Циркуляционный динамический сепаратор сыпучих материалов



Циркуляционный динамический сепаратор сыпучих материалов
Циркуляционный динамический сепаратор сыпучих материалов

 


Владельцы патента RU 2544354:

федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Белгородский государственный технологический университет им. В.Г. Шухова" (RU)

Изобретение относится к технике для разделения сыпучих материалов, например порошков, с различным гранулометрическим составом частиц на фракции и может быть использовано в промышленности строительных материалов, химической, энергетической и других отраслях. Циркуляционный динамический сепаратор сыпучих материалов состоит из корпуса, загрузочного канала, приводного вала, вентилятора, распределительного диска, контрлопастей, крыльчатки, камеры осаждения крупной фракции, соединенной лопастями с расположенной над ней сепарационной камерой, камеры осаждения мелкой фракции, разгрузочных каналов мелкой и крупной фракций. На внутренней поверхности сепарационной камеры закреплено устройство для дополнительного закручивания пылегазового потока, выполненное в виде рядов многозаходных лент. Ленты каждого ряда эквидистантно расположены на внутренней поверхности сепарационной камеры по многозаходным винтовым линиям с направлением винта в сторону вращения приводного вала. Ленты по отношению к внутренней поверхности сепарационной камеры закреплены с образованием каналов отвода материала. Технический результат - повышение эффективности процесса сепарации циркуляционного динамического сепаратора сыпучих материалов. 2 ил.

 

Изобретение относится к технике для разделения сыпучих материалов, например порошков, с различным гранулометрическим составом частиц на фракции и может быть использовано в промышленности строительных материалов, химической, энергетической и других отраслях.

Известен аналог заявленного изобретения - «Сепаратор для разделения порошкообразных материалов» (АС СССР №1473870, B07B 7/083, 1989). Материал подается в сепарационную камеру через загрузочный канал посредством газового потока. На стенке сепарационной камеры спиралеобразно закреплено устройство в виде ленты. Осажденный на эту ленту материал отводится через окна, выполненные в стенке сепарационной камеры, над линией крепления ленты в камеру крупной фракции и удаляется через разгрузочный канал. Мелкая фракция удаляется из сепаратора вместе с газовым потоком через разгрузочный канал мелкой фракции. Недостатками данного сепаратора являются: подача исходного материала в сепаратор при помощи энергии газового потока; характеристики пылегазового потока в сечении зоны сепарации перпендикулярно оси сепаратора значительно отличаются, что приводит к попаданию частиц крупной фракции в мелкую; при отводе крупных фракций через выполненные в стенках окна частично удаляется и мелкая фракция; выделение мелкой фракции из газового потока осуществляется вне сепаратора. В совокупности это приводит к низкой эффективности установки и необходимости применения дополнительного оборудования для извлечения из несущего газового потока мелкой фракции.

Известна конструкция сепаратора, наиболее близкая по совокупности существенных признаков, выбранная в качестве прототипа - сепаратор «Полидор» модель «Симплекс» (ГДР)» (Сапожников М.Я. Механическое оборудование предприятий строительных материалов, изделий и конструкций. - Μ.: В.Ш., 1971. - 382 с). Сепаратор состоит из корпуса; загрузочного канала расположенного в верхней части; приводного вала; вентилятора; распределительного диска; контрлопастей; крыльчатки; камеры осаждения крупной фракции, соединенной лопастями с расположенной над ней сепарационной камерой; камеры осаждения мелкой фракции; разгрузочных каналов крупной и мелкой фракций. Недостатками рассматриваемой конструкции являются невысокая эффективность классификации, так как материал не задерживается в зоне сепарации, что приводит к попаданию частиц крупной фракции в камеру осаждения мелкой фракции; в зоне сепарации газовый поток имеет недостаточную центробежную составляющую, в связи с этим возникают условия, при которых частицы крупной фракции увлекаются создаваемым вентилятором восходящим потоком и также попадают в камеру осаждения мелкой фракции. Недостаточными являются и условия для разрушения агрегатов, поэтому агрегированные частицы мелкой фракции попадают в камеру осаждения крупной фракции.

Предлагаемое изобретение направлено на повышение эффективности процесса сепарации сыпучего материала в циркуляционном динамическом сепараторе сыпучих материалов, выраженное в оптимизации процессов движения потоков - пылегазового и осажденных в камере сепарации частиц, создании условий для эффективного разрушения агрегатов и разделения частиц сыпучего материала на крупную и мелкую фракции, а также в предотвращении попадания крупной фракции в камеру осаждения мелкой фракции и мелкой фракции в камеру осаждения крупной фракции.

Технический результат достигается тем, что в циркуляционном динамическом сепараторе сыпучих материалов, включающем корпус; загрузочный канал; приводной вал; вентилятор; распределительный диск; контрлопасти; крыльчатку; камеру осаждения крупной фракции, соединенную лопастями с сепарационной камерой; камеру осаждения мелкой фракции; разгрузочные каналы крупной и мелкой фракций; на внутренней поверхности сепарационной камеры закреплено устройство для дополнительного закручивания пылегазового потока, выполненное в виде рядов многозаходных лент, ленты каждого ряда эквидистантно расположены на внутренней поверхности сепарационной камеры по многозаходным винтовым линиям с направлением винта в сторону вращения приводного вала. Ленты по отношению к внутренней поверхности сепарационной камеры закреплены с образованием каналов отвода материала.

Изобретение поясняется графическими материалами, где на фиг. 1 изображен разрез циркуляционного динамического сепаратора сыпучих материалов вдоль оси вращения приводного вала, на фиг. 2 - разрез по A-A на фиг. 1.

Циркуляционный динамический сепаратор сыпучих материалов состоит из корпуса 1, загрузочного канала 2, расположенного в верхней части корпуса, приводного вала 3 с соосно закрепленными на нем вентилятором 4, распределительным диском 5, контрлопастями 6 и крыльчаткой 7; камеры осаждения крупной фракции 8, соединенной лопастями 9 с расположенной над ней сепарационной камерой 10, на внутренней поверхности которой выполнено устройство для дополнительного закручивания пылегазового потока 11 в виде рядов многозаходных лент 12. Ленты каждого ряда эквидистантно расположены на внутренней поверхности сепарационной камеры по многозаходным винтовым линиям с направлением винта в сторону вращения приводного вала, при этом ленты по отношению к внутренней поверхности сепарационной камеры закреплены с образованием каналов отвода материала 13. Пространство, ограниченное наружными поверхностями сепарационной камеры, камеры осаждения крупной фракции и внутренней поверхностью корпуса образует камеру осаждения мелкой фракции 14. В нижних частях камер осаждения крупной и мелкой фракций расположены соответственно разгрузочные каналы крупной 15 и мелкой 16 фракций.

Циркуляционный динамический сепаратор сыпучих материалов работает следующим образом. Приводной вал 3 с соосно закрепленными на нем вентилятором 4, распределительным диском 5, контрлопастями 6 и крыльчаткой 7 приводится во вращение. Разрежение и закручивание газового потока, создаваемые вентилятором в сепарационной камере 10 при помощи крыльчатки 7, и, соответственно, нагнетание его в камеру осаждения мелкой фракции 14, образуют циркуляцию газового потока. При подаче в загрузочный канал 2 сыпучего материала, например порошкообразного, падающего под собственным весом без использования несущей среды, он поступает на вращающийся распределительный диск и сбрасывается с него в направлении внутренней поверхности сепарационной камеры. Первая часть материала - частицы, обладающие достаточной массой, сталкиваются со стенкой сепарационной камеры, теряют скорость и скатываются вниз. При столкновении частиц и при прохождении пространства между сепарационной камерой и камерой осаждения крупной фракции 8 недостаточно прочные связи между агрегированными частицами разрушаются, а циркуляционный поток, проходящий между лопастями 9, подхватывает достаточно мелкие из них. Частицы, не подхваченные этим потоком, попадают в камеру осаждения крупной фракции, откуда удаляются через разгрузочный канал крупной фракции 15. Вторая часть материала - частицы, подхваченные пылегазовым потоком, которым также передается энергия этого потока. Этот восходящий пылегазовый поток дополнительно закручивается лентами 12 выполненного на внутренней поверхности сепарационной камеры устройства для дополнительного закручивания пылегазового потока 11 в виде рядов многозаходных лент. Установка лент по многозаходным винтовым линиям с одинаковым направлением винта в сторону вращения приводного вала также способствует дополнительному закручиванию пылегазового потока. Благодаря этому крупная фракция материала интенсивнее оттесняется к внутренней поверхности сепарационной камеры и удаляется через камеру осаждения крупной фракции. Причем многозаходность и эквидистантное расположение лент каждого ряда обеспечивают выравнивание характеристик пылегазового потока в сечении сепарационной камеры перпендикулярно оси приводного вала, что в значительной степени предотвращает попадание частиц крупной фракции в камеру осаждения мелкой фракции. Обладающие большей массой частицы во вращающемся пылегазовом потоке интенсивнее перемещаются в направлении от оси вращения приводного вала к периферии, где происходит контакт пылегазового потока с лентами. Более крупные из частиц вытесняются центробежными силами к внутренней поверхности сепарационной камеры; при контакте с ней или поверхностью лент их скорость снижается, они падают в направлении камеры осаждения крупной фракции или на верхнюю поверхность лент ряда, расположенного ниже, и перемещаются к каналам отвода материала 13 и далее вниз. Ширина этих каналов обеспечивает проход материала, осажденного на ленту и внутреннюю поверхность сепарационной камеры. Пройдя через каналы, материал снова попадает под воздействие пылегазового потока, который разрушает связи между агрегированными частицами и подхватывает частицы мелкой фракции. Частицы, скатившиеся вниз и не подхваченные пылегазовым потоком, удаляются через камеру осаждения крупной фракции. Закрепленные на распределительном диске контрлопасти 6 ударяют по частицам в потоке, разрушая связи между агрегированными частицами. Материал, отброшенный контрлопастями и центробежными силами к внутренней поверхности сепарационной камеры, попадает на ленты, откуда скатывается на нижерасположенный ряд лент и только с нижнего ряда в направлении камеры осаждения крупной фракции. Наличие рядов обеспечивает многократное пересыпание материала с лент ряда, расположенного выше, на ленты ряда ниже, что задерживает его в зоне сепарации и также приводит к разрушению агрегатов, тем самым повышая эффективность сепарации. После контакта с лентами, лопатками, внутренней стенкой сепарационной камеры, контрлопастями оставшиеся во взвешенном состоянии частицы мелкой фракции уносятся в верхнюю часть сепарационной камеры и через вентилятор удаляются в камеру осаждения мелкой фракции, где оседают и скатываются вниз по внутренней поверхности корпуса 1 к разгрузочному каналу мелкой фракции 16, через который выводятся из сепаратора. Очищенный газовый поток возвращается в сепарационную камеру через промежутки между лопатками, соединяющими камеру осаждения крупной фракции и камеру сепарации. В циркуляционном динамическом сепараторе сыпучих материалов выделение мелкой фракции из пылегазового потока происходит внутри сепаратора, поэтому нет необходимости применения для этих целей дополнительного оборудования.

Таким образом, конструкция циркуляционного динамического сепаратора сыпучих материалов позволяет повысить эффективность процесса сепарации материала, обеспечивая оптимизацию процессов движения потоков - пылегазового и осажденных в камере сепарации частиц, а также создавая условия для эффективного разделения частиц по их крупности.

Циркуляционный динамический сепаратор сыпучих материалов, состоящий из корпуса, загрузочного канала, приводного вала, вентилятора, распределительного диска, контрлопастей, крыльчатки, камеры осаждения крупной фракции, соединенной лопастями с расположенной над ней сепарационной камерой, камеры осаждения мелкой фракции, разгрузочных каналов мелкой и крупной фракций, отличающийся тем, что на внутренней поверхности сепарационной камеры закреплено устройство для дополнительного закручивания пылегазового потока, выполненное в виде рядов многозаходных лент, ленты каждого ряда эквидистантно расположены на внутренней поверхности сепарационной камеры по многозаходным винтовым линиям с направлением винта в сторону вращения приводного вала, при этом ленты по отношению к внутренней поверхности сепарационной камеры закреплены с образованием каналов отвода материала.



 

Похожие патенты:

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.

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.

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.

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.
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.

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.

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.

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.

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.

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

Изобретение относится к промышленной установке для разделения гранулированных материалов, в частности для классификации порошков или подобных материалов с помощью динамических воздушных сепараторов. Динамический воздушный сепаратор для разделения материалов, состоящих из частиц разных размеров, на фракции по размеру частиц содержит вращающийся решетчатый барабан, сверху которого подается подлежащий обработке материал, и камеру рекуперации тонкодисперсных частиц, размещенную коаксиально в продолжении вращающегося решетчатого барабана. Сепаратор содержит шкив вентилятора, установленный коаксиально камере рекуперации тонкодисперсных частиц. Шкив вентилятора расположен на конце канала выпуска очищенного воздуха, выходящего из камеры рекуперации тонкодисперсных частиц, так чтобы при использовании всасывать этот воздух и подавать его в направлении камеры распределения воздуха вокруг вращающегося решетчатого барабана. Шкив вентилятора окружен оболочкой, обеспечивающей возможность направления воздуха. Шкив вентилятора находится над вращающимся решетчатым барабаном или под ним. Технический результат - повышение эффективности сепарации. 5 з.п. ф-лы, 10 ил.

Изобретение относится к устройствам для классификации тонкоизмельченного полидисперсного сыпучего материала на две фракции, частицы которых отличаются крупностью, плотностью и аэродинамическими свойствами. Центробежный классификатор содержит корпус с вращающимся рабочим органом, привод рабочего органа, тангенциальный патрубок для подачи исходного материала вместе с воздухом, устройство для вывода тяжелой фракции, расположенное под рабочим органом и сообщающееся с ним, спиральную улитку с тангенциальным патрубком для выхода легкой фракции, сообщающуюся с центральной частью рабочего органа и установленную в верхней части классификатора. Корпус выполнен цилиндроконическим и снабжен закрепленным в нем полым цилиндром, выполненным с глухим нижним торцом, в верхней части которого установлена спиральная улитка с тангенциальным патрубком для выхода легкой фракции. Вращающийся рабочий орган состоит из приводного вала с закрепленным на нем диском, на периферийной части которого выполнены вихревые камеры и основные каналы, имеющие отводящие узкие каналы эвольвентного профиля для рециркуляции и отвода тяжелых частиц. Технический результат - повышение эффективности классификации. 3 ил.
Наверх