Устройство для разделения сыпучих материалов

ерации знакам ИЕ ИЗ РЕТЕ К ПАТЕН Комитет Российской Ф по патентам и товарнь(71) Свердловский научно-исследовательский институт химического машиностроения; Свердловскийзавод резинотехнических иэделий(УЗ) Свердловский научно-исследовательский институт химического машиностроения(64) УСПфОЙСТВО ДЛЯ РАЗДЕЛЕНЮ ШттУЧИХ МАТЕРИАЛОВ(Я) В 7 ции сыпучих материалов на фракции с частицами крупностью 20 - ЗВ мкж Сущнодь: устройство содержит корпус 1 со сборником 2 крупных чапиц а нижней части корпуса 1, Разделяемая среда поДается по патрубку 3. Он установлен в верхней части корпуса 1 и обрацен выходным торцем 4 в сторону сборника 2. Йатрубок 5 отсоса газа с тонкими фракциями расположен в верхней чади корпуса 1, На патрубке 3 между его выходным торцом 4 и патрубкам б установлена решетка 6. Отношение диаметра отверстия решетки к внутреннему диаметру патрубка ввода разделяемой среды 0,1 - ОЛЗ. 1 ил.(газовой) сепарации сыпучих материалов нафракции с частицами крупностью, преимущественно в пределах от 20 до 300 мкм иможет быть использовано в химической, металлургической, пищевой и других отрасляхпромышленности,Кэк известно, задача устройств для разделения сыпучих материалов состоит в получении кондиционных фракций беззагрязнения их более крупными частицамии высоком выходе готового тонкодисперсного продукта.Тенденция развития разделения нафракции сыпучих материалов в воздушныхпотоках, характеризуются тем, что с помощью создания в аппаратах благоприятных аэродинамических условий можно всравнительно простых конструкциях получать фракции материала без загрязненияих частицамидругих крупностей. Именно вэтом случае обеспечивается высокое качество изделий получаемых методами порошковой технологии,В этой связи среди устройств для разделения как гравитационного, так и инерционного типа, все более широкое применениенаходят аппараты с осесимметричным выводом материала, В них удается более упорядоченно распределять по сечению нетолько разделяемую дисперсную, но и воздушную среду, что приводит к более полному использованию вместимости устройств,снижению обьемной концентрации материала и более качественному разделению.Известно устройство для разделениясыпучих материалов на фракции, содержащее корпус 1 со сборником тонких фракций,трубопровод 3 расположенный по оси сепарационного канала 8 в верхней его части дляподачи исходного материала в направлениидействия гравитационных сил, закрепленный на нем выше верхнего слоя сепарационного канала отклоняющий конус 7 ипатрубок отсоса воздушного потока с тонкими фракциями 4. В нижней части сепарационного канала над сборником крупныхфракций 12 установлена решетка 9,Сепарация осуществляется следующимобразом,Исходный материал подается по трубопроводу, расположенному по оси сепарационного канала, Попадая в восходящийвоздушный поток, тонкие частицы, скоростьвитания которых меньше скорости восходящего потока, вносятся в верхнюю часть сепарационного канала, где в результатепадения скорости потока (ниже 0,1 м/с) происходит их осэждение. Крупные же частицы, передвигаясь вниз по сепарационному каналу, попадают в сборник 12.Отмечая достоинство рассматриваемого устройства, связанное с организацией процесса подачи материала. следует отметить, что получение в данном аппарате качественного готового тонкодисперсного продукта весьма проблематично,Это в первую очередь связано с подведением самих тонкодисперсных частиц в потоках, а именно их повышенной агрегационной способностью, суть которой - слипание тонких частиц в более крупные образования.Известно устройство для разделения материалов см.авт, св. СССР М 1240472, кл. В 07 В 4/08, 1986), включающее цилиндрический корпус 1, сепарационный канал 2,5 10 15 Несмотря на указанное улучшение в диспергировании материала после удара о решетку 4, и быстрый вывод крупных частиц в дальнейшем при гравитационном разделении происходят эгрегация тонких частиц и налипание их нэ крупные, поскольку не предусмотрено быстрое отделение тонких частиц сразу после удара. Явление агрегации наблюдается во всем объеме сепарационного канала 2. поскольку массовыми силами здесь являются сравнительно слабые силы тяжести, .Повышение скорости разделяющей среды, приводит к резкому загрязнению тонких Фракции крупными частицами. 50 55 патрубок 3 подвода разделяемой среды, ус 20 тановленный по оси корпуса, газораспределительную решетку 4, газоподводящуюкамеру 5, регулятор скорости газового потока в виде кольцевого элемента 6, разгрузочное устройство 7, патрубок для вывода25 крупного продукта 8, патрубок для подачисепарирующей среды 9, пэтрубок 10 для вывода этой среды с тонкими фракциями,Устройство работает следующим образом,30 Исходный материал поступает на решетку 4 через патрубок 3. По патрубку 9 вкамеру 5 подается воздух, под воздействием которого на решетке 4 создается кипящий слой.35 Из этого слоя в сепарационный канал 2выдуваются тонкие частицы, а также частицы промежуточной крупности.Наиболее крупные с решетки поступаютв разгрузочное устройство 7 и далее через40 патрубок 8 выводятся из аппарата, Туда жепоступают и частицы промежуточной крупности после разделения в сепэрационномканале 2, Тонкие фракции удаляются из аппарата через патрубок 10,45Наряду с этим существование "кипящего" слоя над решеткой нарушает стройность течения и вызывает еще большую турбулизацию в сепарационном канале особенно на начальном участке), в результате чего частицы участвуют в циркуляционном движении. Все это приводит к увеличению массовой концентрации в сепарационном канале и взаимодействию частиц между собой, что ухудшает условия разделения, а следовательно и качество готового тонкого продукта (см,Шрайбер А,А., Милютин В.Н., Яценко В,П. Гидромеханика двухкомпонентных потоков в твердым лолидисперсным веществом. К;, Наук. Думка. 1980, с.252).Данное устройство, как наиболее близкое по технической сущности к предлагаемому, принято в качестве прототипа,Целью изобретения является снижение степени загрязнения тонких фракций крупными частицами.Это достигается тем, что в устройстве для разделения сыпучих материалов, включающем корпус со сборником крупных частиц в нижней его части, патрубок ввода исходной смеси, установленный соосно корпусу в его верхней части с выходным торцом, обращенным к сборнику крупных частиц, размещенную в корпусе решетку и патрубок отвода газа и тонкими фракциями, расположенный в верхней части корпуса, решетка установлена на патрубке ввода исходной смеси между его выходным торцом и патрубком отвода газа с тонкими фракциями, при этом отношение диаметра отверстий решетки к внутреннему диаметру патрубка ввода исходной смеси 0,1 - 0,3,На чертеже изображен общий вид предлагаемого устройства.Устройство включает корпус 1 со сборником 2 крупных частиц в его нижней части, патрубок 3 ввода исходной смеси, установленный соосно корпусу 1 в его верхней части с выходным торцом 4, обращенным к сборнику 2 крупных частиц, патрубок 5 отвода газа с тонкими фракциями, расположенный в верхней части корпуса 1, и размещенную в корпусе решетку 6. установленную на патрубке 3 ввода исходной смеси между его выходным торцом 4 и патрубком 5 отвода газа с тонкими фракциями, при этом отношение диаметра отверстий решетки 6 к внутреннему диаметру патрубка 3 ввода исходной смеси 0,1 - 0,3.Устройство работает следующим образом,Исходная смесь вместе с воздухом (газом) подается в патрубок 3 ввода исходной смеси, разгоняется там и выбрасывается во внутренний объем корпуса 1, Образовавша яся пылевоздушная струя при движении вниз встречает на своем пути аэродинамического сопротивление объема воздуха в нижней части корпуса 1. Крупные частицы, имея большую инерционность. сохраняют направленное по оси карпу 1 прямолинейное движение вниз и, преодолев аэродинамическое сопротивление обьема воздуха, быстро отводятся в сборник крупных частиц 2. 510 Ем = Фм - Км,55 происходит в интервале отношений диаметра отверстия решетки бр к внутреннему диаметру патрубка ввода исходной смеси б равном 0.1 - 0,3, При этомотношении достигается максимальная и постоянная эффективность Ем процесса разделения,В корпусе 1 происходит торможениеструи пылевоздушной смеси, где вследствие различной инерции газа и частиц воздухиз струи начинает подниматься, проходя че 15 реэ решетку б и увлекая за собой тонкиечастицы. инерционность которых многоменьше инерционности крупных частиц, которые следуют вниз в сборник 2.В предлагаемом устройстве, как и про 20 тотипе, в качестве исходных материалов дляразделения на фракции были использованытонкодисперсный алюминиевый порошокмарки АСД-Т (ГОСТ 5,1667-2), тонкодисперсный порошок титана (ГОСТ 14086-68) и же 25 лезный порошок ГОСТ 9849-74). Крупностьчастиц указанных материалов от 0,1 - 1000мкм,Наличие решетки, установленной напатрубке авода исходной смеси между его30 выходным торцом и патрубком отвода газас тонкими фракциями, позволяет повыситьстепень извлечения Ф тонких фракций водноименный продукт и снизить степень ихзагрязнения Км крупными частицами. При 35 чем местоположениерешетки на этом участке практически не оказывают влияния напроцесс разделения в отличие от случая,когда решетка находится ниже выходноготорца патрубка ввода разделяемой среды.40 Вместо с тем для каждого размера ячеекгасящей турбулентные пульсации решеткисуществует оптимальное значение, при котором ее эффективность наибольшая, Вэтой связи размеры ячеек решетки изменя 45 ли.в широком диапазоне 0,2 - 5 мм.Наивысшая эффективность разделения,а следовательно, наименьшая степень загрязнения тонких фракций крупными частицами для всех материалов, рассчитываемая50 как разность между извлечением тонкогопродукта и его загрязнением.2002522 Составитель М.КалугинаТехред М. Моргентал Корректор М, Ткач Редактор Тираж Подписное НПО "Поиск" Роспатента113035. Москва, Ж, Раушская наб 4/5 Заказ 3202 Производственно-издательский комбинат "Патент". г, Ужгород, ул, Гагарина, 101 Благодаря снижению степени загрязнения тонких фракций крупными частицами достигается высокое качество конечного продукта, каким является готовое иэделие. Показателем качества в данном случае, служит степень загрязнения Ки тонкого продукта крупными частицами. По предлагаемому устройству показатель Км не превышает баб, в то время как для прототипа этот показатель изменяется в пределах от О до 23 % (в зависимости от расположения выходного торца патрубка ввода исходной Формула изобретенияУСТРОЙСТВО ДЛЯ РАЗДЕЛЕНИЯ СЫПУЧИХ МАТЕРИАЛОВ, включающее корпус со сборником крупных частиц в его нижней части, патрубок ввода исходной смеси, установленный соосно с корпусом в его верхней части с выходным торцом, обращенным к сборнику крупных частиц, размещенную в корпусе решетку и патрубок отвода газа с тонкими фракциями, рассмеси относительно патрубка отвода газа стонкими фракциями).Это в конечном счете позволяет повысить качество изделий, которые будут изго 5 товлены из полученного тонкого продукта,исключить затраты на осуществление повторной очистки тонкого продукта от крупных частиц, а также снизить габаритныеразмеры самого устройства.10(56) Авторское свидетельство СССРФ 1240472, кл, В 07 В 4/08, 1986,15 положвннцй в верхней части корпуса,отличающееся тем, что. с целью пчышения эффективности разделения эа чет снижения загрязнения тонкой фракцией крупными частицами, решетка установлена 20 на патрубке ввода исходной смеси междуего выходным торцом и патрубком отвода, газа с тонкими фракциями, при этом отношение диаметра отверстий решетки к внутреннему диаметру патрубка ввода 25 исходной смеси составляет 0,1 - 0,3.