Способ классификации сыпучих материалов и устройство для его осуществления

СОаЗ СОВЕТСНИХ СОЦИАЛИСТИЧЕСН 9) И 1 А 8 РЕСПУБЛ 7 В 7/01,йрФлф Рр17; САНИЕ ИЗОБРЕТЕ СИИ (ЫПУЧИХ ДЛЯ ЕГО ОСУ ся к технолоатери ерации обоизводства,ении полезих слан танциях ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ КОМУ СВИДЕТЕПЬСТ(71) Запорожский индустриальный инсттут(56) Авторское свидетельство СССРР 604592, кл, В 07 В 7/00, 1976,Авторское свидетельство СССРР 1313528, кл, В 07 В 4/08, 1985,(54) СПОСОБ КЛАССИФИКА 1 МАТЕРИАЛОВ И УСТРОЙСТВО ЩЕСТВПЕИИЯ(57) Изобретение относит гии классификации сыпучи (СМ), в частности к реге ротных сред литейного пр при пневматическом обога ных ископаемых и пылепри при сжигании угля и горю цев на тепловых электрос13 Цель изобретения - повышение качества классификации СМ с эквивалентным диаметром фракций 2100-80 мкм и насыпной плотностью 800-1640 кг/м за счет образования рациональной структуры газоматериального потока по высоте сформированного слоя. Пневмоканал (ПК) 1 устр-ва для классификации сослоем 2 СМ сообщен верхней частью с системой аспирации через патрубок (П) 1 О, В ПК 1 установлен формирователь 4 вертикального поперечного сечения слоя СМ, образованный поверхностями, сопряженными между.собой на вертикальной оси ПК 1 и нисходящими от этой оси к стенкам ПК 1Между основанием Формирователя 4 и стенками ПК 1 образовано ще 89880левое сопло 7 вертикальной продувки слоя 2. Система подвода газа к соплу 7 выполнена в виде П 14, В стенках ПК 1 оппозитно друг другу выполнены окна 5 ввода СМ и 6 вывода грубых Фракций с поверхности слоя 2, Приведены варианты выполнения устрва, Слой 2 СМ формируют через П 14 вдувают в него газ, осуществляя псевдоожижение, Начальная скорость газа в струе превышает критическую скорость псевдоожижения СМ в 16-250 раз, Одновременно исходный СМ подают в слой 2 через окно 5, Мелкая фракция с газом отсасывается через П 10. Отсепарированный материал удаляется из ПК 1 через окно 6, 2 с, и 12 з.п. ф-лы, 9 ил 1 табл.20 Изобретение относится к технологии .классификации различных измельченных сыпучих материалов, в частности к регенерации оборотных средлитейногопроизводства, при пневматическом обогащении полезных ископа.емых и пылеприготовлении при сжиганииугля и горючих сланцев на тепловыхэлектростанциях, и может быть использовано в процессах тепломассообменаи сжигания топлива,Цель изобретения - повышение качества . классификации сыпучего материала с эквивалентным диаметром Фрак" 15ций 2100-80 мкм и насыпной плотностью800-1640 кг/м за счет образованиярациональной структуры газоматериального потока по высоте сформированного слояНа Фиг.1 - 5 показано предлагаемое устройство, разрез, варианты;на фиг,б - разрез А-А на фиг,1; нафиг.7 - разрез Б-Б на Фиг,2; нафиг,8 - разрез В-В на Фиг,3; на25Фиг,9 - разрез Г-Г на Фиг.5,Устройство содержит вертикальныйпневмоканал 1 со слоем 2 сыпучегоматериала в нижней части 3. Формавертикального поперечного сечения30слоя 2 определяется формирователем4, установленным в пненмоканале,Формирователь образован поверхностями, сопряженными между собой на вертикальной оси пневмоканала и нисходящими от этой оси к стенкам пневмоканала. Формирователь и пневмоканалв горизонтальном сечении имеютформу соосных друг другу окружностей,при этом он выполняется в виде конуса или параболоида,Пневмоканал в поперечном сеченииимеет Форму прямоугольника, а Формирователь в этом случае имеет Формупризмы, продольная плоскость симметрии которой расположенав вертикальной осевой плоскости пневмоканала,перпендикулярной окнам 5 ввода сыпу"чего материала и вывода 6 грубыхфракций с поверхности слоя сыпучихматериалов, Окна 5 вывода расположе-.ны в стенках пневмоканала оппозитнодруг другу. Призма выполнена с торцовым скосом, наклонным к стенке пневмоканала с окном ввода сыпучего материала, Между стенками пневмоканала и основанием формирователя образовано щелевое сопло вертикальной продувки слоя сыпучегс материала, 11 елевое сопло 7 может быть кольцевымпо всей длине окружности внутреннейстенки пневмоканала, расположенныммежду наклонными гранями призмы исоответствующими им стенкам пневмоканала (поз,8, Фиг,4,6,7,8 и 9),Между торцовым скосом призмы и стенкой пневмоканала с окном 5 образова 5но дополнительное щелевое сопло 9.Пневмоканал в верхней части сообщенс системой аспирации через патрубок10. В пневмоканале под Формирователем с зазором 11 с его основанием уста новлена нижняя торцовая стенка 12 с зазором 11 сообщена система подводагаза к щелевому соплу. Формировательснабжен сопряженным с его основанием обтекателем 13 в форме усеченного конуса, обращенного меньшим основанием к нижней торцовой стенке пневмоканала и образующего зазор с ней,при этом система подвода газа кщелевому соплу выполнена в виде патрубка 14, соосного вертикальной осипневмоканала и сообщенного с зазором 11,Формирователь и обтекатель выполнены полыми, их внутренние полости 25сообщены между собой, В меньшем основании обтекателя выполнены сквозныеотверстия 15, равномерно расположенные вокруг вертикальной оси пневмоканала, а система подвода газа к щелевому соплу - в форме диффузора 16,соосного вертикальной,оси пневмоканала, сообщенного с внутренней полостью Формирователя и обращенноговыходным отверстием к вершине формирователя.Призма Формирователя также полаяи имеет открытое основание. Между основанием призмы и стенкой 12 повсей высоте зазора установлены воздухораспределительные пластины 17,равномерно перфорированные,.сопряженные с ребрами сопряжения Йаклонныхграней призмы и основания по всейих длине и наклонные от этих реберк вертикальной оси пневмоканала,Вертикальные перегородки 18 установлены между ребрами сопряжения наклонных граней призмы и нижней торцовой стенкой пневмоканала и делятпространство под формирователем наразобщенные полости, каждая из которых индивидуально сообщена с патрубками 19 с системой подвода газа кщелевому соплу,В щелевых соплах установлены горизонтальные перегородки с трубчатыми вертикальными струеформирующиминасадками 20,.равномерно распределенными по длине горизонтальных перегородокГаз через патрубки 14 или 19 подается в щелевые сопла 7 и в видеплоской (кольцевой) струи поступаетв слой сыпучего материала, псевдоожижая его.Материал поступает в слой черезокно 5, которое расположено в нижней части пневмоканала 1 под щелевым соплом 7, что обеспечивает самостабилизацию поступления материалана процесс сепарации.Мелкая (легкая) фракция материалаудаляется из пневмоканала через патрубок 10,Отсепарированный материал удаляется из пневмоканала 1 через окно 6,Испытания предлагаемого способапроводили в лабораторных условиях,Измельченные материалы: уголь АШ,термоантрацит, литейный кокс, графит,речной песок, сварочный флюс, стекло были рассеяны на "Ротапе" на отдельные фракции: 2500 - 1600, 1600 -800, 800 - 500, 500 - 315, 315200, 200 - 160, 160 - 100, 100 - 63,63 - 50, 50 - 0 мкм.Затем для указанных материаловдля каждой Фракции определялись критические гидродинамические режимы -минимальная скорость истечения восходящих периферийных плоских струй,обеспечивающих максимальную кратность циркуляции в слоевом пространстве, (ритические скорости псевдоожижения определялись в цилиндрическом аппарате кипящего слоя сизвестными плоскими перфорированными решетками.Результаты исследований, выраженные через гидродинамическийпараметр Я, характеризующий отношение минимальной скорости истеченияпериферийных струй И, ожижающегоагента к критической скорости псевдоожижения 1 обеспечивающие цель иэобретения - повышение эффективности извлечения мелкозернистого материала по граничному эквивалентному зерну путем создания оптимального гидродинамического режима псевдоожижения для процесса сепарации, представлены в таблице, Гидродинамический параметр Ыряссчитьснянся дпя эквивалентного диаметра д , равного среднеярифме тиче ской величине гр аничных размеров исследованных Фракцийраксс 1 минэкю 2 1389880тикяльгсссйс гггсевггогсягсагг, сосбшенный верхней частью с системой аспирации, Формирователь вертикального поперечного сечения слоя сыпучего материала в пневмокяняле, щелевое сопло вертикальной ггродувки слоя сьспучего материала, образованное между стенками пневмоканяла и основанием формироваТаким образом, процесс интенсивной циркуляции, определяющий эффективность классификации, зависит от диаметра частиц, формы и состояния их поверхностей и в меньшей мере от 10 Формула изобретения 1, Способ классификации сыпучих материалов, включающий формирование слоя сыпучих материалов с вертикальным сечением в Форме прямоугольного треугольника, катет которого образован верхней границей слоя сыпучих материалов, продувку слоя восходящим35 газовым потоком через вершину угла, образованного боковыми поверхностями сформированного слоя по всей его вершине, отсос прошедпгего через слой сьптучего материала газа с мелкими фракциями, одновременную подачу исходного сыпучего материала в нижнюю часть сформированного слоя и отвод грубых Фракций с верхней границы слоями о т л и ч я го щ и и с я тем, 45 что, с цельго повышения качества клас. сификации сьгггучего материала с эквивалентным диаметром фракций 2100- 80 мкм и насыпной плотностью 800 1640 кг/м за счет образования рациональной структуры газоматериального50 потока по высоте сформированного слоя, продувку осуществляют при начальной скорости газа в струе, превышающей критическую скорость псевдоожижения сыпучего материала в 16250 раз.2, Устройство для классификации сыпучих материалов, вклгочающее верих плотности.15Исследование влияния отнонсения скорости истечения струй к критической скорости псевдоожижения, обеспечивающего максимапьную эффективность процесса классификации в широком диапа зоне, показывает, что величина изменяется в пределах 16-250 единиц в диапазоне крупности Фракций материала 2100-80 мкм при насыпной плотности в пределах 1640-800 кг/м теля, окна ввода сыпучего материала в нижнюю часть сггоя сьптучих материалов и вывода грубых фракций с поверхности этого слоя, выполненные в стенках пневмоканала оппозитно друг другу систему подвода газа к щелевому соплу, о т л и ч а го щ е е с я тем, что Формирователь образован поверхностями, сопряженными между собой на вертикальной оси пневмоканала и нисходящими от этой оси к стенкампневмоканала,3, Устройство по п,1, о т л ич а ю щ е е с я тем, что пневмоканал и формирователь в горизонтальном сечении имеет Форму соосных одна другой .окружностей, а щелевое сопло расположено по всей длине окружности внутренней поверхности пневмоканяла,Устройство по п.3, о т л и ч аю щ е е с я тем, что формировательвыполнен в форме конуса,5, Устройство по п,3, о т л и -ч а ю щ е е с я тем, что Формирователь выполнен в Форме пяраболоида,6, Устройство по п.2, о т л и ч аю щ е е с я тем, что пневмоканал впоперечном сечении имеет Форму прямоугольника, а Формирователь выпол -нен в Форме призмы, продольная плоскость симметрии которой расположенав вертикальной осевой плоскости пневмоканала, перпендикулярной окнам ввода сыпучего материала и вывода грубых Фракций, при этом щелевое соплообразовано между наклонными гранямипризмы и соответствующими им стенками пневмоканала. 7, Устройство по п,б, о т л и ч а и щ е е с я тем, что призма выполнена с торцовым скосом, наклонным к стенке пневмоканала с окном ввода сыпучего материала и образующим с этой стенкой дополнительное щелевое сопло.8, Устройство по п., о т л и ч аю щ е е с я тем, что гисевмокянял снабжен нижней торцовой стенкой,1389880 Гидродцнамический параметр И для фракций исследованных материалов, мкм Материал 1600- 800- 500- 315- 200- 160- 100 800 500 315 200 16000 6325001600 50 Уголь АШ 37 80 22 30 Термоантрацит 57 67 г О Литейнъй кокс 47 50 Графит Речной песок 20 35 Сварочный Флюс 22 Стекло расположенной с зазором с основаниемформир ователя, а си стема подводагаза к щелевому соплу сообщена сэтим зазором,9. Устройство по пп.3,4,5 и Я,о т л и ч а ю щ е е с я тем, чтоформирователь снабжен сопряженнымс его основанием обтекателем в форме усеченного конуса, обращенногоменьшим основанием к нижней торцовойстенке пневмоканала и образующегозазор с этой стенкой, а система подвода газа к щелевому соплу выполненав виде патрубка, соосного вертикальной оси пневмоканала и сообщенногос зазором между обтекателем и нижнейторцовой стенкой пневмоканала,10, Устройство по пп, 3,4,5 и 8о т л и ч а ю щ е е с я тем, что Формирователь и обтекатель выполнены полыми, их внутренние полости сообщены между собой, в меньшем основанииобтекателя выполнены сквозные отверс -тия, равномерно расположенные вокругвертикальной оси пневмоканала, а система подвода газа к щелевому соплувыполнена в Форме диффузора, соосного вертикальной оси пневмоканала,сообщенного с внутренней полостьюформирователя и обращенного выходнымотверстием к вершине Формирователя.11.Устройство по пп, 6 и 7, о тл и ч а ю щ е е с я тем, что оно снабжено равномерно церфорцровацыми воздухораспрепелцтельцыми ластиамц, установленными между нижней торцовой 5стенкой пневмокацала и основаиемпризмы по всей высоте зазора междуними, сопряженцъвщ с ребрами сопряжения наклонных граней ц основанияпризмы по всей их длине и наклоннымиот этих ребер к вертикальной осипневмоканала12, Устройство по ,6, о т л ич а ю щ е е с я тем, что призма Формирователя выполцеца полой с откры 15 тым основанием13. Устройство по и, 11, о т л ич а ю щ е е с я тем, что оно снабжено вертикальными перегородками, уста -новленнъми между ребрами сопряжения20 наклонных граней призмы и нижнейторцовой стенкой пневмоканала и делящими пространство под формирователемна разобщенные полости, при этомкаждая разобщенная полость индивиду 25 ально сообщена с системой подводагаза к щелевому соплу,14, Устройство по п,10 - 12,отличающееся тем, чтооно снабжено установленными в щеле 30 вых соплах горизонтальными перегородками с трубчатыми вертикальнымиструеформирующими насадками, равномерно распределенными по длине горизонтальных перегородок,110 140 200 250 65 85 120 130 180 85 100 1 О 130 140 53 56 58 60 65 50 60 70 75 100 28 35 40 48 55 30 35 40 45 47 531 389880 5 ОГ,7 Составитель О.ПоповРедактор Л.Зайцева Техред Л.Сердюкоьатеи1 ектор Г,Решетни аказ 1614/ Тираж 569 Подписнударственного комитета СССРизобретений и открытийа, Ж, Раушская наб д, 4/5 НИИПИ по дела35, Моск ои твенно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проект