Устройство для выделения пыли из порошков

Авторы патента:

B07B7/083 - возникающей при вращении лопастей, дисков, барабанов или щеток

Владельцы патента RU 2376082:

Общество с ограниченной ответственностью Научно производственная фирма "Нанопорошковые технологии" (ООО НПФ "Нанопорошковые технологии") (RU)

Изобретение относится к технике электромассклассификаторов и предназначено для непрерывного разделения на фракции неоднородных порошковых материалов, включая техногенное и природное сырье. Устройство для выделения пыли из порошков включает питатель, установленную с зазором к стенкам в бункере средней фракции цилиндрическую камеру сепарации с кольцевыми перегородками и днищем, в котором выполнены центральное и периферийные отверстия, ротор с радиальными лопастями в камере сепарации, приемник тонкой фракции с козырьком под центральным отверстием в днище камеры сепарации. Периферийные отверстия камеры сепарации выполнены сегментами и под ними расположены патрубки для вывода крупной фракции, в бункерах средней и тонкой фракций установлены заслонки, формирующие буферные зоны. Лопасти ротора выполнены F-образными. Над приемником тонкой фракции установлены коаксиально трубы. Технический результат - повышение качества получаемых фракций и производительности устройства, а также повышение эффективности удаления частиц размером менее 20-30 мкм из порошковых материалов. 4 з.п. ф-лы, 1 ил.

Изобретение относится к технике типа электромассклассификаторов и предназначено для непрерывного разделения на фракции неоднородных порошковых материалов, включая техногенное и природное сырье. Глубокая переработка порошковых материалов сухими методами физического разделения возможна лишь при удалении из него пыли с размерами частиц менее 20-30 мкм.

Известен вихревой классификатор порошковых материалов, включающий прямоточную вихревую камеру с каналами вывода классифицируемого материала в виде кольцевых щелей, закручивающий аппарат с каналами ввода порошкового материала и каналами вывода крупной фракции, завихритель, клапаны и блок управления с датчиками температуры холодного и горячего потоков, при этом на внутренней поверхности расширяющегося сопла выполнены криволинейные канавки, продольно расположенные от его входного до выходного отверстий. (Пат. РФ №2189282, опубл. 20.09.2000 г.)

Недостатком данного технического решения является низкая производительность, которая не позволяет применять его для разделения тонкодисперсных порошков техногенного и природного сырья.

Наиболее близким техническим решением, выбранным за прототип, является устройство для разделения каменноугольной золы, включающее камеру сепарации с конусным козырьком в верхней части и с днищем в нижней части, имеющем центральное отверстие, расположенный в камере ротор в виде двух дисков, соединенных радиальными лопастями, нижний из которых имеет центральное отверстие, а верхний закреплен на валу, бункер для отбора мелкой фракции, сообщающийся с центральным отверстием в днище камеры сепарации, при этом камера выполнена цилиндрической, а днище с отверстием в центре образует кольцевой зазор со стенкой, на внутренней стенке камеры установлена спиральная направляющая. Устройство снабжено электромагнитами, бункером для мелкой фракции, в верхней части которого расположена камера сепарации, а нижняя часть его сообщается патрубком с бункером для мелкой фракции, и кольцевым бункером для крупной фракции, расположенным под кольцевым зазором, при этом вал ротора выполнен полым для ввода материала, а радиальные лопасти выходят за края дисков (Пат. РФ №2065782, опубл. 27.08.1996 г.).

Недостатками устройства для разделения каменноугольной золы являются невозможность встраивания ее в непрерывные линии переработки природного и техногенного сырья, большие размеры установки из-за того, что для удаления пыли из бункера необходимо иметь крутой наклон стенок, что приводит к излишней высоте установки. При переработке золы в устройстве получаются 3 полуфабриката, которые требуют дополнительной перечистки. При значительном содержании в сырье магнитной фракции производительность установки сильно снижается из-за необходимости часто останавливать процесс для удаления накопленной магнитной фракции. Замена ротора из-за абразивного износа сильно затруднена и требует практически полной разборки установки. Регулировка степени разделения на тонкую и крупную фракции осложнена, т.к. величину кольцевого зазора, через который удаляется крупная фракция, сложно изменить.

Таким образом, установка имеет недостаточно высокую производительность, громоздка, сложна в обслуживании, не позволяет получать порошки высокого качества по фракционному составу при нестабильном составе исходного материала.

Задача, решаемая заявляемым техническим решением, заключается в более эффективном и полном удалении мелкой фракции частиц размером менее 20-30 мкм из порошковых материалов, включая техногенное и природное сырье, а также повышении производительности за счет длительной непрерывной работы, возможности быстрой и легкой замены изношенного ротора и других элементов, подвергаемых износу, без разборки установки.

Технический результат - повышение качества получаемых фракций, а также производительности устройства.

Поставленная задача решается в предлагаемом устройстве, включающем питатель, цилиндрическую камеру сепарации с кольцевыми перегородками и днищем, в котором выполнены центральное и периферийное отверстия, установленную с зазором к стенкам в бункере, ротор с радиальными лопастями в камере сепарации, приемник тонкой фракции с козырьком под центральным отверстием в днище камеры сепарации, камера сепарации смонтирована в бункере средней фракции, отверстия по периферии камеры сепарации выполнены сегментными и под ними размещены патрубки для вывода крупной фракции, в нижней части бункеров средней и тонкой фракции установлены заслонки, формирующие буферные зоны для удаления продуктов.

Предпочтительно лопасти ротора выполнены F-образными.

Предпочтительно над приемником тонкой фракции установлены коаксиально трубы.

Предпочтительно ротор заявляемого устройства выполнен съемным.

Предпочтительно камера сепарации выполнена съемной при установке над приемником тонкой фракции.

Существенными отличительными признаками заявляемого технического решения являются:

- камера сепарации смонтирована в бункере средней фракции;

- отверстия по периферии камеры сепарации выполнены сегментными и под ними размещены патрубки для вывода крупной фракции;

- в нижней части бункеров средней и тонкой фракции установлены заслонки, формирующие буферные зоны.

Совокупность существенных отличительных признаков обладает новизной, изобретательским уровнем и позволяет решить поставленную задачу.

Устройство для выделения пыли из порошков изображено на чертеже.

Устройство для выделения пыли из порошков содержит цилиндрическую камеру сепарации 1 с днищем 2, имеющим отверстие по центру 3 и отверстия сегментные 4 по периферии у стенки, размещенную внутри бункера для средней фракции 5. Ротор 6 в форме несущего диска и радиальных лопастей 7 установлен по центру в камере сепарации на валу привода. Над ротором установлен питатель 8 с патрубком. Под отверстием в днище расположен бункер для тонкой фракции 9 с козырьком 10 и трубами 11. Под периферийными отверстиями в днище камеры сепарации установлены патрубки для сбора крупной фракции 12, которые выводятся из бункера средней фракции. Бункера для средней и тонкой фракций в нижней части снабжены заслонками 13 и 14 для формирования буферных зон. Из этих буферных зон собранный материал может быть удален без остановки устройства. Для задержки материала в камере сепарации для лучшего обеспыливания на стенке камеры сепарации установлены кольцевые перегородки 15.

Устройство работает следующим образом. Из питателя 8 исходный порошкообразный материал подается по центру на вращающийся ротор 6, который радиальными лопастями 7 развеивает его по камере сепарации 1 с кольцевыми перегородками 15, т.е. создает аэрозоль из слабозаряженных частиц. При исполнении лопастей с F-образным профилем материал разгоняется до максимальной скорости из-за отсутствия рассеивания вверх-вниз, а также не залеживается на днище камеры сепарации из-за создания турбулентного потока. Часть аэрозоля из наиболее тонких частиц собирается в бункере тонкой фракции 9, на котором для регулирования сечения захвата пыли установлен козырек 10 и трубы 11 для ускорения осаждения пыли. Крупные инерционные частицы остаются в основном на днище 2 камеры сепарации и через отверстия на периферии 4 удаляются через патрубки 12. Весь остальной материал собирается в бункер средней фракции 5. Накопленные продукты периодически удаляются из буферов в бункерах при закрытии заслонок 13 и последующем открытии заслонок 14.

Обеспыленная крупная фракция, обладающая сыпучестью, легко подвергается дальнейшему физическому разделению, в т.ч. магнитной сепарации, что способствует получению продуктов с улучшенными свойствами в узких диапазонах параметров. Средняя фракция содержит тонкие частицы, которые могут быть выделены при перечистке. Выделение средней фракции резко снижает влияние нестабильного состава сырья на качество крупной и тонкой фракций.

Заявляемое устройство по сравнению с прототипом позволяет эффективно выделять фракцию менее 20-30 мкм из неоднородных порошковых материалов, включая техногенное и природное сырье, имеет высокую производительность за счет длительной непрерывной работы, быстрой замены изношенных элементов, а также позволяет получать за один проход больше готовых продуктов более высокого качества.

1. Устройство для выделения пыли из порошков, включающее питатель, цилиндрическую камеру сепарации с кольцевыми перегородками и днищем, в котором выполнены центральное и периферийные отверстия, установленную с зазором к стенкам в бункере, ротор с радиальными лопастями в камере сепарации, приемник тонкой фракции с козырьком под центральным отверстием в днище камеры сепарации, отличающееся тем, что камера сепарации смонтирована в бункере средней фракции, отверстия по периферии камеры сепарации выполнены сегментами и под ними расположены патрубки для вывода крупной фракции, в бункерах средней и тонкой фракций установлены заслонки, формирующие буферные зоны.

2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что лопасти ротора выполнены F-образными.

3. Устройство по п.1, отличающееся тем, что над приемником тонкой фракции установлены коаксиально трубы.

4. Устройство по п.1, отличающееся тем, что выполнено с возможностью съема ротора.

5. Устройство по п.4, отличающееся тем, что оно выполнено с возможностью съема камеры сепарации.

Сепаратор сыпучего материала // 2364448

Изобретение относится к разделению сыпучих материалов, в частности к сортировке порошков и других подобных материалов с помощью динамических воздушных сепараторов.

Способ воздушно-центробежной классификации порошкообразных материалов // 2325239

Изобретение относится к машиностроению, в частности к воздушно-центробежным классификаторам, в которых центробежная сила создается вращающимся ротором или поворотными лопатками, и может найти применение в строительной, горнообогатительной, химической, металлургической и других отраслях промышленности для разделения порошкообразного материала по крупности на две фракции: крупную и мелкую.

Способ воздушно-центробежной классификации порошков // 2325238

Изобретение относится к машиностроению, в частности к воздушно-центробежным классификаторам, и может найти применение в строительной, горнообогатительной, химической, металлургической и других отраслях промышленности для разделения порошкообразных материалов по крупности.

Воздушный сепаратор для сыпучих материалов // 2269388

Изобретение относится к сепарации сыпучих материалов с применением электрических и воздушных методов и может быть использовано в сельском хозяйстве, перерабатывающей и пищевой промышленности и других отраслях.

Воздушно-динамический классификатор // 2259893

Изобретение относится к области техники, предназначенной для классификации материалов, в том числе для слипающихся порошков, например мела. .

Устройство для классификации мелкодисперсных материалов // 2203150

Изобретение относится к разделению по крупности мелкодисперсных материалов и может быть использовано при обогащении полезных ископаемых, а также в металлургической, химической и пищевой промышленности.

Центробежный воздушно-проходной классификатор // 2201811

Изобретение относится к области пневматической классификации (сепарации) сыпучих материалов и может использоваться для разделения по крупности частиц в диапазоне 5-300 мкм, в производстве строительных материалов, химической, металлургической, горнодобывающей и других отраслях промышленности.

Способ разделения мелкодисперсных материалов // 2199403

Изобретение относится к способам разделения мелкодисперсных материалов по крупности и может быть использовано при обогащении полезных ископаемых, а также в металлургической, химической, пищевой отраслях промышленности.

Пневматический сепаратор центробежного действия // 2179484

Изобретение относится к пневматическим сепараторам центробежного действия, предназначенным для сортировки и классификации гранулированного материала. .

Пневмоклассификатор // 2386489

Изобретение относится к устройствам для классификации тонкоизмельченного полидисперсного сыпучего материала на две фракции, частицы продукта которых отличаются крупностью и аэродинамическими свойствами

Воздушно-центробежный классификатор // 2389560

Изобретение относится к машиностроению, в частности к воздушно-центробежным классификаторам, и может быть использовано в строительной, горно-обогатительной, химической, металлургической и других отраслях промышленности для разделения по крупности различных сыпучих материалов

Центробежно-воздушный классификатор // 2389561

Центробежный классификатор // 2404863

Способ воздушно-центробежной классификации порошков и устройство для его осуществления // 2407601

Изобретение относится к области порошковой технологии и может быть использовано в металлургической, машиностроительной, химической и других отраслях промышленности, связанных с переработкой порошкообразных материалов, особенно порошков с размерами частиц меньше 10 мкм, склонных к слипанию и агломерации

Способ дезинтеграции кускового сырья // 2438784

Изобретение относится к обогащению полезных ископаемых, в частности к дезинтеграции кусковой горной массы, которая содержит частицы полезного компонента в обособленном виде или в породных сростках

Устройство для измельчения целых зерен в смесях // 2450862

Изобретение относится к устройствам для разделения частиц в смесях по размеру и измельчения целых зерен и крупных частиц до проходового размера при дроблении зернового сырья комбикормов и других продуктов

Способ и устройство для отделения волокон от газа в центрифуге // 2495705

Изобретение предназначено для отделения древесных волокон от потока пара. Сепаратор включает корпус, включающий первую камеру, определяющую изогнутую траекторию потока пара, проходящего через сепаратор, и вторую камеру, причем первая камера прилегает ко второй камере и камеры разделены разделительной стенкой; ротор в сборе, расположенный в первой камере, которая включает внешнюю радиальную зону, которая продолжается радиально между ротором в сборе и внутренней поверхностью первой камеры; входной порт потока в первую камеру и выходной порт волокон из первой камеры, причем входной и выходной порты выровнены по отношению к внешней зоне первой камеры, при этом отверстие прохода для пара в первой цилиндрической камере находится радиально внутри от наружной радиальной зоны, ротор в сборе включает лопатки ротора, ширина которых проходит по существу по всей ширине первой камеры, так что по существу нет пустот между боковыми краями лопаток и соответствующей боковой стенкой первой камеры для предотвращения накопления волокон на боковой стенке и краях лопаток. Технический результат: устранение истирания кромок лопастей ротора о корпус и накопления волокон в небольших пустотах между краями ротора и корпусом. 3 н. и 15 з.п. ф-лы, 4 ил.

Воздушный центробежно-динамический классификатор // 2500488

Изобретение относится к машиностроению, а именно к воздушным центробежным классификаторам с вращающимся рабочим органом, и может найти применение в строительной, химической, пищевой и других отраслях промышленности для разделения различных сыпучих материалов по крупности. Воздушный центробежно-динамический классификатор, содержащий корпус с крышкой, выполненной с отверстиями, рабочий орган, состоящий из верхнего диска, нижнего диска и лопаток, расположенных между дисками на их периферийной части, тангенциальный патрубок для подачи исходного материала, расположенный в верхней части корпуса, патрубок для вывода мелкой фракции вместе с воздушным потоком, расположенный в верхней части корпуса и сообщающийся с центральной частью рабочего органа, патрубок для вывода крупной фракции с разгрузочным устройством, расположенный в нижней части корпуса, и привод рабочего органа. Отверстия выполнены вокруг патрубка для вывода мелкой фракции вместе с воздушным потоком. Классификатор содержит плоское кольцо, расположенное непосредственно над крышкой корпуса с возможностью фиксированного вращения вокруг патрубка для вывода мелкой фракции вместе с воздушным потоком и выполненное с отверстиями, совпадающими с отверстиями, выполненными в крышке корпуса. Технический результат - повышение эффективности классификации. 4 ил.

Воздушный центробежно-инерционный классификатор // 2508953

Изобретение относится к машиностроению, в частности к воздушным центробежно-инерционным классификаторам, и может быть использовано в строительной, горно-обогатительной, химической, металлургической и других отраслях промышленности для разделения по крупности различных сыпучих материалов. Воздушный центробежно-инерционный классификатор содержит наружный цилиндроконический корпус с крышкой, выполненной воронкообразной с выходным отверстием, расположенным вверху, патрубком для вывода мелкой фракции вместе с воздушным потоком, расположенным на крышке корпуса, и патрубком для вывода крупной фракции, расположенным в нижней части корпуса, внутренний цилиндроконический корпус со слабоконической крышкой, установленной вершиной вверх, и патрубком для вывода крупной фракции, расположенным в нижней части корпуса, лопатки, снабженные механизмом фиксированного поворота вокруг горизонтальной оси и расположенные равномерно между цилиндрическими участками наружного и внутреннего корпусов, и трубу для подачи исходного материала вместе с воздушным потоком, расположенную в нижней части наружного корпуса. Цилиндрические части внутреннего и промежуточного корпусов выполнены с кольцевыми карманами. Поворотные лопатки своими боковыми частями расположены в этих карманах. Технический результат - повышение эффективности разделения материала. 1 ил.