Устройство для разделения порошков

 

Изобретение относится к технике разделения порошков узкодисперсного состава с помощью газовых потоков и может быть использовано в порошковой металлургии, химической и др. отраслях промышленности. Цель изобретения - повышение эффективности сепарации за счет интенсификации процесса разделения. Устройство состоит из закручивателя газа 1, камеры сепарации (КС) 2, выполненной из пакета улитообразных корпусов 5, 9 с внутренними кольцевыми кромками 6. Дно корпуса 9 и закручивателя 1 выполнены из винтовых поверхностей 10 и 15. На закручивателе 1 установлен входной канал (ВК), который расположен по касательной к поверхности 15, имеет прямоугольные сечения и его высота равна шагу поверхности 15. Диаметры корпусов 3-5 и 9 уменьшаются сверху вниз, а их выходы соединены со сборниками готовых продуктов. На закручивателе 1 под ВК установлена пластина 15 с перегородками 17-19. На поверхности 15 выполнены кольцевые канавки, в которых закреплены с помощью колец 20 и 21 цилиндрические ребра. В КС 2 в корпусе 9 установлена пластина 11. Загрузочное приспособление выполнено в виде трубки с суживающимся в сторону движения порошка каналом, примыкающим к внутренней поверхности ребра. Трубка снабжена диффузором 28. Корпусы 3, 5 и 9 и закручиватель 1 стянуты по оси КС 2 шпилькой 12 с гайкой 13. Входящий в КС 2 поток воздуха заворачивается ребрами, двигаясь по поверхности 15. Исходный материал из трубки, попадая в вихревой поток, поступает в КС 2, где в зависимости от крупности его частицы движутся по различным траекториям. В верхний корпус 3 через кромку 6 поступают крупные частицы, в нижние корпусы - более мелкие. Газ с тонкими частицами удаляется из КС 2 через винтовую поверхность 10. 6 з.п.ф-лы, 3 ил.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН

А1,,.„SU„„1570799 (51)5 В 07 B 7 08

ОПИОАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АBTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

13 (» — 17 18 1Ю б

21 15

Ev2.1

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ

flQ ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

1 (21) 4414021/31-03 (22) 21.04.88 (46) 15.06.90. Бюл. № 22 (71) Институт химии твердого тела и переработки минерального сырья СО АН СССР (72) А. Н. Щепин (53) 622.767.553 (088.8) (56) Алиев Г. М. Техника пылеулавливания и очистки промышленных газов. М.: Металлургия, 1986, с. 126, рис. 2 — 30.

Авторское свидетельство СССР № 874219, кл. В 07 В 7/08, 1980. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ РАЗДЕЛЕНИЯ

П О Р01Н КОВ (57) Изобретение относится к технике разделения порошков узкодисперсного состава с помощью газовых потоков и м. б. использовано в порошковой металлургии, химической и др. отраслях пром-сти. Цель изобретения— повышение эффективности сепарации за счет интенсификации процесса разделения.

Устр-во состоит из закручивателя 1 газа, камеры 2 сепарации (КС), выполненной из пакета улитообразных корпусов 5 и 9 с внутренними кольцевыми кромками 6. Дно корпуса 9 и закручиватель 1 выполнены из винтовых поверхностей 10 и 15. На закручивателе 1 установлен входной канал (ВК), ко2 торый расположен по касательной к поверхности 15, имеет прямоугольные сечения и его высота равна шагу поверхности 15. Диаметры корпусов 3 — 5 и 9 уменьшаются сверху вниз, а их выходы соединены со сборниками готовых продуктов. На закручивателе 1 под ВК установлена пластина 15 с перегородками 17 — 19. На поверхности 15 выполнены кольцевые канавки, в которых закреплены с помощью колец 20 и 21 цилиндрические ребра. В КС 2 в корпусе 9 установлена пластина 11. Загрузочное приспособление выполнено в виде трубки с суживающимся в сторону движения порошка каналом, примыкающим к внутренней поверхности ребра. Трубка снабжена диффузором 28. Корпусы 3, 5 и 9 и закручиватель 1 стянуты по оси КС 2 шпилькой 12 с гайкой 13. Входящий в КС 2 поток воздуха заворачивается ребрами, двигаясь по поверхности 15. Исходный материал из трубки, попадая в вихревой поток, поступает в КС 2, где в зависимости от крупности его частицы движутся по различным траекториям. В верхний корпус через. кромку 6 поступают крупные частицы, в нижние корпусы — более мелкие. Газ с тонкими частицами удаляется из КС 2 через винтовую поверхность 10. 6 з. п. ф-лы, 3 ил. ваемым в эту трубку с ее внешнего торца.

Частицы порошка прижимаются центробежной силой к внутренней поверхности ленточного ребра 22 и, срываясь с его кромки, начинают свободный полет в камере сепарации. Траектория их пролета к стенке камеры определяется сложением осевой и радиальной составляющих скорости. Осевая составляющая скорости V, задается осевой скоростью вихревого потока. Радиальная составляющая скорости задается радиальным ускорением а, и силой вязкостного сопротивления газа по закону Стокса. Совместное действие всех этих факторов выражено следующим уравнением

d, d;pа, d, 18 7 У, где d; — эквивалентный диаметр тех частиц порошка, траектория движения которых в камере сепарации заканчивается на острой кромке -ой кольцевой щели;

z — осевая координата этой траектории, измеряемая от точки входа частиц порошка в вихревой поток газа; г — радиальная координата той >ке траектории;

q — динамическая вязкость газа:.

V„— осевая составляющая скорости вихревого потока газа; р — плотность частиц порошка; а, — радиальное ускорение частиц диаметром d;.

Согласно этому уравнению, угол наклона траектории частицы относительно оси вихревой камеры прямо пропорционален квадрату ее диаметра. Поэтому в камере сепарации происходит четкое пространственное разделение частиц по их диаметру. Острые кольцевые кромки 6 — 8 служат границами разделения частиц на фракции — на них заканчиваются спирально-конические траектории 29 — 31частиц граничных диаметров. ,Линии 29 — 31 — это образующие конических поверхностей разделения частиц на фракции. Диаметры этих граничных частиц границы фракции вычисляются по приведенному уравнению. Первая кольцевая кромка 6 отсекает крупную хвостовую фракцию порошка, последняя 8 — мелкую хвостовую фракцию, а средняя 7 разделяет среднюю фракцию на две узких фракции.

Пример. Задается: р=.2600 кг/м (кварц) т1=18 10 6 кг/м с (воздух); V,=0,636 м/с; а,=1800 м/с .

Получаем l 2 3

r (— )i

d„t M l, l2

0,5 0,2С5

4,7 70 3 70

7 ° 706 з

1570799

Изобретение относится к технике разделения порошков узкодисперсного состава с помощью газовых потоков и может быть использовано в порошковой металлургии, химической и других отраслях промышленности.

Цель изобретения — повышение эффек5 тивности сепарации за счет интенсификации процесса разделения.

На фиг. 1 изображена вихревая камера, продольный разрез; на фиг. 2 — вид А на фиг. I; на фиг. 3 — разрез Б-Б на фиг. 1.

Вихревая камера состоит из винтового закручивателя I газа, под которым установлена камера 2 сепарации, выполненная из пакета улиткообразных корпусов 3 — 5, имеющих, соответственно, острые кольцевые кромки 6 — 8. Дно камеры 2 выполнено из улиткообразного корпуса 9 с винтовой поверхностью 10 и пластиной 11. Корпуса 3 — 5 и 9 соединены со сборниками готовых продуктов (не показаны). Диаметр корпусов 3 — 5 и 9 уменьшается сверху вниз. Закручиватель I u камера 2 сепарации стянуты по оси шпилькой 12 и гайкой 13. Закручиватель 1 газа содержит входной канал 14, сопрягаемый с винтовой поверхностью 15, продолжением которой служит пластина 16. К этой пластине прикреплены продольные перегородки 17—

19 входного канала 14. В винтовой поверхности 15 выполнены кольцевые канавки, заполненные кольцами 20 и 21, а в радиальные зазоры этих колец вставлены цилиндрические ленточные ребра 22 — 25. Во входной канал 14 вставлена трубка 25 подачи порошка, прикрепленная к площадке.27 для порошкового питателя. Выходная часть трубки 26 приплюснута и прижата к ленточному ребру 22, Входной канал !4 закручивателя 1 снабжен диффузором 28, а сечение его прямоугольное, так как он сопрягается с винтовой поверхностью 15. Высота канала 14 h равна шагу t винтовой поверхности 15, а ширина Ь равна толщине газового потока S.

Вихревая камера работает следующим образом.

Все выходные каналы подсоединяются через осадители фракций порошка (например, циклоны) к всасывающему патрубку вентилятора. На площадку 27 устанавливается 45 порошковый питатель, подающий порошок в трубку 26. Воздух всасывается во входной канал 14 и в трубку 26. Продольные перегородки 17 — 19 создают неравномерность скорости входа воздуха в вихревую камеру по радиусу — чем дальше от оси камеры, 50 тем скорость больше, а радиальное ускорение остается постоянным — это придает вихревому потоку устойчивость. Входящий в вихревую камеру поток воздуха заворачивается цилиндрическими ленточными ребрами 22—

25 и, двигаясь вдоль винтовой поверхности

15, формирует невозмущенный, вихревой поток. Из торца трубки 26 в этот поток вводится порошок, смешанный с воздухом, всасыгде i — порядковый номер острой крсмки, разделяющей две соседние фракции.

1570799 6

ЮогЗ

Составитель Ю. Правоторов

Редактор Т. Парфенова Техред И. Верес Корректор Н. Король

Заказ 1473 Тираж 513 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

1! 3035, Москва, 7K — 35, Раушская наб.. д. 4(5

Производственно-издательский комбинат «Патент», г. Ужгород. ул. Гагарина, 1О!

Формула изобретения

1. Устройство для разделения порошков, включающее закручиватель газа с входным каналом, установленный над камерой сепарации, загрузочное приспособление, соеди- 6 ненное с закручивателем газа, сборники готовых продуктов расположенные в камере сепарации, отличающееся тем, что, с целью повышения эффективности сепарации за счет интенсификации процесса разделения, закручиватель газа выполнен в виде диска с винтовой поверхностью на торце, входной канал закручивателя газа расположен по касательной к его винтовой поверхности и выполнен прямоугольного сечения, а высота его равна шагу винтовой поверхности, камера 15 сепарации выполнена в виде пакета расположенных друг над другом улиткообразных корпусов с внутренними кольцевыми кромками, при этом диаметр улиткообразных корпусов уменьшается сверху вниз, выходы улиткообразных корпусов соединены со сборниками готовых продуктов, дно нижнего улиткообразного корпуса выполнено в виде винтовой поверхности, а загрузочное приспособление расположено внутри входного канала закручивателя газа. 25

2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что оно снабжено цилиндрическими ленточными ребрами и кольцами, установленными на винтовой поверхности закручивателя газа, причем торцы ленточных ребер примыкают к входному каналу закручивателя

DNA газа, и пластиной, установленной горизонтально под входным каналом закручивателя газа и отделяющей полость входного канала от камеры сепарации, а винтовая поверхность закручивателя газа и дно нижней улиткообразной камеры выполнены в виде одного витка.

3. Устройство по пп. 1 и 2, отличающееся тем, что оно снабжено вертикально установленными на пластине во входном канале закручивателя газа перегородками, примыкающими торцами к ленточным ребрам.

4. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что загрузочное приспособление выполнено в виде трубки с сужающимся в сторону движения порошка торцом, примыкающим к внутренней поверхности первого от оси закручи,вателя газа ленточного ребра.

5. Устройство по пп. 1 — 4, отличающееся тем, что оно снабжено дополнительной пластиной, установленной на винтовой поверхности дна нижней улиткообразной камеры над ее выходным каналом прямоугольного сечения и отделяющей полость этого канала от камеры сепарации.

6. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что оно снабжено диффузором, установленным у входного канала закручивателя газа.

7. Устройство по и. 1, отличающееся тем, что камера сепарации выполнена в виде пакета соосных деталей и узлов, стянутых резьбовым стержнем, расположенным по ос>. камеры.