RU150786U1 - Центробежный классификатор - Google Patents

Abstract

1. Центробежный классификатор, содержащий цилиндроконический корпус с крышкой и камерой разделения, входной патрубок для подачи исходного материала вместе с воздушным потоком, выходной патрубок для эвакуации мелкого продукта разделения вместе с воздушным потоком в верхней части корпуса, выпускное отверстие для вывода крупного продукта разделения в нижней части корпуса, днище камеры разделения, выполненное в виде внутренней крышки с центральным отверстием, установленной с зазором по отношению к корпусу, и закручивающие лопатки, расположенные между входным патрубком и камерой разделения в коаксиальном зазоре, ограниченном обечайками, отличающийся тем, что под внутренней крышкой установлено, по меньшей мере, одно устройство подачи дополнительного воздуха, а входной патрубок для подачи исходного материала вместе с воздушным потоком расположен над закручивающими лопатками.2. Центробежный классификатор по п. 1, отличающийся тем, что внутренняя крышка установлена с возможностью вертикального перемещения.3. Центробежный классификатор по п. 1, отличающийся тем, что центральное отверстие во внутренней крышке выполнено с возможностью регулировки проходного сечения.4. Центробежный классификатор по п. 1, отличающийся тем, что внутренняя крышка выполнена воронкообразной формы с центральным отверстием, повернутым вверх.5. Центробежный классификатор по п. 1, отличающийся тем, что вокруг выходного патрубка расположена улитка, соединенная с входным патрубком.6. Центробежный классификатор по п. 5, отличающийся тем, что улитка выполнена с постоянным наружным радиусом и переменной высотой.7. Центробежный классификатор по

Description

Полезная модель относится к устройствам для разделения сыпучих материалов на мелкий и крупный продукты и может быть использована в горной, строительной, химической, металлургической, теплоэнергетической и других областях промышленности.

Известен центробежный классификатор, содержащий цилиндроконический корпус с крышкой и камерой разделения, входной патрубок для подачи исходного материала вместе с воздушным потоком в верхней части корпуса, выходной патрубок для эвакуации мелкого продукта разделения вместе с воздушным потоком и сборник с выпускным отверстием для вывода крупного продукта разделения, расположенные в нижней части корпуса, днище камеры разделения, выполненное в виде внутренней крышки с центральным отверстием, установленной с зазором по отношению к корпусу, и закручивающие лопатки, расположенные между входным патрубком и камерой разделения в коаксиальном зазоре, ограниченном обечайками [1].

Расположение выходного патрубка для эвакуации мелкого продукта разделения и выпускного отверстия для вывода крупного продукта разделения в нижней части корпуса повышает материалоемкость самой конструкции за счет необходимости выгрузки крупного продукта через специальный сборник, обеспечивающий его изоляцию от других продуктов разделения. Кроме того, в подавляющем большинстве случаев при переработке различных материалов аэродисперсный поток с мелким продуктом разделения из выходного патрубка классификатора подается для пылеосаждения в циклоны, которые имеют высоту, как правило, большую, чем классификатор, и входной патрубок которых расположен в верхней части. Расположение выходного патрубка для эвакуации мелкого продукта разделения в нижней части классификатора существенно повышает длину и количество поворотов воздуховода между классификатором и циклоном, что увеличивает аэродинамическое сопротивление воздушного контура, и соответственно - энергозатраты на воздухообеспечение.

Известен также центробежный классификатор, содержащий наружный цилиндроконический корпус с крышкой, внутренний цилиндроконический корпус, установленной с коаксиальным зазором по отношению к наружному корпусу, камеру разделения, входной патрубок для подачи исходного материала вместе с воздушным потоком и выпускное отверстие для вывода крупного продукта разделения, расположенные в нижней части классификатора, выходной патрубок для эвакуации мелкого продукта разделения вместе с воздушным потоком на крышке наружного корпуса, днище камеры разделения, выполненное в виде внутренней воронкообразной крышки внутреннего корпуса с центральным отверстием и установленной с зазором по отношению к нему, при этом высота днища увеличивается в сторону центрального отверстия, и закручивающие лопатки, расположенные между входным патрубком и камерой разделения в коаксиальном зазоре, ограниченном внешним и внутренним корпусами [2].

К основным недостаткам данного классификатора можно отнести организацию эвакуации части крупного продукта разделения из камеры разделения через зазор между наружным и внутренним цилиндроконическим корпусами, по которому также подается в центробежную камеру разделения исходный аэродисперсный поток. Это приводит к затруднению эвакуации части крупного продукта разделения из камеры разделения, увеличению массовой концентрации материала в ней и, как следствие, ухудшению эффективности классификации. Отсутствие перечистки крупного продукта разделения приводит к его засорению мелкими частицами, что также отрицательно сказывается на качестве разделения. Воронкообразная форма камеры разделения с увеличением ее высоты в сторону центрального отверстия отрицательно сказывается на качестве разделения, так как при такой форме камеры разделения не обеспечивается постоянство граничной крупности разделения на разных радиусах камеры разделения. Кроме того, в ряде случаев, когда исходный материал в виде аэродисперсного потока поступает в классификатор из установленного перед ним технологического оборудования с выходным патрубком, расположенным сверху, загрузка классификатора через входной патрубок, расположенный снизу, требует либо сложной трассировки воздуховодов, существенно увеличивающих аэродинамическое сопротивление и износ воздуховодов, либо установки классификатора на значительной высоте, что увеличивает капитальные затраты на рамные конструкции и вспомогательное оборудование. В этом случае целесообразно использование конструкций классификаторов с верхней загрузкой исходного аэродисперсного потока.

Задачей, на решение которой направлена полезная модель, является повышение эффективности классификации и уменьшение капитальных затрат при вводе классификатора в эксплуатацию.

Поставленная задача решена тем, что в центробежном классификаторе, содержащем цилиндроконический корпус с крышкой и камерой разделения, входной патрубок для подачи исходного материала вместе с воздушным потоком, выходной патрубок для эвакуации мелкого продукта разделения вместе с воздушным потоком в верхней части корпуса, выпускное отверстие для вывода крупного продукта разделения в нижней части корпуса, днище камеры разделения, выполненное в виде внутренней крышки с центральным отверстием, установленной с зазором по отношению к корпусу, и закручивающие лопатки, расположенные между входным патрубком и камерой разделения в коаксиальном зазоре, ограниченном обечайками, под внутренней крышкой установлено, по меньшей мере, одно устройство подачи дополнительного воздуха, а входной патрубок для подачи исходного материала вместе с воздушным потоком расположен над закручивающими лопатками.

Поставленная задача может быть решена также тем, что внутренняя крышка может быть установлена с возможностью вертикального перемещения; центральное отверстие во внутренней крышке может быть выполнено с возможностью регулировки проходного сечения; внутренняя крышка может быть выполнена воронкообразной формы с центральным отверстием, повернутым вверх; вокруг выходного патрубка может быть расположена улитка, соединенная с входным патрубком; улитка может быть выполнена с постоянным наружным радиусом и переменной высотой; по меньшей мере, одно устройство подачи дополнительного воздуха может быть выполнено в виде улитки, установленной вокруг кольцевого зазора, выполненного в корпусе, и снабженной, по меньшей мере, одним подводящим патрубком; по меньшей мере, одно устройство подачи дополнительного воздуха может быть выполнено в виде, по меньшей мере, одного тангенциального подводящего патрубка; по меньшей мере, один подводящий патрубок устройства подачи дополнительного воздуха может быть снабжен устройствами регулировки расхода дополнительного воздуха, например, окнами с регулируемыми проходными сечениями или шиберами; по меньшей мере, одно устройство подачи дополнительного воздуха может быть соединено с напорной веткой технологического или аспирационного вентилятора; классификатор может содержать над внутренней крышкой, по меньшей мере, одно дополнительное устройство подачи дополнительного воздуха; по меньшей мере, одно дополнительное устройство подачи дополнительного воздуха может быть выполнено в виде улитки, установленной вокруг кольцевого зазора, выполненного в корпусе, и снабженной, по меньшей мере, одним подводящим патрубком; по меньшей мере, одно дополнительное устройство подачи дополнительного воздуха может быть выполнено в виде, по меньшей мере, одного тангенциального подводящего патрубка; по меньшей мере, один подводящий патрубок в дополнительном устройстве подачи дополнительного воздуха может быть снабжен устройствами регулировки расхода дополнительного воздуха, например, окнами с регулируемыми проходными сечениями или шиберами; по меньшей мере, одно дополнительное устройство подачи дополнительного воздуха может быть соединено с напорной веткой технологического или аспирационного вентилятора.

Наличие под внутренней крышкой, по меньшей мере, одного устройства подачи дополнительного воздуха позволяет перечищать крупный продукт разделения от мелких частиц более качественно за счет использования большего количества вторичного воздуха. При этом основная часть вторичного воздуха, подаваемого под внутреннюю крышку, перечищающая крупный продукт разделения от мелких частиц возвращается с ними в камеру разделения через центральное отверстие в крышке непосредственно под выходным патрубком, не мешая эвакуации крупного продукта разделения через кольцевой зазор, и тем самым не закрупняет мелкий продукт разделения.

Расположение входного патрубка и закручивающих лопаток в верхней части классификатора над камерой разделения в случаях подачи исходного аэродисперсного потока в классификатор из установленного перед ним технологического оборудования с верхним выходным патрубком позволяет оптимизировать трассировку воздуховодов между ними, снизив их аэродинамическое сопротивление и металлоемкость, т.е. энергозатраты на воздухообеспечение. Более того, использование верхней загрузки классификатора с коаксиальными лопатками, расположенными над камерой разделения позволяет организовать плавный поворот аэродисперсного потока на угол около 90° в сторону выходного патрубка. При указанной траектории аэродисперсного потока под действием дополнительной силы инерции происходит расслоение дисперсной фазы потока, при котором более крупные частицы концентрируются на большем радиусе поворота, направляясь к коаксиальному кольцевому зазору эвакуации крупного продукта разделения, что положительно сказывается на эффективности процесса классификации.

Наличие над внутренней крышкой, по крайней мере, одного дополнительного устройства подачи дополнительного воздуха позволяет осуществлять более широкий диапазон регулировки граничной крупности разделения за счет изменения величины расхода дополнительного воздуха.

На Фиг. 1 представлен вид сбоку центробежного классификатора.

Центробежный классификатор, содержит цилиндроконический корпус 1 с крышкой 2 и камерой разделения 3. В верхней цилиндрической части корпуса 1 расположены входной патрубок для подачи исходного материала вместе с воздушным потоком 4 и выходной патрубок для эвакуации мелкого продукта разделения вместе с воздушным потоком 5 Вокруг выходного патрубка 5 может быть расположена улитка 6, соединенная с входным патрубком 4. Улитка 6 может быть выполнена с постоянным наружным радиусом и переменной высотой (на Фиг. 1 не показано). В нижней конической части корпуса 1 имеется выпускное отверстие для вывода крупного продукта разделения 7. Днище камеры разделения 3 выполнено в виде внутренней крышки 8 с центральным отверстием 9, которая установлена с кольцевым зазором 10 по отношению к цилиндрической части корпуса 1 и при необходимости может вертикально перемещаться (на Фиг. 1 не показано). Центральное отверстие 9 может быть выполнено с возможностью регулировки проходного сечения (на Фиг. 1 не показано). Форма внутренней крышки 8 может быть любой: конусообразной, плоской и т.д., в частности, может быть выполнена воронкообразной формы с центральным отверстием 9, повернутым вверх. Между входным патрубком 4 и камерой разделения 3 в коаксиальном зазоре 11, ограниченном цилиндрическими обечайками 12 расположены закручивающие лопатки 13. Под внутренней крышкой 8 установлено, по меньшей мере, одно устройство подачи дополнительного воздуха, которое может быть выполнено в виде улитки 14, установленной вокруг кольцевого зазора 15, выполненного в корпусе 1, и снабженной, по меньшей мере, одним подводящим патрубком 16 или в виде, по меньшей мере, одного тангенциального подводящего патрубка (на Фиг. 1 не показано). Над внутренней крышкой 8, может располагаться, по крайней мере, одно дополнительное устройство подачи дополнительного воздуха, которое также может быть выполнено в виде кольцевого зазора с установленной вокруг него улиткой, снабженной, по меньшей мере, одним подводящим патрубком (на Фиг. 1 не показано), или в виде, по меньшей мере, одного тангенциального подводящего патрубка 17 с выходом 18 в корпус 1. Подводящие патрубки 16 и 17 устройства подачи воздуха и дополнительного устройства подачи дополнительного воздуха могут быть снабжены устройствами регулировки расхода дополнительного воздуха, например, окнами с регулируемыми проходными сечениями или шиберами (на Фиг. 1 не показано). Устройство подачи дополнительного воздуха и дополнительное устройство подачи дополнительного воздуха может быть соединено с напорной веткой технологического или аспирационного вентилятора (на Фиг. 1 не показано).

Центробежный классификатор работает следующим образом.

Исходный материал в виде аэродисперсного потока через входной патрубок 4 поступает в коаксиальный зазор 11, ограниченный обечайками 12 и распределяется по нему. Лопатки 13, установленные в зазоре 11, придают аэродисперсному потоку требуемую окружную скорость, с которой он поступает в камеру разделения 3, при этом происходит предварительное распределение материала - крупные частицы концентрируются у наружной обечайки 12 зазора 11. Равномерность распределения исходного материала по зазору 11 и эффективность предварительного отделения крупных частиц в нем могут быть повышены при использовании улитки 6. В камере разделения 3 под действием доминирующих сил, действующих на частицы - аэродинамического сопротивления и центробежной силы, частицы разделяются по крупности. Частицы крупностью меньше граничной под действием силы аэродинамического сопротивления с воздушным потоком через выходной патрубок 5 выводятся из классификатора и поступают в систему пылеосаждения. Частицы крупностью больше граничной под действием центробежной силы движутся к внутренней боковой поверхности корпуса 1, по которой под действием силы тяжести через кольцевой зазор 10 стекают к выпускному отверстию 7 и эвакуируются из классификатора.

В процессе движения крупного продукта разделения в сторону внутренней боковой поверхности корпуса 1 и выпускного отверстия 7 он дополнительно провевается от мелких частиц вторичным воздухом, поступающим из, по меньшей мере, одного устройства подачи дополнительного воздуха, которое может быть выполнено в виде улитки 14, установленной вокруг кольцевого зазора 15, выполненного в корпусе 1, и снабженной, по меньшей мере, одним подводящим патрубком 16 или в виде, по меньшей мере, одного тангенциального подводящего патрубка с выходом в коническую часть корпуса 1. В этом случае мелкие частицы с вторичным воздухом возвращаются в камеру разделения 3 на повторную классификацию. При этом основная часть вторичного воздуха, подаваемого под внутреннюю крышку 8, и перечищающая крупный продукт разделения от мелких частиц возвращается с ними в камеру разделения через центральное отверстие 9 в крышке 8 непосредственно под выходным патрубком, что не мешает эвакуации крупного продукта разделения и не закрупняет мелкий продукт разделения. При необходимости эффект разделения может усиливаться путем изменения объема камеры разделения за счет возможности вертикального перемещения внутренней крышки 8 и регулировкой проходного сечения центрального отверстия 9. Кроме того, более широкий диапазон регулировки граничной крупности разделения может быть достигнут за счет, по крайней мере, одного дополнительного устройства подачи дополнительного воздуха, которое может располагаться над внутренней крышкой 8. Указанное устройство, как и устройство подачи дополнительного воздуха, может быть выполнено в виде кольцевого зазора с установленной вокруг него улиткой, снабженной, по меньшей мере, одним подводящим патрубком, или в виде, по меньшей мере, одного тангенциального подводящего патрубка 17 с выходом 18 в корпус 1.

Вторичный воздух в классификатор может поступать из атмосферы или из напорной ветки технологического вентилятора. Во втором случае экономятся мощности аспирационной системы.

Центробежный классификатор может быть включен в технологическую линию с открытым и частично замкнутым воздушным контуром.

Источники информации:

1. МИЗОНОВ В.Е., УШАКОВ С.Г. Аэродинамическая классификация порошков. - М.: Химия, 1989, с.74.

2. RU 2389560 C1, 2010.

Claims (15)

1. Центробежный классификатор, содержащий цилиндроконический корпус с крышкой и камерой разделения, входной патрубок для подачи исходного материала вместе с воздушным потоком, выходной патрубок для эвакуации мелкого продукта разделения вместе с воздушным потоком в верхней части корпуса, выпускное отверстие для вывода крупного продукта разделения в нижней части корпуса, днище камеры разделения, выполненное в виде внутренней крышки с центральным отверстием, установленной с зазором по отношению к корпусу, и закручивающие лопатки, расположенные между входным патрубком и камерой разделения в коаксиальном зазоре, ограниченном обечайками, отличающийся тем, что под внутренней крышкой установлено, по меньшей мере, одно устройство подачи дополнительного воздуха, а входной патрубок для подачи исходного материала вместе с воздушным потоком расположен над закручивающими лопатками.

2. Центробежный классификатор по п. 1, отличающийся тем, что внутренняя крышка установлена с возможностью вертикального перемещения.

3. Центробежный классификатор по п. 1, отличающийся тем, что центральное отверстие во внутренней крышке выполнено с возможностью регулировки проходного сечения.

4. Центробежный классификатор по п. 1, отличающийся тем, что внутренняя крышка выполнена воронкообразной формы с центральным отверстием, повернутым вверх.

5. Центробежный классификатор по п. 1, отличающийся тем, что вокруг выходного патрубка расположена улитка, соединенная с входным патрубком.

6. Центробежный классификатор по п. 5, отличающийся тем, что улитка выполнена с постоянным наружным радиусом и переменной высотой.

7. Центробежный классификатор по п. 1, отличающийся тем, что, по меньшей мере, одно устройство подачи дополнительного воздуха выполнено в виде улитки, установленной вокруг кольцевого зазора, выполненного в корпусе, и снабженной, по меньшей мере, одним подводящим патрубком.

8. Центробежный классификатор по п. 1, отличающийся тем, что, по меньшей мере, одно устройство подачи дополнительного воздуха выполнено в виде, по меньшей мере, одного тангенциального подводящего патрубка.

9. Центробежный классификатор по п. 7 или 8, отличающийся тем, что, по меньшей мере, один подводящий патрубок снабжен устройствами регулировки расхода дополнительного воздуха, например окнами с регулируемыми проходными сечениями или шиберами.

10. Центробежный классификатор по п. 1, отличающийся тем, что, по меньшей мере, одно устройство подачи дополнительного воздуха соединено с напорной веткой технологического или аспирационного вентилятора.

11. Центробежный классификатор по п. 1, отличающийся тем, что содержит над внутренней крышкой, по меньшей мере, одно дополнительное устройство подачи дополнительного воздуха.

12. Центробежный классификатор по п. 11, отличающийся тем, что, по меньшей мере, одно дополнительное устройство подачи дополнительного воздуха выполнено в виде улитки, установленной вокруг кольцевого зазора, выполненного в корпусе, и снабженной, по меньшей мере, одним подводящим патрубком.

13. Центробежный классификатор по п. 11, отличающийся тем, что, по меньшей мере, одно дополнительное устройство подачи дополнительного воздуха выполнено в виде, по меньшей мере, одного тангенциального подводящего патрубка.

14. Центробежный классификатор по п. 12 или 13, отличающийся тем, что, по меньшей мере, один подводящий патрубок снабжен устройствами регулировки расхода дополнительного воздуха, например окнами с регулируемыми проходными сечениями или шиберами.

15. Центробежный классификатор по п. 11, отличающийся тем, что, по меньшей мере, одно дополнительное устройство подачи дополнительного воздуха соединено с напорной веткой технологического или аспирационного вентилятора.

Images