RU100434U1

RU100434U1 - AIR CENTRIFUGAL CLASSIFIER

Info

Publication number: RU100434U1
Application number: RU2009111633/03U
Authority: RU
Inventors: Владимир Васильевич Воробьёв; Евгений Николаевич Иванов; Владимир Александрович Красильников; Андрей Викторович Таболич; Пётр Павлович Шиманович; Оксана Петровна Шиманович
Original assignee: Научно-производственное республиканское унитарное предприятие "НПО "Центр"
Priority date: 2009-03-30
Filing date: 2009-03-30
Publication date: 2010-12-20

Abstract

Воздушный центробежный классификатор, содержащий наружный цилиндроконический корпус с крышкой, патрубком для вывода мелкой фракции вместе с воздушным потоком, расположенным на крышке корпуса, и патрубком для вывода крупной фракции, расположенным в нижней части корпуса, внутренний цилиндроконический корпус со слабоконической крышкой, установленной вершиной вверх, и патрубком для вывода крупной фракции, расположенным в нижней части корпуса, лопатки, снабженные механизмом фиксированного поворота вокруг горизонтальных осей и расположенные равномерно между цилиндрическими участками наружного и внутреннего корпусов, и трубу для подачи исходного материала вместе с воздушным потоком, расположенную в нижней части наружного корпуса, отличающийся тем, что крышка наружного цилиндроконического корпуса выполнена воронкообразной с выходным отверстием, расположенным вверх. An air centrifugal classifier comprising an outer cylindrical conical housing with a lid, a nozzle for outputting a fine fraction together with an air flow located on the lid of the housing, and a nozzle for outputting a large fraction located in the lower part of the housing, an inner cylindrical housing with a slightly conical lid with the top pointing up, and a nozzle for outputting a large fraction located in the lower part of the body, blades equipped with a fixed rotation mechanism around horizontal axes and located nye uniformly between the cylindrical portions of the outer and inner shells and the pipe for supplying starting material with an air stream at the bottom of the outer shell, wherein the outer cover is made funnel-shaped cylindric casing with an outlet disposed upwards.

Description

№2009111633/03 No. 2009111633/03

Воздушный центробежный классификатор Air Centrifugal Classifier

Изобретение относится к машиностроению, в частности, к воздушно - центробежным классификаторам и может быть использовано в строительной, горно-обогатительной, химической, металлургической и других отраслях промышленности для разделения по крупности различных сыпучих материалов.The invention relates to mechanical engineering, in particular, to air - centrifugal classifiers and can be used in the construction, mining, chemical, metallurgical and other industries for separation by size of various bulk materials.

Известен воздушный центробежный классификатор, содержащий наружный цилиндроконический корпус с крышкой, патрубком для вывода мелкой фракции вместе с воздушным потоком, расположенным на крышке корпуса, и патрубком для вывода крупной фракции, расположенным в нижней части корпуса, внутренний цилиндроконический корпус с плоской крышкой, установленной на корпусе с образованием с ним кольцевой щели и с возможностью линейных перемещений в вертикальной плоскости, и патрубком для вывода крупной фракции, расположенным в нижней части корпуса, лопатки, снабженные механизмом фиксированного поворота вокруг горизонтальных осей и расположенные равномерно между цилиндрическими участками наружного и внутреннего корпусов, и трубу для подачи исходного материала вместе с воздушным потоком, расположенную в нижней части наружного корпуса (SU 899165, В07В 7/08, опубликовано 23.01.1982).Known air centrifugal classifier containing an outer cylindrical housing with a lid, a nozzle for outputting a fine fraction together with an air stream located on the lid of the housing, and a nozzle for outputting a large fraction located in the lower part of the housing, an inner cylindrical housing with a flat cover mounted on the housing with the formation of an annular gap with it and with the possibility of linear displacements in the vertical plane, and a nozzle for outputting a large fraction located in the lower part of the body, l casing, equipped with a fixed rotation mechanism around horizontal axes and located evenly between the cylindrical sections of the outer and inner shells, and a pipe for supplying the source material with the air flow located in the lower part of the outer shell (SU 899165, B07B 7/08, published 01/23/1982 )

Известен также воздушный центробежный классификатор, содержащий наружный цилиндроконический корпус с крышкой, патрубком для вывода мелкой фракции вместе с воздушным потоком, расположенным на крышке корпуса, и патрубком для вывода крупной фракции, расположенным в нижней части корпуса, внутренний цилиндроконический корпус со слабоконической крышкой, установленной на корпусе вершиной вверх с образованием с ним кольцевой щели, и патрубком для вывода крупной фракции, расположенным в нижней части корпуса, лопатки, снабженные механизмом фиксированного поворота вокруг горизонтальных осей и расположенные равномерно между цилиндрическими участками наружного и внутреннего корпусов, и трубу для подачи исходного материала вместе с воздушным потоком, расположенную в нижней части наружного корпуса, при этом крышка наружного корпуса выполнена плоской (SU 1166847, В07В 7708, опубликовано 15.07.1985).Also known is an air centrifugal classifier comprising an outer cylindrical conical housing with a lid, a nozzle for outputting a fine fraction together with an air stream located on the housing lid, and a nozzle for outputting a large fraction located in the lower part of the housing, an inner cylindrical housing with a slightly conical lid mounted on the casing with its top upward with the formation of an annular gap with it, and a nozzle for outputting a large fraction located in the lower part of the casing, blades equipped with a fi rotation around horizontal axes and located evenly between the cylindrical sections of the outer and inner shells, and the pipe for supplying the source material together with the air flow located in the lower part of the outer shell, while the cover of the outer shell is flat (SU 1166847, B07B 7708, published 15.07 .1985).

Однако в известных классификаторах часть крупных частиц выводится из классификатора вместе с мелкими частицами, что не позволяет осуществить классификацию материала с высокой точностью. Этот недостаток связан с тем, что по направлению от наружного корпуса к патрубку для вывода мелкой фракции вместе с воздушным потоком проходное сечение центробежной зоны разделения, ограниченной крышками наружного и внутреннего корпусов, уменьшается, а, следовательно, радиальная скорость воздушного потока увеличивается и, соответственно, увеличивается действующая на частицы материала со стороны воздушного потока сила аэродинамического сопротивления. Крупные частицы материала, попавшие вследствие турбулентных пульсаций воздушного потока и взаимных столкновений частиц в центральную часть центробежной зоны разделения, под действием преобладающей силы аэродинамического сопротивления движутся к центру и выносятся из классификатора воздушным потоком вместе с мелкими частицами, засоряя мелкую фракцию.However, in the known classifiers, part of the large particles is removed from the classifier together with small particles, which does not allow the classification of the material with high accuracy. This disadvantage is related to the fact that, in the direction from the outer casing to the nozzle for outputting the fine fraction, together with the air flow, the flow area of the centrifugal separation zone bounded by the caps of the outer and inner casings decreases, and therefore, the radial velocity of the air flow increases and, accordingly, the force of aerodynamic drag acting on the particles of the material from the side of the air flow increases. Large particles of material that, due to the turbulent pulsations of the air flow and mutual collisions of particles in the central part of the centrifugal separation zone, move to the center under the influence of the prevailing aerodynamic drag force and are removed from the classifier by the air stream together with small particles, clogging the fine fraction.

Задача изобретения состоит в повышении эффективности разделения материала за счет исключения выведения крупных частиц через патрубок для вывода мелких частиц вместе с воздушным потоком путем обеспечения постепенного снижения силы аэродинамического сопротивления от периферийной к центральной части центробежной зоны разделения, которое обеспечивается постепенным увеличением высоты центробежной зоны разделения от периферии к центру.The objective of the invention is to increase the efficiency of separation of the material by eliminating the removal of large particles through the pipe to output small particles together with the air flow by providing a gradual decrease in the force of aerodynamic drag from the peripheral to the central part of the centrifugal separation zone, which is provided by a gradual increase in the height of the centrifugal separation zone from the periphery to the center.

Сущность изобретения заключается в том, что для решения поставленной задачи путем указанного технического результата воздушный центробежный классификатор, содержащий наружный цилиндроконический корпус с крышкой, патрубком для вывода мелкой фракции вместе с воздушным потоком, расположенным на крышке корпуса, и патрубком для вывода крупной фракции, расположенным в нижней части корпуса, внутренний цилиндроконический корпус со слабоконической крышкой, установленной вершиной вверх, и патрубком для вывода крупной фракции, расположенным в нижней части корпуса, лопатки, снабженные механизмом фиксированного поворота вокруг горизонтальных осей и расположенные равномерно между цилиндрическими участками наружного и внутреннего корпусов, и трубу для подачи исходного материала вместе с воздушным потоком, расположенную в нижней части наружного корпуса, отличается тем, что крышка наружного цилиндроконического корпуса выполнена воронкообразной с выходным отверстием, расположенным вверх.The essence of the invention lies in the fact that to solve the problem by the specified technical result, an air centrifugal classifier containing an outer cylindrical housing with a lid, a nozzle for outputting a fine fraction together with an air stream located on the lid of the housing, and a nozzle for outputting a large fraction located in the lower part of the housing, the inner cylinder-conical housing with a slightly conical lid mounted with the top up and a nozzle for outputting a large fraction located the lower part of the casing, the blades equipped with a fixed rotation mechanism around horizontal axes and located evenly between the cylindrical sections of the outer and inner casing, and the pipe for supplying the source material with the air flow located in the lower part of the outer casing, characterized in that the cover of the outer cylindrical housing funnel-shaped with an outlet located upward.

Изобретение поясняется чертежом - общий вид классификатора, продольное осевое сечение.The invention is illustrated by the drawing - General view of the classifier, longitudinal axial section.

Воздушный центробежный классификатор содержит наружный цилиндроконический корпус 1 с крышкой 2, выполненной воронкообразной с выходным отверстием 3, расположенным вверх, патрубком 4 для вывода мелкой фракции вместе с воздушным потоком, расположенным на крышке 2, и патрубком 5 для вывода крупной фракции, расположенным в нижней части корпуса 1, внутренний цилиндроконический корпус 6 со слабоконической крышкой 7, установленной вершиной вверх с образованием с ним кольцевой щели 8, и патрубком 9 для вывода крупной фракции, расположенным в нижней части корпуса 6, лопатки 10, расположенные равномерно между цилиндрическими участками наружного корпуса 1 и внутреннего корпуса 6 и снабженные механизмами 11 фиксированного поворота вокруг горизонтальных осей, и трубу 12 для подачи исходного материала вместе с воздушным потоком, расположенную в нижней части наружного корпуса 1.The air centrifugal classifier contains an outer cylindrical housing 1 with a cover 2 made funnel-shaped with an outlet 3 located upward, a nozzle 4 for outputting a fine fraction together with an air stream located on the cover 2, and a nozzle 5 for outputting a large fraction located in the lower part case 1, the inner cylinder-conical case 6 with a slightly conical cover 7, mounted top up with the formation of an annular gap 8 with it, and a pipe 9 for outputting a large fraction located in the lower Asti housing 6, the vanes 10 are uniformly disposed between the cylindrical portions of the outer shell 1 and inner body 6, and provided with mechanisms 11 fixed rotation about horizontal axes, and a pipe 12 for supplying starting material together with the air stream at the bottom portion of the outer casing 1.

Воздушно - центробежный классификатор используют следующим образом.Air - centrifugal classifier is used as follows.

На выходе патрубка 4 создают разряжение, например, вентилятором (на чертеже не показан), которое обеспечивает в наружном корпусе 1 движение воздушного потока снизу вверх. Затем через трубу 12 исходный сыпучий материал вместе с воздушным потоком подают в наружный корпус 1. В пространстве между коническими частями корпусов 1 и 6, являющимся зоной воздушно - гравитационного разделения, происходит выделение из двухфазного потока наиболее крупных частиц материала, которые под действием гравитационной силы падают в нижнюю часть наружного корпуса 1 и через патрубок 5 выводятся из классификатора. Оставшиеся частицы под действием преобладающей силы аэродинамического сопротивления вместе с воздушным потоком перемещаются в верхнюю часть классификатора. Проходя через межлопаточное пространство, образованное установленными под определенным углом от вертикали лопатками 10 посредством механизма поворота 11, двухфазный поток приобретает тангенциальную составляющую скорости и закручивается вокруг вертикальной оси классификатора. В центробежной зоне разделения, образованной крышками 2 и 6, на частицы материала в горизон-At the outlet of the pipe 4, a vacuum is created, for example, by a fan (not shown in the drawing), which provides air flow from bottom to top in the outer casing 1. Then, through the pipe 12, the initial bulk material together with the air flow is fed into the outer casing 1. In the space between the conical parts of the casing 1 and 6, which is the zone of air-gravity separation, the largest particles of material are released from the two-phase flow, which fall under the influence of gravitational force in the lower part of the outer casing 1 and through the pipe 5 are derived from the classifier. The remaining particles under the influence of the prevailing force of aerodynamic drag together with the air flow move to the upper part of the classifier. Passing through the interscapular space formed by the blades 10 installed at a certain angle from the vertical by means of the rotation mechanism 11, the two-phase flow acquires the tangential velocity component and spins around the vertical axis of the classifier. In the centrifugal separation zone formed by caps 2 and 6, into particles of material in the horizontal

тальной плоскости действуют две противоположно направленные силы: центробежная сила, направленная к периферии, и сила аэродинамического сопротивления, направленная к центру. Крупные частицы материала под действием преобладающей центробежной силы перемещаются на периферию, осаждаются на внутренней поверхности наружного корпуса 1, ссыпаются вниз и выводятся из классификатора через патрубок 5. Часть крупных частиц под действием турбулентных пульсаций воздушного потока и взаимных столкновений частиц материала попадает в центральную часть центробежной зоны разделения. Т.к. крышка 2 наружного корпуса 1, в отличие от прототипа, выполнена воронкообразной с выходным отверстием 3, расположенным вверх, то, в отличие от прототипом, от периферии к центру увеличивается высота центробежной зоны разделения и, соответственно, сила аэродинамического сопротивления, воздействующая на материал со стороны воздушного потока, уменьшается. Крупные частицы теряют скорость и под действием гравитационной силы осаждаются на слабоконическую крышку 7, ссыпаются с нее, через кольцевую щель 8 попадают во внутренний корпус 6 и через патрубок 9 выводятся из классификатора. Для мелких частиц воздействие силы аэродинамического сопротивления преобладает над центробежной силой, поэтому они вместе с воздушным потоком через патрубок 4 выводятся из классификатора. Патрубок 4 соединен со стандартными устройствами для отделения мелкой фракции материала от воздуха, например, циклоны и/или фильтры (на чертеже не показаны).of the plane of the plane, two oppositely directed forces act: a centrifugal force directed to the periphery, and an aerodynamic drag force directed to the center. Large particles of material under the influence of the predominant centrifugal force are moved to the periphery, deposited on the inner surface of the outer casing 1, poured down and removed from the classifier through the nozzle 5. Some of the large particles under the influence of turbulent pulsations of the air flow and mutual collisions of the particles of the material fall into the central part of the centrifugal zone separation. Because the cover 2 of the outer casing 1, in contrast to the prototype, is funnel-shaped with an outlet 3 located upward, then, in contrast to the prototype, the height of the centrifugal separation zone and, consequently, the drag force acting on the material from the side, increase from the periphery to the center air flow is reduced. Large particles lose speed and under the influence of gravitational force are deposited on the slightly conical cover 7, poured from it, through the annular gap 8 they enter the inner casing 6 and through the pipe 9 are removed from the classifier. For small particles, the influence of the aerodynamic drag force prevails over the centrifugal force, therefore, together with the air flow through the nozzle 4, they are removed from the classifier. The pipe 4 is connected to standard devices for separating a small fraction of the material from the air, for example, cyclones and / or filters (not shown in the drawing).

Границу разделения исходного материала на мелкую и крупную фракции регулируют путем изменения угла наклона лопаток 10 посредством поворотного механизма 11. При увеличении угла наклона от вертикали граница разделения уменьшается, т.к. увеличивается тангенциальная скорость движения двухфазного потока и, соответственно, увеличивается центробежная сила, воздействующая на материал. При уменьшении угла наклона поворотных лопаток 10, граница разделения увеличивается.The separation boundary of the source material into small and large fractions is regulated by changing the angle of inclination of the blades 10 by means of a rotary mechanism 11. When the angle of inclination increases from the vertical, the separation boundary decreases, because the tangential velocity of the two-phase flow increases and, accordingly, the centrifugal force acting on the material increases. With a decrease in the angle of inclination of the rotary blades 10, the separation boundary increases.

Claims

An air centrifugal classifier comprising an outer cylindrical conical housing with a lid, a nozzle for outputting a fine fraction together with an air stream located on the lid of the housing, and a nozzle for outputting a large fraction located in the lower part of the housing, an inner cylindrical housing with a slightly conical lid with the top pointing up, and a nozzle for outputting a large fraction located in the lower part of the body, blades equipped with a fixed rotation mechanism around horizontal axes and located nye uniformly between the cylindrical portions of the outer and inner shells and the pipe for supplying starting material with an air stream at the bottom of the outer shell, wherein the outer cover is made funnel-shaped cylindric casing with an outlet disposed upwards.