RU2067500C1 - Loose material inertial separator - Google Patents
Loose material inertial separator Download PDFInfo
- Publication number
- RU2067500C1 RU2067500C1 RU93037453A RU93037453A RU2067500C1 RU 2067500 C1 RU2067500 C1 RU 2067500C1 RU 93037453 A RU93037453 A RU 93037453A RU 93037453 A RU93037453 A RU 93037453A RU 2067500 C1 RU2067500 C1 RU 2067500C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- separator
- diameter
- edges
- bell
- housing
- Prior art date
Links
Landscapes
- Crushing And Grinding (AREA)
- Cyclones (AREA)
- Combined Means For Separation Of Solids (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к разряду устройств для разделения и сортировки материала после дробления, в частности применяется в сочетании с мельницами при размоле твердых материалов для отделения готового продукта. Наибольший эффект устройство дает при его использовании в комплексе с противоструйной мельницей. The invention relates to the category of devices for the separation and sorting of material after crushing, in particular it is used in combination with mills for grinding solid materials to separate the finished product. The device gives the greatest effect when used in combination with an anti-jet mill.
При размоле твердых материалов, таких, как уголь, цемент, известняк, руда, возникает задача отделения готовой пыли от мельничного продукта. Для ее решения применяются сепараторы разной конструкции и степени сложности. When grinding solid materials, such as coal, cement, limestone, ore, the problem arises of separating the finished dust from the mill product. To solve it, separators of different designs and degrees of complexity are used.
В качестве прототипа предполагаемого изобретения принят сепаратор, используемый в установке тонкого измельчения твердых материалов (авт. св. СССР N 1003894, кл. B 02 C 19/00, 21/00, 1983). Сепаратор содержит конически корпус с входным и выходным патрубками, расположенными по одной вертикальной оси и вставленный в него накопитель в виде раструба с лопаточным аппаратом. Причем суживающаяся часть раструба обращена в сторону входного патрубка и соединена с течкой второй ступени возврата. Классификация материала в сепараторе происходит сначала в первой гравитационной ступени за счет резкого снижения скорости воздуха при входе потока аэросмеси в кольцевой канал между конусом и раструбом, а затем во второй центробежной ступени за счет крутки потока аэросмеси лопаточным аппаратом. Регулирование тонины готовой пыли производится поворотом створок лопаточного аппарата. As a prototype of the alleged invention adopted the separator used in the installation of fine grinding of solid materials (ed. St. USSR N 1003894, CL B 02 C 19/00, 21/00, 1983). The separator contains a conically housing with inlet and outlet nozzles located on the same vertical axis and inserted into the drive in the form of a socket with a spatula. Moreover, the tapering part of the socket faces the inlet pipe and is connected to the estrus of the second return stage. The classification of the material in the separator occurs first in the first gravity stage due to a sharp decrease in air velocity when the air mixture flows into the annular channel between the cone and the bell, and then in the second centrifugal stage due to the twisting of the air mixture with a spatula. Finished dust fineness is controlled by turning the blades of the scapular apparatus.
Этот сепаратор обладает следующими недостатками: большим расходом воздуха, необходимым для работы центробежной ступени, сложностью и ненадежностью механизма привода лопаточного аппарата, недостаточной тониной готовой пыли. This separator has the following disadvantages: a large air flow rate necessary for the operation of the centrifugal stage, the complexity and unreliability of the drive mechanism of the blade apparatus, insufficient fineness of the finished dust.
Целью изобретения является повышение экономичности и надежности работы сепаратора, а также качества готовой продукции за счет соответствующей организации аэродинамики движения потока аэросмеси. The aim of the invention is to increase the efficiency and reliability of the separator, as well as the quality of the finished product due to the appropriate organization of the aerodynamics of the flow of the aerosol.
Указанная цель достигается тем, что инерционный сепаратор сыпучих материалов, содержащий корпус с расположенными по одной вертикальной оси входным в нижней части и выходным в верхней части патрубками, предусмотренными в нижней части корпуса течками первой ступени возврата, и установленный внутри корпуса вдоль указанной оси накопитель в виде раструба, суживающаяся часть которого обращена в сторону входного патрубка и соединена с по меньшей мере одной течкой второй ступени возврата, дополнительно содержит направляющий раструб, установленный соосно с раструбом накопителем с образованным между их стенками кольцевого инерционного канала, причем диаметр узкого торца направляющего раструба превышает диаметр выходного торца входного патрубка. This goal is achieved by the fact that the inertial separator of bulk materials, comprising a housing with inlet pipes located on the same vertical axis in the lower part and outlets in the upper part, chutes of the first return stage provided in the lower part of the housing, and a drive installed inside the housing along the specified axis in the form the bell, the tapering part of which faces the inlet pipe and is connected to at least one estrus of the second return stage, further comprises a guide bell, setting enny coaxially with the socket drive with their walls formed between the annular inertial channel, wherein the diameter of the narrow end exceeds the diameter of the guide funnel exit end of the inlet pipe.
Образующая поверхности вращения каждого из раструбов представляет собой гладкую дугу с плавно меняющейся кривизной. Причем расстояние между кромками двух соседних раструбов определяется из выражения:
где d1 диаметр раструба накопителя в максимальном сечении по кромкам;
d2 внутреный диаметр цилиндрической части корпуса сепаратора.The generatrix of the rotation surface of each of the sockets is a smooth arc with a smoothly varying curvature. Moreover, the distance between the edges of two adjacent bells is determined from the expression:
where d 1 the diameter of the socket of the drive in the maximum section at the edges;
d 2 the inner diameter of the cylindrical part of the separator housing.
Кроме того, кромки раструбов снабжены регулируемыми створками. Сами раструбы подвешены к верхней крышке корпуса с помощью по меньшей мере трех тяг с регулируемой длиной. In addition, the edges of the sockets are provided with adjustable sashes. The sockets themselves are suspended from the upper housing lid using at least three rods of adjustable length.
Причинно-следственная связь между отличительными признаками и целью изобретения заключается в следующем. Наличие направляющего раструба, диаметр узкого торца которого превышает диаметр выходного торца входного патрубка, и установленного соосно с раструбом-накопителем с образованием кольцевого канала, величина l которого на выходе из него между соседними кромками определена из упомянутого в формуле выражения, позволяет обеспечить движение аэросмеси по криволинейной траектории при наличии центробежных сил. На выходе из кольцевого канала скорость потока аэросмеси во много раз уменьшается по сравнению с входной скоростью, а его направление становится радиально расходящимся в горизонтальной плоскости. В этих условиях твердые частицы в потоке лишаются направленной вертикальной вверх составляющей скорости. The causal relationship between the hallmarks and the purpose of the invention is as follows. The presence of a guide bell, the diameter of the narrow end of which exceeds the diameter of the outlet end of the inlet pipe, and installed coaxially with the storage bell to form an annular channel, the value l of which at the exit from it between adjacent edges is determined from the expression mentioned in the formula, allows the mixture to move along a curvilinear trajectories in the presence of centrifugal forces. At the exit from the annular channel, the flow rate of the air mixture decreases many times in comparison with the input speed, and its direction becomes radially diverging in the horizontal plane. Under these conditions, solid particles in the flow lose the upward vertical component of speed.
Начиная с этого момента из потока вверх выносятся только те частицы, диаметры которых меньше граничного диаметра, определяемого только скоростью витания частиц и равной скорости потока в кольцевом сечении сепаратора выше верхней кромки раструба. Из-за большой площади этого сечения, в десятки раз превосходящей площадь сечения входного патрубка, скорость потока во столько раз же меньше и все частицы с диаметром, большим граничного, выпадают вниз и возвращаются на домол. Все это позволяет достичь в инерционном сепараторе четкой классификации мельничного продукта при многократном снижении расхода воздуха и пропорционально ему энергозатрат. Таким образом, обеспечивается поставленная в изобретении цель, т. е. повышение экономичности и надежности работы, а также качество готовой продукции. From this moment on, only those particles with diameters smaller than the boundary diameter, determined only by the particle velocity and equal to the flow velocity in the annular cross-section of the separator above the upper edge of the socket, are carried upward. Due to the large area of this section, tens of times greater than the sectional area of the inlet pipe, the flow rate is many times lower and all particles with a diameter larger than the boundary drop down and return to the dominus. All this makes it possible to achieve a clear classification of the mill product in the inertial separator with a multiple reduction in air flow and in proportion to energy consumption. Thus, the goal set in the invention is ensured, i.e., increasing the efficiency and reliability of the work, as well as the quality of the finished product.
Наличие отмеченных выше отличительных признаков по сравнению с прототипом позволяет сделать вывод о соответствии заявляемого технического решения критерию "новизна". The presence of the above distinguishing features in comparison with the prototype allows us to conclude that the proposed technical solution meets the criterion of "novelty."
Дополнительный поиск технических решений, определяемый указанными отличительными признаками, не выявил их совокупного использования в других областях техники для достижения поставленной цели, что позволяет сделать вывод о соответствии заявляемого технического решения критерию "изобретательский уровень". An additional search for technical solutions, determined by these distinctive features, did not reveal their combined use in other areas of technology to achieve the goal, which allows us to conclude that the claimed technical solution meets the criterion of "inventive step".
На чертеже схематично изображен инерционный сепаратор, продольный разрез. Инерционный сепаратор содержит конический корпус 1 с входным и выходным патрубками, соответственно 2 и 3 и расположенными внутри раструбом 4 накопителя и направляющим раструбом 5 со створками 6 и 7 соответственно. В нижней части корпуса 1 предусмотрены течки 8 первой ступени возврата, а суживающаяся часть раструба накопителя 4 направлена в сторону входного патрубка 2 и соединена с течками 9 второй ступени возврата. Крепление раструбов 4 и 5 с корпусом 1 осуществляется с помощью тяг 10. При этом величина кольцевого канала между указанными раструбами, определяемая расстоянием l между кромками раструба, фиксируется с помощью скрепляющих их штырей 11. The drawing schematically shows an inertial separator, a longitudinal section. The inertial separator comprises a conical housing 1 with inlet and outlet nozzles 2 and 3, respectively, and located inside the storage bell 4 and the guide bell 5 with shutters 6 and 7, respectively. In the lower part of the housing 1, estruses 8 of the first return stage are provided, and the tapering part of the bell of the drive 4 is directed towards the inlet pipe 2 and is connected to the estrus 9 of the second return stage. The sockets 4 and 5 with the body 1 are fastened with the help of rods 10. The size of the annular channel between the indicated sockets, determined by the distance l between the edges of the socket, is fixed with the help of pins 11 fastening them.
Инерционный сепаратор работает следующим образом. Inertial separator operates as follows.
Поток аэросмеси с большой скоростью из мельницы через патрубок 2 входит в сепаратор и по инерции устремляется в кольцевой канал между раструбами 4 и 5 с криволинейными образующими. Площадь сечения кольцевого канала нарастает с ростом радиусов кольца и обратно пропорционально площади этого сечения уменьшается скорость потока аэросмеси. Благодаря криволинейной форме образующих раструбов, осевое направление потока на входе в раструб 5 плавно переходит в радиальное на выходе из кольцевого канала. При движении потока по криволинейному кольцевому каналу частицы твердого материала центробежной силой прижимаются к наружной поверхности раструба 4 и далее скользят по его поверхности до выхода. Таким образом, на выходе из кольцевого канала получается двухслойный поток с небольшой радиальной и нулевой осевой составляющими скорости. The flow of air mixture from the mill at high speed through the pipe 2 enters the separator and, by inertia, rushes into the annular channel between the pipes 4 and 5 with curvilinear generators. The cross-sectional area of the annular channel increases with increasing radii of the ring, and the flow rate of the air mixture decreases inversely with the area of this cross-section. Due to the curvilinear shape of the forming sockets, the axial direction of flow at the inlet to the socket 5 smoothly passes into a radial at the exit of the annular channel. When the flow moves along a curved annular channel, particles of solid material are centrifugally pressed against the outer surface of the bell 4 and then slide along its surface until it exits. Thus, at the exit from the annular channel, a two-layer flow with a small radial and zero axial velocity components is obtained.
При этом поток большей концентрации твердых частиц оказывается вверху, а малой концентрации тонкой пыли внизу. После схода потоков с кромок 6 раструба 4 слабо запыленный поток тонкой пыли снизу устремляется вверх и проходит сквозь поток твердых частиц и выносит из него только те частицы, размеры которых удовлетворяют аэродинамическому условию витания частиц:
где dr диаметр частиц уносимой тонкой пыли;
dm диаметр частиц, удовлетворяющих условию витания;
W скорость потока воздуха в кольцевом сечении между кромками раструба 5 и корпусом сепаратора 1 (соответствует скорости витания частиц с диаметром dm);
ρв плотность воздуха;
ρm плотность размалываемого материала.In this case, the flow of a higher concentration of solid particles is at the top, and a low concentration of fine dust is at the bottom. After the flows exit from the edges 6 of the bell 4, a slightly dusty stream of fine dust from below rises upward and passes through the stream of solid particles and removes only those particles from it whose sizes satisfy the aerodynamic condition of particle flapping:
where d r the diameter of the particles carried away fine dust;
d m is the diameter of the particles satisfying the condition of soaring;
W is the air flow rate in the annular section between the edges of the socket 5 and the casing of the separator 1 (corresponds to the velocity of particles with a diameter of d m );
ρ in air density;
ρ m is the density of the milled material.
Этим граничным условием обеспечивается четкая классификация мельничного продукта по размерам частиц. Тогда частицы с диаметром dr < dm выносятся из сепаратора в виде готовой пыли, а частицы с диаметром dr ≥ dm выпадают из потока воздуха и по течкам 8 возвращаются на домол. Случайно занесенные потоком воздуха в верхнюю часть сепаратора 1 крупные твердые частицы выпадают внутрь раструба 4 и возвращаются в мельницу по течкам 9.This boundary condition provides a clear classification of the mill product by particle size. Then particles with a diameter of d r <d m are taken out of the separator in the form of finished dust, and particles with a diameter of d r ≥ d m fall out of the air stream and flow back to the domok 8. Large solid particles randomly introduced by the air flow into the upper part of the separator 1 fall into the socket 4 and return to the mill along the estrus 9.
Регулирование тонины готовой пыли осуществляется изменением скорости воздуха в кольцевом сечении А-А между кромками 6 и корпусом сепаратора 1. При изменении высоты расположения раструбов 4 и 5 с помощью тяг 10 кромки 6 приближаются или удаляются от конической поверхности корпуса 1. Одновременно с этим изменяется площадь кольцевого сечения А-А и обратно пропорционально ей изменяется скорость потока воздуха, являющаяся cкоростью витания W для частиц с диаметром dm.The fineness of the finished dust is controlled by changing the air velocity in the annular section AA between the edges 6 and the separator body 1. When changing the height of the sockets 4 and 5 using the rods 10, the edges 6 approach or move away from the conical surface of the housing 1. At the same time, the area changes annular cross-section A-A and inversely proportional to it changes the air flow rate, which is the speed of soaring W for particles with a diameter of d m .
Скорость потока аэросмеси на выходе из кольцевого канала определяется расстоянием l между кромками раструбов 4 и 5. Исходя из условия равенства скоростей на выходе из упомянутого кольцевого канала и кольцевого сечения между кромками 6 раструба 4 и конической частью корпуса 1 сепаратора, указанное расстояние определяется из выражения:
где d1 диаметр раструба в максимальном сечении по кромкам;
d2 внутренний диаметр цилиндрической части корпуса сепаратора.The velocity of the mixture flow at the exit of the annular channel is determined by the distance l between the edges of the sockets 4 and 5. Based on the condition of equality of the velocities at the exit of the said annular channel and the annular section between the edges 6 of the socket 4 and the conical part of the separator body 1, the specified distance is determined from the expression:
where d 1 the diameter of the socket in the maximum section at the edges;
d 2 the inner diameter of the cylindrical part of the separator housing.
Для регулировки тонины пыли также используются кромки 6 и 7. При этом, чем больше отклонены кромки вниз, тем больше возвращается крупных частиц на домол и тем тоньше готовая пыль. To adjust the dust fineness, edges 6 and 7 are also used. In this case, the more the edges are downward deflected, the more large particles return to the dominant and the finer the finished dust.
Предлагаемый инерционный сепаратор при работе в пылесистеме с противоструйной мельницей позволяет снизить на 75 80 энергозатраты на транспорт мельничного продукта и пыли. The proposed inertial separator when working in a dust system with an anti-jet mill can reduce energy consumption by 75 80 for transporting the mill product and dust.
Claims (5)
где d1 диаметр раструба накопителя в максимальном сечении по кромкам;
d2 внутренний диаметр цилиндрической части корпуса сепаратора.3. The separator according to paragraphs. 1 and 2, characterized in that the distance between the edges of two adjacent sockets is determined from the expression
where d 1 the diameter of the socket of the drive in the maximum section at the edges;
d 2 inner diameter of the cylindrical part of the separator housing.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU93037453A RU2067500C1 (en) | 1993-07-22 | 1993-07-22 | Loose material inertial separator |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU93037453A RU2067500C1 (en) | 1993-07-22 | 1993-07-22 | Loose material inertial separator |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU93037453A RU93037453A (en) | 1995-11-10 |
RU2067500C1 true RU2067500C1 (en) | 1996-10-10 |
Family
ID=20145442
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU93037453A RU2067500C1 (en) | 1993-07-22 | 1993-07-22 | Loose material inertial separator |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2067500C1 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN104525351A (en) * | 2014-12-30 | 2015-04-22 | 朱国辉 | Inner cone powder return air locking valve and coarse and fine powder separator |
-
1993
- 1993-07-22 RU RU93037453A patent/RU2067500C1/en active
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
Авторское свидетельство СССР N 1003894, кл. B 02 C 19/00, 1983. * |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN104525351A (en) * | 2014-12-30 | 2015-04-22 | 朱国辉 | Inner cone powder return air locking valve and coarse and fine powder separator |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US3720314A (en) | Classifier for fine solids | |
US6596170B2 (en) | Long free vortex cylindrical telescopic separation chamber cyclone apparatus | |
US4756729A (en) | Apparatus for separating dust from gases | |
JP5727108B2 (en) | Cyclone equipment | |
US5180257A (en) | Straightening instrument and cyclone | |
KR20110060886A (en) | Process for sifting a mixture of a milled material and a fluid, and mill sifter | |
JPH1066897A (en) | Cyclone, especially cyclone dust collector and cyclone classifier | |
US11117167B2 (en) | Separator | |
US4715951A (en) | Apparatus for separating granulate material | |
US2719631A (en) | Methods of and devices for effecting centrifugal separation | |
US2494465A (en) | Apparatus for classifying particles | |
CN114286724A (en) | Cyclone separator with rotating rod-shaped cage | |
RU2067500C1 (en) | Loose material inertial separator | |
US2939579A (en) | Air classifier | |
US5934483A (en) | Bi-chamber air classifier with coaxial ascending dispersed feed | |
EP0224364A2 (en) | Method and apparatus for sizing grains smaller than 300 M | |
CN107666965A (en) | Cyclone separator | |
RU2316397C1 (en) | Fine dust catcher | |
JP2946230B2 (en) | Ultra fine powder classifier | |
RU2132242C1 (en) | Method and installation for aerodynamically separating metal powders | |
RU66235U1 (en) | CLASSIFIER DIVIDER | |
RU211784U1 (en) | AIR CENTRIFUGAL CLASSIFIER WITH SEPARATION GRATE | |
JP2946229B2 (en) | Ultra fine powder classifier | |
RU21876U1 (en) | INSTALLATION AND JET-ROTOR GRINDING CAMERA FOR GRINDING | |
RU2199397C2 (en) | Apparatus for vortex grinding of materials |