close

Вход

Забыли?

вход по аккаунту

?

Патент BY10523

код для вставкиСкачать
ОПИСАНИЕ
ИЗОБРЕТЕНИЯ
К ПАТЕНТУ
РЕСПУБЛИКА БЕЛАРУСЬ
(46) 2008.04.30
(12)
(51) МПК (2006)
НАЦИОНАЛЬНЫЙ ЦЕНТР
ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ
СОБСТВЕННОСТИ
(54)
BY (11) 10523
(13) C1
(19)
B 07B 4/00
ВОЗДУШНЫЙ КАСКАДНО-ГРАВИТАЦИОННЫЙ
КЛАССИФИКАТОР
(21) Номер заявки: a 20060369
(22) 2006.04.19
(43) 2007.12.30
(71) Заявитель: Научно-производственное
республиканское унитарное предприятие "НПО "Центр" (BY)
(72) Авторы: Воробьёв Владимир Васильевич; Иванов Евгений Николаевич; Красильников Владимир
Александрович; Таболич Андрей
Викторович; Шиманович Пётр
Павлович (BY)
(73) Патентообладатель: Научно-производственное республиканское унитарное
предприятие "НПО "Центр" (BY)
(56) SU 435009, 1974.
SU 1639779 A1, 1991.
SU 787113, 1980.
RU 2184000 C1, 2002.
RU 2029638 C1, 1995.
AT 386362 B, 1988.
GB 1432722, 1976.
BY 10523 C1 2008.04.30
(57)
Воздушный каскадно-гравитационный классификатор, содержащий классификационную шахту, образованную наружной и внутренней стенками, щелевидное отверстие,
выполненное во внутренней стенке классификационной шахты, распределительное устройство, выполненное в виде конуса или в виде диска, установленного с возможностью
вращения и снабженного приводом, и взаимодействующее со щелевидным отверстием,
Фиг. 1
BY 10523 C1 2008.04.30
трубу для подачи исходного материала к распределительному устройству и патрубок для
вывода воздушного потока с мелкой фракцией, расположенный в верхней части классификатора, отличающийся тем, что наружная и внутренняя стенки классификационной
шахты выполнены в виде коаксиально расположенных цилиндрических поверхностей, а
на их поверхностях внутри классификационной шахты расположены пересыпные полки в
виде боковой поверхности усеченного конуса с наклоном вниз навстречу воздушному потоку, при этом радиусы наружной и внутренней стенок классификационной шахты и радиусы кромок пересыпных полок связаны соотношением:
R 2П 2 − R С2 1 = R С2 2 − R 2П1 ,
где RП2 - радиус кромки пересыпных полок, расположенных на наружной стенке классификационной шахты;
RC1 - радиус внутренней стенки классификационной шахты;
RC2 - радиус наружной стенки классификационной шахты;
RП1 - радиус кромки пересыпных полок, расположенных на внутренней стенке классификационной шахты.
Изобретение относится к машиностроению, в частности к воздушным каскадногравитационным классификаторам, и может найти применение в строительной, горнообогатительной, химической, металлургической и других отраслях промышленности для разделения различных сыпучих материалов по крупности.
Известен воздушный каскадно-гравитационный классификатор (гравитационный сепаратор) с наклонным воздухопроницаемым днищем, патрубком для подачи исходного
материала и патрубками для вывода фракций конечного продукта, с вертикальными перегородками, разделяющими полость классификатора на классификационные шахты, и отбойными листами, закрепленными с наклоном на обеих сторонах вертикальных
перегородок [А.с. СССР 1639779, МПК В 04В 4/08, 1991].
Однако известный классификатор не обеспечивает высокой точности разделения. Этот
недостаток связан с неравномерным распределением исходного материала и воздушного
потока по классификационным шахтам из-за того, что при движении исходного материала
по днищу от одной шахты к другой постоянно удаляется мелкая фракция. Таким образом,
концентрация мелкого материала в каждой классификационной шахте различна, что приводит к их различному аэродинамическому сопротивлению, а это в свою очередь обусловливает неодинаковые скорости движения потока и снижает точность разделения.
Кроме этого, на распределение воздушного потока влияют качество изготовления днища и
степень проницаемости днища для воздуха. Днище достаточно быстро забивается материалом, что снижает надежность работы классификатора.
Известен также воздушный каскадно-гравитационный классификатор (пневматический классификатор), содержащий классификационную шахту, образованную наружной и
внутренней стенками, выполненными зигзагообразными в вертикальной плоскости и
кольцеобразными в горизонтальной плоскости, щелевидное отверстие, выполненное во
внутренней стенке классификационной шахты, распределительное устройство, взаимодействующее с щелевидным отверстием, трубу для подачи исходного материала к распределительному устройству, патрубок для вывода воздушного потока с мелкой фракцией,
расположенный в верхней части классификатора, при этом распределительное устройство
выполнено в виде конуса или в виде диска, установленного с возможностью вращения и
снабженного приводом [А.с. СССР 435009, МПК В 07В 4/02, 1974].
Однако данный классификатор не позволяет осуществлять разделение материала с высокой точностью. Это обусловлено геометрией классификационной шахты, которая в вертикальной плоскости представляет собой зигзагообразный канал. Движение воздуха в
таком канале характеризуется наличием ядра потока, в котором скорость воздуха значи2
BY 10523 C1 2008.04.30
тельно превышает скорость воздуха в периферийных зонах, прилегающих к стенкам шахты, что приводит к выносу частиц крупностью больше граничной в мелкий продукт и
снижению эффективности разделения. Кроме этого, из-за сложной конструкции производство классификатора является достаточно трудоемким.
Задача изобретения состоит в повышении эффективности разделения материала по
крупности за счет обеспечения возникновения в классификационной шахте высокоинтенсивных завихрений воздушного потока, а также в снижении трудоемкости изготовления
классификатора за счет упрощения его конструкции.
Сущность изобретения заключается в том, что для решения поставленной задачи путем достижения указанного технического результата воздушный каскадно-гравитационный классификатор, содержащий классификационную шахту, образованную наружной
и внутренней стенками, щелевидное отверстие, выполненное во внутренней стенке классификационной шахты, распределительное устройство, выполненное в виде конуса или в
виде диска, установленного с возможностью вращения и снабженного приводом, и взаимодействующее с щелевидным отверстием, трубу для подачи исходного материала к распределительному устройству и патрубок для вывода воздушного потока с мелкой
фракцией, расположенный в верхней части классификатора, отличается тем, что наружная
и внутренняя стенки классификационной шахты выполнены в виде коаксиально расположенных цилиндрических поверхностей, а на их поверхностях внутри классификационных
шахты расположены пересыпные полки в виде боковой поверхности усеченного конуса с
наклоном вниз навстречу воздушному потоку, при этом радиусы наружной и внутренней
стенок классификационной шахты и радиусы кромок пересыпных полок связаны равенством:
R2П2 - R2С1 = R2С2 - R2П1,
где RП2 - радиус кромки пересыпных полок, расположенных на наружной стенке классификационной шахты;
RС1 - радиус внутренней стенки классификационной шахты;
RС2 - радиус наружной стенки классификационной шахты;
RП1 - радиус кромки пересыпных полок, расположенных на внутренней стенке классификационной шахты.
Изобретение поясняется чертежами: фиг. 1 - общий вид классификатора с распределительным устройством в виде конуса, вертикальное осевое сечение; фиг. 2 - общий вид
классификатора с распределительным устройством в виде диска с приводом, вертикальное
осевое сечение; фиг. 3 - разрез А-А на фиг. 2; фиг. 4: а - характер течения воздушного потока в классификационной шахте классификатора-прототипа, б - характер течения воздушного потока в классификационной шахте заявляемого классификатора.
Воздушный каскадно-гравитационный классификатор содержит классификационную
шахту 1, образованную наружной стенкой 2 и внутренней стенкой 3, выполненными в виде коаксиально расположенных цилиндрических поверхностей, щелевидное отверстие 4,
выполненное во внутренней стенке 3, пересыпные полки 5 в виде боковой поверхности
усеченного конуса, расположенные на внутренней поверхности наружной стенки 2, пересыпные полки 6 в виде боковой поверхности усеченного конуса, расположенные на наружной поверхности внутренней стенки 3, распределительное устройство 7, выполненное
в виде конуса (фиг. 1) или в виде диска с приводом (фиг. 2), расположенное коаксиально
внутри стенки 3 и взаимодействующее с щелевидным отверстием 4, трубу 8 для подачи
исходного материала на распределительное устройство 7 и патрубок 9 для вывода мелкой
фракции с воздушным потоком, расположенный в верхней части классификатора. При
этом радиусы наружной и внутренней стенок 2 и 3 классификационной шахты 1 и радиусы кромок пересыпных полок 5 и 6 связаны равенством:
R2П2 − R2C1 = R2C2 − R2П1,
3
BY 10523 C1 2008.04.30
где RП2 - радиус кромки пересыпных полок 5, расположенных на наружной стенке 2 классификационной шахты 1;
RC1 - радиус внутренней стенки 3 классификационной шахты 1;
RC2 - радиус наружной стенки 2 классификационной шахты 1;
RП1 - радиус кромки пересыпных полок 6, расположенных на внутренней стенке 3
классификационной шахты 1.
Данное равенство обеспечивает в горизонтальном сечении одинаковый размер кольцеобразной площади S1, образованной внутренней стенкой 3 классификационной шахты 1
и кромкой пересыпных полок 5, и кольцеобразной площади S2, образованной наружной
стенкой 2 классификационной шахты 1 и кромкой пересыпных полок 6 (фиг. 3). Равенство
площадей S1 и S2 обеспечивает одинаковую скорость воздушного потока возле каждой
полки 5 и 6 и соответственно постоянную границу разделения частиц материала, что
обеспечивает высокую эффективность разделения исходного материала по крупности.
В заявляемом классификаторе повышение эффективности разделения происходит за
счет возникновения воздушных вихрей в подполочном пространстве (фиг. 4 б), которые
не возникают в классификаторе-прототипе (фиг. 4 а).
Изобретение используют следующим образом.
На выходе патрубка 9 создают разряжение, например, вентилятором (на чертежах не
показан), которое обеспечивает в классификационной шахте 1 движение воздушного потока снизу вверх с требуемой скоростью. Через трубу 8 исходный материал подают на
распределительное устройство 7, посредством которого материал через щелевидное отверстие 4 равномерно распределяется по окружности классификационной шахты 1. Под
действием гравитационной силы частицы материала, пересыпаясь по полкам 5 и 6, перемещаются вниз, ссыпаются с полок 5 и 6 и попадают в воздушный поток, где на частицы
материала действуют две противоположно направленные силы. Вверх - сила, действующая со стороны воздушного потока, и вниз - гравитационная сила. В зависимости от соотношения между этими силами для различных частиц происходит разделение исходного
материала на мелкую и крупную фракции. Частицы мелкой фракции воздушным потоком
перемещаются вверх, а частицы крупной фракции под действием гравитационной силы
перемещаются вниз. При движении восходящего воздушного потока в классификационной шахте часть воздушного потока вместе с материалом при встрече с кромками полок 5
и 6 ответвляется от ядра потока и попадает в подполочное пространство, где, продолжая
движение, образует воздушный вихрь. Частицы материала, крупность которых превышает
граничную, двигаясь по инерции, выводятся из воздушного вихря и достигают стенок 2
и 3 классификационной шахты 1, осаждаются на них и под действием гравитационной силы перемещаются вниз и выводятся из классификатора. Мелкие частицы, крупность которых меньше граничной, продолжают движение в вихре, подхватываются восходящим
воздушным потоком вверх и выводятся из классификатора через патрубок 9. Таким образом, благодаря образованию воздушных вихрей в подполочных зонах классификационной
шахты 1 происходит дополнительная перечистка мелкого продукта - извлечение крупных
частиц из пылевоздушной смеси, что приводит к увеличению эффективности процесса
классификации.
На выходе патрубка 9 установлены стандартные устройства для отделения мелкой
фракции от воздуха, например циклоны и фильтры (на чертежах не показаны).
Таким образом, выполнение каскадного классификатора с пересыпными полками в
виде боковой поверхности усеченного конуса и с конструкцией, соответствующей равенству R2П2 – R2С1 = R2С2 – R2П1, позволяет повысить, по сравнению с прототипом, эффективность разделения материала по крупности и упростить конструкцию классификатора.
4
BY 10523 C1 2008.04.30
Фиг. 2
Фиг. 3
Фиг. 4
Национальный центр интеллектуальной собственности.
220034, г. Минск, ул. Козлова, 20.
5
Документ
Категория
Без категории
Просмотров
0
Размер файла
103 Кб
Теги
by10523, патент
1/--страниц
Пожаловаться на содержимое документа