Вихревой классификатор порошковых материалов

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНИХРЕСПУБЛИК 9) 111) В 4/О ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ РЕ ПИС ТЕЛЬ У 8 Т ей поверх воздушног между ра алы ввода раструба, ока, вводиом и обте- шкового в залем,(7 ыи ивающиипной фра за атериалавода из ичаю о- СС унив и и с я тем, что, я эффективности кл Волчко рехов лью пов фикации Н.И. (53) (56) У 75 ации ви м аппар ручивающ бжен цил ющим рас ство СССР8, 1976, во СССР О, 1978. Автор450,торск213,дриуб ии сн ватыв те, пос кожухом абра в пл ми к е ост вых(54)(57) 1. ВИХРЕВОЙ КЛАССИФИКАТОРПОРОШКОВЫХ МАТЕРИАЛОВ, включающийцилиндрическую прямоточную вихревуюкамеру с кольцевыми щелями для отвода классифицированного материала,закручивающий аппарат в виде расширяющегося по дуге окружности раструба, установленного узким торцом навходном торце вихревой камеры, и обтекателя с поверхностью, эквидистантевои камеры по омежду раструбомэтом завихрители вих ярныхтороныекателушного и становлены в кольы ввода порошковыхнены в обтекателе тока канв вып вых окнматериалпаралле вихревои каме упной фракции выводагическом каналы цилинд но это ярпенди ж оси,31.0707.02НовосирситеИнстиВ.И.Забор 1/29-038486. Бюл. 0 ф 5бирский госудаим. Ленинскогут теплотехникагрянцев, Э,П,вский и В.И. Т8.6(088,8)кое свидетелькл. В 07 В 4/Оое свидетельсткл. В 07 В 4/О120932, Классификатор по и. 1, о тл и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью регулирования диапазона классификации, закручивающий аппарат снабжен регулятором закрутки потока, выполненным в виде патрубков ввода не- закрученного воздушного потока, установленных равномерно по окружности в кольцевых окнах перпендикулярно плоскости их расположения. 193, Классификатор по пи. 1 и 2, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что каждый завихритель воздушного поток.а выполнен в виде кольца с череду - ющимися сквозными каналами ввода закрученного и незакрученного воздушных потоков, при этом каналы ввода незакрученного потока выполнены в виде радиальных щелей, наклонных к плоскости расположения кольцевых окон, Изобретение относится к рассевусыпучих материалов по крупности, аименно к аппаратам для классификациидисперсных материалов, и может бытьиспользовано в металлургической,строительной, химической и других отраслях промышленности для фракциониро.вания порошков.Цель изобретения - повышение эффективности классификации за счет интенсификации вихреобразования в эакручивающем, а также регулирование диапазона классификации.На фиг, 1 представлена схема вихревого классификатора; на фиг. 2 - конаструкция закручивающего аппарата иэавихрителя Воздушного потока; нафиг, 3 - зависимость закрутки потока б от отношения расхода незакрученной части потока Цк расходу закручивающего потокана фиг. 4 -сравнительные данные предлагаемогои известного классификаторов, характеризующие рассев.Классификатор содержит цилиндрическую вихревую камеру 1 с раструбом2 и крышкой 3, образующих закручивающий аппарат 4, патрубки 5 ввода незакрученного потока. Крышка 3 выполнена в виде обтекателя б с каналами 7ввода порошкового материала. Каналы8 вывода крупной фракции выполненыв цилиндрическом кожухе 9. В вихревой камере 1 выполнены кольцевые щели 10 для отвода классифицированногоматериала. Воздух в закручивающийаппарат 4 подается из патрубков 11через завихрители 12 воздушного потока, через радиальные щели 13, наклонные к плоскости расположения завихрителя,Эквицистантные внутренние поверхности раструба 2 и обтекателя б образуют между собой зазор 14. в которомпроисхоцит закрутка воздушного потока с порошко:вым материалом.Классификатор работает следующимобразом.Воздух проходит через эавихрители 12, Порошок, транспортируемый воз О духом, подается по каналам 7 череззазор между обтекателем и раструбомв цилиндрическую вихревую камеру. Поддействием центробежной силы частицыразличного диаметра достигают стенок 15 вихревой камеры на различных расстояниях от входа, собираются в кольцевыхщелях 10. Часть порошка попадает вобласть закручивающего аппарата и выводится через каналы 8 вывода частиц, 20 Если необходимо изменить характеррассева частиц по длине или обработать порошок другого дисперсного состава, либо другой плотности, то неразбирая и не заменяя эакручивающего 25 аппарата путем подачи неэакрученного воздуха по па.трубкам 5 ввода незакрученного потока изменяют закрутку потока и тем самым сдвигают диапазон классификации частиц. Изменение эак:рутки потока происходит засчет разбавления закрученного потоканезакрученным.Улучшение классификации частицдостигается подачей воздуха эавихрителей 12 воздушного потока перпендикулярно зазору между обтекателеми раструбом и выводом частиц черезканалы 8 вывода частиц. При такомрасположении завихрителей не образуется слоя частиц, который уменьшает закрутку потока в процессе ра1209319 4соя М; 1=7 эхп ь где Ч 1 - скорость щели закручивающего аппарата, м, - уголнаклона щели к плоскости закрутки и 1 О 15 б Чд / 1 а 1Ц Я а 1. =о 1 сф 1 "(/Зо 30 50 2 = 1 с /(д -4 Р),3 г 1 са 8 а 55 боты классификатора. Часть частиц, выходя из канала 7 мимо центрального обтекателя 6, за счет центробежной силы попадает в периферийную область закручивающего аппарата и накапливается там в процессе работы классификатора, образуя вращающийся слой. Наличие слоя частиц в области закручивающего аппарата существенно изменяет закрутку потока, так как часть момента количества движения тратися на их разгон, кроме того, частицы сталкиваются со стенкой. В результате этого снижается закрутка потока и нарушается режим классификации частиц, Это нежелательное явление ликвидируется путем размещениятканалов 8 вывода частиц в стенках кожуха закручивающего аппарата, завихрители 12 во избежание забивания частицами смонтированы в кольцевых зазорах между цилиндрическим кожухом 9, обтекателем 6 и раструбом 2 в плоскостях, перпендикулярных оси вихревой камеры.Кроме того, размещение патрубков 5 ввода незакрученного потока перпендикулярно плоскости, закручивающего аппарата равномерно по окружности позволяет расширить диапазон классифицируемых частиц. Для определенного сорта порошка (определенная плотность и дисперсный состав) необходима при классификации определенная закрутка потока. Чтобы работать с другим порошком необходимо сменить закрутку потока и, следовательно, закручивающий аппарат, В предлагаемом устройстве этого делать не надо, для этого подбирается эакручивающий аппарат с максимальным значением закрутки, затем если необходимо ее снизить через патрубки ввода незакрученного потока подается дополнительное количество воздуха, которое смешиваясь с закрученным потоком, снижает его закрутку. Поэтому регулировать закрутку потока можно Ьутем изменения расхода воздуха через патрубки 5 ввода незакрученнсго потока, что значительно расширяет .возможности классификатораРаботу предлагаемого закручивающего аппарата можно пояснить также следующими данными, Закрутка потока характеризуется отношением окружной скорости Ч в работе эакруЧчивающего аппарата к радиальной Ч или осевой (б =/Ч, ).Скорость Ч, =Ч х т.е. закрутка потока не зависит от расхода эакручивающего воздуха. Это соотношение выполняется для широкого диапазона геометрических параметров закручивающих аппаратов,Закрутку потока можно изменить путем подачи незакрученного воздуха в закрученный, чт позволяет регулировать закрутку в широких пределах. В данном случае 20 при разбавлении неэакрученным возду- хом 25Если расход разбавляющего потока 11(о)равен нулю, то Ч =Ч, и бследовательно где Ц - расход закручивающего потока (фиг. 3).Пунктирная линия соответствуетЗ 5 течению без разбавления потока, Устройство закручивающего аппарата сразбавлением закрученного потокапозволяет настраивать классификаторна любые порошки без его разборки,40 что существенно повышает воэможности классификатора при работе с разными порошками,Для выяснения влияния начальнойзакрутки потока на характер рассева45 частиц решена задача о движении частиц в поле центробежных сил. Законвыпадения частиц на стенки цилиндрической вихревой камеры описываетсясоотношением где Й - .закрутка потока; в параметр Р входит диаметр классифицируемых частиц, 1209319а - плотность частиц;з - плотность воздуха или газа;- коэффициент сопротивления Си место, где вводят частицы г,После этого соотношения видно,что на рассев частиц определенногосорта существенное влияние оказывает закрутка потока б . Меняя закрут Оку потока, можно подобрать режимработы для требуемого порошка. Работа вихревого классификатора пооошков исследовалась с частицами 15 кварцевого песка с удельной поверхностью 8=1700 см/г (средний,диаметр частиц а18 мкм). Производительность установки варьировалась от 1 до 10 г/с по порошку, Для сравнения 2 О работоспособности классификации было выполнено сравнение характера выноса частиц на стенки цилиндрической вихревой камеры предлагаемого и известного классификаторов. Данные представлены на фиг. 4, По оси абсциссГотложено расстояние от начала классификатора, по оси ординат - расстояние в радиальном направлении от точ-. ки ввода порошка, Заштрихованная часть обозначает стенку классификатора. Приведенные данные для частиц диаметром с 1= 10, 50, 100 мкм. Пунктирные линии относятся к известному устройству. На Фиг. 4 видно, что частицы в известном аппарате диаметром 0-100 ммк выпадают на расстоянии до 15 калибров, в то время как в предлагаемом устройстве они выпадают равномерно на расстоянии в 40 калибров, т,е. происходит более равномерный рассев частиц, причем отклонения ог среднего значения каждой выделен" ной Фракции на 40-50 Е выше, чем у предлагаемого классификатора.32093 19 Составитель О. Поповобкова Техред А.Бабинец Корректор, И. Муска едакто каз 354 14 П го комите й и откры кая ал ППП "Патент", г, Ужгород, ул. Проектная,ВНИИПИ Г по дел 3035, МоскваТираж 566 сударственам иэобрете Ж, Рау дписное СССР ий 4/5