воздушный классификатор для разделения сыпучих материалов

Формула изобретения

Воздушный классификатор для разделения сыпучих материалов, включающий рабочую камеру с проницаемым для воздуха днищем, боковыми стенками, открытым разгрузочным торцом и перекрытием, приспособление для подачи воздуха, расположенное под днищем рабочей камеры, загрузочное приспособление, установленное над рабочей камерой, приемники продуктов разделения, расположенные у разгрузочного торца рабочей камеры, а также приспособление для изменения угла наклона рабочей камеры, отличающийся тем, что он дополнительно содержит камеру классификации с открытыми дном и приемным торцом, расположенную над приемниками продуктов разделения, и открытым приемным торцом сопряженную с открытым разгрузочным торцом рабочей камеры, боковые стенки которой выполнены вертикальными плоскими, а перекрытие рабочей камеры между верхним ребром открытого разгрузочного торца и противоположным ребром днища выполнено выпуклым криволинейным, ширина рабочей камеры на порядок меньше высоты разгрузочного торца, а высота - не менее длины рабочей камеры.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к устройствам по разделению сыпучих материалов по размерам, форме частиц и удельному весу с помощью воздушных потоков и может быть использовано в металлургической, строительной, химической, горно-обогатительной и других отраслях промышленности, связанных с использованием сыпучих материалов.

Известны воздушные классификаторы, например по а.с. СССР NN 1692677, 1643117, 1632510, 1505603, 1470359, 1445821. Эти устройства сложны, предназначены в основном для однородного материала и позволяют осуществить грубое разделение исходного материала на две-три фракции, они не обеспечивают возможность регулирования и получения конечного продукта в узком, заранее заданном диапазоне размеров или плотности.

Прототипом предлагаемого решения выбран воздушный классификатор (сепаратор) по а. с. СССР N 1685555. Этот воздушный классификатор содержит рабочую камеру (желоб) с проницаемым для воздуха днищем (например, из пористого материала), боковыми стенками (выпуклыми и криволинейными), открытым разгрузочным торцом и перекрытием (крышкой); приспособление для подачи воздуха, расположенное под рабочей камерой (желобом); загрузочное приспособление, установленное над рабочей камерой; приемники продуктов разделения, расположенные у разгрузочного торца рабочей камеры, а также приспособление для изменения угла наклона рабочей камеры.

Материал из загрузочного устройства подается на широкую часть желоба. Под действием сжатого воздуха, поступающего через пористое днище, материал псевдоожижается и перетекает к узкой части желоба, набирая высоту слоя, при этом материал расслаивается по крупности: более крупные фракции концентрируются в нижних слоях потока, а менее крупные - в верхних, затем фракции разгружаются в приемники. Для повышения точности разделения эти приемники должны быть достаточно узкими.

Следовательно, в известном решении осуществляется достаточно грубое разделение исходного продукта на две-три фракции.

Предлагаемый воздушный классификатор позволяет решить задачу разделения порошкообразных сухих материалов на большое число фракций или размеров с высокой точностью и обеспечить возможность регулирования диапазона разделения.

Предлагаемый воздушный классификатор, так же как и прототип, содержит рабочую камеру с проницаемым для воздуха днищем, боковыми стенками, открытым разгрузочным торцом и перекрытием, приспособление для подачи воздуха, расположенное под днищем рабочей камеры, загрузочное приспособление, установленное над рабочей камерой, приемники продуктов разделения, расположенные у разгрузочного торца рабочей камеры, а также приспособление для изменения угла наклона рабочей камеры.

Отличие состоит в том, что воздушный классификатор дополнительно содержит камеру классификации с открытыми дном и приемным торцом, расположенную над приемниками продуктов разделения и сопряженную открытым приемным торцом с открытым разгрузочным торцом рабочей камеры, боковые стенки которой выполнены вертикальными плоскими, а перекрытие рабочей камеры между верхним ребром открытого разгрузочного торца и противоположным ребром днища выполнено выпуклым криволинейным, ширина рабочей камеры на порядок меньше высоты разгрузочного торца, а высота - не менее длины рабочей камеры.

Технический результат, получаемый при осуществлении изобретения, достигается за счет использования совокупности всех признаков (как новых, так и известных) и состоит в том, что повышается точность разделения сыпучих материалов по размерам (форме, удельному весу) и увеличивается количество классов разделения.

На чертеже представлен предлагаемый воздушный классификатор, который содержит рабочую камеру 1 с проницаемым для воздуха днищем 2 вертикальными плоскими боковыми стенками 3; открытый разгрузочный торец 4, перекрытие 5, приспособление для подачи воздуха 6, расположенное под рабочей камерой 1, загрузочное приспособление 7, установленное над рабочей камерой 1, приемники продуктов разделения 8, расположенные у разгрузочного торца 4, приспособление для изменения угла наклона рабочей камеры 9, камеру классификации 10 с открытым дном и открытым приемным торцом 11, расположенную над приемниками продуктов разделения 8 и сопряженную открытым приемным торцом 11 с открытым разгрузочным торцом 4 рабочей камеры 1.

Днище 2 рабочей камеры 1 выполнено в конкретном примере в виде рамы 12 с сеткой. Рама 12 может быть выполнена сменной, чтобы устанавливать сетки (или пористый материал) различного номинала. Перекрытие 5 между верхним ребром открытого разгрузочного торца 4 и противоположным ребром днища 2 выполнено выпуклым криволинейным. Такая форма перекрытия и выполнение боковых стенок вертикальными плоскими при движении воздуха в рабочей камере 1 исключают возникновение турбулентных потоков.

Ширина рабочей камеры классификатора 1 выбирается на порядок меньше высоты разгрузочного торца 4, а высота - не менее длины рабочей камеры. Первым соотношением достигается создание кипящего слоя материала при минимальном расходе воздуха, а вторым - равномерный поворот смеси в горизонтальное направление.

Воздушный классификатор работает следующим образом. Воздух подается от приспособления для подачи воздуха 6 в рабочую камеру 1 через проницаемое днище 2, например, через раму 12 с сеткой.

Сухой сыпучий материал, предназначенный для разделения, подается через загрузочное приспособление 7 в рабочую камеру 1. Частицы сыпучего материала подхватываются воздушным потоком, и в рабочей камере 1 создается кипящий слой.

Криволинейное перекрытие 5 обеспечивает поворот потока воздуха с материалом в горизонтальное направление, причем потоки, движущиеся вдоль перекрытия и располагающиеся в верхней части разгрузочного торца 4, имеют гораздо большую скорость, чем у нижних потоков. Материал к моменту прохождения разгрузочного торца 4 распределяется в потоках таким образом, что более тяжелые (или неправильной формы) частицы располагались в нижних потоках и имели меньшую скорость, а более легкие (или правильной формы) имели большую скорость и увлекались верхними потоками. Воздушный поток в камере классификации 10 оформляется в виде шлейфа, где более тяжелые (крупные) частицы оседают в приемниках продуктов разделения 8 ближе к приемному торцу 11, а более легкие (мелкие) воздух относит дальше. Длина шлейфа может достигать 6 м, что позволяет установить точные границы разделения материала.

Настройка воздушного классификатора осуществляется изменением угла наклона рабочей камеры 1 и количеством воздуха, подаваемого в рабочую камеру. Сыпучий материал может разделяться (классифицироваться) по размеру, форме и удельному весу частиц.