RU2021039C1

RU2021039C1 - Pneumatic classifier

Info

Publication number: RU2021039C1
Authority: RU
Inventors: Андрей Николаевич Панков; Сергей Александрович Путинцев; Игорь Тимофеевич Сычев; Елена Афанасьевна Нарейко
Original assignee: Новополоцкий политехнический институт
Priority date: 1991-06-28
Filing date: 1991-06-28
Publication date: 1994-10-15

Abstract

FIELD: separation of bulk materials. SUBSTANCE: basic material is fed to centrifugal swirler through inlet pipe 3. Separated material is discharged through product receivers 7, 8. Distance from upper end of inlet pipe 3 to lower edge of swirler is determined by mathematical expression recited in Specifications. EFFECT: increased efficiency. 3 dwg

Description

Изобретение относится к центробежным устройствам для разделения сыпучих материалов на фракции и может быть использовано в химической, горной, строительной и других областях народного хозяйства, где требуется разделение различных сыпучих материалов. The invention relates to centrifugal devices for separating bulk materials into fractions and can be used in chemical, mining, construction and other fields of the national economy, where the separation of various bulk materials is required.

Известен центробежный классификатор [1], включающий цилиндрический корпус, загрузочное приспособление, горизонтально вращающийся распределительный диск, приемники выделенных фракций, выполненные в виде концентрично расположенных кольцевых камер, размещенных коаксиально корпусу. Known centrifugal classifier [1], including a cylindrical body, loading device, horizontally rotating distribution disk, receivers of selected fractions, made in the form of concentrically arranged annular chambers placed coaxially to the body.

Однако разделение происходит за счет разной величины трения частиц о поверхность вращающегося диска и при наличии разной шероховатости и влияния других частиц на движение их по диску, так как велико количество частиц в единице объема потока материала на диске, что не позволяет проводить тонкую классификацию и добиться высокой эффективности в работе. Кроме того, питающее устройство расположено не соосно с приемником, что приводит к неравномерной работе его во всем объеме, так как приемник работает только со стороны расположения питающего устройства над вращающимся диском, что также влияет на эффективность работы классификатора. However, the separation occurs due to different sizes of particles friction on the surface of the rotating disk and in the presence of different roughness and the influence of other particles on their movement along the disk, since the number of particles per unit volume of the material flow on the disk is large, which does not allow for a fine classification and high work efficiency. In addition, the power device is not coaxial with the receiver, which leads to uneven operation in its entirety, since the receiver only works on the side of the power device located above the rotating disk, which also affects the efficiency of the classifier.

Наиболее близким к предлагаемому является пневматический сепаратор [2], содержащий вертикальный сепарирующий канал, выполненный винтовым, сообщающийся в верхней части с осадочной камерой, питающее устройство, вентилятор. Причем осадочная камера выполнена из отдельных входящих одна в другую секций, сообщающихся отверстиями в боковых стенках. Closest to the proposed is a pneumatic separator [2], containing a vertical separation channel made screw, communicating in the upper part with the sedimentary chamber, a power device, a fan. Moreover, the sedimentary chamber is made of separate sections entering one another, communicating with holes in the side walls.

Недостатками данной конструкции являются низкая эффективность процесса классификации для различных сыпучих материалов, так как в основном конструкция предназначена для процессов разделения зернового материала, а также сложность выполнения конструкции и большие энергозатраты. The disadvantages of this design are the low efficiency of the classification process for various bulk materials, since the design is mainly intended for the separation of grain material, as well as the complexity of the design and high energy costs.

Цель изобретения - повышение эффективности процесса классификации. The purpose of the invention is to increase the efficiency of the classification process.

Это достигается тем, что в пневматическом классификаторе, включающем вертикальный цилиндрический корпус, расположенный по оси корпуса входной патpубок, центробежный завихритель, расположенные коакcиально друг другу и входящему патрубку цилиндрические приемники продуктов разделения с наклонными днищами и выходными патрубками, центробежный завихритель выполнен с цилиндрическим корпусом и крышкой и расположен с возможностью вертикального перемещения над верхним торцом входного патрубка на расстоянии от верхних кромок приемников продуктов разделения, определяемом из уравнения
H = a˙10⁴˙D^1,15˙ρ^-1,5 , где Н - расстояние между нижней кромкой корпуса центробежного завихрителя и верхними кромками приемников продуктов, м;
D - диаметр корпуса центробежного завихрителя, м;
а - числовой коэффициент, равный 2,43 кг/м³;
ρ- плотность классифицируемого на фракции материала, кг/м³, при этом корпус классификатора выполнен с крышкой.This is achieved by the fact that in a pneumatic classifier, including a vertical cylindrical body located along the axis of the inlet pipe body, a centrifugal swirler, cylindrical receivers of separation products coaxially with each other and an incoming pipe, with inclined bottoms and outlet pipes, the centrifugal swirl is made with a cylindrical body and a cover and is located with the possibility of vertical movement above the upper end of the inlet pipe at a distance from the upper edges of the receivers uktov separation determined from the equation
H = a˙10 ⁴ ˙D ^1.15 ˙ρ ^-1.5 , where H is the distance between the lower edge of the centrifugal swirler body and the upper edges of the product receivers, m;
D is the diameter of the centrifugal swirl case, m;
a is a numerical coefficient equal to 2.43 kg / m ³ ;
ρ is the density of the material classified into fractions, kg / m ³ , while the classifier housing is made with a lid.

Центробежный завихритель выполнен с цилиндрическим корпусом и крышкой, что позволяет создать как вращательное движение внутри корпуса завихрителя, так и обратное движение потока исходной смеси за счет отражения его от крышки корпуса завихрителя и тем самым на выходе из корпуса завихрителя поток твердых частиц направляется в приемники продуктов, а установление крышки на корпусе аппарата способствует созданию движения воздушного потока из корпуса завихрителя вместе с твердыми частицами в приемники продуктов, что в свою очередь способствует улучшению процесса удаления полученных фракций из классификатора. The centrifugal swirl is made with a cylindrical body and a lid, which allows you to create both rotational motion inside the swirl body and the reverse movement of the feed stream due to its reflection from the swirl case lid and, thus, at the outlet of the swirl body, the flow of solid particles is directed to the product receivers, and the installation of a lid on the apparatus body contributes to the creation of air flow from the swirl case together with solid particles to the product receivers, which in turn It improves the process of removing the obtained fractions from the classifier.

В предлагаемой конструкции имеется возможность вертикального перемещения центробежного завихрителя над верхним торцом входного патрубка на расстоянии от верхних кромок приемников продуктов разделения, определяемом по предлагаемому уравнению, при котором классификатор работает наиболее эффективно, что в конечном итоге позволяет повысить эффективность всего процесса классификации и расширить диапазон работы классификатора по твердому сыпучему продукту по сравнению с прототипом. In the proposed design, it is possible to vertically move the centrifugal swirler over the upper end of the inlet pipe at a distance from the upper edges of the receivers of separation products, determined by the proposed equation, in which the classifier works most efficiently, which ultimately improves the efficiency of the entire classification process and extends the range of the classifier solid solid product in comparison with the prototype.

На фиг.1 изображен предлагаемый пневматический классификатор центробежного действия, общий вид; на фиг.2 - разрез А-А на фиг.1; на фиг.3 - распределение частиц твердого материала по фракциям внутри классификатора. Figure 1 shows the proposed pneumatic classifier of centrifugal action, General view; figure 2 is a section aa in figure 1; figure 3 - distribution of particles of solid material by fractions inside the classifier.

Пневматический классификатор включает корпус 1 с крышкой 2, расположенный по оси корпуса 1 патрубок 3 для ввода воздушного потока вместе с твердым сыпучим материалом, центробежный завихритель для кругового разбрасывания исходного материала, выполненный с цилиндрическим корпусом 4, крышкой 5, тангенциально расположенными неподвижными лопатками 6, закрепленными на верхнем торце подвижного в вертикальном перемещении направляющего патрубка 7, приемников продуктов в виде набора цилиндров 8,9, расположенный коаксиально друг другу и входному патрубку и размещенных под завихрительным устройством на расстоянии, определяемом по предлагаемому уравнению. Каждый цилиндр в нижней части и корпус классификатора 1 снабжены наклонными днищами 10, 11, 12 и выходными патрубками 13, 14, 15 для удаления продуктов из классификатора вместе с воздушным потоком в продуктосборники. Центробежный завихритель имеет возможность вертикального перемещения внутри классификатора за счет изменения положения подвижного направляющего патрубка 7 при его перемещении (например, телескопически с помощью резьбового соединения и т.д.) вдоль входного патрубка 3, частично размещенного внутри направляющего патрубка 7. The pneumatic classifier includes a housing 1 with a cover 2, a pipe 3 located along the axis of the housing 1 for introducing air flow together with solid bulk material, a centrifugal swirler for circular spreading of the source material, made with a cylindrical housing 4, cover 5, tangentially located fixed blades 6, fixed on the upper end of the guide pipe 7 movable in vertical movement, product receivers in the form of a set of cylinders 8.9, located coaxially to each other and to the input tube and placed under the swirl device at a distance determined by the proposed equation. Each cylinder in the lower part and the casing of the classifier 1 is equipped with inclined bottoms 10, 11, 12 and outlet pipes 13, 14, 15 to remove products from the classifier together with the air flow into the product collectors. The centrifugal swirler has the ability to move vertically inside the classifier by changing the position of the movable guide pipe 7 when moving it (for example, telescopically using a threaded connection, etc.) along the inlet pipe 3, partially placed inside the guide pipe 7.

Пневматический классификатор работает следующим образом. Pneumatic classifier works as follows.

Твердый сыпучий материал, предназначенный для разделения на фракции, вместе с воздушным потоком через входной патрубок 3 поступает в классификатор, проходит направляющий патрубок 7, который заканчивается центробежным завихрителем в виде тангенциально установленных лопаток 6, расположенных внутри цилиндрического корпуса 4. Исходная смесь закручивается в центробежном завихрителе и, отражаясь от крышки завихрителя 5, приобретает обратное направление. Твердые частицы при выходе из корпуса завихрителя отрываются от нижней его кромки и под действием центробежной силы и силы тяжести распределяются внутри корпуса классификатора 1 в зависимости от их размеров: более тяжелые (крупные) скапливаются на периферии, а более легкие (мелкие) - в центре (см.фиг.3). Твердые частицы наиболее грубой фракции попадают в зону между стенками корпуса 1 и цилиндром 8, а затем под действием силы тяжести опускаются по внутренней стенке корпуса 1 на наклонное дно 10 и самотеком, а также за счет воздушного потока, который также увлекает их к выходному патрубку 13, двигаясь в том же направлении, и удаляются из классификатора вместе с воздухом. Твердые частицы средней фракции попадают в зону между стенками цилиндров 8 и 9, а наиболее мелкая фракция - между стенкой цилиндра 9 и стенкой входного патрубка 3 и аналогично грубой фракции опускаются на днище 11 (12) и через выходные патрубки 14, 15 удаляются из классификатора для расфасовки. Solid bulk material intended for fractionation, together with the air flow through the inlet pipe 3 enters the classifier, passes the guide pipe 7, which ends with a centrifugal swirl in the form of tangentially mounted blades 6 located inside the cylindrical body 4. The initial mixture is twisted in a centrifugal swirl and, reflected from the cover of the swirler 5, acquires the opposite direction. Solid particles at the exit from the swirl case are detached from its lower edge and, under the action of centrifugal and gravity forces, are distributed inside the classifier 1 case depending on their size: heavier (large) accumulate on the periphery, and lighter (small) in the center ( see figure 3). Solid particles of the coarsest fraction fall into the zone between the walls of the housing 1 and the cylinder 8, and then under the influence of gravity fall along the inner wall of the housing 1 to the inclined bottom 10 and by gravity, as well as due to the air flow, which also carries them to the outlet pipe 13 moving in the same direction and are removed from the classifier along with air. Solid particles of the middle fraction fall into the zone between the walls of the cylinders 8 and 9, and the smallest fraction - between the wall of the cylinder 9 and the wall of the inlet pipe 3 and a similarly coarse fraction fall on the bottom 11 (12) and are removed from the classifier through the outlet pipes 14, 15 for packaging.

Классификация исходного материала на фракции легко регулируется изменением положения корпуса центробежного завихрителя над цилиндрическими приемниками продуктов, т.е. зная заранее плотность исходного сыпучего материала и диаметр корпуса завихрителя, по предлагаемому расчетному уравнению определяется оптимальное расстояние между нижней кромкой корпуса центробежного завихрителя и верхними кромками приемников продуктов разделения и устанавливается до начала процесса классификации. The classification of the starting material into fractions is easily regulated by changing the position of the centrifugal swirler body over the cylindrical product receivers, i.e. knowing in advance the density of the initial bulk material and the diameter of the swirl case, the proposed calculation equation determines the optimal distance between the lower edge of the centrifugal swirl case and the upper edges of the separation product receivers and is established before the classification process begins.

Claims

PNEUMATIC CLASSIFIER, including a vertical cylindrical body located along the axis of the body of the inlet pipe, a centrifugal swirl, coaxial to each other and inlet pipe cylindrical separation products receivers with inclined bottoms and outlet pipes, characterized in that, in order to increase the efficiency of the classification process, the centrifugal swirl made with a cylindrical body and a cover and is located with the possibility of vertical movement above the upper end face of the input cartridge decrease at a distance from the upper edges of the receivers of separation products, determined from the equation
H = a˙10 ⁴ ˙D ^1.15 ˙ρ ^-1.5 ,
where H is the distance between the centrifugal swirl and the upper edges of the product receivers, m;
D is the diameter of the centrifugal swirl case, m;
a is a numerical coefficient equal to 2.43 kg / m ³ ;
ρ is the density of the material classified into fractions, kg / m ³ ,
wherein the separator housing is made with a cover.