Вихревой сепаратор мелкодисперсного материала

(я)5 В 04 С 3/06, В 03 С ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНВЕДОМСТВО СССР(ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТО МУ СВИДЕТЕЛЬСТВ 4 СЗ/О очно- итноии и(54) ВИХРЕВОЙ СЕПАРАТОР МЕЛКОДИСПЕРСНОГО МАТЕ РИАЛА(57) Сущность изобретения: вихревой сепаратор мелкодисперсного материала содержит соосно расположенные элементы,каждый из которых имеет цилиндрическийкорпус из немагнитного материала с осевымвходным патрубком, в котором установлензавихритель, тангснциальный ввод вторичного потока, размещенный в верхней части Изобретение относится к области сепарации взвешенных частиц, в частности к отделению их потока ГАЗА взвешенных твердых магнитных частиц и может быть использовано для очистки ГАЗОВ и классификации мелкодисперсных магнитных материалов на тонкие фракции в химической, строительной и других отраслях промышленности.Цель изобретения - повышение т сти сепарации мелкодисперсного магн го материала на тонкие фракц воэможности ее регулирования,На фиг. 1 изображена схема вихревого сепаратора мелкодисперсного материала; на фиг. 2 - элемент сепаратора,Вихревой сепаратор мелкодисперсного материала содержит соосно-расположенкорпуса каждого элемента,.патрубок отвода пыли в нижней части каждого из элементов, причем выходной патрубок одного элемента является одновременно осевым входным патрубком другого элемента, Вихревой сепаратор снабжен осевой трубой; выполненной из нема гнитного материала и соединяющей все соосно расположенные элементы, на которой дополнительно установлены концентраторы магнитного поля, расположенные над соответствующими осевыми входными патрубками, а на корпу сах элементов дополнительно установлены охватывающие их электромагнитные системы, подключенные к источникам трехфазного тока согласно направлению вращения разделяемого материала,управляемым соответствующими преобразователями часто- ТЫ. 2 ил,ные элементы, каждыи из которых имеет цилиндрический корпус 1, 1, 1", 1", 1 из немагнитного материала с осевым входным патрубком 2, 2, 2", 2", 2 и тангенциальным вводом 3, 3, 3", 3", 3" вторичного потока с клапаном регулировки 4, 4, 4", 4", 4, размещенном в верхней части каждого из элементов сепаратора, Каждый из соосно-расположенных элементов имеет патрубок отвода пыли 5, 5, 5", 5", 5 расположенный в нижней части элемента. Каждый соосно-расположенный элемент сепаратора имеет соответственно размещенный в верхней части корпуса 1, 1", 1", 1, осевой выходной патрубок 2",2",2",2 К, причем патрубки 2;2",2 являются одновременно входными осевыми патрубками корпусов элементов 1", 1", 1", и выходными патрубками корпусов элементов 1, 1", 1" соответственно. Осевой входной патрубок 2 является одновременно патрубком подвода газовзвеси для классификации) к сепаратору в целом. Осевой выходной патрубок 2" :является общим выходным патрубком длявсех элементов сепаратора, Все сооснорасположенные элементы сепаратора соединены между собой осевой трубой 6, выполйенной из немагнитного материала, Наличие осевой трубы 6 позволяет не нарушая гидродинамической обстановки в рабочей зоне аппарата установить концентраторы магнитного поля 7, 7, 7", 7", 7, которые нужно расположить под соответствующими осевыми входными патрубками 2, 2, 2", 2", 2 в которых установлены эавихрители 8. На корпусах элементов 1, 1, 1", 1", 1 установлены охватывающие их электромагнитные системы 9, 9, 9", 9", 9, подключенные к источникам питания - преобразователям частоты 10,Рассмотрим работу одного элементавихревого сепаратора мелкодисперсного .материала, В корпус 1 сепаратора через осевой ввод 2 подается поток газовзвеси, содержащий мелкодисперсный магнитный материал, С помощью завихрителя 8 газовому потоку придается вращательное движение, благодаря которому частицы твердой фазы отбрасываются к стенкам корпуса 1 элемента, Одновременно, через тангенциальный ввод 3, размещенный в верхней части корпуса 1, подается поток чистого вторичного газа навстречу восходящему потоку запыленного газа, Оба потока закручены в одном направлении, Клапаном 4 регулируется величина расхода вторичного потока, при которой потоки встречаются над осевым вводом 2 элемента, В таком режиме, в зоне взаимодействия восходящего осевого и нисходящего, периферийного потоков образуется "пылевое кольцо" из частицматериала, поступающих с осевым потоком через осевой входной патрубок 2.Образующееся "пылевое кольцо" обладает определенной величиной массы накапливающихся в нем частиц материала, которая зависит от конструктивных и режимных параметров аппарата и от физико-механических свойств пыли. При поступлении новых частиц материала в "пылевое кольцо", наиболее крупные по размеру частицы выпадают из него в нижнюю часть аппарата и отвОдятся через патрубок отвода пыли 5, Более мелкие частицы с частью крупной фракции выносятся из аппарата через осевой выходной патрубок. Для повышения ,. точности сепарации мелкодисперсного материала на тонкие фракции меньше 5 мк) с точностью разделения не более 1 мк и возможности ее регулирования по оси элемента расположена труба 6 из немагнитного материала с концентратором 7 магнитного 5 поля, которое создается охватывающейэлектромагнитной системой 9, расположенной на корпусе 1 элемента. Расход Вторичного потока клапаном 4 выбирается таким образом, чтобы "пылевое кольцо" находи лось между электромагнитйой системой 9 иконцентратором магнитного поля 7. На электромагнитную систему 9 подается питание трехфазного тока, благодаря чему создается вращающееся магнитное поле, 15 направление которого совпадает с направлением вращения разделяемого материала, Концентратор магнитного поля 7 обеспе- чивает равномерность магнитного поля и сужает зону воздействия поля на вращаю щийся слой материала, что увеличивает степень притяжения магнитйых частиц. Под действием центробежной силы и силы притяжения магнитных частиц полем образуется тонкий слой вращающихся частиц 25 материала, Перемещаясь по окружности,частицы сталкиваются со стенкой корпуса 1, двигаясь по хордам соответствующих дуг окружности. Образуетея так йазываемый кипящий слой магнитных частиц в магнит-. "э 0 ном поле Щ, Диаметр концентратора магнитного поля 7 выбирается из технических условий, определяемых конструкцией электромагнитной системы и режима ее эксплу-.атации, На электромагнитную систему 9 З 5 падается трехфазный ток определенной частоты, с помощью преобразователя частоты 10, Установлено, что на частицы определенного размера наибольшее влияние оказывает магнитное поле, имеющее определенную 40 частоту тока. Поэтому; для точного выделения из потока газовзвеси нужной фракции на электромагнитную систему 9 подают ток соответствующей частоты, Более мелкие частицы, на которые частотное поле оказыва ет слабое воздействие, выносятся из зоны"пылевого кольца". и удаляются из элемента через выходной патрубок. Частицы выделяемой из газовзвеси фракции самопроизвольно выпадают из "кипящего слоя." 50 намагниченных частиц и удаляются черезпатрубок отвода пыли 5, расположенный в нижней части элемента. Частотное регулирование магнитным полем позволяет точно выделить из газовзвеси тонкую фракцию 55 мелкодисперсного материала, Влияние частоты магнитного поля распространяется начастицы размером 1-5 мк: Например, экспе.риментально установлены диапазоны чаг,тот магнитного поля при сепарации частипорошка карбонильного железа марки Г1 О:Оба = 3,5 мк, 1 = 170-180 Гц и порошка карбонильного железа марки Р:ОБо = 2 мк, 1 = 380 Гц. Эксперимент проводился в вихревом сепараторе диаметром 80 мм;Вихревой сепаратор мелкодисперсногоматериала, содержащий в среднем четыре ступени, работает следующим образом. В осевой входной патрубок 2 первого элемента подается поток разделяемой газовзвеси, Максимальный размер классифицируемого материала - 5 мк. Между обкладками охватывающей корпус 1 электромагнитной системы 9 и концентратором магнитного поля7 создается вращающийся "пылевой слой"частиц сепарируемого материала, который образуется в результате взаимодействия вращающихся в одном направлении восходящего осевого потока газовзвеси и нисходящего периферийного вторичного потока чистого газа, На электромагнитную систему, 9 подается трехфазный ток, обеспечивающий создание вращающегося магнитного поля согласно направлению вращения разделяемого материала, с частотой 1, соответствующей выделяемой наиболее крупной фракции материала, Отсепарируемая фракция материала, имеющая бж = йо, удаляется через патрубок отвода,пыли 5,Остальная часть материала уносится .азовым потоком через выходной патрубок 2", являющийся входным,для корпуса 1" следующего элемента. Выделение следующей фракции происходит в корпусе 1 следующего элемента, аналогичноно при питанииэлектромагнитной системы 9" током с частотой Г . Диаметр частиц выделяемой фракции дщ = дно" и такдалее; пока диаметр частиц уносимого из элемента материала не будет равным дно, 1 мк, При этом, частоты подаваемого тока на электромагнитные системы 9, 9", 9", 9" и диаметры частиц отсепарированного материала в каждоМ из элементов 5 находятся из условия; 50 Гц1ГГГ"400 Гц, 5 мкс 50д 50050 сщ"1 мк, При необходимости разделения материала на более крупные фракции какой-либо из элементов может быть исклю чен из общей схемы их расположения. Формула изобретенияВихревой сепаратор мелкодисперсногоматериала, содержащий соосно располо 15 женные элементы, каждый из которыхимеет цилиндрический корпус с осевымвходным патрубком, в котором установлензавихритель, тангенциальный ввод вторичного потока, размещенный в верхней части20 корпуса каждого элемента, патрубак отводапыли в нижней части каждого из элементов,причем выходной патрубок одного элемента является одновременно осевым входным патрубком другого элемента, о т л и 25 ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышенияточности сепараций мелкодисперсного магнитного материала на тонкие фракции и возможности ее регулирования, сооснорасположенные элементы соединены меж 30. ду собой осевой трубой, выполненной изнемагнитного материала; на которой установлены концентраторы магнитного поля,расположенные над соответствующимиосевыми входнымй патрубками, а на корпу 35 сах элементов установлены охватывающиеих электромагнитные системы, подключенные к источникам трехфазного тока черезпреобразователи частоты,1.810118 АФи СОставитель В. Ляли Техред М,Моргентвл Корректор 1. Ваакович Редакто аказ 1408 8 НИИПИ Госуда СССР 5,МПроизводственноиздательский комбинат ".Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101 Т твенно 11303аж . . Подписноекомитета по изобретениям и открытиям просква, Ж-Зб, Рзуаская наб., 4/5