RU31742U1 - Центробежный сепаратор - Google Patents

Description

2002125247

tuliiiiiiiiliiiii

1И111ШШ11111|И1 11 ,.,,., gQ.,

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

Известен центробежный сепаратор, включающий коаксиально установленные корпусы с радиальным лопаточным аппаратом, расположенным на нижней поверхности крыщки наружного корпуса, патрубки подвода исходного материала и отвода мелкого и крупного продуктов III.

Недостатком конструкции является низкая эффективность сепарации, обусловленная циклонным принципом работы зоны сепарации, когда отсутствует строго противоположная направленность аэродинамической и центробежной сил, действующих на частицу.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому эффекту к заявляемому является центробежный сепаратор, содержащий коаксиально расположенные наружный и внутренний цилиндроконические корпусы с крыщками, патрубки подвода исходного материала и вывода мелкого и крупного продуктов, закручивающие лопатки, размещенные между цилиндрическими частями корпусов 121.

В сепараторе достигается повышение эффективности разделения, так как крышками корпусов формируется плоская центробежно-противоточная зона сепарации со строго противоположным направлением центробежной и аэродинамической сил.

Недостатком конструкции является пониженная эффективность сепарации из-за непостоянства граничного размера разделения вследствие различного радиуса ввода частиц в зону сепарации при одинаковой закрутке

Центробежный сепаратор

потока по ширине лопатки. Зависимость граничного размера разделения от радиуса ввода в зону сепарации и угла закрутки в лопаточном аппарате имеет вид:

гр-А,(1)

где а - угол установки закручивающих лопаток, считая от вертикали; Rрадиус точки ввода частицы в зону сепарации; А - коэффициент, зависящий от плотности материала и транспортирующего газа и геометрических размеров зоны сепарации (В.Е. Мизонов, С.Г. Ушаков. Аэродинамическая классификация порошков. -М.: Химия, 1989, с. 103.).

Очевидно, что при постоянном по ширине лопатки угле крутки потока и переменном радиусе точки ввода частицы в зону сепарации граничный размер разделения будет изменяться по высоте зоны сепарации, а, следовательно, будет иметь место попадания крупных частиц (крупнее среднего по высоте зоны граничного размера) в мелкий продукт и части мелких частиц в крупный продукт (возврат), что снижает эффективность разделения.

Предлагаемая полезная модель позволяет достичь стабилизации граничного размера по высоте зоны путем согласования радиуса ввода частицы и величины закрутки потока. Указанная стабилизация реализуется -выполнением закручивающих лопаток винтообразными так, что на большем радиусе ввода частицы обеспечивается большая, а на меньшем - меньшая закрутка потока.

Для обеспечения постоянства граничного размера по высоте зоны сепарации необходимо выполнение условия

н в tga-H /gtte

где в - наружный и внутренний радиусы лопаточного аппарата; ан, ав - угол закрутки кромок лопатки, обращенных соответственно к наружному и внутреннему корпусам.

Экспериментальные исследования показали, что оптимальным в зависимости от крупности целевого продукта является угол установки лопаток ал 35-55°. При соотношении внутреннего и наружного радиусов лопаточного аппарата ,8Л„ имеем a a.-arctg - tga 5,,4° .(2)

Таким образом, положительный технический результат достигается тем, что в центробежном сепараторе, включающем коаксиально расположенные наружный и внутренний цилиндроконические конусы с крыщками, патрубки подачи исходного -материала и вывода мелкого и крупного продуктов, закручивающие лопатки, размещенные между цилиндрическими частями конусов, закручивающие лопатки выполнены винтообразными, причем кромка, обращенная к внутреннему корпусу, имеет угол наклона ав меньше угла наклона ан кромки, обращенной к наружному корпусу, на величину

Ла а„ -arctg --{§а„ .

Отличительным признаком предлагаемого сепаратора является выполнение лопаток винтообразными, благодаря чему достигается новое свойство - постоянство граничного размера разделения по высоте зоны сепарации за счет согласования радиуса ввода частицы и величины закрутки потока. Появление этого свойства приводит к получению положительного технического результата - повыщению эффективности разделения.

Па фиг.1 схематично представлен центробежный сепаратор, продольный разрез; на фиг.2 - вид по А фиг. 1.

(R Л

;

(Re

н )

Центробежный сепаратор содержит наружный цилиндроконический корпус 1 с крышкой 2, патрубками подвода исходного продукта 3, отвода крупного 4 и мелкого 5 продуктов, внутренний корпус 6 с крышкой 7 и патрубком отвода крупного продукта 8, закручивающие лопатки 9, закрепленные на осях 10.

Сепаратор работает следуюш;им образом. Исходный материал с потоком транспортирующего газа (аэросмесь) через патрубок 3 поступает в кольцевой канал, образованный наружным 1 и внутренним 6 корпусами. Часть крупных частиц выпадает из потока и выводится в крупный продукт через патрубок 4. Остальные частицы потоком газа выносятся в зону сепарации, образованную стенками наружного корпуса 1, крышками 2 и 7. Под действием преобладающих центробежных сил крупные частицы перемещаются к внутренней поверхности наружного корпуса 1, ссыпаются по ней вниз и отводятся в крупный продукт через патрубок 4. Мелкие частицы увлекаются преобладающей аэродинамической силой потока и выводятся через патрубок 5 в мелкий продукт.

Claims (1)

1. Центробежный сепаратор, включающий коаксиально расположенные наружный и внутренний цилиндроконические корпусы с крышками, патрубки подачи исходного материала и вывода мелкого и крупного продуктов, закручивающие лопатки, размещенные между цилиндрическими частями корпусов, отличающийся тем, что закручивающие лопатки выполнены винтообразными, причем кромка лопатки, обращенная к внутреннему корпусу, имеет угол наклона α_в меньше угла наклона α_н кромки, обращенной к внешнему корпусу на величину

   

   где R_в, R_н - соответственно радиусы внутреннего и наружного корпусов;

   α_в, α_н - соответственно угол закрутки лопатки на кромках, обращенных к внутреннему и наружному корпусам.