Устройство для аэродинамической классификации сыпучих материалов
Союз Советскик
Социалистическик
Реслублик
ОП ИСАНИ Е
ИЗОБРЕТЕН ИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
В 07 В 4)00 Геоударстееиный комитет (53) УДК 621.928..6 (088.8) Опубликовано 23.09.81. Бюллетень № 35 Дата опубликования описания 28.09.81 по делам изебретеиий и открытий В. В. Злобин и В. К. Кеерд (72) Авторы изобретения! l Государственный научно-исследовательский и п оектный институт силикатного бетона автоклавного твердения «НИПИСиликатобетон» (71) Заявитель (54) УСТРОЛСТВО ДЛЯ АЭРОДИНАМИЧЕСКОЛ КЛАССИФИКАЦИИ СЫПУЧИХ МАТЕРИАЛОВ Изобретение относится к переработке порошкообразных материалов и может быть использовано в промышленности строительных материалов при получении высокодисперсных наполнителей, абразивных материалов и т.п., в химической промышленности и других отраслях народного хозяйства, в которых необходимо производить классификацию продукта по крупности. Известно устройство, включающее камеру классификации, вентилятор, осадительную камеру, загрузочное и разгрузочное приспособления (1). Известно устройство для аэродинамической классификации гранулированных материалов не крупнее 1 мм в поперечном ламинарном потоке, включающее камеру классификации, приемные камеры для тонкой и грубой фракции, нагнетатель воздуха, дозирующее устройство материала, а также загрузочное приспособление в виде дозатора и систему ввода частиц в виде вращающегося диска, с периферии которого частицы материала под действием центробежной силы вводятся в камеру классификации с некоторой начальной скоростью под углом, близким к прямому (2). Однако в известном устройстве диспергации частиц (разрушение агломератов, отрыв мелких от крупных) и классификация их по крупности происходит одновременно с момента ввода частиц в поток в камере классификации, что снижает остроту классификации и затрудняет классификацию легко агломерирующихся материалов (порошков). Кроме того, как показывает практика работы аналогичных устройств система ввода позволяет производить подачу, а следовательно и классификацию материалов с размером основной фракции в несколько десятков микрон, что не позволяет проводить классификацию мелко дисперсных порошков. Цель изобретения — повышение качества классификации. Цель достигается тем, что устройство снабжено системой пневматической подачи материала, состоящей из разгонной магистрали, на входе которой установлен эжектор, а на выходе — диффузорная насадка и магистрали возврата, соединяющей диффузорЗт ную насадку с эжектором, при этом диффузорная насадка состоит из диффузора и промежуточной вставки, внутренний размер которой меньше размера выходного отверс865430 50 тия диффузора, а загрузочное приспособление установлено на входе разгонной магистрали. На чертеже изображено предлагаемое устройство. Устройство включает камеру 1 классификации, снабженную на входе направляющими лопатками 2, поворотными лопатками 3 и конфузорным соплом 4, а на выходе— приемными камерами 5 для отдельных фракций, причем для грубой фракции предусмотрена отдельная приемная камера 6. Для ввода классифицируемого материала в камеру классификации имеется система пневматической подачи порошка, которая включает разгонную магистраль 8, на выходе которой установлена диффузорная насадка, включающая камеру диффузорной насадки 9, диффузор 10 с углом раскрытия 0 — 10 и промежуточную вставку 11, а на выходе— эжектор 12. Эжектор 12 и диффузорная насадка соединены магистралью 13 возврата. Для регулирования размера грубой фракции установлена подвижная пластина 14. Основной поток в камере 1 классификации создается нагнетателем газа, в качестве которого может быть использован вентилятор или газодувка. Элементы 2 и 3 не являются непременной принадлежностью устройства, но полезны для формирования безвихревой структуры потока. Кроме того, при помощи поворотных лопаток 3 может быть сформирован линейный профиль скорости потока с максимумом в зоне ввода материала, что позволяет снизить необходимый расход основного газа. Для пневматической системы ввода порошка в камеру классификации может быть использован как независимый нагнетатель газа, так и часть газа от основного нагнетателя. Классифицируемый материал дозатором 7 подается в разгонную магистраль 8, в которую через эжектор 12 нагнетается несущий газ. Диспергированный и разгонный в основном участке разгонной магистрали 8 порошкообразный материал проходит далее через короткий диффузор 10 и далее через промежуточную вставку 11 вводится в камеру классификации, где распределяется поперек ее сечения в соответствии с крупностью, причем более крупные, а следовательно, более инерционные частицы попадают в более удаленные от места ввода приемные камеры. Часть смеси порошка и газа через зазор между диффузором 10 и промежуточной вставкой 11 попадает в камеру диффузорной насадки 9, откуда отсасывается по магистрали 13 возврата в камеру эжектора 12 и вновь возвращается на классификацию. Смесь газа и фракционированного материала из приемных камер 5 направляется, в зависимости от крупности, в отдельные для каждой фракции циклоны и фильтры. С точки зрения эффективности классификации наилучшей формой сечения раз5 1о 15 го 4О 45 гонной магистрали и диффузорной насадки является круглая, но, с целью повышения производительности с некоторой потерей в остроте классификации они могут быть выполнены прямоугольного сечения с размером основания, приблизительно равным ширине корпуса камеры классификации. При пневматической системе ввода материала в камеру классификации диспергация происходит в разгонной магистрали 8 и во время ускорения материала газом, подаваемым по трубе. Порошок оказывается распределенным в объеме газа, и расстояние между частицами материала, определяемое соотношением между расходом материала и расходом несущего газа, может быть выбрано достаточно большим с тем, чтобы не проявлялось взаимовлияние частиц и их агломерация. Кроме того, происходит дополнительное разрушение агломератов при ударе их о поверхность разгонной магистрали 8 и взаимных столкновениях. Благодаря эффективности процессов дезагломерации и возможности распределения частиц материала в произвольно большом наперед заданном объеме система с пневматическим вводом оказывается пригодной и для классификации склонных к агломерации порошков. Одновременно с диспергацией материала поток газа разгонной магистрали 8 ускоряет частицы материала до скоростей, обеспечивающих их эффективную классификацию. Использование пневматической системы ввода материала позволяет снизить нижний граничный размер классификации до величины, не менее 5 мкм, причем нижний граничный размер определяется при данных конструктивных и режимных параметрах размерами частиц, остающимися в струе вдуваемого газа и не сепарнрующимися от нее. Он уменьшается с увеличением уровня скоростей вдуваемого газа и основного потока и уменьшением размера выходного отверстия ввода смеси газа и порошка. Верхний граничный размер ограничивается соображениями технико-экономичесого характера и составляет около 100 мкм. В диапазоне скоростей для обоих потоков 5 — 100 м/с возможна классификация материалов в диапазоне граничных размеров 5 — 100 мкм, причем меньшему граничному размеру соответствуют более высокие скорости потоков. Высокая степень диспергации и однородность поля скоростей частиц в системе с пневматическим вводом позволяет установкой дополнительных приемных камер производить классификацию материала не только на тонкую и грубую, но и на промежуточные фракции. При использовании в качестве разгонной магистрали 8 непосредственно трубы или канала другого сечения часть частиц материала, находящихся вблизи поверхности канала, имеют неупорядоченную структуру поля скоростей, что в определенной степени ухудшает остроту классификации. Устранение из классификации подобных частиц может быть достигнуто установкой перед местом ввода частиц в камеру классификации диффузорной насадки такого же профиля поперечного сечения как и основной участок разгонной магистрали, но несколько меньших размеров. Кроме того, характерное для двухфазового течения в канале отставание скоростей частиц от скорости газа приводит к некото/ рому увеличению нижнего граничного размера классификации. Идеальной системой для устранения этого эффекта являлась бы система, которая не нарушая структуры движения частиц, сформированного в разгонной магистрали, убирала бы несущий газ. Дополнительное снижение расхода несущего газа, вдуваемого вместе с частицами материала в основной поток, при сохранении практически неизменной структуры движения частиц может быть достигнуто установкой на конце основного участка разгонной магистрали 8 короткого диффузора 10. Формула изобретения 1. Устройство для аэродинамической классификации сыпучих материалов, включающее камеру классификации, нагнетатель воздуха, загрузочное и разгрузочное приспособления, отличающееся тем, что, с целью повышения качества классификации, устройство снабжено системой пневматической подачи материала, состоящей из разгонной магистрали, на входе которой установлен эжектор, а на выходе — диффузорная насадка и магистрали возврата, соединяющей диффузорную насадку с эжектором. 2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что диффузорная насадка состоит из диффузора и промежуточной вставки, внутренний размер которой меньше размера выходного отверстия диффузора. 3. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что загрузочное приспособление установлено на входе разгонной магистрали. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР № 215152, кл. В 07 В 4/08, 1966. 2. Патент США № 3520407, кл. 209 — 139, оп убл и к. 1970 (п рототи и ) . Составитель Л. Заболотская Редактор Н. Альшина Техред А. Бойкас Корректор М. Демчик Заказ 7932/15 Тираж 656 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, 7К вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5 Филиал ППП «Патент», г. Ужгород, ул. Проектная, 4
