Центробежный аппарат для фракционирования сыпучих материалов

(50 4 В 07 В 7/083 4/06 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ 21) 37423 22) 21.05 3/2984 3. Аппарат по п. ю щ и й с я тем, что шения производительно рования, барабан снаб тельным отсасывающим лятором,установленным ном торце барабана со л о тс цести фржен до ыакцио полни ом с в ентитив оположатр на п сно ему ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИИ ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТ(71) Одесский технологический институт пищевой промышленности им, М.В. Ломоносова(56) Патент Франции У 2415490, кл. В 07 В 1/22, опублик, 1980,Авторское свидетельство СССР В 906595, кл. В 01 В 45/14, 1979. (54)(57)1, ЦЕНТРОБЕЖНЫЙ АППАРАТ ДЛЯ ФРАКЦИОНИРОВАНИЯ СЫПУЧИХ МАТЕРИАЛОВ, включающий загрузочный желоб, установленный под ним полый разделительный барабан со сквозными отверстиями на цилиндрической поверхности, при" вод вращения барабана, сообщенньй с полостью барабана, и соосный ему торцовый отсасывающий патрубок и сообщенный с этим патрубком вентилятор, привод вентилятора, разгрузочные приемники, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения эффективности фракционирования за счет образования барабаном вихревой цилиндрической зоны разделения, цилиндрическая поверхность барабана выполнена из Продольных стержней, отсасывающий патрубок имеет диаметр, меньший диаметра барабана, и сопряжен с его торцом, а вентилятор установленсоосно в отсасывающем патрубке с возможностью противонаправленного по отношению к барабану вращения.2, Аппарат по п. 1, о т л и ч аю щ и й с я тем, что продольные стержни имеют круглое поперечное сечение.45 50 55 12Изобретение относится к технике раздепения измельченных материалов по крупнс сти и может быть использовано в горнорудной, угольной, химической, пишевой, радиоэлектронной и других отраслях промышленности.Целью изобретения является повышение эффективности Фракционирования за счет образования барабаном вихревой цилиндрической зоны разделения, а также повьппение производительности фракционирования.На фиг. 1 изображен предлагаемый аппарат, продольный разрез; на фиг, 2 - разрез А-А на фиг. 1.Аппарат состоит из двух колец 1, расположенных параллельно одно другому и соединенных жестко на одинаковом расстоянии от оси вращения вала 2 продольными стержнями 3 (конструкция выполнена в виде "беличьего колеса" , двух отсасывающих патрубков 4, закрепленных на внешних боковых поверхностях колец 1 соосно и опирающихся опорными стержнями 5 через подшипники 6 яа вал лопастей 7 вентилятора, установленных взаимообразно на валу 2, шкива 8 приводов вентилятора и шкива 9 привода вращения барабана, Бал 2 установлен в подшипниках 10, опирающихся на фундамент аппарата, Стержни 3 могут быть изготовлены из металлов, сплавов, пластмассы и других материалов, что зависит от физико-механических свойств разделяемого материала, форма их поперечного сечения может быть от плоской до круглой.Конструктивные решения в данном аппарате позволяют,достигать большие производительность и эффективность разделения за счет разкого увеличения живого сечения просеивающей поверхности, разрушения ударом агрегатов топкодисперсных частиц сливающихс.я под действием различных сил, образования барабаном вихревой цилиндрической зоны разделения шириной от внешней поверхности барабана до отсасывающего патрубка.При вращении "беличьего колеса" вокруг него образуется интегральный турбулентный поток, сформированный локальными четко очерченными вихрями каждого стержня, между которыми происходит направленный массо- обмен. Экспериментально установлено, что структура локальных потоков ( вихрей ) и, следовательно, интеграль 38813 2 ного определяется с скоростьювращения "беличьего колеса", а такжешагом стержней, их размером поперечного сечения и формой.5Сила аэродинамического сопротивления, действующая на частицу, длятурбулентного режима пропорциональнаквадрату скорости и плотности среды20 , При поступлении сыпучего материала в зону разделения происходитразрушение агрегатов мелких частиц,а также агрегатов мелких с относительно крупными. Крупные частицы,приобретая кинетическую энергию,преодолевают аэродинамическое сопротивление среды в зоне разделенияи летят направленно по касательнойк окружности, описанной радиусомудаления точки встречи частицы со що стержнем "беличьего колеса" от егооси. Частицы разделяются согласно ихобобщенной динамической характеристике, учитывающей плотность, формучастиц и их крупность, Мелкие части ць, образовавшиеся, в основном, врезультате разрушения агрегатов; немогут приобрести энергию, достаточную для преодоления аэродинамического сопротивления зоны разделения,так как значительная часть энергииудара расходуется на разрушение самихагрегатов. Поэтому мелкие частицызахватываются вращающимся турбулентным потоком, в центральной части которого несколько понижено давление.35Это способствует выносу мелких частиц из зоны разделения к центру"беличьего колеса". Этот эффект усиливается лопастями вытяжных вентиляторов, установленных в полых цилиндрах меньшего, чембеличье колесо", диаметра, что не нарушает направленного массообмена в зоне разделений направление перемещения мелких частиц на фиг. 1 показано стрелками), Лопасти вентиляторов вращаются .встречно "беличьему колесу, что позволяет достигать их большей производительности при меньшей скорости вращения.Аппарат работает следующим образом.Исходный материал питателем подается на стержни 3 "беличьего колеса". При вращении последнего вокруг стерж ней 3 образуются турбулентные потоки, зоны повышенного и пониженного давлений с внешней и внутренней сторон колеса соответственно, Зона по4 Диаметр "беличьего колеса", ммВнутренний диаметр отсасывающего патрубка, ммШирина "беличьего колеса, ммШирина отсасывающего патрубка, ммдиаметр стержней, мм Шаг стержней, мм Число оборотов"беличьего колеса", об/минЧисло оборотоввентилятора, об/мин 230 190 220 70 10 30 400-12001500-гЗОО Испытания экспериментальногоаппарата проводят на тонкоизмельчен ном синтетическом рубине и кремнии,используемых в качестве наполнителей герметизирующих компаундов РЭА. Число оборотов "беличьего колеса"25 и лопастей вентилятора изменяют впределах 600-1000 и 2000-2500 об/минсоответственно. Производительностьпо рубину и кремнию 0,15 и 0,1 т/чсоответственно.ЗО Гранулометрический состав материалов и результатыразделения одного из опытов приведены в табл. 1 (рубин) и :2 (кремний). 3 1238813ниженного давления усиливается лопастями 7 вытяжных вентиляторов, вращающимися встречно "беличьему колесу. Мелкие частицы (менее граничного диаметра разделения) под действием сил динамического сопротивлениявоздуха захватываются турбулентнымипотоками и втягиваются вовнутрь"беличьего колеса", откуда выводятся потоком воздуха, создаваемого 10лопастями 7 вытяжных вентиляторов,(на фиг. 1 направление движения мелких частиц показано стрелками). Крупные частицы (более граничного диаметра разделения) под действием 15энергии удара отбрасываются в направлении вращения "беличьего колеса",образуя веер, в котором с увеличением расстояния от оси вращения "беличьего колеса" растет крупностьчастиц, Последние аккумулируются поклассам крупности в прямоугольныхприемниках, установленных на разномрасстоянии от оси вращения "беличьегоколеса" (не показаны). Регулировкааппарата производится изменениемскоростей вращения "беличьего колеса"и лопастей вытяжных вентиляторов, атакже изменением шага стержней, ихдиаметра и материала, которым онифутерованы.П р и м е р, Изготавливают экспериментальный образец центробежногоаппарата:4: а СО О 1 СО л л л С 4 О О м щ ю СО ООлл СЭО Оо а 1М 1 1 1 1 М СО и 0 о М) л л л л О в сч оф фо Х ж 11 са, 1 Ц Р) а а Х Ц о а1Х1йо1 ХЦод 1л111Г1 Мл11 СЧ 0 О 0 С 4СЧС С й 0 йл л л л л л л О с л 0 и О о оО О л М О ОСЧ Л 0 ФФ 1 Ф Ф Фо о оО О О л с 0б СЧ 1 1 1 1 11238813 г. Составитель О, ПопоТехред О,Гортвай едактор И. Николайчук орректор И. Эрдей аказ 3325/4 Тираж 565ударствениого кизобретений исква, Ж) Рауш Подписно тета СССР Г по дел113035) крыт 4/5 ая на город, ул. Проектна Производственно-полиграфическое предприяти