RU2325237C2

RU2325237C2 - Air gravity separator

Info

Publication number: RU2325237C2
Application number: RU2005111680/63A
Authority: RU
Inventors: Владимир Васильевич Воробьев (BY); Владимир Васильевич Воробьев; Евгений Николаевич Иванов (BY); Евгений Николаевич Иванов; Владимир Александрович Красильников (BY); Владимир Александрович Красильников; Андрей Викторович Таболич (BY); Андрей Викторович Таболич; Петр Павлович Шиманович (BY); Петр Павлович Шиманович
Original assignee: Научно-производственное республиканское унитарное предприятие "НПО "Центр"
Priority date: 2005-04-19
Filing date: 2005-04-19
Publication date: 2008-05-27
Also published as: RU2005111680A

Abstract

FIELD: machine building.

SUBSTANCE: air gravity separator consists of battery of cascade separation shafts, located around the perimeter of equilateral polygon. Device intended to distribute initial material between shafts, is located for its symmetry axis to coincide with the vertical symmetry axis of separator; device is made in the form of the fixed cone or in the form of rotatable disk equipped with a drive. Nozzle used to supply the initial material is located above the initial material distributing device in alignment with the initial material distributing device. Nozzle used to discharge fine-grained fraction along with air flow is located at the upper part of separator.

EFFECT: enhancing the material separation accuracy, reduction of specific energy consumption.

2 dwg

Description

Изобретение относится к воздушно-гравитационным каскадным сепараторам и может найти применение в строительной, горнодобывающей, химической, металлургической и других отраслях промышленности для разделения по крупности различных сыпучих материалов.The invention relates to air-gravity cascade separators and may find application in the construction, mining, chemical, metallurgical and other industries for separation by size of various bulk materials.

Известен воздушно-гравитационный сепаратор (каскадный сепаратор), содержащий сепарационную шахту, наклонные пересыпные полки, расположенные на боковых стенках шахты, распределительные элементы, расположенные между пересыпными полками, патрубки для подачи воздуха в шахту, расположенные на боковых стенках нижней части шахты, патрубок для подачи исходного материала, расположенный в средней части шахты, патрубок для вывода крупной фракции, расположенный в нижней части шахты, и патрубок для вывода мелкой фракции вместе с воздушным потоком, расположенный в верхней части шахты (Авт. св. СССР №1731294, В07В 4/02, публ. 07.05.1992).Known air-gravity separator (cascade separator) containing a separation shaft, inclined overflow shelves located on the side walls of the mine, distribution elements located between the overflow shelves, pipes for supplying air to the shaft located on the side walls of the lower part of the shaft, pipe for supplying the source material located in the middle part of the shaft, a pipe for outputting a large fraction, located in the lower part of the shaft, and a pipe for outputting a small fraction together with the air flow, located in the upper part of the mine (Aut. St. USSR No. 1731294, B07B 4/02, publ. 05/07/1992).

Недостатком известного одношахтного сепаратора является низкая производительность, обусловленная предельной концентрацией исходного материала в воздушном потоке, и повышенное аэродинамическое сопротивление сепарационной шахты из-за возникновения воздушных вихрей в подполочном пространстве. Увеличение геометрических параметров шахты с целью повышения производительности приводит к значительному усложнению конструкции средства для распределения исходного материала в поперечном сечении сепарационной шахты.A disadvantage of the known single-shaft separator is the low productivity due to the limiting concentration of the starting material in the air flow, and the increased aerodynamic drag of the separation shaft due to the occurrence of air vortices in the underfloor space. The increase in the geometric parameters of the mine in order to increase productivity leads to a significant complication of the design of the means for distributing the source material in the cross section of the separation shaft.

Известен также воздушно-гравитационный сепаратор (пневмогравитационный классификатор), содержащий полый корпус, батарею каскадных сепарационных шахт, образованных вертикальными зигзагообразными перегородками, средство для распределения исходного материала между шахтами, патрубок для подачи исходного материала, патрубок для подвода воздуха, патрубок для вывода крупной фракции и патрубок для вывода мелкой фракции вместе с воздушным потоком, расположенный в верхней части сепаратора, при этом сепарационные шахты расположены последовательно, средство для распределения исходного материала выполнено в виде наклонной решетки и расположено в нижней части полости корпуса, патрубок для подвода воздуха расположен в нижней части корпуса, патрубок для подачи исходного материала расположен на боковой стенке корпуса над средством для распределения исходного материала, а патрубок для вывода крупной фракции расположен на противоположной боковой стенке корпуса над средством для распределения исходного материала (Авт. св. СССР №1599136, В07В 4/08, публ. 15.10.1990).Also known is an air-gravity separator (pneumogravitational classifier) containing a hollow body, a battery of cascading separation shafts formed by vertical zigzag partitions, means for distributing the source material between the shafts, a pipe for supplying the source material, a pipe for supplying air, a pipe for outputting a large fraction and a nozzle for outputting the fine fraction together with the air flow located in the upper part of the separator, while the separation shafts are located after In particular, the means for distributing the starting material is made in the form of an inclined lattice and is located in the lower part of the body cavity, the nozzle for supplying air is located in the lower part of the case, the nozzle for supplying the starting material is located on the side wall of the case above the means for distributing the starting material, and the nozzle for the withdrawal of a large fraction is located on the opposite side wall of the housing above the means for distributing the source material (Auth. St. USSR No. 1599136, B07B 4/08, publ. 10/15/1990).

Однако известный сепаратор обладает недостаточно высокой точностью разделения исходного материала, связанной с неравномерным распределением исходного материала между шахтами, и повышенными удельными энергозатратами, связанными с высоким аэродинамическим сопротивлением сепаратора. Неравномерное распределение исходного материала между шахтами обусловлено тем, что сепарационные шахты расположены последовательно и при движении материала по наклонной решетке от шахты к шахте из него удаляется мелкая фракция, вследствие чего в каждой последующей шахте содержание мелкой фракции будет меньше, чем в предыдущей шахте. Это приводит к различному аэродинамическому сопротивлению шахт, что обуславливает неодинаковые скорости движения потока воздуха и различные границы разделения материала, что размывает общую границу разделения. Высокое аэродинамическое сопротивление сепаратора обусловлено тем, что воздушный поток проходит через решетку и слой исходного материала.However, the known separator does not have a sufficiently high accuracy of separation of the source material associated with the uneven distribution of the source material between the mines, and increased specific energy consumption associated with high aerodynamic drag of the separator. The uneven distribution of the source material between the mines is due to the fact that the separation mines are arranged in series and when the material moves along an inclined grate from the mine to the mine, the fine fraction is removed from it, as a result of which the content of the fine fraction in each subsequent mine will be less than in the previous mine. This leads to different aerodynamic drag of the mines, which leads to unequal speeds of the air flow and different boundaries of the separation of the material, which erodes the overall boundary of the separation. The high aerodynamic drag of the separator is due to the fact that the air flow passes through the grate and the source material layer.

Задача изобретения состоит в повышении точности разделения материала за счет обеспечения равномерного распределения материала между шахтами и в снижении удельных энергозатрат за счет снижения аэродинамического сопротивления сепаратора путем достижения возможности распределения исходного материала без решетки и без образования слоя исходного материала.The objective of the invention is to increase the accuracy of separation of the material by ensuring uniform distribution of material between the mines and to reduce specific energy consumption by reducing the aerodynamic resistance of the separator by achieving the possibility of distribution of the source material without a grating and without the formation of a layer of source material.

Сущность изобретения заключается в том, что для решения поставленной задачи путем достижения указанного технического результата воздушно-гравитационный сепаратор, содержащий батарею каскадных сепарационных шахт, средство для распределения исходного материала между шахтами, патрубок для подачи исходного материала, расположенный над средством для распределения исходного материала, и патрубок для вывода мелкой фракции вместе с воздушным потоком, расположенный в верхней части сепаратора, отличается тем, что сепарационные шахты расположены по периметру равностороннего многоугольника, средство для распределения исходного материала расположено таким образом, что его ось симметрии совпадает с вертикальной осью симметрии сепаратора и выполнено в виде неподвижного конуса или в виде диска, установленного с возможностью вращения и снабженного приводом, при этом, патрубок для подачи исходного материала расположен соосно со средством для распределения исходного материала.The essence of the invention lies in the fact that to solve the problem by achieving the specified technical result, an air-gravity separator containing a battery of cascade separation shafts, means for distributing the source material between the shafts, a pipe for supplying the source material located above the means for distributing the source material, and the nozzle for outputting the fine fraction together with the air flow located in the upper part of the separator, characterized in that the separation shafts are located wife along the perimeter of an equilateral polygon, the means for distributing the source material is located in such a way that its axis of symmetry coincides with the vertical axis of symmetry of the separator and is made in the form of a fixed cone or in the form of a disk mounted for rotation and equipped with a drive, while the pipe for feeding the source material is aligned with the means for distributing the source material.

Изобретение поясняется чертежами: фиг.1 - общий вид сепаратора, разрез в вертикальной плоскости; фиг.2 - разрез А-А на фиг.1.The invention is illustrated by drawings: figure 1 - General view of the separator, a section in a vertical plane; figure 2 - section aa in figure 1.

Воздушно-гравитационный сепаратор содержит батарею каскадных, например, зигзагообразных сепарационных шахт 1 (фиг.1), расположенных по периметру равностороннего многоугольника (фиг.2) и выполненных каждая на внутренней стенке 2 с отверстием 3, средство 4 для распределения исходного материала между сепарационными шахтами 1, выполненное, например, в виде неподвижного конуса, расположенное таким образом, что его ось симметрии совпадает с вертикальной осью симметрии сепаратора, и взаимодействующее с отверстиями 3, патрубок 5 для подачи исходного материала, расположенный соосно со средством 4 для распределения исходного материала, и патрубок 6 для вывода мелкой фракции с газовым потоком, расположенный в верхней части сепаратора.The air-gravity separator contains a battery of cascade, for example, zigzag separation shafts 1 (Fig. 1) located along the perimeter of an equilateral polygon (Fig. 2) and each made on the inner wall 2 with a hole 3, means 4 for distributing the source material between the separation shafts 1, made, for example, in the form of a fixed cone, arranged so that its axis of symmetry coincides with the vertical axis of symmetry of the separator, and interacting with the holes 3, pipe 5 for supplying the original about the material, located coaxially with the means 4 for distributing the source material, and a pipe 6 for outputting a fine fraction with a gas stream, located in the upper part of the separator.

Изобретение используют следующим образом.The invention is used as follows.

На выходе патрубка 6 создают разрежение, например, вентилятором (на чертежах не показан), которое обуславливает движение газового, например, воздушного потока в сепарационных шахтах 1 снизу вверх.At the outlet of the pipe 6, a vacuum is created, for example, by a fan (not shown in the drawings), which causes the movement of a gas, for example, air flow in the separation shafts 1 from the bottom up.

Затем через патрубок 5 исходный материал подают к средству 4 для распределения исходного материала, которое через отверстия 3 подает материал в сепарационные шахты 1. Благодаря тому, что сепарационные шахты 1 расположены не последовательно, как в прототипе, а по периметру равностороннего многоугольника, обеспечивается равномерное распределение материала между всеми шахтами 1.Then, through the pipe 5, the source material is fed to the means 4 for distributing the source material, which through the holes 3 feeds the material into the separation shafts 1. Due to the fact that the separation shafts 1 are not arranged in series, as in the prototype, but along the perimeter of an equilateral polygon, uniform distribution material between all mines 1.

Под действием гравитационной силы исходный материал падает вниз. Таким образом в зигзагообразных сепарационных шахтах 1 создают встречное движение исходного материала и газового потока. Благодаря тому, что сепарационные шахты 1 выполнены зигзагообразными, происходит перечистка и разделение исходного материала на мелкую и крупную фракции. Мелкая фракция с потоком газа уносится вверх и выводится из сепаратора через патрубок 6, на выходе которого установлены устройства для отделения мелкой фракции от газового потока, например, циклоны (на чертежах не показаны). Крупная фракция выводится из сепаратора через нижнюю часть сепарационных шахт 1.Under the influence of gravitational force, the source material falls down. Thus in the zigzag separation mines 1 create a counter movement of the source material and the gas stream. Due to the fact that the separation shafts 1 are made zigzag, there is a purification and separation of the source material into small and large fractions. The fine fraction with the gas stream is carried up and removed from the separator through the pipe 6, at the outlet of which there are installed devices for separating the fine fraction from the gas stream, for example, cyclones (not shown in the drawings). A large fraction is removed from the separator through the lower part of the separation shafts 1.

Claims

An air-gravity separator comprising a battery of cascade separation shafts, means for distributing the source material between the shafts, a nozzle for supplying the source material located above the means for distributing the source material, and a nozzle for outputting the fine fraction together with the air stream located in the upper part of the separator, characterized in that the separation shafts are located around the perimeter of an equilateral polygon, means for distributing the source material is located in such a way then its axis of symmetry coincides with the vertical axis of symmetry of the separator and is made in the form of a fixed cone or in the form of a disk mounted for rotation and equipped with a drive, while the pipe for supplying the source material is located coaxially with the means for distributing the source material.