RU40606U1

RU40606U1 - CENTRIFUGAL AIR AND DEPARTMENT SEPARATOR

Info

Publication number: RU40606U1
Application number: RU2004114161/22U
Authority: RU
Inventors: В.С. Богданов; В.А. Уваров; Р.Р. Шарапов; Д.В. Карпачёв; И.А. Овчинников; С.В. Мелихов; С.Б. Булгаков; Е.Б. Александрова; С.С. Поздняков; А.А. Ярыгин
Original assignee: Белгородский государственный технологический университет им. В.Г. Шухова
Priority date: 2004-05-11
Filing date: 2004-05-11
Publication date: 2004-09-20

Abstract

Полезная модель относится к технике разделения тонкодисперсных материалов и может найти применение в промышленности строительных материалов, химической, горнорудной и других отраслях народного хозяйства. Предлагается сепаратор, для повышения эффективности сепарирования при заданном гранулометрическом составе, за счет дополнительной классификации материала в камере смешивания, посредством взаимодействия классифицируемого материала и воздушного потока выходящего из патрубков в камеру смешивания за счет разделения крупной и увлекаемой за ней мелкой фракции. Сепаратор состоит из корпуса, устройства подачи исходного материала. Внутри корпуса коаксиально установлен насаженный на вертикальный вал ротор, который образован верхним и нижним диском, между дисками расположены радиальные лопасти. В верхней части корпуса установлено выходное устройство для отвода пылевидной фракции. К нижней части корпуса присоединен узел отвода крупной фракции. Для повышения эффективности разделения материала на фракции за счет воздействия на материал воздушным потоком, в узле отвода крупной фракции расположена камера смешивания материала с воздухом. Камера смешивания материала с воздухом, выполнена в виде цилиндра, снаружи которого коаксиально расположена герметичная камера для подачи воздуха в камеру смешивания. Камера для подачи воздуха выполнена с тангенциальным входом и четырьмя отводами для подачи воздушного потока в камеру смешивания. Отводы выполнены в виде цилиндрических отводных патрубков и направленные вверх, под углом 30°-45°, относительно горизонтальной и до 90° относительно вертикальной осей симметрии камеры смешивания материала с воздухом. Такие углы наклона патрубков обеспечивают максимальное перемешивание частиц с воздушным потоком, что необходимо для, более качественной классификации материала.The utility model relates to the technique of separation of finely dispersed materials and can find application in the construction materials industry, chemical, mining and other sectors of the economy. A separator is proposed to increase the separation efficiency for a given particle size distribution, due to the additional classification of the material in the mixing chamber, through the interaction of the classified material and the air flow coming from the nozzles into the mixing chamber due to the separation of the coarse and entrained fine fraction. The separator consists of a housing, a source material supply device. A rotor mounted on a vertical shaft, which is formed by the upper and lower disks, is installed coaxially inside the case; radial vanes are located between the disks. An output device for removing the dust fraction is installed in the upper part of the housing. To the lower part of the housing is attached a node for the removal of a large fraction. To increase the efficiency of the separation of the material into fractions due to the impact on the material by the air flow, a chamber for mixing the material with air is located in the outlet of the large fraction. The chamber for mixing the material with air is made in the form of a cylinder, outside of which a sealed chamber is coaxially located for supplying air to the mixing chamber. The air supply chamber is made with a tangential inlet and four outlets for supplying air flow to the mixing chamber. The bends are made in the form of cylindrical branch pipes and directed upward, at an angle of 30 ° -45 °, relative to the horizontal and up to 90 ° relative to the vertical axis of symmetry of the chamber for mixing the material with air. Such angles of inclination of the nozzles provide maximum mixing of particles with the air flow, which is necessary for a better classification of the material.

Description

Полезная модель относится к технике разделения тонкодисперсных материалов и может найти применение в промышленности строительных материалов, химической, горнорудной и других отраслях народного хозяйства.The utility model relates to the technique of separation of finely dispersed materials and can find application in the construction materials industry, chemical, mining and other sectors of the economy.

Известно устройство для классификации порошкообразных материалов, включающее, корпус, в верхней части которого установлено рабочее колесо с лопатками, и патрубки для подачи исходного материала и удаления продуктов разделения [1].A device for the classification of powder materials is known, including a housing in the upper part of which an impeller with blades is installed, and nozzles for supplying the starting material and removing separation products [1].

Недостатком известной конструкции устройства для классификации порошкообразных материалов является низкая эффективность разделения.A disadvantage of the known design of a device for classifying powdered materials is the low separation efficiency.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к предложенному является центробежный классификатор для тонкодисперсных материалов, включающий корпус, в нижней части которого установлен жестко закрепленный, питающий патрубок с конусом рассекателем над ним. Соосно корпусу, во внутренней его полости, установлен ротор, образованный верхним диском, радиальными лопастями и нижним диском. Выходное устройство для отвода пылевидной фракции жестко присоединено к верхней части корпуса, а узел отвода крупной фракции - штуцер жестко соединен с нижней частью корпуса. [2].The closest in technical essence and the achieved result to the proposed one is a centrifugal classifier for fine materials, including a housing, in the lower part of which there is a rigidly fixed supply pipe with a cone divider above it. Coaxial to the casing, in its inner cavity, a rotor is formed, formed by the upper disk, radial blades and lower disk. The output device for the removal of the pulverulent fraction is rigidly attached to the upper part of the housing, and the node for the removal of a large fraction - the fitting is rigidly connected to the lower part of the housing. [2].

Недостатком этого классификатора является низкая эффективность разделения материала в нижней части зоны действия воздушного конуса, ввиду того, что струя потока классифицируемого материала, проходя через конус-рассекатель, образует воздушно - пылевой веер, в нижней части которого крупные частицы под действием сил тяжести падают вниз, увлекая за собой тонкодисперсную фракцию, за счет чего уменьшается эффективность процесса сепарации в целом.The disadvantage of this classifier is the low separation efficiency of the material in the lower part of the zone of action of the air cone, due to the fact that the stream of classified material passing through the cone-divider forms an air-dust fan, in the lower part of which large particles fall down due to gravity, entraining the finely divided fraction, thereby reducing the efficiency of the separation process as a whole.

Создание полезной модели направлено на повышение эффективности сепарирования при заданном гранулометрическом составе за счет дополнительной классификации материала в камере смешивания, The creation of a utility model is aimed at increasing the efficiency of separation at a given particle size distribution due to the additional classification of the material in the mixing chamber,

посредством взаимодействия классифицируемого материала и воздушного потока выходящего из патрубков в камеру смешивания за счет разделения крупной и увлекаемой за ней мелкой фракции.through the interaction of classified material and the air flow leaving the nozzles in the mixing chamber due to the separation of large and entrained fine fraction.

Это достигается тем, что центробежный воздушно-проходной сепаратор, включающий корпус и устройство для подачи исходного материала, причем внутри корпуса коаксиально установлен насаженный на вертикальный вал ротор, образованный верхним и нижним диском и расположенными между дисками радиальными лопастями, при этом в верхней части корпуса установлено выходное устройство для отвода пылевидной фракции, а к нижней части корпуса жестко присоединен узел отвода крупной фракции, согласно предлагаемому решению, корпус сепаратора выполнен в виде цилиндра, переходящего в усеченную коническую часть, к нижней части которой присоединен вышеуказанный узел отвода крупной фракции, выполненный в виде цилиндрической, переходящей внизу в усеченную коническую части, причем внутренняя полость цилиндрической части узла отвода крупной фракции образует камеру смешивания материала, а в стенку цилиндрической части узла отвода крупной фракции встроены, по меньшей мере четыре отводных патрубка для подачи воздушного потока в камеру смешивания материала, все патрубки направлены вверх под углом 30°-45° относительно горизонтальной и до 90° относительно вертикальной осей симметрии камеры смешивания материала, цилиндрическую часть узла отвода крупной фракции герметично и с зазором коаксиально охватывает цилиндрический элемент с тангенциально встроенным патрубком, образуя с внешней поверхностью цилиндрической части узла отвода крупной фракции герметичную камеру подачи воздуха, а устройство подачи исходного материал установлено в верхней части корпуса сепаратора и представляет собой, по меньшей мере два патрубка удаленных от вертикальной оси сепаратора на расстояние, превышающее радиус ротора.This is achieved by the fact that a centrifugal air-passage separator, comprising a housing and a device for supplying source material, moreover, a rotor mounted on a vertical shaft, formed by the upper and lower disks and radial vanes located between the disks, is coaxially mounted inside the housing, while the upper part of the housing is installed the output device for the removal of the pulverulent fraction, and to the lower part of the housing the coarse fraction removal unit is rigidly attached, according to the proposed solution, the separator housing is made in the form e of a cylinder turning into a truncated conical part, to the lower part of which the aforementioned coarse fraction removal unit is connected, made in the form of a cylindrical one, passing below into a truncated conical part, the inner cavity of the cylindrical part of the coarse fraction removal unit forming a material mixing chamber, and into the cylindrical wall at least four branch pipes for supplying air flow to the material mixing chamber are integrated in the parts of the coarse fraction removal unit, all pipes are directed upward at an angle 30 ° -45 ° relative to the horizontal and up to 90 ° relative to the vertical axis of symmetry of the mixing chamber of the material, the cylindrical part of the coarse fraction removal unit tightly and coaxially covers the cylindrical element with a tangentially integrated nozzle, forming a sealed chamber with the outer surface of the cylindrical part of the coarse fraction removal unit air supply, and the source material supply device is installed in the upper part of the separator housing and consists of at least two nozzles remote from rtikalnoy axis of the separator by a distance greater than the radius of the rotor.

Изобретение поясняется чертежом, на котором на фиг.1. представлено поперечное сечение сепаратора, на фиг.2 горизонтальное сечение цилиндрической части узла отвода крупной фракции (А-А).The invention is illustrated in the drawing, in which figure 1. the cross-section of the separator is shown, in FIG. 2 a horizontal section of the cylindrical part of the coarse fraction removal unit (AA).

Сепаратор состоит из цилиндрического корпуса 1, в верхней части которого жестко установлены, например, при помощи сварки, патрубки 2 служащие для подачи исходного материала на сепарацию, выходного устройства 3 для отвода пылевидной фракции с закрепленным на нем подшипниковым узлом 4, служащим для поддержания и вращения консольного вала 5, жестко закрепленного, например, с помощью болтового соединения. На валу неподвижно закреплен ротор, образованный верхним 6 и нижним 7 дисками, между которыми расположены радиальные лопасти 8.The separator consists of a cylindrical housing 1, in the upper part of which are rigidly mounted, for example, by welding, nozzles 2 used to supply the source material to the separation, an output device 3 for removing the dust fraction with a bearing assembly 4 mounted on it, which serves to maintain and rotate cantilever shaft 5, rigidly fixed, for example, using a bolted connection. A rotor formed by the upper 6 and lower 7 discs, between which the radial blades 8 are located, is fixedly mounted on the shaft.

Нижняя часть цилиндрического корпуса 1 переходит в коническую часть 9, жестко соединенную при помощи сварки с узлом отвода крупной фракции, состоящим из цилиндрической части 10, переходящей также в усеченную коническую часть 11, где внутренняя поверхность цилиндрической части 10 образует камеру смешивания материала 12 с дополнительно подводимым воздушным потоком через патрубки 13.The lower part of the cylindrical body 1 passes into a conical part 9, which is rigidly connected by welding with a coarse fraction removal unit, consisting of a cylindrical part 10, which also passes into a truncated conical part 11, where the inner surface of the cylindrical part 10 forms a chamber for mixing material 12 with an additional supply air flow through nozzles 13.

В стенку цилиндрической части 10 узла отвода крупной фракции встроены не менее четырех отводных патрубков 13 для подачи воздушного потока в камеру смешивания 12. Отводные патрубки 13 направлены вверх под углом 30°-45°, относительно горизонтальной и до 90° относительно вертикальных осей симметрии камеры смешивания 12. Если углы наклона патрубков относительно горизонтальной оси, выполнить меньше 30° и больше 45°, а в отношении вертикальной оси больше 90°, будет наблюдаться низкая эффективность разделения материала на фракции. Цилиндрическую часть 10, узла отвода крупной фракции коаксиально, с зазором и герметично охватывает цилиндрический элемент 14, с тангенциально встроенным патрубком 15 для подачи воздуха, образуя с внешней поверхностью цилиндрической части 10 узла отвода крупной фракции, герметичную камеру подачи воздуха 16.At least four outlet pipes 13 are inserted into the wall of the cylindrical part 10 of the coarse fraction outlet unit 13 for supplying air flow to the mixing chamber 12. The outlet pipes 13 are directed upward at an angle of 30 ° -45 °, relative to the horizontal and up to 90 ° relative to the vertical axis of symmetry of the mixing chamber 12. If the angles of inclination of the nozzles relative to the horizontal axis, perform less than 30 ° and more than 45 °, and with respect to the vertical axis more than 90 °, there will be a low efficiency of separation of the material into fractions. The cylindrical part 10 of the coarse fraction removal unit coaxially, with a gap and tightly covers the cylindrical element 14, with a tangentially integrated pipe 15 for supplying air, forming an airtight air supply chamber 16 with the outer surface of the cylindrical part 10 of the coarse fraction removal unit.

Сепаратор работает следующим образом: исходный продукт подается на сепарацию через патрубки 2, в предполагаемой конструкции два патрубка The separator works as follows: the initial product is fed to the separation through nozzles 2, in the proposed design, two nozzles

удаленных от вертикальной оси сепаратора на расстояние, превышающее радиус ротора. Падая вниз, материал попадает в зону действия ротора, образованного верхним 6 и нижний 7 дисками, между которыми расположены радиальные лопасти 8. Ротор при вращении создает в замкнутом цилиндрическом корпусе 1, вращающийся воздушный поток. Частицы материала, попадая в воздушный поток, приобретают центробежное ускорение, отбрасываются на стенки корпуса 1, теряют скорость и осыпаются по конической части 9 в узел отвода крупной фракции. Боле тонкие частицы, дойдя до вращающегося ротора, отбиваются радиальными лопастями 8 и следуют тем же путем, и только лишь наиболее тонко измельченные порошки проходят во внутреннее пространство ротора и потоком прокачиваемого воздуха по выходному устройству 3 для отвода пылевидной фракции уносятся в пылеулавливающие устройства. Крупные частицы материала, не прошедшие через внутреннее пространство ротора, отбрасываясь на стенки корпуса 1, увлекают за собой часть тонкодисперсной фракции и осыпаются по конической части 9 в узел отвода крупной фракции, откуда попадают в камеру смешивания материала 12. В камере смешивания материала происходит тщательное перемешивание частиц материала 12 счет подачи воздушного потока через отводные патрубки 13, в предполагаемой конструкции четыре патрубка, каждый из которых направлен вверх, под углом 45°, относительно горизонтальной и под углом 45° относительно вертикальной осей симметрии камеры смешивания материала 12, что позволяет направить воздушный поток в камере смешивания материала 12, тангенциально и вверх, тщательно перемешивая материал с воздухом, подающимся через отводные патрубки 13.remote from the vertical axis of the separator at a distance greater than the radius of the rotor. Falling down, the material falls into the zone of action of the rotor formed by the upper 6 and lower 7 discs, between which the radial blades are located 8. The rotor during rotation creates a rotating air flow in a closed cylindrical body 1. Particles of the material, falling into the air stream, acquire centrifugal acceleration, are thrown onto the walls of the housing 1, lose speed, and crumble along the conical part 9 into the coarse fraction removal unit. More fine particles, having reached a rotating rotor, are beaten off by radial blades 8 and follow the same path, and only the finest micronized powders pass into the inner space of the rotor and the flow of pumped air through the output device 3 for removal of the dust fraction is carried away into the dust collecting devices. Large particles of material that have not passed through the inner space of the rotor, being thrown onto the walls of the housing 1, entrain part of the finely divided fraction and fall along the conical part 9 into the outlet unit of the large fraction, from where they enter the material mixing chamber 12. In the material mixing chamber, thorough mixing particles of material 12 due to the supply of air flow through the outlet pipes 13, in the proposed design, four pipes, each of which is directed upward, at an angle of 45 °, relative to the horizontal and od 45 ° angle relative to the vertical axis of symmetry of the mixing chamber 12 the material that can direct air flow into the mixing chamber material 12, and tangentially upwards, carefully mixing material with air supplied through the diverting nozzles 13.

Пылевоздушная взвесь, образующаяся за счет взаимодействия воздушного потока, выходящего из отводных патрубков 13 и частиц материала, осыпающиеся по конической части 9 в узел отвода крупной фракции, поднимается из камеры смешивания 12 в зону действия ротора, гдеDust-air suspension, formed due to the interaction of the air flow leaving the branch pipes 13 and particles of material, crumbling along the conical part 9 to the coarse fraction removal unit, rises from the mixing chamber 12 into the rotor action zone, where

повторно классифицируется. Вследствие чего ранее увлекаемая крупными частицами материала, тонкодисперсная фракция классифицируется и, проходя через ротор, уносится в пылеулавливающие устройства по выходному устройству для отвода пылевидной фракции 3.reclassified. As a result of which the fine particles previously carried away by large particles of the material are classified and, passing through the rotor, are carried away to the dust collecting devices through the output device for removing the dust fraction 3.

В свою очередь крупная фракция материала, оседающая в усеченной конусной части 11, узла отвода крупной фракции, подается на дополнительное измельчение, либо удаляется из технологического процесса.In turn, a large fraction of the material deposited in the truncated conical part 11, the site of removal of the large fraction, is fed to additional grinding, or removed from the process.

Таким образом, конструкция предполагаемого сепаратора, позволяет получать порошки с заданной величиной гранулометрического состава в пределах до 10 мкм, за счет создания нового вида камеры смешивания материала. Эффективность разделения возрастает до 75-80%.Thus, the design of the proposed separator, allows to obtain powders with a given particle size distribution in the range up to 10 microns, due to the creation of a new type of material mixing chamber. Separation efficiency increases to 75-80%.

Claims

A centrifugal air-passage separator comprising a housing and a device for supplying raw material, and a rotor mounted on a vertical shaft formed by an upper and lower disk and radial vanes located between the disks is coaxially installed inside the housing, while an output device for removing dust is installed in the upper part of the housing fractions, and to the lower part of the housing a coarse fraction removal unit is rigidly attached, characterized in that the separator housing is made in the form of a cylinder turning into a truncated the conical part, to the lower part of which the aforementioned coarse fraction removal unit is attached, made in the form of a cylindrical one, passing below into a truncated conical part, the inner cavity of the cylindrical part of the coarse fraction removal unit forms a material mixing chamber, and into the wall of the cylindrical part of the coarse fraction removal unit at least four branch pipes are installed for supplying air flow to the material mixing chamber, all pipes are directed upward at an angle of 30-45 ° relative to the horizontal and up to 90 ° relative to the vertical axis of symmetry of the material mixing chamber, the cylindrical part of the coarse fraction removal unit tightly and coaxially covers the cylindrical element with a tangentially integrated nozzle, forming a sealed air supply chamber with the outer surface of the cylindrical part of the coarse fraction removal unit, and the source material supply device installed in the upper part of the separator housing and consists of at least two nozzles distant from the vertical axis of the separator yanie greater than the rotor radius.