Сепаратор для разделения порошкообразных материалов

 

СЕПАРАТОР ДЛЯ РАЗДЕЛЕНИЯ ПО ,РОШКООБРАЗНЫХ МАТЕРИАЛОВ, включающий коаксиально расположенные наружный и внутренний корпуса с верхними крышками , ус танов ленные между корпусами поворотные лопатки, размещенные по всему периметру корпуса, загрузочное и разгрузочное приспособления,- отличающийся тем, что, с целью уменьшения содержания пыли в крупном продукте за счет увеличения рабочего объема сепаратора при сохранении его общих габаритов, он снабжен коническими элементами с течками и переход ными патрубками, соединяющими коничес-С кие элементы с внутренним корпусом. сл с:

СОЮЗ СО8ЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН ((9) (! 1) 4(51) В 07 В 7/08

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

l1O ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3698416/29-03 (22) 16.12.83 (46) 23.06.85. Бюл. В 23 (72) С.Г.Ушаков, В.А.Парилов, В.Е.Мизонов и Е.В.Барочкин (71) Ивановский ордена "Знак Почета" энергетический институт им. В.И.Ленина (53 ) 622.767.553 (088.8 ) (56) 1. Расчет и проектирование пылеприготовительных установок котельных агрегатов. Нормативные материалы. Л., 1971, с. 11 1, рис. 6-8.

Авторское свидетельство СССР

Ф 231699, кл. В 01 3 45/14,1967 (прототип ). (54 ) (57) СЕПАРАТОР ДЛЯ РАЗДЕЛЕНИЯ ПОРО1ДКООБРАЗНЫХ МАТЕРИАЛОВ, включающий коаксиально расположенные наружный и внутренний корпуса с верхними крышками,установленные между корпусами поворотные лопатки, размещенные по всему периметру корпуса, загрузочное и разгрузочное приспособления; о т л и— ч а ю шийся тем, что, с целью уменьшения содержания пыли в крупном продукте за счет увеличения рабочего объема сепаратора при сохранении его общих габаритов, он снабжен коническими элементами с течками и переходными патрубками, соединяющими конические элементы с внутренним корпусом.

1 11625

Изобретение относится к устройствам для разделения порошкообразных материалов и может найти применение в химической технологии, металлургии, промышленности строительных материалов, в энергетических и других отраслях промышленности.

Известен сепаратор, включающий цилиндроконический наружный и внутренний корпуса с радиальными поворотны- 10 ми лопастями, установленными между верхними крышками корпусов, предназначенные для регулирования тонкости готовой пыли $1J.

Недостатком данного .сепаратора яв-15 ляется низкая эффективность первой ступени сепарации, расположенный меж. ду коническими ступенями корпусов, что обуславливает высокую нагрузку на вторую ступень, вследствие чего снижается эффективность сепаратора в целом.

Наиболее близким по технической

11 г увеличение габаритов и,следовательно, металлоемкости сепаратора.

Цель изобретения — уменьшение содержания пыли в крупном. продукте за счет рабочего объема сепаратора при сохранении его общих габаритов.

Поставленная цель достигается тем, что сепаратор, включающий коаксиально расположенные наружный и внутренний корпуса с верхними крышками, установленные между корпусами поворотные лопатки, размещенные по всему периметру корпуса, загрузочные и разгрузочные приспособления, снабжен коническими элементами с течками и переходными патрубками, соединяющими конические элементы с внутренним корпусом.

На фиг.l изображен предлагаемый сепаратор, разрез по вертикальной оси,на .фиг.2 - разрез А-А на фиг.l; на фиг.3-5 — результаты сравнительных испытаний известного и предРабота первой ступени может быть резко улучшена путем увеличения высоты первой ступени и соответственно всего сепаратора. При этом скорость частиц исходного материала после выхода их с потоком из подводящего патрубка до удара а внутренний корпус успеет снизиться и в первой ступени будет иметь место эффективная гравитационная сепарация, т.е. значительное снижение пыли в крупном продукте. Однако данный путь вы-. зывает значительное (,в 2-3 раза 1

SS сущности и достигаемому результату к предложенному является сепаратор для разделения порошкообразных материалов, включающий коаксиально расположенные наружный и внутренний корпуса с верхними крышками, установленные между корпусами поворотные

30 лопатки, размещенные по всему перимет ру корпуса, загрузочные и разгру,— зочные приспособления 2

Б данном сепараторе эа счет замены радиального лопаточного аппарата на аксиальный и установки крышки 35 внутреннего корпуса циклонный принцип разделения заменен более эффективным центробежно-противоточным, поэтому эффективность второй ступени и сепаратора в целом выше.

Однако эффективность работы первой ступени сепарации низкая, что снижает эффективность всего сепаратора. ложенного сепараторов.

Сепаратор для разделения порошкообразных материалов включает наружный корпус 1, течки 2, крышки 3, цилиндрическую обечайку внутреннего корпуса 4, переходные патрубки 5, батареи конических элементов 6, течки 7, крышки 8, кольцевую щель 9, закручивающий аппарат 10, выходные патрубки 11 и 12.

Сепаратор работает следующим образом.

Исходный .разделяемый материал вдувается в сепаратор транспортирующим агентом через патрубок 12. В первой ступени сепарации, заключенной между конической частью наружного корпуса 1 и коническими элементами 6, скорость частиц гасится, под действием силы тяжести крупные частицы выделяются из потока и стекают в возврат (грубый продукт разделения) через течку 2.

Остальной материал выносится транспортирующим агентом в лопатачный аппарат 10 закручивается им и поступает в образованную крышками 3 и 8 зону сепарации второй ступени.

Здесь за счет действующих в противоположные стороны сил сопротивле— ния и центробежных сил материал окончательно разделяется по крупности частиц, причем мелкие частицы вместе с транспортирующим агентом в виде готового (тонкого ) продукта поступают в выходной патрубок 11, а крупные отбрасываются на периферию, частично

1!62

В„ = В + В, 3 просыпаются между лопатками 10 и ,поступают в течку 2, а частично отводятся через щель 9 в цилиндрическую обечайку внутреннего корпуса 4, . переходные патрубки 5 батарею кони5 ческих элементов 6, из течки 7 и ссыпаются в течку 2 возврата (грубого продукта разделения).

Регулирование дисперсного состава тонкого продукта осуществляется поворотом лопаток закручивающего aIIпарата 10.

С целью определения технологических показателей работы сепаратора были проведены сравнительные испытания

15 известного и предложенного сепараторов.

Испытания проводятся на стенде, .включающем модель сепаратора диаметром 800 мм, вентилятор ВВД-8, пылеулавливающую установку и питатель пыли.

В опытах определяются массовые расходы расходного разделяемого материала (уголь 1 В„, возврата (грубого продукта ) Вр и готовой пыли (тонкого продукта) В и соответствующие дисперсные составы этих продуктов й1(Р), R>(d"), э(д 1 рассевом на наборе из восьми стандартных сит.

Результаты эксперимента в каждом опыте определяются по уравнениям

511 ф тиц с размером д" в готовую пыль (тонкий продукт) и полностью характеризует эффективность сепаратора.

Численные показатели эффективности выражаются двумя величинами:, EIJll сапаратара 1 =) q /,с/а; )e1(d /Ó ) (. ) степенью проскока ñ("/ +pp крупных частиц = (1/ /,//,/

1 ($) причем для идеального сепаратора — К= О.

Результаты испытаний приведены в таблице 1 и на фиг.3 (испытание известного сепаратора ), фиг.4, 5 (испытание предложенного сепаратора).

Как следует из фиг.3 разделение материала по крупности в первой ступени в известном сепараторе крайне неэффективно. На 70-757 частицы всех размеров выносятся во вторую ступень

I р перегружая ее и снижая эффективность.

B итоге эффективность всего сепарагора невысока: КПД 0,7, степень проскока крупных частиц в тонкий продукт 1,0. При работе с мельницей это вызывает перегрузку мельницы вследствие большого количества в возврате мелких частиц.

Р1 = )а, (1- Ч ) ) 3

ГдЕ (- ар В /В ПОЛНЫЙ ВЫНОС ПЫЛИ.

Дополнительно для каждой ступени сепарации производятся дисперсный 40 анализ возврата каждого из корпусов

),каждой ступени )и определяется его расход.

В результате для каждой ступени сепарации и сепаратора в целом вычис- 5 ляется кривая парциальных выносов

g (d")по формуле ч,.= v(p,(ю„) -, (3) где Y — полный вынос для ступени или 5О сепаратора;

{Фэ dR,); производная кривой Rэ= g(RÄ) для ступени или сепаратора в точке, соответствующей час-55 тице с размером д".

Кривая парциальных выносов (3) показывает вероятность Ч,невыхода часВ сепараторе предложенной конструкции работа первой ступени резко интенсифицируется (кривая 1 парциальных выносов на фиг.4 (y = 0,95, E.= 0,3 ). Работа второй ступени несколько улучшается за счет снижения концентрации пыли в ней (р1 = 0,55 против 0,5, Е = 0,72 против 0,8 ).

В целом эффективность предлагаемого сепаратора по сравнению с известным значительно выше КПД увеличивается с 70 до 85Х, степень проскока снижается с 1,0 до 0,4. Особенно наглядно это видно из фиг.5, где представлены безразмерные кривые парциальных выносов У = f {d"!с/ ).

ip с

Применение предложенного сепаратора позволит повысить эффективность сепарации, т.е. уменьшить содержание мелкой пыли в возврате сепаратора и, следовательно, увеличить производительность размольно-сепарационной установки и снизить расход

1162511

Сепаратор

Известный первая ступень

0,8

0,5

25 вторая ступень

1,0

0,7

0,3

0,95

130 первая ступень

0,72

0,55

28 вторая ступень

0,4

0,88

25 в целом электроэнергии на приготовление готового порошкообраэного материала. в целом

Предложенный

По сравнению с известным сепаратором сокращение приведенных расчетных затрат для одной установки с мельницей Ш-50А составит 17550 руб/год.

1162511

1162511

0,75

O,5

0,25

250

075

0,85

Фиа

Составитель Л.Антонова

Техред Т.Дубинчак

Корректор М.Демчик

Редактор А.Шандор

Заказ 3988/7 филиал ППП "Патент", г ° Ужгород, ул. Проектная, 4 гоа

Фиг,0

Тираж 581 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-.35, Раушская наб., д. 4/5

f, ром

<АР