SU1034795A1 - Классификатор - Google Patents

Description

:о j; ;о :л Изобретение относитс  к химическому машиностроению, конкретно к устройствам дл  пневматической клас сификации полидисперсных сыпучих материалов . Известен также классификатор,вклю чающий корпус, контактные элементы в виде перфорированных наклонных пластин , щарнирно закрепленных на боковы стенках корпуса, патрубки подвода и отвода материала и воздуха .1.3. Недостатком данного классификато ра  вл етс  невысокое качество разде лени  , так как затрудненно равномерное распределение материала на перфорированных пластинах. Подача материала в большом количестве на одну из наклонных перфорирЬванных пластин приводит к соответствующему перераспределению воздуха. Больша  часть воздуха идет туда, где меньше материала , следовательно, на этой перфорированной пластине повышенный вынос вместе с пылью крупных частиц. А на другой перфорированной пластине где материала много, из-за снижени  расхода воздуха падает степень разделени . Все это отрицательно сказываетс  мак на качестве уноса так и провала. Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к .предложенному  вл етс  классификатор , включающий корпус, загрузочный бункер, разгрузочное приспособление мелкой и крупной фракции, полки, уста новленные над загрузчоным бункером незакрепленным концом в сторону разгрузочного приспособлени  мелкой фракции с возможностью изменени  угла наклона, патрубок дл  подвода воздуха 12. Недостатком этого классификатора  вл етс  низкое качество классификации . Цель изобретени  - повышение качества классификации путем устране . ни  застойных зон и переизмельчени  материала. Поствленна  цель достигаетс  тем, что классификатор, включающий корпус загрузочный бункер, разгрузочное при способление крупной и мелкой фракций полки, установленные над загрузочным бункером незакрепленным концом в сто рону разгрузочного приспособлени  мелкой фракции с возможностью изменени  угла наклона, патрубок подачи воздуха, снабжен дополнительными полками , выполненными перфорированными и установленными под разгрузочным бункером незакрепленным концом в сторону разгрузоч.ного приспособлени  крупной фракции, а основные полки выполнены перфорированными и установленными 3 зазором между незакреп- ленным конц( полки и боковой стенкой корпуса, определ емым из соотноше-ни Т ), -5 0,35 где 6 - длина , зазора между незакрепленным концом полки и боковой стенкой корпуса; 1Ь ширина сечени  аппарата по незакрепленному концу полки. Установка в корпусе аппарата выше патрубка дл  ввода исходного материала наклонных перфорированных полок иезакрепленным концом вверх способствует плавному обтеканию их двухфазным потоком, устран ет застойные зй ы и переизмел ьчение материала. При обтекании такой полки двухфазным потоком основна  масса частиц выдел етс  на ее поверхности и движетс  по ней снизу в виде сло  плотной фазы, который одновременно продуваетс  воздухом, идущим через перфорацию . Достигнув конца полки, материал инерции пересекает в поперечном направлении зазор между верхним концом полки и боковой стенкой корпуса . Мелкие частицы,скорость витани  которых меньше скорости воздушного потока в зазоре, унос тс  вверх на вышерасположенные полки. Крупные частицы, скорость витани  которых больше скорости в зазоре, движутс  к стенке, где, контактиру  с ней, тер ет свою скорость, образу  на последней слой частиц. По мере роста, этот слой, преодолева  сопротивление воздушного потока и одновременно освобожда сь от мелких частиц, падает вниз, разбива сь о нижерасположенную полку, где он дополнительно продуваетс  через перфорацию . Степень разделени  на провал . и унос зависит от отношени  величины зазора между верхним концом полки и боковой стенкой корпуса к ширине сечени  аппарата по верхнему концу полки В . Величина отношени  |В определ ет как скорость потока в зазоре, так и степень его закручивани , т.е. величину центробежной силы, действующей в пространстве между перфориро- .. ванными полками. Поэтому установление оптимальных пределов этого пара1 метра определ ет качество разделени  материалов на фракции. Дл  решени  поставленных задач провод т р д исследований по вы влению вли ни  величины отношени  tjl и угла наклона полки к горизонту на величины,харак теризующие эффективность разделени  , где А - масса мел ких части в укосе; А/ - о&ца  масса мелких частот в исходном материале; Е - критерий Ханкока - характеризует степень загр знени  уноса крупными частицами. Опыты провод т на лабораторной установке. Угол наклона полки , установлен ой незакрепленным концом вверх, измен ют на трех уровн х: 15, и бо. ПРИ этом величина Ьтнскиени  В|В измен етс  в пределах от 1 сво одный канал) до О .(величина зазора равна О, т.е. полка пол ностью перекрывает сечение канала. Опыты провод т при оптимальной скорости воздушного потока в свободном сечении ,2 м/с. Результаты опытов по разделению бинарной смеси кварцевого песка со средними размерами частиц 200 и ОО мкм представлены в табл.1. .; . , «Как следует из табл.Ij дл  всех углов наклона полки к горизонту при-изменении величины отношени  В/В от 1 до .0 величины ём Е имеют несколько максимумов, а именно п|эи Ьотношении С/В 0,7 и 6/В 0,25. Значени  Е дл  этих двух отношений приблизительно одинаковы, но при этом длина полки различна, т.е. при f/B 0,25 она зна чительно больше. В результате этого стег пень переочистки материала, движущегос  снизу полки, а также выпавшего из нее значительно выше, чем при В/В 0,7. Степень закручивани  потока , котора  определ ет величину центробежной силы, действующей на частицы в промежутке между полками, тоже выше. Уменьшение величины б/В, .т.е. отношение ,/В меньше 0,25, ведет к росту гидравлического сопротивлени  - резкому повышению уноса через перфорацию, снижающего эффект разделени  за счет выноса на выше расположенные полки крупных частиц. Увеличение величины 6/3 ведет . к снижению транспортирующей способности воздушного потока,а . значит и производительности аппара5 та. Поэтому оптимальное значение В/В выбираем в интервале 0,25 |-йО,35. р Дл  более полного анализа вопроса о вли нии отношени  Р/В, где t длина зазора; В - длина сечени  канала, на показатель разделени  дл  -моиофракцийкварцевого песка со средними размерами частиц 0,282 и 0,502 мм провод т исследовани  полки, установленной незакрепленным концом вверх дл  значений f/B от О до 1. Угол наклона полки к горизонту равен . Скорость воздушного потока во всех опытах посто нна , равна ,2 м/с.Дл  нагл дности и удобства анализа ре-, зультаты опытов представлены в виде графика (фиг.1). В качестве основного параметра, характеризующего эффективность процесса разделени  принимаем критерий Ханкока - Е. Максимальное) значение эффективности (Фиг.1) приходитс  на интервал значений 0, П,35. При этом следует, что изменение 8/В в этом интервале незначительно вли ет на изменение критери  Ханкона в пределах 1,, причем значение Е на концах интервала приблизительно одинаково. Приуходе из этого интервала вправо или влево, т.е. е/В 0,35 м е/З 0,25, значени  Е резко падают. Так как /В « 0,20 примерно на i-5%, дл  Р/В « 0,15. Дл  0,36 на 8-10%,-дл  0,23 3-;% . Все это подтверждоет правильность выбранного интервала изменени  Ь/В в пределах 0,25 e/B-S: О , 35- На фиг.1 показан пик максимальных значеНИ Е, но при этом длина полки крайне мала, что сниж.ает эффективность переочистки выпавшего на полку материалапри его движении к разгрузочному патрубку . В табл.2 приведены результаты разделени  порошка Релит на четыре фракции: провал, унос и две фракции, отбираемые по высоте конуса. Дл  устранени  отрыва струи от стенок аппарата угол раскрыти  конуса 15 Величина зазора между верхним концом полок и боковыми стенками аппарата выбирает с  из установленного 1 нтервала и равн етс  ё/В 0,3. При анализе данных табл.1 видно, что на качество разделени  отрицательно сказываетс  близкое расположение полок друг от друга из-за небольшой высоты конуса, что увеличивает роль случайных факторов, тем не менее качество разделени  удовлетворительно .

Дл  аппарата, выбранного в камест ве прототипа, возможно осуществить только деление исходного материала унос-провал . При этом унос загр знен крупными частицами, а провал мелкими так как верхн   загрузка материала и неравномерность распределени  его на перфорированных пластинах приводи к перераспределению потока воздуха на свободное сечение, как результат этого - снижение качества разделени  Так как перфорированные пластины устновлены незакрепленным концом вниз, то трудно организовать выгрузку промежуточных фракций. Сравниваем показатепи по уносу, т.е. по верхнему продукту дл  порошка Релит в табл.1 - унос 1 и в аппарате, прин том в-качестве прототипа. При этом состав провала за счет варьировани  скоростей воздушного потока дл  обои аппаратов приблизительно одинаков.

Результаты представлены в табл.2.

На фиг.1 изображен предложенный аппарат, общий вид; на фиг.2 - сечение А-А на фиг.1; на фиг.З - зависимость эффективности разделени  по Хакоку от величины отношени  S/0. , Классификатор включает корпус

1,основные перфорированные полки

2,установленные незакрепленным концом в сторону разгрузочного приспособлени  мелкой фракции 3, над разгрузочным бункером 4, дополнительные перфорированные полки 5, установленные под загрузочным бункером , незакрепленным концом в сторону разгрузочного приспособлени  крупной фракции 6. Подача воздуха осуществл етс  через патрубок 7, расход воздуха регулируетс  шибером 8. Отбор готовых фракций осуществл етс  через патрубок 9.

Классификатор работает следующим образом.

Исходный сыпучий материал через патрубок Ц подаетс  в аппарат и подхватываетс  потоком воздуха, поступающим в аппарат через патрубок

7, расход которого регулируетс  шибером 8. Расход воздуха выбираетс  таким, чтобы обеспечивал унос -основной массы материала в верхнюю часть корпуса аппарата 1. Частицы, скорость витани  которых превышает скорость воздушного потока, проход  последовательно перфорированные полки 5, установленные незакрепленным концом в сторону разгрузочного приспособлени  крупной фракции 6, выпадают из потока и удал юс  из аппарата через патрубок 6. Материал, вынесенный в верхнюю часть аппарата обтекает перфорированные полки 2, установленные незакрепленным концом в сторону разгрузочного присспособлени  мелкой фракции 3 снизу в виде тонкого сло , продуваемого воздухом через перфорацию. Достигнув конца полки, м,- териал по инерции пересекает зазор между верхним концом полки и боковой стенкой корпуса. Мелкие частицы выдуваютс  воздухом и унос тс  к вышерасположенным полкам. В результате закручивани  потока в пространстве между полками на частицы действует центробежна  сила, способствующа  выпадению частиц на полк где они дополнительно продуваютс  воздухом. Крупные частицы,скорость витани  которых превышает скорость воздуха в зазоре, движутс  к стенке, где тер ют свою скорость и образуют слой частиц, который опускаетс  вниз к ниже расположенной полке по мере роста и разбиваетс  там, продува сь воздухом через перфорацию полки.Мен   высоту расположени  полок и частоту их установки при оптимальных значени х С/В, можно мен ть грансостав и число отбираемых фракций.

Применение предложенного классификатора позвол ет повысить качество классификации. Кроме того,классификатор имеет следующие преимущества: отсутствие вибрациии пылевыделений; простота устройства и обслуживани ; удобство ремонта; уменьшение металлоемкости и энергоемкости; возможность управлени  грансоставом отбираемых фракций.

Таблица 1

«,2

15

15

kS

,2

15

«.2

60

15

7

55

76,3

59

65,1

55,1

78,3

57.6

87,6

51.1

5Q.6

90,5

7 85 67 8

55

65,5

56

64

89 92

56

50

7k 81 70 86 91 91

55

66,2

58,3

65,2

58

57

n

12

. /Таблица 3

Claims (1)

1. КЛАССИФИКАТОР, включающий корпус, загрузочный бункер, разгрузочное приспособление крупной и мелкой фракций, полки, установленные над загрузочным бункером незакрепленным концом в сторону разгрузочного приспособления мелкой, фракции с возможностью перемещения упла наклона, патрубок для подвода воздуха, отличающийся тем, что,с ι целью повышения качества классификации путём устранения застойных зон и переизмельчения материала,классификатор снабжен дополнительными полками, выполненными перфорированными и установленными под загрузочным бункером незакрепленным концом в сторону разгрузочного приспособления крупной фракции, а основные полки выполнены перфорированными и установлены с зазором между незакрепленным концом полки и боковой стенкой корпуса, определяемым из соотношения 0,25$Е)& =5 0,35, где В- длина зазора между незакрепленный концом полки и боковой стенкой корпуса; В - ширина сечения .аппарата по незакрепленному концу полки.