級機が大型化してくると、円筒部３２で回収される細
粉の粒度が粗くなり、この円筒部３２での細粉の回収率
が悪くなってこ−で回収されなかった微粉が案内×２２
を経て分級室２０に送り込まれるといったことが繰り返
され、分級効率が低下する。

これに対して第７．８図の小型のサイクロン４５はこの
様な欠点を解消するもので、分級機が大型化されるとき
に小型のサイクロン４５の取付個数を増加する。二とに
よってこのサイクロン４５にて回収される細粉の粒度を
小さくすることが可能となり、回収された細粉は小型の
サイクロン４５に取付けられた細粉回収シュート４６に
よって円錐部３４内に投入されて回収される。一方、気
流は小型のサイクロン４５から循環ダクト４７を経て内
ケーシング１１の円筒部３１の空気導入口２１に導入さ
れ、案内×２２を経て分級室２０に入り循環使用される
。

発明の効果 以上の如く構成作用するこの発明の空気分級機は、構造
が簡単で設備が安価で、動力消費が少なく、据付スペー
スが少ない等の通常のスターチバンド型の空気分級機に
おける利点を更に向上させると共に従来機器における欠
点を解消し、次の様な特有の効果を有している。

すなわち、この発明の空気分級機においては環状の分散
板と回転板の特異な構成配置によって分級原料が全量分
級室を通過する構造となるため分級効率が従来型の空気
分級機と比較して飛躍的に改善され、高い粉体濃度の気
流を分級領域まで持ち上げる必要がないので空気分級機
の動力が低減され、分級原料が分散板の外周に投入され
且つ分散板の遠心力によって衝突板にぶつけられるため
に原料の分散が十分に行われて分級効率が改善され、ま
た第７図に示す小型のサイクロンを用いれば分級機大型
化のときの細粉回収部の細粉の捕集率低下を防止でき、
大型化を可能とする。更に、空気導入口の案内翼の位置
を分級室と同一レベルの高さにもってきているために旋
回する流線が水平な渦流となって粒子に作用する力が明
確となり、分級効率が向上すると共に、分級気流を発生
させる主羽根が内蔵されているので、ファン外置型のよ
うな別置タイプのものと比較して回収する集塵機が不要
になるために極めて小型のまとまった構造となり、しか
も分級室と主羽根間の圧力損失が小さく、空気分級機の
動力が少なくてすみ、更に内外クーシング円筒部間に発
生した旋回流を案内翼で旋回させる二段構造をなしてい
るために渦流の形成が極めて円滑である構造をなしてい
る等の効果がみられる。

【図面の簡単な説明】

図面はこの発明の空気分級機の幾つかの実施例を示すも
ので、第１図は第１の実施例の縦断面図、第２図は第１
図の■−■線に沿った横断面図、第３図は第２の実施例
の縦断面図、第４乃至６図は渦流調整片の取付例を示す
横断面図、第７図は第３の実施例の縦断面図、第８図は
第７図の■−■線に沿った横断面図、第９図は従来の空
気分級機を示す縦断面図である０図中、１１：内ゲージ
ング、１２：外ケーシング、１４：回転竪軸、１５：主
羽根、１６：回転板、１８：分散板、１９：細粉排出部
、２０：分級室、２１：空気導入口、２２：案内翼、２
４：魚粉供給シュート、２５：原料、２６：　ｆ！！突
板、３１．３２：円筒部、３３．３４：円錐部、３６：
細粉回収口、３７：粗粉回収口、４０：循環気流、４２
：渦流調整片、４４：仕切板、４５：サイクロン、４６
：細粉回収シュート。 第２図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、上部がほゞ円筒状で下部がほゞ円錐状のホッパー形
   をなした二重構造の内外ケーシング、該内ケーシングの
   略軸心に垂下し上部に主羽根を有する回転竪軸、回転竪
   軸下端に設けられた回転板、該回転竪軸中ほどに設けら
   れた環状の分散板、回転板と分散板の間に分級室を形成
   する内ケーシングの外周対応部分に環状に配置された複
   数個の案内翼を有する空気導入口、環状の分散板上に原
   料を供給すべく内外ケーシングを貫通して延入する原料
   供給シュート、環状の分散板の外周に間隔を置いて空気
   導入口の案内翼の内側に設けられた衝突板を備えたこと
   を特徴とする空気分級機。 ２、回転竪軸に設けられた環状の分散板と回転板との間
   を連接するよう配設された複数個の渦流調整片、該渦流
   調整片に上下に間隔を置いて取付けられて分級室を複数
   室に区切る複数個の仕切板を有する特許請求の範囲第１
   項記載の空気分級機。 ３、上部がほゞ円筒状で下部が二重構造のほゞ円錐状の
   ホッパー形をなしたケーシング、ケーシングの略軸心に
   垂下し上部に主羽根を有する回転竪軸、回転竪軸下端に
   設けられた回転板、回転竪軸中ほどに設けられた環状の
   分散板、回転板と分散板の間に分級室を形成するケーシ
   ングの周辺対応部分に環状に配置された複数個の案内翼
   を有する空気導入口、環状の分散板上に原料を供給すべ
   く内外ケーシングを貫通して延入する原料供給シュート
   、環状の分散板の外周に間隔を置いて空気導入口の案内
   翼の内側に設けられた衝突板、ケーシングの円筒部に連
   接された複数個の小型のサイクロンを備えたことを特徴
   とする空気分級機。 ４、回転竪軸に設けられた環状の分散板と回転板との間
   を連接するよう配設された複数個の渦流調整片を有し、
   サイクロンの空気排出口を分級室の空気導入口に連通し
   て成る特許請求の範囲第３項記載の空気分級機。