PL64058B1 - - Google Patents

Description

Opublikowano: 10.XI.1971 64058 KI. 1 b, 7 MKP B 03 c, 7/00 UKD Twórca wynalazku: Wlodzimierz Chojnowski Wlasciciel patentu: Politechnika Wroclawska, Wroclaw (Polska) Sposób rozfrakcjonowywania ziaren pylów przemyslowych i urzadzenie do stosowania tego sposobu Przedmiotem wynalazku jest sposób otrzymy¬ wania frakcji ziarnowych pylów przemyslowych w oparciu o zjawisko elektrostatycznego ladowania sie pylów i urzadzenie do stosowania tego sposobu.Do znanych i trudnych problemów techniki py¬ lowej nalezy wyodrebnianie scisle okreslonych wy¬ miarowo frakcji ziarnowych z ogólnej masy py¬ lów i proszków przemyslowych. Stosowane metody segregacji ziaren opieraja sie na mechanicznym odsiewaniu frakcji ziarnowych w przedzialach wy¬ miarowych do 60li, natomiast dla ziaren ponizej 60la stosuje sie metody polegajace na wykorzy¬ staniu sil dzialajacych na ziarno w polu grawita¬ cyjnym, sil bezwladnosci i oporu osrodka dysper¬ syjnego, np. urzadzenia sedymentacyjne wialnie, separatory.Do oczyszczania pylów i proszków z zanieczysz¬ czen o charakterze chemicznym lub wzbogacania rozdrobnionej materii w wartosciowe skladniki wy¬ stepujace w ogólnej masie materii w minimalnych ilosciach, stosuje sie pracochlonne i uciazliwe me¬ tody chemiczne i fizyko-chemiczne.Wybór metody rozfrakcjonowywania oraz kon¬ strukcja obecnie stosowanych urzadzen do segre¬ gacji i ziaren pylów i proszków przemyslowych zaleza od wlasciwosci fizyko-chemicznych, skladu chemicznego i mineralogicznego materii rozdrob¬ nionej, czesto od parametrów procesu techno¬ logicznego produkcji pylów i proszków. Urzadze¬ nia, których dzialanie oparte jest na zasadach se- 25 2 dymentacji posiadaja stosunkowo duze rozmiary, pracuja okresowo, zas dla uzyskania frakcji ziar¬ nowych o wymiarach ponizej IOli potrzebne sa dlugie czasy sedymentacji.Ogólna wada tych urzadzen jest nieselektyw- nosc wymiarowa otrzymanych frakcji to zna¬ czy, ze obok ziaren nalezacych do okreslonego przedzialu wymiarowego frakcji wystepuja równiez ziarna o wymiarach mniejszych. Tego rodzaju nie- selektywnosc wystepuje równiez w wialniach, któ¬ re w zasadzie zastepuja odsiewalnie mechaniczne i dostosowane sa raczej do oddzielania frakcji grubych z ogólnej masy materii rozdrobnionej, ani¬ zeli do segregacji ziaren w waskich przedzialach wymiarowych.Równiez przy stosowaniu drogich urzadzen wi¬ rujacych dla celów segregacji ziarnowej z uwagi na zaburzenia strugi gazu, nierównomiernego osa¬ dzania masy pylu na czesciach wirnika i drgan konstrukcji urzadzenia, niedokladnosc segregacji wymiarowej w szczególnosci dla ziaren ponizej IOli jest stosunkowo duza lub proces segregacji w ogóle nie zachodzi.Celem wynalazku jest opracowanie sposobu roz¬ frakcjonowywania ziaren pozwalajacego na uzy¬ skanie jednoczesnie kilku lub kilkunastu frakcji ziarnowych w bardzo waskich przedzialach wy¬ miarowych, np. co 0,2li w zaleznosci od ilosci sto¬ sowanych pólek w glowicy monofraktora oraz 640583 64058 4 skonstruowanie urzadzenia do stosowania tego spo¬ sobu. ! Cel ten zostal osiagniety przez opracowanie spo¬ sobu rozfrakcjonowywania ziaren mieszaniny py¬ lów przemyslowych, który polega na stworzeniu warunków ladowania elektrostatycznego ziaren w warstwie usypowej lub w chmurze pylowej i wy¬ selekcjonowanie ziaren o okreslonym zakresie wy¬ miarowym z ogólnej masy pylu przez wywolanie sedymentacji o charakterze wymuszonym, co staje sie mozliwe dzieki ukladowi sil dzialajacych na ziarno w polu grawitacyjnym i elektrycznym. W celu zaostrzenia zdolnosci rozdzielczej metody cale widmo masy pylowej zostalo wstepnie podzielone na podzakresy przez odpowiedni dobór parame¬ trów fizycznych gazu wydmuchujacego.Urzadzenie wedlug wynalazku tytulem przykla¬ du przedstawiono na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia jego przekrój pionowy a fig. 2 — odmiane urzadzenia z fig. 1. Urzadzenie sklada sie ze zbiornika 1 rury przeplywowej 2 i glowicy monofraktora 3. W zbiorniku 1 zainstalowano elek¬ trody 4 zasilane napieciem generatora pradu sta¬ lego (0 -r- 30kV). Rure przeplywowa 2 u wylotu do glowicy monofraktora 3 zaopatrzono w prostokat¬ ne przewezenie 5.W glowicy monofraktora 3 zlokalizowano pólki 6 przeznaczone do odbioru frakcji ziarnowych pylu, a ponadto zabudowano klin kierunkowy 8, na któ¬ rym wspieraja sie rozdwojone przewody napie¬ ciowe wykonane w postaci siatki, które lacza do¬ datnia elektrode 4 z zaciskiem zasilajacym 9 ge¬ neratora pradu stalego. Kazda z pólek 6 zaopa¬ trzono w elektrody 19 wykonane w postaci plytek metalowych z mozliwoscia regulacji ich poloze¬ nia w stosunku do napieciowej siatki 7. W górnej czesci glowicy monofraktora 3 zainstalowano filtr tkaninowy 11.Mase pylowa wielofrakcyjna, naladowana ladun¬ kami elektrostatycznymi w zbiorniku 1, wydmu¬ chuje sie przez rure przeplywowa do glowicy mo¬ nofraktora 3. Natezenie przeplywu utworzonej mie¬ szaniny pylowo-gazowej zalezy od wlasnosci fi¬ zycznych pylu, a przede wszystkim od jego ge¬ stosci oraz od predkosci gazu na wlocie do zbior¬ nika. Predkosc gazu jest regulowana i w zaleznosci od jej wielkosci nastepuje wyselekcjonowanie z ogólnej masy pylu okreslonej frakcji ziarnowej w pewnym przedziale wymiarowym. Prostokatne przewezenie 5 umozliwia na wlocie do glowicy mo¬ nofraktora równolegle uksztaltowanie strugi mie¬ szaniny wzgledem napieciowej siatki 7 i elek¬ trod 10.W glowicy monofraktora 3 nastepuje stopniowe zmniejszenie predkosci przeplywu mieszaniny py¬ lowo-powietrznej (zmiana pola przekroju strugi), ruch ziaren pylu obarczonych ladunkami elektrycz¬ nymi w kierunku elektrod 10 i ich sedymentacja na pólkach 6. Wypadkowa sila dzialajaca na ziar¬ no pylu (pola elektryczne, pola grawitacyjne, sily wynikajace z dynamiki przeplywu ziarna), wlasci¬ wosci fizyczne i chemiczne pylu, odleglosci elek¬ trod, decyduja o przedziale wymiarowym frakcji ziaren sedymentujacych w poszczególnych prze¬ grodach glowicy monofraktora. Dla zapewnienia ciaglosci przeplywu, osrodek dyspersyjny (gaz) przechodzi na zewnatrz poprzez filtr tkaninowy U.Fig. 2 przedstawia odmiane konstrukcji urza- 5 dzenia do rozfrakcjonowywania pylów przemyslo¬ wych.W rurze przeplywowej 2 zainstalowano siatkowe elektrody 4 zasilane napieciem generatora pradu stalego (0 -i-30 kV). Jedna z elektrod polaczono 10 z napieciowa siatka 7, druga z przeciwnym bie¬ gunem generatora. Wzajemne odleglosci elektrod moga byc w pewnych granicach regulowane przez obnizenie lub podnoszenie klina kierunkowego 8.Pozostale elementy urzadzenia powtarzaja sie jak 15 przy urzadzeniu przedstawionym na fig. 1. Rów¬ niez sposób dzialania urzadzenia przedstawionego na fig. 2 jest identyczny z opisanym sposobem dzialania urzadzenia wedlug fig. 1 z tym, ze ziar¬ na mieszaniny pylowo-gazowej przejmuja ladunki 20 elektrostatyczne w polu elektrycznym utworzonym przez elektrody siatkowe 4, a nie w zbiorniku 1 jak to mialo miejsce w urzadzeniu wedlug fig. 1.Mozliwosc zmiany napiecia zasilania ukladu elek¬ trod i predkosci wydmuchu poszczególnych frakcji, 2g jak równiez mozliwosc doboru rodzaju osrodka dyspersyjnego i zmian jego parametrów termicz¬ nych w zaleznosci od wlasciwosci fizycznych ma¬ terii rozdrobnionej, umozliwiaja stosowanie opi¬ sanego sposobu rozfrakcjonowywania dla wiekszos- 80 ci pylów i proszków przemyslowych.Opisane urzadzenia maja zastosowanie przy wy¬ miarowej segregacji ziaren pylów i proszków prze¬ myslowych, np. otrzymywanie monofrakcji w bar¬ dzo waskich przedzialach wymiarowych, oznacza- 35 nie skladu ziarnowego pylu itp. oraz przy zwieksza¬ niu koncentracji ziaren skladników rzadkich w ogólnej masie pylu.Sposób wedlug wynalazku zostanie blizej objas¬ niony w przykladzie wykonania.Przyklad. Rozfrakcjonowanie pylu cynko¬ wego. Ogólna mase pylu cynkowego przesiano przez sito 0,060 mm. Do rozfrakcjonowywania przyjeto odsiana mase pylu o ziarnach mniejszych od 60[a.Do wydmuchiwania pylu ze zbiornika zastosowano kN 45 azot przy nadcisnieniu p = 1 do 15 — i wilgot¬ ni nosci wzglednej a ^ 10%. Natezenie przeplywu gazu dobierano kazdorazowo tak, aby kazda frak¬ cja wydmuchana kolejno do glowicy monofraktora róznila sie wymiarowo od poprzedniej o Ad ^ 2\i, 50 np. przy wyselekcjonowaniu ziaren o wymiarach od 0 do 16^ w przedzialach frakcyjnych A d = 2\i predkosci gazu w rurze przeplywowej 2 wynosily od 0,0108 do 0,0864 m/s. Elektrody 10 i 4 zasilano z generatora pradu stalego przy napieciu 4 do 8,8 55 kV.Po dobraniu odleglosci poszczególnych elektrod 10 wzgledem siatki napieciowej na pólkach glo¬ wicy monofraktora nastapila wymiarowa selekcja ziaren do okolo 0,25^ w kazdym przedziale frak¬ so cyjnym. PL PL

Claims (5)

1. Zastrzezenia patentowe 1. Sposób rozfrakcjonowywania ziaren pylów i proszków przemyslowych znamienny tym, ze mase es pylowa wielofrakcyjna umieszczona w zbiorniku64058 <1) laduje sie ladunkami elektrycznymi przy po¬ mocy zespolu elektrod polaczonych z generatorem pradu stalego, a nastepnie wydmuchuje sie do glo¬ wicy monofraktora (3), która wytwarza odpowied¬ nie pole elektryczne, na skutek którego nastepuje proces rozfrakcjonowywania ziaren w przestrzeni.

2. Odmiana sposobu wedlug zastrz. 1, znamienna tym, ze ladowanie ziaren ladunkami elektrosta¬ tycznymi odbywa sie w czasie przeplywu chmury pylowej przez kanal przeplywowy (2) przy pomocy zespolu elektrod (5).

3. Sposób wedlug zastrz. 1 i 2, znamienny tym, ze z ogólnego widma pylowego w zbiorniku (1) przy odpowiednim dobraniu parametrów gazu wy¬ dmuchujacego wydmuchuje sie kolejne chmury py¬ lu o zawezonych granicach wymiarowych ziaren. 10

4. Urzadzenie do stosowania sposobu wedlug zastrz. 1, znamienne tym, ze posiada zbiornik (1) z zespolem elektrod (4) do ladowania elektrosta^ tycznego ziaren, polaczonych z rura przeplywowa (2), z przewezeniem (5) i glowica monofraktora (3), z klinem kierunkowym (8), zespolem elektrod (7) i (10) oraz pólkami (6) do segregacji ziaren.

5. Urzadzenie wedlug zastrz. 2, znamienne tym, ze zbiornik (1) jest polaczony z rura przeplywowa (2), w której umieszczony jest zespól elektrod (4) do ladowania elektrostatycznego ziaren, a w gór¬ nej czesci rura (2) posiada przewezenie (5) i laczy sie z glowica monofraktora (3), z klinem kierun¬ kowym (8), zespolem elektrod (7) i (10) oraz pól¬ kami (6) do segregacji ziaren. Fig. 2 PL PL