RU143617U1

RU143617U1 - VORTEX CLASSIFIER OF POWDER MATERIALS

Info

Publication number: RU143617U1
Application number: RU2014110382/03U
Authority: RU
Inventors: Николай Сергеевич Кобелев; Алексей Сергеевич Емельянов; Анатолий Александрович Маматов; Владимир Николаевич Кобелев; Галина Геннадьевна Щедрина
Priority date: 2014-03-18
Filing date: 2014-03-18
Publication date: 2014-07-27

Abstract

Вихревой классификатор порошковых материалов, включающий цилиндрическую прямоточную вихревую камеру с каналами вывода классифицируемого материала в виде кольцевых щелей, закручивающий аппарат с каналами ввода порошкового материала и каналами вывода крупной фракции, завихритель, клапаны и блок управления с датчиками температуры холодного и горячего потоков, каждый из каналов вывода крупной фракции выполнен в виде расширяющегося сопла из биметаллического материала, при этом на внутренней поверхности расширяющегося сопла выполнены криволинейные канавки, продольно расположенные от входного до выходного отверстий, при этом один из клапанов вывода классифицируемого материала в виде кольцевой щели и один из каналов вывода крупной фракции в виде расширяющегося сопла из биметалла с продольно расположенными канавками на внутренней поверхности соединены с термоэлектрическим генератором, выполненным в виде корпуса с проходным каналом для горячего потока сжатого воздуха, транспортирующего классифицируемый материал, и проходным каналом для холодного потока сжатого воздуха, транспортирующего крупные фракции, а также с комплектом дифференциальных термопар, "горячие" концы которых расположены в проходном канале для горячего потока сжатого воздуха, а их "холодные" концы расположены в проходном канале для холодного потока сжатого воздуха, отличающийся тем, что цилиндрическая прямоточная вихревая камера с наружной поверхности покрыта тонковолокнистым базальтовым материалом, выполненным в виде продольно вытянутых пучков, расположенных по длине цилиндрической камеры.Vortex classifier of powder materials, including a cylindrical straight-through vortex chamber with output channels of classified material in the form of ring slots, a swirling apparatus with input channels of powder material and output channels of coarse fractions, a swirler, valves and a control unit with temperature sensors for cold and hot flows, each channel the output of the large fraction is made in the form of an expanding nozzle of bimetallic material, while on the inner surface of the expanding nozzle made to rivinear grooves, longitudinally located from the inlet to the outlet, while one of the valves for output of classified material in the form of an annular gap and one of the channels for output of a large fraction in the form of an expanding nozzle from bimetal with longitudinally located grooves on the inner surface are connected to a thermoelectric generator made in a case with a passageway for a hot stream of compressed air transporting classified material and a passageway for a cold stream of compressed air ear transporting large fractions, as well as with a set of differential thermocouples, the "hot" ends of which are located in the passage for the hot stream of compressed air, and their "cold" ends are located in the passage for the cold stream of compressed air, characterized in that the cylindrical direct-flow the vortex chamber from the outer surface is covered with fine fiber basalt material made in the form of longitudinally elongated beams located along the length of the cylindrical chamber.

Description

Полезная модель относится к аппаратам для классификации дисперсных материалов и может быть использовано в строительной, химической и других отраслях промышленности.The utility model relates to apparatus for classifying dispersed materials and can be used in the construction, chemical and other industries.

Известен вихревой классификатор порошковых материалов (см. патент РФ 2189282 МПК B07B 04/08, B04C 3/06, 2002), включающий цилиндрическую прямоточную вихревую камеру с каналами ввода порошкового материала в виде кольцевых щелей, закручивающий аппарат с каналами ввода порошкового материала и каналами вывода крупной фракции, завихритель, клапаны и блок управления с датчиками температуры холодного и горячего потоков, каждый из каналов вывода крупной фракции выполнен в виде расширяющегося сопла из биметаллического материала, при этом на внутренней поверхности расширяющегося сопла выполнены криволинейные канавки, продольно расположенные от его входного и выходного отверстий.Known vortex classifier of powder materials (see RF patent 2189282 IPC B07B 04/08, B04C 3/06, 2002), including a cylindrical straight-through vortex chamber with powder material input channels in the form of annular slots, a swirling apparatus with powder material input channels and output channels coarse fraction, swirl, valves and control unit with temperature sensors for cold and hot flows, each of the channels of the output of the coarse fraction is made in the form of an expanding nozzle made of bimetallic material, while on the inside In order to expand the nozzle, curved grooves are made longitudinally located from its inlet and outlet openings.

Недостатком данного устройства является высокая энергоемкость, особенно при длительной эксплуатации, обусловленная энергозатратами не только на вихревую закрутку и пневмотранспортировку порошковых материалов, но и необходимостью дополнительных энергозатрат на электрическое питание клапанов и блока управления.The disadvantage of this device is its high energy consumption, especially during long-term operation, due to energy consumption not only for swirling and pneumatic transportation of powder materials, but also the need for additional energy consumption for electric power supply to the valves and the control unit.

Известен вихревой классификатор порошковых материалов (см. патент РФ 2478011 МПК B07B 04/08, B04C 3/06, 27.03.2003. Бюл. №9), включающий цилиндрическую прямоточную вихревую камеру с каналами вывода классифицируемого материала в виде кольцевых щелей, закручивающий аппарат с каналами ввода порошкового материала и каналами вывода крупной фракции, завихритель, клапаны и блок управления с датчиками температуры холодного и горячего потоков, каждый из каналов вывода крупной фракции выполнен в виде расширяющегося сопла из биметаллического материала, при этом на внутренней поверхности расширяющегося сопла выполнены криволинейные канавки, продольно расположенные от входного до выходного отверстий, при этом один из клапанов вывода классифицируемого материала в виде кольцевой щели и один из каналов вывода крупной фракции в виде расширяющегося сопла из биметалла с продольно расположенными канавками на внутренней поверхности соединены с термоэлектрическим генератором, выполненным в виде корпуса с проходным каналом для горячего потока сжатого воздуха, транспортирующего классифицируемый материал, и проходным каналом для холодного потока сжатого воздуха, транспортирующего крупные фракции, а также с комплектом дифференциальных термопар, ”горячие” концы которых расположены в проходном канале для горячего потока сжатого воздуха, а их ”холодны” концы расположены в проходном канале для холодного потока сжатого воздуха.Known vortex classifier of powder materials (see RF patent 2478011 IPC B07B 04/08, B04C 3/06, 03/27/2003. Bull. No. 9), including a cylindrical straight-through vortex chamber with output channels of the classified material in the form of annular slots, a twisting apparatus with powder material input channels and coarse fraction outlet channels, a swirler, valves and a control unit with temperature sensors for cold and hot flows, each of the coarse fraction output channels is made in the form of an expanding nozzle made of bimetallic material, while curved grooves are made longitudinally located from the inlet to the outlet openings on the inner surface of the expanding nozzle, and one of the valves for outputting classified material in the form of an annular gap and one of the channels for outputting a large fraction in the form of an expanding nozzle from bimetal with longitudinally located grooves on the inner surface are connected to thermoelectric generator, made in the form of a housing with a passage channel for a hot stream of compressed air transporting classified material al, and a passageway for a cold stream of compressed air transporting large fractions, as well as a set of differential thermocouples whose “hot” ends are located in the passageway for a hot stream of compressed air, and their “cold” ends are located in the passageway for a cold stream compressed air.

Недостатком данного устройства является снижение качества классификации порошкового материала по длине цилиндрической прямоточной вихревой камеры из-за нарушения транспортируемого порошкового материала термодинамически расслаиваемым сжатым воздухом в связи с потерями тепла периферийным горячим потоком в окружающую среду наружной поверхностью цилиндрической камеры.The disadvantage of this device is the decrease in the quality of classification of powder material along the length of a cylindrical once-through swirl chamber due to the violation of the transported powder material by thermodynamically delaminated compressed air due to heat loss by the peripheral hot stream into the environment by the outer surface of the cylindrical chamber.

Технической задачей предлагаемого изобретения является поддержание нормированного качества разделения порошкового материала при изменяющихся температурах окружающей среды, воздействующих на наружную поверхность цилиндрической прямоточной вихревой трубы, путем покрытия ее тонковолокнистым базальтовым материалом, что обеспечивает не только устранение тепловых потерь горячего термодинамически расслоенного потока сжатого воздуха, но и сохраняет тепломассообменные процессы классификации.The technical task of the invention is to maintain the normalized quality of the separation of the powder material at varying ambient temperatures, affecting the outer surface of the cylindrical straight-through vortex tube by coating it with fine-fiber basalt material, which not only eliminates the heat loss of the hot thermodynamically stratified stream of compressed air, but also maintains heat and mass transfer classification processes.

Технический результат достигается тем, что вихревой классификатор порошковых материалов, включающий цилиндрическую прямоточную вихревую камеру с каналами вывода классифицируемого материала в виде кольцевых щелей, закручивающий аппарат с каналами ввода порошкового материала и каналами вывода крупной фракции, завихритель, клапаны и блок управления с датчиками температуры холодного и горячего потоков, каждый из каналов вывода крупной фракции выполнен в виде расширяющегося сопла из биметаллического материала, при этом на внутренней поверхности расширяющегося сопла выполнены криволинейные канавки, продольно расположенные от входного до выходного отверстий, при этом один из клапанов вывода классифицируемого материала в виде кольцевой щели и один из каналов вывода крупной фракции в виде расширяющегося сопла из биметалла с продольно расположенными канавками на внутренней поверхности соединены с термоэлектрическим генератором, выполненным в виде корпуса с проходным каналом для горячего потока сжатого воздуха, транспортирующего классифицируемый материал, и проходным каналом для холодного потока сжатого воздуха, транспортирующего крупные фракции, а также с комплектом дифференциальных термопар, ”горячие” концы которых расположены в проходном канале для горячего потока сжатого воздуха, а их ”холодные” концы расположены в проходном канале для холодного потока сжатого воздуха, при том, что цилиндрическая прямоточная вихревая камера с наружной поверхности покрыта тонковолокнистым базальтовым материалом, выполненным в виде продольно вытянутых пучков, расположенных по длине цилиндрической камеры.The technical result is achieved by the fact that the vortex classifier of powder materials, including a cylindrical straight-through vortex chamber with output channels of classified material in the form of annular slots, a swirling apparatus with input channels of powder material and output channels of coarse fractions, a swirler, valves, and a control unit with cold and hot flows, each of the channels of the output of a large fraction is made in the form of an expanding nozzle of bimetallic material, while on the inner the surfaces of the expanding nozzle are made of curved grooves longitudinally located from the inlet to the outlet, while one of the valves for outputting classified material in the form of an annular gap and one of the channels for outputting a large fraction in the form of an expanding nozzle from bimetal with longitudinally located grooves on the inner surface are connected to a thermoelectric a generator made in the form of a housing with a passage channel for a hot stream of compressed air transporting classified material, and m channel for a cold stream of compressed air transporting large fractions, as well as with a set of differential thermocouples, the “hot” ends of which are located in the passage for the hot stream of compressed air, and their “cold” ends are located in the passage for the cold stream of compressed air, despite the fact that the cylindrical straight-through vortex chamber from the outer surface is covered with fine-fiber basalt material made in the form of longitudinally elongated beams located along the length of the cylindrical chamber.

На фиг. 1 представлена схема вихревого классификатора порошковых материалов, покрытого тонковолокнистым базальтовым материалом, на фиг. 2 - разрез цилиндрической прямоточной вихревой камеры с каналами вывода, на фиг. 3 - развертка расширяющегося сопла с криволинейными канавками на внутренней боковой поверхности.In FIG. 1 is a diagram of a vortex classifier of powder materials coated with fine-fiber basalt material, FIG. 2 is a sectional view of a cylindrical once-through vortex chamber with outlet channels, FIG. 3 is a scan of an expanding nozzle with curved grooves on the inner side surface.

Вихревой классификатор порошковых материалов содержит цилиндрическую прямоточную вихревую камеру 1 с каналами вывода 2 классифицируемого материала в виде кольцевых щелей, закручивающего аппарата 3 с каналами вывода 4 порошкового материала и каналами вывода 5 крупной фракции, клапаны управления 6 и 7, установленные соответственно на каналах 8 и 9 ввода закрученного воздушного потока и ввода незакрученного воздушного потока, завихритель 10, соединенный с клапанами управления 6, датчики температуры 11 горячего потока, укрепленные на выходе из каналов вывода 2 классифицируемого материала, и датчики температуры 11 и 12 холодного потока, укрепленные на выходе каналов вывода 5 крупной фракции, при этом датчики температуры 11 и 12 через блок управления 13 электрически связаны с клапанами управления 6 и 7. Каналы вывода 5 крупной фракции выполнены каждый в виде расширяющегося сопла из биметаллического материала, на внутренней поверхности которого выполнены криволинейные канавки 14, продольно расположенные от его входного 15 до выходного 16 отверстия канала 5 вывода крупной фракции.The vortex classifier of powder materials contains a cylindrical straight-through vortex chamber 1 with output channels 2 of classified material in the form of annular slots, a swirling apparatus 3 with output channels 4 of powder material and output channels 5 of a large fraction, control valves 6 and 7 installed on channels 8 and 9, respectively the input of the swirling air flow and the input of the untwisted air flow, the swirler 10 connected to the control valves 6, the temperature sensors 11 of the hot flow, mounted at the exit of output channels 2 of the classified material, and temperature sensors 11 and 12 of the cold flow, mounted at the output of the output channels 5 of the large fraction, while the temperature sensors 11 and 12 through the control unit 13 are electrically connected to the control valves 6 and 7. The output channels 5 of the large fraction are made each in the form of an expanding nozzle of bimetallic material, on the inner surface of which curvilinear grooves 14 are made, longitudinally spaced from its inlet 15 to the outlet 16 of the opening of the large fraction withdrawal channel 5.

Канал вывода 2 классифицируемого материала в виде кольцевой щели соединен с входом 17 проходного канала 18 для горячего потока сжатого воздуха корпуса 19 термоэлектрического генератора 20 через фильтр 21 со сборников загрязнений 22 для последующего выброса очищенного горячего потока сжатого воздуха в окружающую среду через выход 23. Канал вывода 5 крупной фракции соединен со сходом 24 проходного канала 25 для холодного потока сжатого воздуха корпуса 19 термоэлектрического генератора 20 через фильтр 26 со сборником загрязнений 27 для последующего выброса очищенного холодного потока сжатого воздуха в окружающую среду через выход 28.The output channel 2 of the classified material in the form of an annular gap is connected to the input 17 of the passage channel 18 for the hot compressed air stream of the housing 19 of the thermoelectric generator 20 through the filter 21 from the pollution collectors 22 for subsequent discharge of the purified hot compressed air stream into the environment through the outlet 23. The output channel 5 of a large fraction is connected to the exit 24 of the passage channel 25 for a cold stream of compressed air of the housing 19 of the thermoelectric generator 20 through a filter 26 with a contaminant collector 27 for subsequent scatter purified cold compressed air stream into the environment through the outlet 28.

В проходном канале 18 для горячего потока сжатого воздуха расположены ”горячие” концы 29 комплекта дифференциальных термопар 30, а в проходном канале 25 для холодного потока сжатого воздуха расположены ”холодные” концы 31 комплекта дифференциальных термопар 30. Цилиндрическая прямоточная вихревая камера 1 с наружной поверхности 31 покрыта тонковолокнистым базальтовым материалом 32, выполненным в виде продольно вытянутых пучков 33, расположенных по длине цилиндрической камеры 1.In the passage channel 18 for the hot flow of compressed air, the "hot" ends 29 of the differential thermocouple set 30 are located, and in the passage channel 25 for the cold flow of the compressed air are the "cold" ends 31 of the differential thermocouple set 30. The cylindrical direct-flow swirl chamber 1 from the outer surface 31 covered with fine fiber basalt material 32, made in the form of longitudinally elongated beams 33, located along the length of the cylindrical chamber 1.

Вихревой классификатор порошковых материалов работает следующим образом.Vortex classifier of powder materials works as follows.

При расположении вихревого классификатора в помещении с температурой 15-20°C (см., например, СНиП 2.23-92 Строительная теплофизика. М.: ЦНТП. Госстрой РФ 1996), горячий периферийный поток сжатого воздуха с температурой от 80 до 100°C после термодинамического расслоения отдает тепло теплопроводностью по толщине цилиндрической прямоточной вихревой камеры 1 через наружную поверхность 31 и далее конвекцией в окружающую среду. В результате температура горячего периферийного потока, начиная от завихрителя 10 до каналов вывода 2 классифицируемого материала уменьшается из-за потерь в окружающую среду, что резко снижает эффект разделения на мелкие и крупные фракции. Для устранения потерь теплоты горячего периферийного потока наружная поверхность 31 покрыта теплоизоляционным тонковолокнистым базальтовым материалом 32. А выполнение тонковолокнистого базальтового материала 32 в виде продольно вытянутых пучков 33, расположенных по длине цилиндрической камеры 1 позволяет аккумулировать теплоту горячего периферийного потока термодинамически расслоившегося сжатого воздуха по мере его движения (см, например, Волокнистые материалы из базальтов Украины. Изд. ”Техника”, Киев, 1971-76 с. ил.). В результате при перемещении классифицируемого материала поддерживается заданный температурный режим по всей длине цилиндрической прямоточной вихревой камеры, обеспечивающий нормированные параметры разделения мелких и крупных фракций порошкового материала.When the vortex classifier is located in a room with a temperature of 15-20 ° C (see, for example, SNiP 2.23-92 Construction Thermophysics. M .: TsNTP. Gosstroy of the Russian Federation 1996), a hot peripheral stream of compressed air with a temperature of 80 to 100 ° C after thermodynamic separation gives off heat through the thickness of the cylindrical straight-through vortex chamber 1 through the outer surface 31 and then convection into the environment. As a result, the temperature of the hot peripheral flow, starting from the swirler 10 to the output channels 2 of the classified material decreases due to losses to the environment, which sharply reduces the effect of separation into small and large fractions. To eliminate the heat loss of the hot peripheral flow, the outer surface 31 is covered with heat-insulating fine fiber basalt material 32. And the implementation of fine fiber basalt material 32 in the form of longitudinally elongated bundles 33 located along the length of the cylindrical chamber 1 allows the heat of the hot peripheral stream of thermodynamically exfoliated compressed air to accumulate as it moves (see, for example, Fibrous materials from basalts of Ukraine. Publishing house "Technique", Kiev, 1971-76 pp. ill.). As a result, when moving the classified material, a predetermined temperature regime is maintained along the entire length of the cylindrical once-through vortex chamber, which provides normalized parameters for the separation of small and large fractions of powder material.

Известно, что при термодинамическом расслоении сжатого воздуха разность температур между горячим и холодным потоками достигает 100°C и более (см., например, Меркулов, А.П. Вихревой эффект и его применение в технике. М.: Машиностроение, 1979. 386 с). Горячий поток сжатого воздуха из канала вывода 2 классифицируемого материала поступает в фильтр 21, где очищается от твердых загрязнений порошкового материала, которые накаливаются в сборнике загрязнений с последующим удалением вручную или автоматически (на фиг. 1 не показано), и далее через вход 17 перемещается в проходной канал 18 для горячего потока сжатого воздуха корпуса 19 термоэлектрического генератора 20. Здесь горячий поток сжатого воздуха контактирует с расположенными ”горячими” концами 29 комплекта дифференциальных термопар 30. Одновременно холодный поток сжатого воздуха из канала вывода 5 крупной фракции поступает в фильтр 26, где очищается от загрязнений, которые накапливаются в сборнике загрязнений 27 с последующим удаление вручную или автоматически, и далее направляется в проходной канал 25 для холодного потока сжатого воздуха через вход 24 для контакта с ”холодными” концами 31 комплекта дифференциальных термопар 30. Выполнение элементов комплекта дифференциальных термопар 30, например, из хромель-копеля позволяет получить термоЭДС до 6,96 мВ (см., например, Иванова, Т.М. Теплотехнические измерения и приборы. М.: Энергоатомиздат, 1984. 230 с). В результате термоэлектрический генератор 20 обеспечивает напряжение от 12 до 36 В (см., например, Технические основы теплотехники. Теплотехнический эксперимент. Справочник / под. общ. ред. В.М. Зорина. М.: Энергоатомиздат, 1980. 560 с), что вполне достаточно для блока управления 13, электрически связанного с клапанами 6 и 7, следовательно, наблюдаемый температурный перепад между горячим и холодным потоками термодинамически расслоенного сжатого воздуха в завихрителе 10 является источником электрической энергии посредством термоэлектрического генератора 20 для систем автоматического контроля технологического процесса классификации порошкового материала.It is known that during thermodynamic separation of compressed air, the temperature difference between hot and cold flows reaches 100 ° C or more (see, for example, Merkulov, A.P. Vortex effect and its application in engineering. M .: Mashinostroenie, 1979. 386 p. ) The hot stream of compressed air from the outlet channel 2 of the classified material enters the filter 21, where it is cleaned of solid contaminants of the powder material, which are heated in the contaminant collector and then removed manually or automatically (not shown in Fig. 1), and then moved through the inlet 17 to passage channel 18 for the hot stream of compressed air of the housing 19 of the thermoelectric generator 20. Here, the hot stream of compressed air is in contact with the located "hot" ends 29 of the set of differential thermocouples 30. One at the same time, a cold stream of compressed air from the coarse fraction outlet channel 5 enters the filter 26, where it is cleaned of contaminants that accumulate in the contaminant collector 27 and then removed manually or automatically, and then sent to the passage channel 25 for a cold stream of compressed air through the inlet 24 contact with the “cold” ends 31 of the set of differential thermocouples 30. The implementation of the elements of the set of differential thermocouples 30, for example, from chromel-copel allows to obtain thermoEMF up to 6.96 mV (see, for example, Ivanova, T.M. Thermotechnical measurements and devices. M .: Energoatomizdat, 1984.230 s). As a result, the thermoelectric generator 20 provides a voltage of 12 to 36 V (see, for example, Technical fundamentals of heat engineering. Thermotechnical experiment. Handbook / under the general editorship of VM Zorin. M: Energoatomizdat, 1980. 560 s), which is quite enough for the control unit 13, electrically connected to the valves 6 and 7, therefore, the observed temperature difference between the hot and cold flows of thermodynamically separated compressed air in the swirl 10 is a source of electrical energy through a thermoelectric generator torus 20 for automatic control systems for the technological process of classification of powder material.

Сжатый воздух через клапаны управления 6 при их открытии по каналу ввода 8 поступает в завихритель 10 закручивающего аппарата 3, куда одновременно транспортируется классифицируемый материал по каналу ввода 4. В результате вихревого эффекта происходит термодинамическое расслоение порошково-газовой смеси на горячи периферийный поток сжатого воздуха и порошка, перемещающегося к каналам вывода 2. Значение температуры горячего потока фиксируется датчиками температуры 11.Compressed air through the control valves 6 when they are opened through the inlet channel 8 enters the swirler 10 of the swirling apparatus 3, where the classified material is transported along the inlet channel 4. As a result of the vortex effect, the thermodynamic separation of the powder-gas mixture into a hot peripheral stream of compressed air and powder moving to the output channels 2. The temperature value of the hot stream is detected by temperature sensors 11.

Сигнал от датчиков температуры 11 поступает в блок управления 13, который преобразует данный сигнал и подает соответствующую команду на клапаны управления 6, обеспечивая дальнейшее поступление сжатого воздуха заданных параметров в завихритель 10. Холодный центральный поток сжатого воздуха термически расслаиваемой порошково-газовой смеси транспортирует крупные фракции классифицируемого материала к каналам вывода 5, при этом величина температуры холодного потока фиксируется датчиками температуры 12. Сигнал от датчиков температуры 12 поступает в блок управления 13, который преобразует данный сигнал и подает соответствующую команду на клапаны управления 7, обеспечивая работу его в заданном режиме.The signal from the temperature sensors 11 enters the control unit 13, which converts this signal and sends the corresponding command to the control valves 6, providing a further supply of compressed air of the specified parameters to the swirler 10. The cold central stream of compressed air of the thermally delaminating powder-gas mixture transports large fractions of the classified material to the output channels 5, while the value of the temperature of the cold stream is recorded by temperature sensors 12. The signal from the temperature sensors 12 post paet control unit 13, which converts the signal and delivers the corresponding command to the control valve 7, ensuring its operation in a given mode.

Крупные фракции порошкового материала, перемещаясь под воздействием холодного потока сжатого воздуха, с температурой ниже, чем температура воздушной среды, окружающей классификатор, от входного отверстия 15 к выходном) отверстию 16, являются ”ядрами конденсации” паров влаги, находящейся в воздухе. В результате микрокаплеобразования (иногда переходящего в туманно- и инееобразование) крупные фракции уже в полости канала вывода 5 интенсивно слипаются, нарушая технологический процесс классификации. При этом наибольшее лавинообразование слипающихся крупных фракций наблюдается вблизи внутренней поверхности канала вывода 5 крупной фракции, т.е. в пограничном слое, где имеет место ламинарное течение потока с образованием “застойных” зон, резко увеличивающих аэродинамическое сопротивление данного элемента классификатора. Выполнение канала вывода 5 крупной фракции в виде расширяющегося сопла обеспечивает ускорение выхода крупной фракции с уменьшением вероятности столкновения и последующего слипания классифицируемого материала.Large fractions of the powder material, moving under the influence of a cold stream of compressed air, with a temperature lower than the temperature of the air surrounding the classifier, from the inlet 15 to the outlet 16) are the “nuclei of condensation” of moisture vapor in the air. As a result of microdroplet formation (sometimes turning into foggy and frosty), large fractions already in the cavity of output channel 5 intensively stick together, disrupting the classification process. Moreover, the greatest avalanche formation of coalescing coarse fractions is observed near the inner surface of the outlet channel 5 of the coarse fraction, i.e. in the boundary layer, where the laminar flow takes place with the formation of “stagnant” zones, which sharply increase the aerodynamic drag of this element of the classifier. The implementation of the output channel 5 of the coarse fraction in the form of an expanding nozzle provides acceleration of the coarse fraction output with a decrease in the probability of collision and subsequent adhesion of the classified material.

Т.к. сечение канала 5 крупной фракции возрастает от входа к выходу, то это дает возможность крупным фракциям разлетаться. А наличие криволинейных каналов 14 на внутренней поверхности расширяющегося сопла 5 способствует устранению “застойных” зон, т.е. переходу из ламинарного течения потока непосредственно у стенки канала в турбулентное. Т.к. холодный поток, транспортирующий крупные фракции, имеет температуру ниже температуры окружающей классификатор среды, то канал 5, подвергаясь различному температурному воздействию на внутренней и внешней поверхности, создает резонансные с движущимся потоком волнообразные колебания, приводящие в конечном итоге к возрастанию аэродинамического сопротивления классификатора. Поэтому предлагается выполнить канал 5 крупной фракции биметаллическим (см., например, Биметаллы. Дмитриев А.Н. и др. Пермь, 1991, 416 с), что для данного температурного перепада практически устраняет волнообразное колебание внутренней поверхности и, соответственно, условия для увеличения аэродинамического сопротивленияBecause the cross section of channel 5 of a large fraction increases from entrance to exit, this allows large fractions to fly apart. And the presence of curved channels 14 on the inner surface of the expanding nozzle 5 helps to eliminate “stagnant” zones, i.e. transition from the laminar flow directly at the channel wall to turbulent. Because Since the cold stream transporting large fractions has a temperature below the temperature of the environment classifier, then channel 5, subjected to various temperature effects on the inner and outer surfaces, creates wave-like oscillations resonant with the moving stream, leading ultimately to an increase in the aerodynamic drag of the classifier. Therefore, it is proposed to make channel 5 of the large fraction bimetallic (see, for example, Bimetals. Dmitriev AN and other Perm, 1991, 416 s), which for a given temperature drop practically eliminates the wave-like oscillation of the inner surface and, accordingly, the conditions for increasing aerodynamic drag

Оригинальность предлагаемого технического решения заключается в том, что покрытие наружной поверхности цилиндрической прямоточной вихревой камеры теплоизоляционным и теплоаккумулирующим тонковолокнистым базальтовым материалом не только устраняет тепловые потери с поддержанием заданного температурного режима движущегося горячего периферийного потока сжатого воздуха, но и осуществляет аккумулирование его теплоты, что обеспечивает оптимизацию процесса эффективной классификации порошкового материала по всей длине цилиндрической прямоточной вихревой камеры.The originality of the proposed technical solution lies in the fact that the coating of the outer surface of the cylindrical straight-through vortex chamber with heat-insulating and heat-accumulating fine-fiber basalt material not only eliminates heat loss while maintaining the specified temperature regime of the moving hot peripheral flow of compressed air, but also accumulates its heat, which ensures process optimization effective classification of powder material along the entire length of the cylindrical co-current swirl chamber.

Claims

Vortex classifier of powder materials, including a cylindrical straight-through vortex chamber with output channels of classified material in the form of ring slots, a swirling apparatus with input channels of powder material and output channels of coarse fraction, a swirler, valves, and a control unit with temperature sensors for cold and hot flows, each channel the output of the large fraction is made in the form of an expanding nozzle of bimetallic material, while on the inner surface of the expanding nozzle made to rivinear grooves, longitudinally located from the inlet to the outlet, while one of the valves for output of classified material in the form of an annular gap and one of the channels for output of a large fraction in the form of an expanding nozzle from bimetal with longitudinally located grooves on the inner surface are connected to a thermoelectric generator made in a case with a passageway for a hot stream of compressed air transporting classified material and a passageway for a cold stream of compressed air ear transporting large fractions, as well as with a set of differential thermocouples, the "hot" ends of which are located in the passage for the hot stream of compressed air, and their "cold" ends are located in the passage for the cold stream of compressed air, characterized in that the cylindrical direct-flow the vortex chamber from the outer surface is covered with fine fiber basalt material made in the form of longitudinally elongated beams located along the length of the cylindrical chamber.