RU2404863C1

RU2404863C1 - Centrifugal classifier

Info

Publication number: RU2404863C1
Application number: RU2009124263/03A
Authority: RU
Inventors: Владимир Васильевич Воробьёв (BY); Владимир Васильевич Воробьёв; Евгений Николаевич Иванов (BY); Евгений Николаевич Иванов; Александр Юрьевич Козин (RU); Александр Юрьевич Козин; Владимир Александрович Красильников (BY); Владимир Александрович Красильников; Андрей Викторович Таболич (BY); Андрей Викторович Таболич; Пётр Павлович Шиманович (BY); Пётр Павлович Шиманович; Оксана Петровна Шиманович (BY); Оксана Петровна Шиманович
Original assignee: Научно-производственное республиканское унитарное предприятие "НПО "Центр"; Закрытое акционерное общество "Урал-Омега"
Priority date: 2009-06-24
Filing date: 2009-06-24
Publication date: 2010-11-27

Abstract

FIELD: machine building.

SUBSTANCE: invention relates to machine building and can be used construction, chemical, food industries, etc. Proposed device comprises housing with cover, working tool made up of top and bottom disks, and vanes arranged between said disks on their periphery, spurious airflow killer, branch pipe to feed initial stock together with airflow, fine fraction-and-airflow discharge branch pipe arranged in said housing and communicated with working tool central part, coarse fraction discharge branch pipe furnished with unloading device and arranged at the device bottom, and working tool drive. Spurious airflow killer represents a branch pipe with collar arranged in classifier and aligned with working tool rotational axis. Is it also locked so that branch pipe upper part is located in the housing cover. Aforesaid collar is arranged above the housing cover. Branch pipe bottom part interacts with the working tool top disk.

EFFECT: increased efficiency, reduced power consumption.

5 dwg

Description

Изобретение относится к машиностроению, а именно к воздушным центробежным классификаторам с вращающимся рабочим органом, и может найти применение в строительной, химической, пищевой и других отраслях промышленности для разделения различных сыпучих материалов по крупности.The invention relates to mechanical engineering, namely to air centrifugal classifiers with a rotating working body, and can find application in the construction, chemical, food and other industries for the separation of various bulk materials by size.

Известен центробежный классификатор, содержащий корпус с крышкой, рабочий орган, состоящий из верхнего и нижнего дисков и лопаток, расположенных между дисками на их периферийной части, бункер с патрубком для вывода крупной фракции, расположенный под рабочим органом и сообщающийся с ним, трубу для подачи исходного материала вместе с воздушным потоком, расположенную в нижней части корпуса, патрубок для вывода мелкой фракции вместе с воздушным потоком, расположенный в крышке корпуса и сообщающийся с центральной частью рабочего органа, патрубок для вывода крупной фракции, расположенный в нижней части корпуса, и привод рабочего органа (SU 183684 А1, В07В 7/083, опубликовано 09.07.1966).Known centrifugal classifier containing a housing with a lid, a working body consisting of upper and lower disks and blades located between the disks on their peripheral part, a hopper with a pipe for outputting a large fraction, located under the working body and communicating with it, a pipe for supplying the source material together with the air flow located in the lower part of the body, a nozzle for outputting the fine fraction together with the air flow located in the housing cover and communicating with the central part of the working body, patr side plate for the withdrawal of a large fraction, located in the lower part of the body, and the drive of the working body (SU 183684 A1, B07B 7/083, published on July 9, 1966).

Однако в известном классификаторе из-за того, что давление в патрубке для вывода мелкой фракции вместе с воздушным потоком ниже, чем в полости корпуса, в пространстве между крышкой корпуса и верхним диском рабочего органа возникает паразитный воздушный поток, перемещающийся от кольцеобразной зоны разделения (пространство между стенкой корпуса и рабочим органом) в патрубок для вывода мелкой фракции вместе с воздушным потоком через конструктивный кольцевой зазор между верхним диском рабочего органа и крышкой корпуса. Вместе с этим воздушным потоком из зоны разделения перемещается часть крупных частиц и вместе с отделенными мелкими частицами выводятся из классификатора. Это обстоятельство снижает эффективность классификации исходного материала.However, in the known classifier, due to the fact that the pressure in the nozzle for outputting the fine fraction together with the air flow is lower than in the body cavity, a parasitic air flow arises in the space between the body cover and the upper disk of the working body, moving from the annular separation zone (space between the wall of the housing and the working body) into the pipe for outputting the fine fraction together with the air flow through the structural annular gap between the upper disk of the working body and the housing cover. Together with this air flow, part of the large particles moves from the separation zone and, together with the separated small particles, are removed from the classifier. This circumstance reduces the efficiency of the classification of the source material.

Известен также центробежный классификатор, содержащий корпус с крышкой, рабочий орган, состоящий из верхнего и нижнего дисков, лопаток, расположенных между дисками на их периферийной части, и лопаток, расположенных на периферийной части верхнего диска в качестве средства для предотвращения возникновения паразитного воздушного потока, трубу для подачи исходного материала вместе с воздушным потоком, патрубок для вывода мелкой фракции вместе с воздушным потоком, расположенный в крышке корпуса и сообщающийся с центральной частью рабочего органа, патрубок для вывода крупной фракции, расположенный в нижней части корпуса, и привод рабочего органа. При вращении рабочего органа лопатки, расположенные на верхнем диске рабочего органа, создают воздушный поток, направленный в сторону зоны классификации (SU 806162 А1, В07В 7/083, опубликовано 23.02.1981).Also known is a centrifugal classifier containing a housing with a cover, a working body consisting of upper and lower disks, vanes located between disks on their peripheral part, and vanes located on the peripheral part of the upper disk as a means to prevent spurious air flow, a pipe for supplying the source material together with the air stream, a pipe for outputting the fine fraction together with the air stream, located in the housing cover and communicating with the Central part of the working body, a pipe for the withdrawal of a large fraction, located in the lower part of the body, and the drive of the working body. When the working body rotates, the blades located on the upper disc of the working body create an air flow directed towards the classification zone (SU 806162 A1, B07B 7/083, published 02.23.1981).

Однако в данном классификаторе лопатки, расположенные на верхнем диске рабочего органа, увеличивают аэродинамическое сопротивление рабочего органа, что приводит к повышению энергозатрат, связанных с предотвращением возникновения паразитного воздушного потока.However, in this classifier, the blades located on the upper disk of the working body increase the aerodynamic resistance of the working body, which leads to an increase in energy costs associated with the prevention of parasitic air flow.

Задача изобретения состоит в снижении энергозатрат, связанных с предотвращением возникновения паразитного воздушного потока, за счет снижения аэродинамического сопротивления рабочего органа.The objective of the invention is to reduce energy costs associated with preventing the occurrence of spurious air flow, by reducing the aerodynamic drag of the working body.

Сущность изобретения заключается в том, что для решения поставленной задачи путем указанного технического результата центробежный классификатор, содержащий корпус с крышкой, рабочий орган, состоящий из верхнего и нижнего дисков и лопаток, расположенных между дисками на их периферийной части, средство для предотвращения возникновения паразитного воздушного потока, патрубок для подачи исходного материала вместе с воздушным потоком, патрубок для вывода мелкой фракции вместе с воздушным потоком, расположенный в крышке корпуса и сообщающийся с центральной частью рабочего органа, патрубок для вывода крупной фракции, снабженный разгрузочным устройством и расположенный в нижней части корпуса, и привод рабочего органа, отличающийся тем, что в качестве средства для устранения паразитного воздушного потока классификатор содержит патрубок с буртиком, установленный в классификаторе соосно оси вращения рабочего органа с фиксацией от поворота и с возможностью перемещения вниз таким образом, что верхняя часть патрубка расположена в крышке корпуса, при этом буртик расположен над крышкой корпуса, а нижняя часть патрубка взаимодействует с верхним диском рабочего органа.The essence of the invention lies in the fact that to solve the problem by the specified technical result, a centrifugal classifier containing a housing with a cover, a working body consisting of upper and lower disks and blades located between the disks on their peripheral part, means to prevent the occurrence of stray air flow , a pipe for supplying the source material together with the air stream, a pipe for outputting a fine fraction together with the air stream, located in the housing cover and communicating cope with the central part of the working body, a branch pipe for outputting a large fraction, equipped with an unloading device and located in the lower part of the housing, and a drive of the working body, characterized in that the classifier comprises a branch pipe with a shoulder mounted coaxially in the classifier as a means to eliminate spurious air flow the axis of rotation of the working body with fixation from rotation and with the possibility of moving down so that the upper part of the nozzle is located in the housing cover, while the shoulder is located on the housing cover and the lower part of the nozzle communicates with the upper working disk body.

Изобретение поясняется чертежами: Фиг.1 - общий вид классификатора - патрубок с буртиком находится в исходном положении, продольное сечение; Фиг.2 - вынос А на Фиг.1; Фиг.3 - вид Б на Фиг.1; Фиг.4 - вынос В на Фиг.3; Фиг.5 - общий вид классификатора - патрубок с буртиком находится в конечном положении и буртик опирается на крышку корпуса.The invention is illustrated by drawings: Figure 1 - General view of the classifier - the pipe with the shoulder is in its original position, a longitudinal section; Figure 2 - takeaway A in figure 1; Figure 3 - view B in figure 1; Figure 4 - the removal of In figure 3; 5 is a General view of the classifier - the pipe with the shoulder is in the final position and the shoulder rests on the housing cover.

Центробежный классификатор содержит корпус 1 (например, цилиндроконический) с крышкой 2, рабочий орган, состоящий из верхнего диска 3, нижнего диска 4 и лопаток 5, расположенных между дисками 3 и 4 на их периферийной части, патрубок 6 с буртиком 7, установленный соосно оси вращения рабочего органа с фиксацией от поворота и с возможностью перемещения вниз, таким образом, что верхняя часть патрубка 6 расположена в крышке 2 корпуса 1, при этом буртик 7 расположен над крышкой 2, а нижняя часть патрубка 6 взаимодействует с верхним диском 3 рабочего органа, патрубок (например, тангенциальный) 8 для подачи исходного материала вместе с воздушным потоком, расположенный, например, в верхней части корпуса 1, патрубок 9 для вывода мелкой фракции вместе с воздушным потоком, расположенный в крышке 2 корпуса 1 и сообщающийся с центральной частью рабочего органа, патрубок 10 для вывода крупной фракции, снабженный разгрузочным устройством 11, например, типа «мигалка» и расположенный в нижней части корпуса 1, и привод рабочего органа (на чертежах не показан).The centrifugal classifier contains a housing 1 (for example, cylindrical) with a cover 2, a working body consisting of an upper disk 3, a lower disk 4 and blades 5 located between the disks 3 and 4 on their peripheral part, a pipe 6 with a shoulder 7, mounted coaxially to the axis rotation of the working body with rotation lock and with the possibility of moving down, so that the upper part of the pipe 6 is located in the cover 2 of the housing 1, while the shoulder 7 is located above the cover 2, and the lower part of the pipe 6 interacts with the upper disk 3 of the working body,a pipe (for example, tangential) 8 for supplying the source material together with the air flow, located, for example, in the upper part of the housing 1, a pipe 9 for outputting a fine fraction together with the air flow, located in the cover 2 of the housing 1 and communicating with the Central part of the working body , a pipe 10 for outputting a large fraction, equipped with an unloading device 11, for example, such as a "flasher" and located in the lower part of the housing 1, and a drive of the working body (not shown in the drawings).

Патрубок 6 выполняют из твердого материала с низким коэффициентом трения, например фторопласта. Средство для фиксации от поворота патрубка 6 с буртиком 7 может состоять, например, из штыря 12, закрепленного на крышке 2 корпуса 1, и паза 13 (или выемки, отверстия), выполненного в буртике 7 и взаимодействующего со штырем 12. В исходном положении (Фиг.1) патрубок 6 нижним торцом опирается на верхний диск 3 рабочего органа, а между его буртиком 7 и крышкой 2 корпуса 1 имеется конструктивный зазор, позволяющий патрубку 6 перемещаться вниз. При вращении рабочего органа нижний торец патрубка 6 изнашивается и патрубок 6 под действием силы тяжести или пружины (на чертежах не показана) опускается вниз до посадки буртика 7 на крышку 2 корпуса 1 (Фиг.5). При этом между торцом нижней части патрубка 6 и верхним диском 3 рабочего органа образуется минимально возможный рабочий зазор (Фиг.5).The pipe 6 is made of a solid material with a low coefficient of friction, for example fluoroplastic. The means for securing against rotation of the nozzle 6 with the shoulder 7 may consist, for example, of a pin 12 mounted on the cover 2 of the housing 1, and a groove 13 (or recesses, holes) made in the shoulder 7 and interacting with the pin 12. In the initial position ( Figure 1) the pipe 6 lower end rests on the upper disk 3 of the working body, and between its shoulder 7 and the cover 2 of the housing 1 there is a structural gap that allows the pipe 6 to move down. When the working body rotates, the lower end of the pipe 6 wears out and the pipe 6, under the action of gravity or a spring (not shown in the drawings), drops down to fit the shoulder 7 on the cover 2 of the housing 1 (Figure 5). In this case, between the end face of the lower part of the pipe 6 and the upper disk 3 of the working body, the smallest possible working gap is formed (Figure 5).

Патрубок 9 для вывода мелкой фракции вместе с воздушным потоком через циклон или через систему фильтров связан с вентилятором (на чертежах не показаны).A pipe 9 for outputting a fine fraction together with the air flow through a cyclone or through a filter system is connected to a fan (not shown in the drawings).

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

Посредством привода рабочему органу придают вращение с требуемой скоростью. Посредством вентилятора на выходе патрубка 9 для вывода мелкой фракции вместе с воздушным потоком и в центральной части рабочего органа создают разряжение. Через тангенциальный патрубок 8 исходный материал вместе с воздушным потоком подают в кольцеобразную зону разделения - пространство между стенкой корпуса 1 и лопатками 5 рабочего органа. В зоне разделения вращающиеся лопатки 5 придают воздушному потоку, содержащему исходный материал, вращение в горизонтальной плоскости вокруг вертикальной оси классификатора. При этом на материал действуют две противоположно направленные силы: центробежная сила, обусловленная вращением воздушного потока с исходным материалом вокруг вертикальной оси классификатора, и сила аэродинамического сопротивления, обусловленная движением воздушного потока через образованное лопатками 5 межлопаточное пространство к центральной части рабочего органа.By means of a drive, the working body is rotated at the required speed. By means of a fan, an outlet is created at the outlet of the pipe 9 for outputting a fine fraction together with the air flow and in the central part of the working body. Through the tangential pipe 8, the source material together with the air flow is fed into the annular separation zone - the space between the wall of the housing 1 and the blades 5 of the working body. In the separation zone, the rotating blades 5 impart a horizontal flow around the vertical axis of the classifier to the air stream containing the source material. In this case, two oppositely directed forces act on the material: the centrifugal force due to the rotation of the air flow with the source material around the vertical axis of the classifier, and the aerodynamic drag force due to the movement of the air flow through the interscapular space formed by the blades 5 to the central part of the working body.

Для крупных частиц в зоне разделения центробежная сила преобладает над силой аэродинамического сопротивления, вследствие чего крупные частицы отбрасываются на стенку корпуса 1 и под действием гравитационной силы вдоль нее перемещаются вниз и выводятся из классификатора через патрубок 10 посредством разгрузочного устройства 11.For large particles in the separation zone, the centrifugal force prevails over the force of aerodynamic drag, as a result of which large particles are thrown onto the wall of the housing 1 and under the influence of gravitational force along it move down and out of the classifier through the pipe 10 by means of a discharge device 11.

Для мелких частиц в зоне классификации сила аэродинамического сопротивления преобладает над центробежной силой. Вследствие этого они вместе с воздушным потоком перемещаются в центральную часть рабочего органа и через патрубок 9 вместе с воздушным потоком выводятся из классификатора.For small particles in the classification zone, the aerodynamic drag force prevails over the centrifugal force. As a result of this, they, together with the air flow, move to the central part of the working body and through the pipe 9 together with the air flow are removed from the classifier.

Внутри корпуса 1 и в рабочем органе существует разряжение. Благодаря тому что между торцом нижней части патрубка 6 и верхним диском 3 рабочего органа рабочий зазор является минимальным, не возникает паразитный поток воздуха. В связи с этим крупные частицы материала не перемещаются по конструктивному кольцевому зазору между крышкой 2 корпуса 1 и верхним диском 3 рабочего органа и не выводятся из классификатора через патрубок 9 вместе с мелкими частицами. Таким образом патрубок 6 препятствует возникновению паразитного воздушного потока и при этом не увеличивает аэродинамическое сопротивление рабочего органа. Данное обстоятельство способствует снижению, по сравнению с прототипом, энергозатрат на работу классификатора.Inside the housing 1 and in the working body there is a vacuum. Due to the fact that between the end face of the lower part of the pipe 6 and the upper disk 3 of the working body, the working clearance is minimal, no stray air flow occurs. In this regard, large particles of material do not move along the structural annular gap between the cover 2 of the housing 1 and the upper disk 3 of the working body and are not removed from the classifier through the pipe 9 together with small particles. Thus, the pipe 6 prevents the occurrence of spurious air flow and does not increase the aerodynamic resistance of the working body. This circumstance helps to reduce, compared with the prototype, energy costs for the operation of the classifier.

Границу разделения материала регулируют числом оборотов рабочего органа. При увеличении числа оборотов рабочего органа граница разделения уменьшается и наоборот.The boundary of the separation of material is regulated by the number of revolutions of the working body. With an increase in the number of revolutions of the working body, the separation boundary decreases and vice versa.

Таким образом, средство для устранения паразитного воздушного потока вместе с крупными частицами в виде патрубка 6 позволяет в отличие от лопаток (как в прототипе), установленных на верхнем диске рабочего органа, предотвратить возникновение паразитного воздушного потока без увеличения энергозатрат.Thus, the means for eliminating parasitic air flow together with large particles in the form of a nozzle 6 allows, in contrast to the blades (as in the prototype) installed on the upper disk of the working body, to prevent the occurrence of spurious air flow without increasing energy consumption.

Claims

A centrifugal classifier comprising a housing with a cover, a working body consisting of upper and lower disks and vanes located between the disks on their peripheral part, means for preventing the occurrence of parasitic air flow, a pipe for supplying the source material together with the air stream, a pipe for outputting shallow fractions together with the air flow located in the lid of the housing and communicating with the central part of the working body, a pipe for outputting a large fraction, equipped with a discharge device and located in the lower part of the housing, and the drive of the working body, characterized in that as a means to eliminate spurious air flow, the classifier contains a pipe with a shoulder mounted in the classifier coaxially to the axis of rotation of the working body with rotation lock and with the possibility of moving down so that the upper part of the pipe is located in the housing cover, while the flange is located above the housing cover, and the lower part of the pipe interacts with the upper disk of the working body.