Устройство для разделения порошков

(5 В О В 7 П:НИЯ 1 В 1 Ю ОСУДАРОТВЕННЫЙ НОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯПРИ ГКНТ СССР ОПИСАНИЕ ИЗ АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ(71) Институт химии твердого тела и переработки минерального сырья СО АН СССР (72) А. Н. Щепин(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ РАЗДЕЛЕНИЯ П ОР 01 Н 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), ко, БО 1570799 2торый 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 камерыопределяется сложением осевой и радиальной составляющих скорости. Осевая составляющая скорости У, задается осевой скоростью вихревого потока. Радиальная составляющая скорости задается радиальнымускорением а, и силой вязкостного сопротивления газа по закону Стокса. Совместноедействие всех этих факторов выражено следующим уравнениемд, й,"ра,д, 18) У,где 4 - эквивалентный диаметр тех частицпорошка, траектория движения которых в камере сепарации заканчивается на острой кромке -ой кольцевой щели;г - осевая координата этой траектории,измеряемая от точки входа частицпорошка в вихревой поток газа;г - радиальная координата той же траектории;) - динамическая вязкость газа;У, - осевая составляющая скорости вихревого потока газа;р - плотность частиц порошка;а, - радиальное ускорение частиц диаметром а,.Согласно этому уравнению, угол наклона траектории частицы относительно осивихревой камеры прямо пропорционаленквадрату ее диаметра. Поэтому в камере сепарации происходит четкое пространственноеразделение частиц по их диаметру. Острыекольцевые кромки 6 - 8 служат границамиразделения частиц на фракции - на нихзаканчиваются спирально-конические траектории 29 - 31 частиц граничных диаметров.,Линии 29 - 31 - это образующие конических поверхностей разделения частиц на фракции. Диаметры этих граничных частицграницы фракции вычисляются по приведенному уравнению. Первая кольцевая кромка 6отсекает крупную хвостовую фракцию порошка, последняя 8 - мелкую хвостовуюфракцию, а средняя 7 разделяет среднююфракцию на две узких фракции.Пример. Задается: р=.2600 кг/м (кварц)т 1=810 6 кг/м с (воздух); У,=0,636 м/с;а,=1800 м/с.Получаем 1 2 3( - ) г с 1, м 1,12 0,5 0,2 С 54,7 10 3 10 710 б где - порядковый номер острой крсмки, разделяющей две соседние фракции. з1570799Изобретение 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 эффек 5 тивности сепарации за счет интенсификации процесса разделения.На фиг, 1 изображена вихревая камера, продольный разрез; на фиг, 2 - вид А на фиг. 1; на фиг. 3 - разрез Б-Б на фиг. 1,Вихревая камера состоит из винтового закручивателя 1 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 1 и 20 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 -25 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 ка- З 0 нал 4 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 пря- З 5 моугольное, так как он сопрягается с винтовой поверхностью 15. Высота канала 14 Ь равна шагу 1 винтовой поверхности 15, а ширина о равна толщине газового потока 5.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 вводит.ся порошок, смешанный с воздухом, всасы1570799 6 ель Юерес Составит фенова Техред И. В Тираж 513 нного комитета по изо 5, Москва, Ж - 35,ательский комбинат П. Король Редактор Т. ПаЗаказ 1473ИИПИ Государст130Производственно-и НТ ССС ина, 1 О ретениямРаушскаяатент, г Формула изобретения1, Устройство для разделения порошков, включающее закручиватель газа с входным каналом, установленный над камерой сепарации, загрузочное приспособление, соеди 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. 252. Устройство по и. 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 закручивателяйЮ 4 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 оси камеры.