RU2193928C2 - Gravitational method and apparatus for classifying powder materials - Google Patents
Gravitational method and apparatus for classifying powder materials Download PDFInfo
- Publication number
- RU2193928C2 RU2193928C2 RU2000133094/03A RU2000133094A RU2193928C2 RU 2193928 C2 RU2193928 C2 RU 2193928C2 RU 2000133094/03 A RU2000133094/03 A RU 2000133094/03A RU 2000133094 A RU2000133094 A RU 2000133094A RU 2193928 C2 RU2193928 C2 RU 2193928C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- shaft
- air flow
- air
- nozzle
- additional
- Prior art date
Links
- 239000000463 material Substances 0.000 title claims abstract description 45
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 21
- 239000000843 powder Substances 0.000 title claims abstract description 12
- 238000000926 separation method Methods 0.000 claims abstract description 37
- 239000002245 particle Substances 0.000 claims abstract description 31
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 claims abstract description 5
- 230000005484 gravity Effects 0.000 claims description 6
- 239000007858 starting material Substances 0.000 claims description 2
- 239000002994 raw material Substances 0.000 claims 1
- 230000000630 rising effect Effects 0.000 claims 1
- 238000010276 construction Methods 0.000 abstract description 4
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract description 4
- 238000007599 discharging Methods 0.000 abstract 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract 1
- 238000005272 metallurgy Methods 0.000 abstract 1
- 230000033001 locomotion Effects 0.000 description 8
- 230000033228 biological regulation Effects 0.000 description 4
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 4
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 4
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 3
- 239000012254 powdered material Substances 0.000 description 2
- 238000009825 accumulation Methods 0.000 description 1
- 239000012736 aqueous medium Substances 0.000 description 1
- 230000006378 damage Effects 0.000 description 1
- 238000013016 damping Methods 0.000 description 1
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 description 1
- 230000002349 favourable effect Effects 0.000 description 1
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 1
- 230000003993 interaction Effects 0.000 description 1
- 239000002609 medium Substances 0.000 description 1
- 239000011860 particles by size Substances 0.000 description 1
- 239000012071 phase Substances 0.000 description 1
- 230000000704 physical effect Effects 0.000 description 1
- 230000008092 positive effect Effects 0.000 description 1
- 239000007790 solid phase Substances 0.000 description 1
- 230000005514 two-phase flow Effects 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Combined Means For Separation Of Solids (AREA)
Abstract
Description
Группа изобретений относится к области разделения порошковых материалов с помощью газовых или воздушных потоков с использованием силы гравитации и может быть использована в химической, строительной, металлургической и многих других отраслях, где применяются дисперсные материалы. The group of inventions relates to the field of separation of powder materials using gas or air flows using gravity and can be used in chemical, construction, metallurgical and many other industries where dispersed materials are used.
Высокие технологические или потребительские свойства порошков во многих случаях могут быть обеспечены лишь в результате их разделения на классы по размеру частиц. High technological or consumer properties of powders in many cases can be achieved only as a result of their separation into classes according to particle size.
Существуют прямые методы разделения частиц по размеру с применением эталонов (ячеек сита), которые обеспечивают достаточно высокую степень разделения. Однако в промышленности более распространены косвенные методы, основанные на применении водного или воздушного потока, преимуществом которых является высокая производительность. There are direct methods for separating particles by size using standards (sieve cells), which provide a fairly high degree of separation. However, indirect methods based on the use of water or air flow are more common in industry, the advantage of which is high productivity.
Одним из распространенных методов классификации дисперсных материалов является гравитационный метод с использованием воздуха или другого газа в качестве несущей среды. Такие методы особенно пригодны для разделения порошков, которые при смачивании изменяют свои физические свойства и не могут быть подвергнуты обработке в водной среде. One of the common methods for classifying dispersed materials is the gravitational method using air or another gas as a carrier medium. Such methods are particularly suitable for the separation of powders, which, when wetted, change their physical properties and cannot be processed in an aqueous medium.
Из уровня техники известны пневматические способы и устройства для разделения порошкообразных материалов по крупности частиц с использованием гравитационной силы при помощи классификаторов каскадного типа. The prior art pneumatic methods and devices for separating powder materials by particle size using gravitational force using cascade classifiers.
Один из таких методов реализован в устройстве "Гравитационный классификатор" (Авт. св. СССР 1281313, В 07 В 4/02, опубл. 07.01.87). В данном техническом решении разделение порошкообразного материала происходит в вертикальной шахте равного по высоте сечения, на внутренних стенках которой укреплены, расположенные каскадно, пересыпные полки с упругими элементами. Через патрубок в нижней части шахты подается газ, движущийся к верхнему патрубку. Исходный материал, поступающий через патрубок, расположенный в средней по высоте части шахты, подхватывается восходящим потоком газа. При этом мелкие частицы движутся вместе с потоком газа вверх и отводятся через верхний патрубок, а крупные частицы движутся вниз и отводятся через предназначенный для них патрубок в нижней части шахты. One of these methods is implemented in the device "Gravity classifier" (Aut. St. USSR 1281313, 07 07 4/02, publ. 07.01.87). In this technical solution, the separation of the powdered material occurs in a vertical shaft of equal cross-sectional height, on the inner walls of which are cascaded, overflow shelves with elastic elements. Through the pipe in the lower part of the shaft gas is supplied, moving to the upper pipe. The source material entering through a pipe located in the middle-high part of the shaft is picked up by an upward flow of gas. In this case, small particles move together with the gas flow up and are discharged through the upper pipe, and large particles move down and are discharged through the pipe designed for them in the lower part of the shaft.
Между пересыпными полками образуется вихревое движение газа и материала, происходит рассредоточение частиц материала и соответствующая их сортировка. A swirling movement of gas and material is formed between the bulk regiments, the particles of the material are dispersed and their sorting occurs.
На восходящее движение воздуха накладывается крупномасштабное вихревое движение, что способствует дезагломерации частиц благодаря их частому взаимному столкновению и при ударах о стенки шахты. Установка пересыпных полок в виде каскада обеспечивает многократное дублирование процесса и способствует усреднению взаимодействия газовой и твердой фаз во времени. A large-scale vortex motion is superimposed on the upward air movement, which contributes to the deagglomeration of particles due to their frequent mutual collision and during impacts on the walls of the mine. The installation of overflow shelves in the form of a cascade provides multiple duplication of the process and helps to average the interaction of gas and solid phases over time.
Однако процесс разделения здесь не является оптимальным, т.к. скорость воздуха постоянна по высоте, условия разделения в верхней и нижней частях шахты одинаковы. However, the separation process here is not optimal, because air speed is constant in height, the separation conditions in the upper and lower parts of the shaft are the same.
Другим известным решением, в котором используется каскадный принцип классификации, является способ, реализованный в пневматическом классификаторе (Авт. св. СССР 1338900, В 07 В 4/02, опубл. 23.09.87). В этом изобретении описан классификатор, в котором шахта имеет конусообразную форму. Изменение поперечного сечения шахты по высоте создает дополнительные условия для изменения скорости движения воздуха и ее регулирования: скорость плавно уменьшается снизу вверх. В данной конструкции используется специальная трапецеидальная форма пересыпных полок, которая, по утверждению авторов, способствует более качественному разделению фракции по сравнению с гладкими полками. Another well-known solution that uses the cascading classification principle is a method implemented in a pneumatic classifier (Avt. St. USSR 1338900, B 07 B 4/02, publ. 23.09.87). In this invention, a classifier is described in which the shaft is conical in shape. Changing the cross section of the shaft in height creates additional conditions for changing the speed of air movement and its regulation: the speed gradually decreases from the bottom up. In this design, a special trapezoidal shape of the overflow shelves is used, which, according to the authors, contributes to a better separation of the fraction compared to smooth shelves.
Описанное техническое решение также имеет ряд недостатков, которые не позволяют значительно повысить качество классификации дисперсных материалов. Регулирование скорости воздушного потока в рассматриваемой конструкции производится за счет геометрической формы шахты. С другой стороны, ее геометрическая форма определяет условия пересыпания частиц с полки на полку, способствует образованию вихрей и формированию оптимального профиля скоростей в пространстве между полками. Значительное изменение формы шахты (угла наклона) привело бы к нарушению этих условий, например, за счет образования свободного пространства в центре шахты и сквозного движения воздуха по этому пространству с проскоком частиц. The described technical solution also has a number of disadvantages that do not significantly improve the quality of classification of dispersed materials. The regulation of the air flow rate in the considered structure is due to the geometrical shape of the shaft. On the other hand, its geometric shape determines the conditions for pouring particles from shelf to shelf, contributes to the formation of vortices and the formation of an optimal velocity profile in the space between the shelves. A significant change in the shape of the shaft (angle of inclination) would lead to a violation of these conditions, for example, due to the formation of free space in the center of the shaft and through air movement through this space with the passage of particles.
Значительное увеличение угла наклона стенок привело бы к залеганию частиц порошка на полках из-за уменьшения угла, образуемого поверхностью полок с горизонтальной плоскостью, либо к уменьшению дополнительного (меньшего) угла между стенкой и полкой и затуханию вихревого движения в пространстве между нижней поверхностью полки и стенкой шахты. A significant increase in the angle of inclination of the walls would lead to the occurrence of powder particles on the shelves due to a decrease in the angle formed by the surface of the shelves with a horizontal plane, or to a decrease in the additional (smaller) angle between the wall and the shelf and the damping of the vortex motion in the space between the lower surface of the shelf and the wall mine.
Кроме того, геометрическая форма шахты задает постоянное соотношение между скоростью воздуха в нижней и верхней частях шахты и поэтому отсутствует возможность оперативного регулирования этого соотношения в случае изменения состава исходного порошка или при изменении требований к дисперсному составу продуктов разделения. In addition, the geometrical shape of the mine sets a constant relationship between the air velocity in the lower and upper parts of the mine, and therefore there is no possibility of operational regulation of this ratio in case of changes in the composition of the initial powder or when changing the requirements for the dispersed composition of separation products.
Таким образом, возможности регулирования процесса классификации с целью повышения эффективности разделения за счет геометрической формы шахты ограничены. Thus, the possibilities of regulating the classification process in order to increase the separation efficiency due to the geometric shape of the mine are limited.
В данном изобретении достигается эффективность разделения φ = 70% при концентрации материала в зоне сепарации μ = 2,3 кг/м3. Описанное выше техническое решение, как наиболее близкое по способу и конструкции того же назначения, можно принять за прототип предлагаемой группы изобретений как способа, так и устройства.In the present invention, separation efficiency of φ = 70% is achieved at a material concentration in the separation zone of μ = 2.3 kg / m 3 . The technical solution described above, which is closest in method and design for the same purpose, can be taken as a prototype of the proposed group of inventions of both the method and the device.
Задачей изобретений является повышение качества классификации порошкообразного материала за счет дополнительного регулирования скорости воздуха в рабочем пространстве классификаторов каскадного типа, шахта которых может быть выполненной как равного, так и переменного по высоте сечения. The objective of the invention is to improve the classification of powdered material due to the additional regulation of air velocity in the working space of cascade type classifiers, the shaft of which can be made of equal or variable cross-sectional height.
Единый технический результат при осуществлении группы изобретений, заключающийся в повышении эффективности разделения частиц, достигается при создании определенного поля скоростей воздушного потока путем изменения расхода потока и его осредненной по сечению скорости как по объему, так и по направлению. A single technical result in the implementation of the group of inventions, which consists in increasing the efficiency of particle separation, is achieved by creating a certain field of air flow velocities by changing the flow rate and its velocity averaged over the cross section both in volume and in direction.
Поставленная задача решается следующим образом. The problem is solved as follows.
Гравитационный способ классификации порошковых материалов заключается в том, что в замкнутое пространство вертикальной шахты подают исходный материал, снизу подают воздух или другой газ, улавливают мелкую фракцию через верхнюю часть шахты, а крупную фракцию - через нижнюю, при этом в потоке воздуха, смешанным с сепарируемым материалом, создают возмущения с помощью внутренних конструктивных элементов, расположенных в виде каскада по стенкам шахты, например, в виде пересыпных полок, при этом скорость подачи воздуха регулируется в соответствии с определенным граничным размером частиц. Способ отличается от прототипа тем, что в нем обеспечивают дополнительное регулирование скорости воздуха в зоне сепарации путем отвода 0,3-0,8 части воздушного потока, смешанного с разделяемым материалом, от зоны сепарации с возвратом унесенного отводимым потоком материала к месту загрузки. The gravitational method for the classification of powder materials is that the source material is fed into the confined space of the vertical shaft, air or other gas is supplied from below, the fine fraction is collected through the upper part of the shaft, and the large fraction through the lower one, while in the air stream mixed with the separated material, create disturbances with the help of internal structural elements located in the form of a cascade along the walls of the shaft, for example, in the form of overfill shelves, while the air flow rate is adjusted accordingly quently with a particular particle size boundary. The method differs from the prototype in that it provides additional control of the air velocity in the separation zone by removing 0.3-0.8 parts of the air stream mixed with the material to be separated from the separation zone with the return of the material carried away by the exhaust stream to the loading point.
Отвод части воздушного потока от зоны сепарации целесообразно осуществлять вблизи и выше места загрузки исходного материала. The removal of part of the air flow from the separation zone is advisable to carry out near and above the place of loading of the source material.
Технический результат достигается за счет того, что отвод части воздушного потока от зоны сепарации приводит к образованию в объеме шахты двух зон с разными режимами: ниже места отвода части потока образуется зона с более интенсивным гидродинамическим режимом, а выше места отвода - зона с менее интенсивным гидродинамическим режимом движения фаз. Такое разделение объема шахты способствует выделению мелких частиц преимущественно в верхней части шахты, а крупных - в нижней, что обеспечивает более высокую эффективность процесса разделения. The technical result is achieved due to the fact that the removal of part of the air flow from the separation zone leads to the formation of two zones with different modes in the shaft volume: a zone with a more intensive hydrodynamic regime is formed below the place of removal of a part of the flow, and a zone with a less intensive hydrodynamic is formed above the place of discharge phase motion mode. This separation of the shaft volume contributes to the separation of small particles mainly in the upper part of the shaft, and large particles in the lower one, which ensures a higher efficiency of the separation process.
Подача материла в зону с интенсивным режимом способствует быстрому рассредоточению частиц. Поэтому патрубок для отвода части потока должен быть расположен выше патрубка для подачи исходного материала. The supply of material to the zone with an intensive mode contributes to the rapid dispersal of particles. Therefore, the pipe for the removal of part of the stream should be located above the pipe for feeding the source material.
Установка патрубка для отвода части потока ближе к патрубку подачи исходного материала обеспечивает более равный объем зон с большей и меньшей скоростью потока в шахте. При этом гранулометрический состав исходного материала и материала, унесенного отводимым потоком и возвращаемого с помощью дополнительного осадителя к месту дозировки, практически одинаков. Installing a nozzle to divert part of the stream closer to the source material supply nozzle provides a more equal volume of zones with a higher and lower flow rate in the mine. Moreover, the particle size distribution of the starting material and the material carried away by the diverted stream and returned with the help of an additional precipitant to the place of dosage is almost the same.
В противном случае (например, при установке патрубка для отвода части потока ближе к верхней части шахты) положительный эффект снижается ввиду того, что практически выделенные мелкие частицы из верхней части шахты возвращаются к месту дозировки. Otherwise (for example, when installing a nozzle to divert part of the flow closer to the top of the shaft), the positive effect is reduced due to the fact that practically selected small particles from the top of the shaft return to the dosage site.
Диапазон значений доли отводимого потока является оптимальным в указанных пределах, т.к. уменьшение доли отводимого потока ниже 0,3 от основного потока не внесет существенных изменений в процесс разделения, а увеличение доли отводимого потока выше 0,8 от основного потока может ухудшить эффективность разделения ввиду роста вероятности попадания мелких частиц в крупный продукт, что является следствием увеличения доли мелких частиц, возвращенных к месту дозировки, и приближения их тем самым к месту вывода крупной фракции. The range of values of the share of the diverted stream is optimal within the specified limits, because a decrease in the fraction of the diverted stream below 0.3 from the main stream will not significantly change the separation process, and an increase in the fraction of the diverted stream above 0.8 from the main stream may deteriorate the efficiency of separation due to the increased probability of small particles entering the large product, which is a consequence of the increase in the fraction small particles returned to the place of dosage, and thereby approaching them to the place of withdrawal of a large fraction.
При этом указанный технический результат достигается без изменения геометрической формы шахты, которая может быть как постоянного, так и переменного по высоте сечения. Изменение потока путем отвода его части в пределах 0,3-0,8 от основного дает дополнительную возможность регулирования условий разделения при изменяющемся гранулометрическом составе исходного материала или при изменяющихся требованиях к дисперсному составу продуктов разделения. Moreover, the specified technical result is achieved without changing the geometric shape of the mine, which can be either constant or variable in height of the section. Changing the flow by removing part of it within 0.3-0.8 from the main one gives an additional opportunity to control the separation conditions with a changing particle size distribution of the source material or with changing requirements for the dispersed composition of the separation products.
Способ реализуется в гравитационном классификаторе, за прототип которого принято устройство по Авт. св. 1338900. The method is implemented in the gravitational classifier, the prototype of which is a device according to Auth. St. 1338900.
Гравитационный классификатор содержит вертикальную шахту, на внутренних стенках которой размещены в виде каскада наклонные пересыпные полки. В средней части шахты по ее высоте находится патрубок для подачи исходного материала, соединенный с бункером-дозатором и далее с приводом. В нижней части шахты расположены патрубок подвода воздуха, соединенный с регулятором расхода воздуха, и патрубок вывода крупной фракции, соединенный с бункером сбора крупного продукта. В верхней части шахты находится патрубок вывода мелкой фракции, соединенный через уловитель с бункером сбора мелкого продукта. The gravity classifier contains a vertical shaft, on the inner walls of which inclined overflow shelves are placed in the form of a cascade. In the middle part of the mine, by its height, there is a pipe for supplying the source material, connected to the metering hopper and further to the drive. At the bottom of the shaft are an air supply pipe connected to an air flow regulator and a large fraction outlet pipe connected to a large product collection hopper. In the upper part of the mine there is a small fraction outlet pipe connected through a trap to a small product collection hopper.
Устройство дополнительно содержит патрубок для отвода части воздушного потока из шахты, который через дополнительный уловитель соединен с бункером-дозатором исходного материала и через регулятор дополнительного отвода части воздушного потока с фильтром и воздуходувкой. The device further comprises a pipe for removing part of the air flow from the shaft, which is connected through an additional trap to a feed hopper of the source material and through a regulator for additional removal of a part of the air flow with a filter and a blower.
Причем дополнительный патрубок отвода воздушного потока расположен над местом загрузки в шахту исходного материала, как правило, над пересыпной полкой, расположенной непосредственно над патрубком подачи исходного материала. Moreover, an additional outlet pipe of the air flow is located above the place of loading into the shaft of the source material, as a rule, above the overflow shelf, located directly above the supply pipe of the source material.
Такое расположение дополнительного патрубка обеспечивает разбиение шахты по высоте на две примерно равные части, отличающиеся условиями разделения материала. При этом исходный материал при входе в шахту оказывается в зоне с более высокой скоростью воздуха, что способствует быстрому рассредоточению частиц. Кроме того, разбиение шахты на зоны с разными режимами обеспечивает повышение вероятности выхода мелких частиц через верхний, а крупных - через нижний патрубок. Such an arrangement of the additional nozzle ensures that the shaft is divided in height into two approximately equal parts that differ in the conditions for the separation of the material. In this case, the source material at the entrance to the mine is in the area with a higher air velocity, which contributes to the rapid dispersion of particles. In addition, dividing the mine into zones with different modes increases the likelihood of the release of small particles through the upper, and large - through the lower pipe.
Изобретения иллюстрируются чертежами. На фиг.1 изображена конструкция гравитационного классификатора, где: 1 - вертикальная шахта; 2 - пересыпные наклонные полки, расположенные по высоте шахты в виде каскада и закрепленные на ее внутренних стенках; 3 - патрубок подачи исходного материала, соединенный с бункером-дозатором 4 и приводом 5; 6 - патрубок для подачи воздуха, соединенный с регулятором расхода воздуха; 7, 8 - патрубок для вывода крупной фракции, соединенный с бункером 9 для сбора крупного продукта; 10 - патрубок для вывода мелкой фракции, соединенной через уловитель 11 с бункером 12 для сбора мелкого продукта; 13 - дополнительный патрубок для отвода части воздушного потока, соединенный через дополнительный уловитель 14 и регулятор 15 с фильтром 16 и воздуходувкой 17. При этом фильтр 16 соединен также с уловителем 11. Патрубок 3 для подачи исходного материала расположен в боковой части шахты ближе к середине по вертикали, патрубок 13 расположен над пересыпной полкой 18, находящейся непосредственно над патрубком 3, патрубок 8 вывода крупной фракции расположен в нижней части шахты 1, а патрубок 10 для вывода мелкой фракции расположен в верхней части шахты 1. The invention is illustrated by drawings. Figure 1 shows the design of the gravitational classifier, where: 1 - a vertical shaft; 2 - overflow inclined shelves located along the height of the shaft in the form of a cascade and mounted on its inner walls; 3 - pipe supply of the source material connected to the hopper-dispenser 4 and the drive 5; 6 - pipe for air supply connected to the air flow regulator; 7, 8 - pipe for the withdrawal of a large fraction, connected to the hopper 9 for collecting a large product; 10 - pipe for outputting a fine fraction connected through a trap 11 with a hopper 12 for collecting small product; 13 - an additional pipe for removing part of the air flow, connected through an additional trap 14 and regulator 15 with a filter 16 and a blower 17. In this case, the filter 16 is also connected to a trap 11. A pipe 3 for supplying the source material is located in the side of the shaft closer to the middle along vertically, the pipe 13 is located above the overflow shelf 18 located directly above the pipe 3, the coarse fraction outlet pipe 8 is located in the lower part of the shaft 1, and the pipe 10 for the small fraction withdrawal is located in the upper part of the shaft 1.
На фиг. 2 изображена зависимость эффективности φ разделения частиц по крупности от доли χ отводимого потока, где горизонтальная пунктирная линия показана условно для сравнения с прототипом (φ = 0,7). In FIG. 2 shows the dependence of the efficiency φ of particle separation by size on the fraction χ of the extracted flow, where the horizontal dashed line is shown conditionally for comparison with the prototype (φ = 0.7).
Процесс классификации происходит следующим образом. Исходный материал загружают в рабочее пространство шахты 1 через патрубок 3 при помощи бункера-дозатора 4 и привода 5. Благодаря воздуходувке 17 в шахту 1 через патрубок 6 подается воздух, расход которого регулируется регулятором расхода воздуха 7, выполненным, например, в виде заслонки. При движении двухфазного потока часть материала относится к стенкам шахты 1 и возвращается в зону сепарации посредством пересыпных полок 2. Двигаясь от полки к полке, материал фракционируется: крупный опускается в нижнюю часть шахты 1 и поступает через патрубок 8 в бункер 9 для накопления, а мелкая фракция уносится воздушным потоком вверх и через патрубок 10 поступает в бункер 12. Уловитель 11 служит для очистки воздуха перед выбросом в атмосферу, чему способствует также фильтр 16. Уловитель 11, а также уловитель 14 могут быть выполнены в виде циклонов. Через дополнительный патрубок 13 производят отвод части воздушного потока, в котором находятся частицы обрабатываемого материала. Унесенный отводимым потоком материал попадает в дополнительный уловитель 14 частиц и возвращается через бункер-дозатор 4 в шахту 1. Регулирование расхода воздуха по высоте шахты путем отвода его части через дополнительный патрубок 13 создает благоприятные условия для эффективного разделения. The classification process is as follows. The source material is loaded into the working space of the shaft 1 through the pipe 3 using the hopper 4 and the drive 5. Thanks to the blower 17, air is supplied to the shaft 1 through the pipe 6, the flow rate of which is regulated by an air flow regulator 7, made, for example, in the form of a damper. When two-phase flow moves, part of the material belongs to the walls of the shaft 1 and returns to the separation zone by means of overflow shelves 2. Moving from the shelf to the shelf, the material is fractionated: large falls into the lower part of the shaft 1 and enters through the pipe 8 into the hopper 9 for accumulation, and small the fraction is carried upward by air and through the pipe 10 enters the hopper 12. The trap 11 is used to clean the air before being discharged into the atmosphere, which is also facilitated by the filter 16. The trap 11, as well as the trap 14 can be made in the form of a cycle new Through an additional nozzle 13, a part of the air flow is removed, in which particles of the processed material are located. The material carried away by the exhaust stream enters the additional particle trap 14 and returns through the hopper 4 to the shaft 1. The air flow rate adjustment along the shaft height by removing part of it through the additional pipe 13 creates favorable conditions for effective separation.
Общий расход воздуха и его доля, отводимая через патрубок 13, регулируется регуляторами 7 и 14, которые могут быть выполнены в виде заслонок. Через патрубок 13 отводится 0,3-0,8 части подаваемого воздуха, при этом в нижней части шахты (ниже патрубка 13) скорость воздуха несколько выше, а в верхней части (выше патрубка 13) несколько ниже скорости витания частиц граничного размера. The total air flow and its share, discharged through the pipe 13, is regulated by regulators 7 and 14, which can be made in the form of dampers. 0.3-0.8 parts of the supplied air is discharged through the nozzle 13, while in the lower part of the shaft (below the nozzle 13) the air speed is slightly higher, and in the upper part (above the nozzle 13) slightly lower than the speed of the soaring of particles of boundary size.
Крупные частицы, попадая в зону сепарации шахты, расположенную выше патрубка 13, благодаря меньшей скорости воздуха под действием силы гравитации теряют вертикальную скорость, вероятность движения вверх для них снижается. Через нижнюю часть шахты до места отвода части потока проходит весь подаваемый воздух и его скорость в этой зоне выше. Это приводит к более интенсивной вихревой циркуляции потока между полками и разрушению агломератов. После рассредоточения мелкие частицы увлекаются воздухом в вертикальном направлении. Large particles falling into the separation zone of the mine, located above the nozzle 13, due to the lower air velocity due to gravity lose their vertical speed, the probability of upward movement for them is reduced. Through the lower part of the shaft to the place of removal of part of the flow passes all the supplied air and its speed in this zone is higher. This leads to a more intense vortex circulation of the flow between the shelves and the destruction of agglomerates. After dispersal, small particles are carried away by air in the vertical direction.
При увеличении доли χ отводимого через патрубок 13 потока от 0 до 0,3 существенного повышения эффективности не наблюдается (см.фиг.2). Дальнейшее повышение параметра χ приводит к заметному росту эффективности и достигает максимума при значении χ = 0,8. Дальнейшее увеличение доли отводимого потока, как видно из фиг. 2, приводит к ухудшению условий разделения. Стремление величины параметра χ к 1 означает поворот всего потока в сторону нижней границы и выход через нее всех частиц. Поэтому указанный диапазон изменения доли отводимого потока в пределах от 0,3 до 0,8 является оптимальным. With an increase in the proportion χ of the flow discharged through the pipe 13 from 0 to 0.3, a significant increase in efficiency is not observed (see Fig. 2). A further increase in the χ parameter leads to a noticeable increase in efficiency and reaches a maximum at χ = 0.8. A further increase in the flow rate, as can be seen from FIG. 2 leads to worsening separation conditions. The tendency of the parameter χ to 1 means the rotation of the entire flow towards the lower boundary and the exit of all particles through it. Therefore, the specified range of variation of the share of the diverted flow in the range from 0.3 to 0.8 is optimal.
При изменении доли отводимого потока в указанных пределах эффективность классификации составляет 80-89%. When changing the share of the diverted flow within the specified limits, the classification efficiency is 80-89%.
Изобретение может быть использовано в строительной, химической, металлургической промышленности для разделения порошковых материалов с размером частиц в пределах от 50 до 3000 мкм. The invention can be used in the construction, chemical, metallurgical industries for the separation of powder materials with particle sizes ranging from 50 to 3000 microns.
Вышеизложенные сведения подтверждают, что заявляемые способ и устройство как группа разнообъектных изобретений, предназначенных для осуществления одного в другом, образуют единый изобретательский замысел. The above information confirms that the claimed method and device as a group of diverse inventions intended to be implemented in one another, form a single inventive concept.
Claims (4)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2000133094/03A RU2193928C2 (en) | 2000-12-22 | 2000-12-22 | Gravitational method and apparatus for classifying powder materials |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2000133094/03A RU2193928C2 (en) | 2000-12-22 | 2000-12-22 | Gravitational method and apparatus for classifying powder materials |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2193928C2 true RU2193928C2 (en) | 2002-12-10 |
| RU2000133094A RU2000133094A (en) | 2002-12-20 |
Family
ID=20244201
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2000133094/03A RU2193928C2 (en) | 2000-12-22 | 2000-12-22 | Gravitational method and apparatus for classifying powder materials |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2193928C2 (en) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2255061C2 (en) * | 2003-05-12 | 2005-06-27 | Сазонов Николай Алексеевич | Device for production of slaked lime |
| RU2325237C2 (en) * | 2005-04-19 | 2008-05-27 | Научно-производственное республиканское унитарное предприятие "НПО "Центр" | Air gravity separator |
| RU2737946C1 (en) * | 2020-06-01 | 2020-12-07 | Александр Борисович Липилин | Method for air classification of powder, granular, lump materials in a fluidized bed and device for its implementation |
| RU2845764C1 (en) * | 2025-04-07 | 2025-08-25 | федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Ивановский государственный энергетический университет имени В.И. Ленина" (ИГЭУ) | Coal preparation system for boilers with fluidized bed |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB1432722A (en) * | 1973-01-29 | 1976-04-22 | Fives Cail Babcock | Installations for the sorting of solid particles |
| SU1338900A1 (en) * | 1986-03-24 | 1987-09-23 | Предприятие П/Я А-7125 | Pneumatic classifier |
| RU2004354C1 (en) * | 1991-02-05 | 1993-12-15 | Олег Львович Черных | Air classifier |
| EP0779109A1 (en) * | 1995-12-13 | 1997-06-18 | Beloit Technologies, Inc. | Low velocity air density separator |
| RU2132242C1 (en) * | 1998-03-17 | 1999-06-27 | Акционерное общество открытого типа "Всероссийский алюминиево-магниевый институт" | Method and installation for aerodynamically separating metal powders |
-
2000
- 2000-12-22 RU RU2000133094/03A patent/RU2193928C2/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB1432722A (en) * | 1973-01-29 | 1976-04-22 | Fives Cail Babcock | Installations for the sorting of solid particles |
| SU1338900A1 (en) * | 1986-03-24 | 1987-09-23 | Предприятие П/Я А-7125 | Pneumatic classifier |
| RU2004354C1 (en) * | 1991-02-05 | 1993-12-15 | Олег Львович Черных | Air classifier |
| EP0779109A1 (en) * | 1995-12-13 | 1997-06-18 | Beloit Technologies, Inc. | Low velocity air density separator |
| RU2132242C1 (en) * | 1998-03-17 | 1999-06-27 | Акционерное общество открытого типа "Всероссийский алюминиево-магниевый институт" | Method and installation for aerodynamically separating metal powders |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2255061C2 (en) * | 2003-05-12 | 2005-06-27 | Сазонов Николай Алексеевич | Device for production of slaked lime |
| RU2325237C2 (en) * | 2005-04-19 | 2008-05-27 | Научно-производственное республиканское унитарное предприятие "НПО "Центр" | Air gravity separator |
| RU2737946C1 (en) * | 2020-06-01 | 2020-12-07 | Александр Борисович Липилин | Method for air classification of powder, granular, lump materials in a fluidized bed and device for its implementation |
| RU2845764C1 (en) * | 2025-04-07 | 2025-08-25 | федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Ивановский государственный энергетический университет имени В.И. Ленина" (ИГЭУ) | Coal preparation system for boilers with fluidized bed |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Shapiro et al. | Air classification of solid particles: a review | |
| US3720314A (en) | Classifier for fine solids | |
| US4153541A (en) | Method and apparatus for the continuous centrifugal classifying of a continuous flow of particulate material in a deflected flow | |
| RU2513701C2 (en) | Centrifugal selective size grader of solid powders and method of its application | |
| RU2638068C1 (en) | Device and method of cleaning and fine sorting metallurgical wastes | |
| WO1988000861A1 (en) | Separation of mixtures in a wind tunnel | |
| JP5497443B2 (en) | Material particle size selection and / or drying equipment | |
| RU2132242C1 (en) | Method and installation for aerodynamically separating metal powders | |
| RU2193928C2 (en) | Gravitational method and apparatus for classifying powder materials | |
| RU2376081C1 (en) | Two-commodity air-gravity classifier | |
| CN103817075A (en) | Novel hydraulic classification two-section arc screen | |
| RU2241551C2 (en) | Pneumatic chamber-type separator | |
| EP4037845B1 (en) | Device for sorting powder particles | |
| RU2067500C1 (en) | Loose material inertial separator | |
| SU1755946A1 (en) | Pneumatic classifier | |
| RU2167005C2 (en) | Pneumatic separator | |
| SU1731294A1 (en) | Cascade classifier | |
| US5788083A (en) | Elbow/countercurrent classifier | |
| RU198127U1 (en) | HYDRODYNAMIC GRAVITATIONAL PNEUMATIC CLASSIFIER | |
| RU2842380C1 (en) | Classifier and classification method | |
| RU225353U1 (en) | Counterflow Fluidized Bed Jet Mill | |
| RU2737946C1 (en) | Method for air classification of powder, granular, lump materials in a fluidized bed and device for its implementation | |
| Zinurov et al. | Effect of slot height on efficiency of gas-solid multivortex separator with coaxial tubes | |
| RU2414969C1 (en) | Air two-product classifier | |
| AU592010B2 (en) | Separation of mixtures in a wind tunnel |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20041223 |