[go: up one dir, main page]

RU2241551C2 - Pneumatic chamber-type separator - Google Patents

Pneumatic chamber-type separator Download PDF

Info

Publication number
RU2241551C2
RU2241551C2 RU2002123677/03A RU2002123677A RU2241551C2 RU 2241551 C2 RU2241551 C2 RU 2241551C2 RU 2002123677/03 A RU2002123677/03 A RU 2002123677/03A RU 2002123677 A RU2002123677 A RU 2002123677A RU 2241551 C2 RU2241551 C2 RU 2241551C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
chamber
particles
separation
cascade
sized
Prior art date
Application number
RU2002123677/03A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2002123677A (en
Inventor
О.М. Кнаус (RU)
О.М. Кнаус
М.О. Кнаус (RU)
М.О. Кнаус
Original Assignee
Кнаус Олег Михайлович
Кнаус Михаил Олегович
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Кнаус Олег Михайлович, Кнаус Михаил Олегович filed Critical Кнаус Олег Михайлович
Priority to RU2002123677/03A priority Critical patent/RU2241551C2/en
Publication of RU2002123677A publication Critical patent/RU2002123677A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2241551C2 publication Critical patent/RU2241551C2/en

Links

Images

Landscapes

  • Combined Means For Separation Of Solids (AREA)

Abstract

FIELD: mining and construction industry, agriculture and other branches of industry.
SUBSTANCE: separator has casing, dosing device, fan, inclined plate cascade, unloading devices for collecting of large-sized and fine fraction. Plate cascade is fixed in casing and positioned so that its inclination angle may be adjusted. Casing has preparing chamber and large-sized and fine particle separating chambers and is attached to carrier frame. Inclined plate cascade is positioned in preparing chamber, which is equipped with vibrator, shock-absorber and elastic collar for connection to large-sized particle separation chamber. Each plate of plate cascade is fixed at predetermined angle with respect to air flow. Large-sized and fine particle collecting devices are made in the form of replaceable pocket cassettes, which are fixed in bottoms of large-sized and fine particle separating chambers. Fine fraction separating chamber has increasing width of section transverse to air flow for reducing horizontal speed of medium flow.
EFFECT: wider operational capabilities and improved quality of material particle separation process.
4 dwg

Description

Изобретение может быть использовано в горнодобывающей, строительной промышленности, в сельском хозяйстве и других отраслях для сепарации сыпучих материалов по плотности, крупности, форме частиц.The invention can be used in the mining, construction industry, agriculture and other industries for the separation of bulk materials by density, size, particle shape.

Уровень техникиState of the art

Известны аппараты для сепарации сыпучих материалов в различных по направлениям потоках воздуха разнообразных конструкций.Known apparatus for the separation of bulk materials in different directions of air flows of various designs.

Далеким прототипом можно рассматривать известный в литературе камерный аппарат Бамаг /1/. Этот аппарат, предназначенный для отделения мелкозернистой от крупнозернистой фракции сыпучих материалов, имеет суживающуюся книзу камеру с двумя воронками, снабженными шнеками для удаления из него выпавшей пыли. В верхней части камера имеет щель, через которую подают воздух, и желоб для подачи исходного материала мимо названной щели.A distant prototype can be considered the well-known in the literature Bamag chamber apparatus / 1 /. This apparatus, designed to separate the fine-grained from the coarse-grained fraction of bulk materials, has a tapering chamber with two funnels equipped with augers to remove precipitated dust from it. In the upper part of the chamber there is a slot through which air is supplied, and a chute for supplying the source material past the named slot.

Способ разделения частиц исходного материала по крупности заключается в следующем: исходный материал питателем подается по желобу сверху вниз так, что, падая мимо упомянутой щели, через которую подают воздух с определенной скоростью и посредством которой отделяют сравнительно тонкие частицы от более крупных, мелкие частицы потоком воздуха выносятся в камеру, где они оседают и удаляются шнеком, а крупные обеспыленные частицы, падая мимо щели, удаляются из аппарата как готовый продукт.The method of separating the particles of the starting material by size is as follows: the starting material is fed from top to bottom by the feeder so that falling past the slit through which air is supplied at a certain speed and by means of which relatively thin particles are separated from larger, smaller particles by an air stream they are carried out into the chamber, where they settle and are removed by the screw, and large dedusted particles, falling past the slit, are removed from the apparatus as a finished product.

В данном аппарате разделение зерен материала по крупности производят только на две фракции по заданному размеру. Классификацию частиц на несколько фракций по узкой шкале в данном устройстве осуществлять невозможно. По причине конструктивных особенностей узлов, деталей и их взаимосвязей данного аппарата разделение частиц происходит в условиях сравнительно высокой турбулентности потоков, образования вихрей, что приводит к низкому КПД их разделения. А сепарацию по плотности частиц в аппаратах подобного типа при условии подготовки материала по коэффициенту равнопадаемости по данной причине вообще невозможно.In this apparatus, the separation of grains of material by size is carried out only into two fractions of a given size. It is impossible to classify particles into several fractions on a narrow scale in this device. Due to the design features of the nodes, parts and their interconnections of this apparatus, the separation of particles occurs under conditions of relatively high turbulence of flows, the formation of vortices, which leads to a low efficiency of their separation. And separation by particle density in devices of this type, provided that the material is prepared according to the equidivisibility coefficient, for this reason is generally impossible.

Наиболее близким техническим решением, которое принято за прототип, является воздушный камерный сепаратор (пневматический классификатор), включающий корпус, камеру классификации, дозатор, вентилятор, наклонный каскад плоскостей, закрепленный в поперечном сечении корпуса, установленный с возможностью регулирования угла его наклона, разгрузочные бункеры для сбора крупных, средних и мелких фракций /2/.The closest technical solution, which is taken as a prototype, is an air chamber separator (pneumatic classifier), which includes a housing, a classification chamber, a dispenser, a fan, an inclined cascade of planes, fixed in the cross section of the housing, installed with the possibility of adjusting the angle of its inclination, discharge bins for collection of large, medium and small fractions / 2 /.

На основании приведенных доводов и их экспериментальной проверки целью данного изобретения являлась разработка технических элементов /деталей узлов/, взаимодействие которых обеспечивало бы аэродинамическое условие процесса разделения частиц сепарируемого материала, максимально приближающееся к ламинарному режиму, и возможность его регулирования, а также создание возможности регулирования фракционирования сепарируемого материала по количеству и размерности выделяемых фракций за счет:Based on the above arguments and their experimental verification, the purpose of this invention was to develop technical elements / parts of nodes /, the interaction of which would provide an aerodynamic condition for the process of separation of particles of the separated material, as close as possible to the laminar regime, and the possibility of its regulation, as well as the creation of the ability to control the fractionation of the separated material by the number and dimension of the selected fractions due to:

1) уменьшения вертикальной составляющей скорости падения частиц при подаче материала в аппарат;1) reducing the vertical component of the rate of fall of particles when feeding material into the apparatus;

2) улучшения аэродинамических условий при встрече потока материала и потока воздуха;2) improvement of aerodynamic conditions when meeting the flow of material and air flow;

3) обеспечения равномерности потока материала в поперечном сечении аппарата и условий распределения частиц по их свойствам в процессе их разделения;3) ensuring the uniformity of the material flow in the cross section of the apparatus and the conditions for the distribution of particles according to their properties during their separation;

4) обеспечения сравнительно благоприятных условий перераспределения частиц по траекториям радения в зависимости от их масс в продольном сечении аппарата;4) providing relatively favorable conditions for the redistribution of particles along the trajectories of gladia, depending on their masses in the longitudinal section of the apparatus;

5) создания возможности фракционирования сепарируемого материала по количеству и равномерности фракций путем регулируемой дифференциации выделения осевших частиц в аппарате по его длине.5) creating the possibility of fractionation of the separated material according to the number and uniformity of fractions by adjustable differentiation of the allocation of settled particles in the apparatus along its length.

Это достигается тем, что в воздушном камерном сепараторе для сухой сепарации, включающем корпус, дозатор, вентилятор, наклонный каскад плоскостей, закрепленный в корпусе, установленный с возможностью регулирования угла его наклона, разгрузочные приспособления для сбора крупных и тонких фракций, корпус сепаратора закреплен на несущей раме и выполнен в виде подготовительной камеры, камер для сепарации крупных и тонких частиц материала, причем наклонный каскад плоскостей расположен в подготовительной камере, которая снабжена вибратором, амортизаторами и эластичным манжетом соединения с камерой сепарации крупных частиц материала. Каждая из плоскостей закреплена под определенным углом атаки к потоку воздуха, причем приспособления для сбора крупных и мелких частиц выполнены в виде сменных кассет карманов, установленных в днищах камер для сепарации крупных и тонких частиц материала, а камера сепарации мелкозернистых фракций выполнена с увеличивающейся шириной поперечного сечения в продольном направлении потока воздуха для уменьшения горизонтальной скорости потока среды.This is achieved by the fact that in an air chamber separator for dry separation, including a housing, a dispenser, a fan, an inclined cascade of planes fixed in the housing, installed with the possibility of adjusting the angle of its inclination, unloading devices for collecting large and thin fractions, the separator housing is mounted on a carrier the frame and is made in the form of a preparatory chamber, chambers for the separation of large and thin particles of material, and an inclined cascade of planes is located in the preparatory chamber, which is equipped with a vibrator, shock absorbers and an elastic cuff of the connection with the separation chamber of large particles of material. Each of the planes is fixed at a certain angle of attack to the air flow, and the devices for collecting large and small particles are made in the form of replaceable cartridge pockets installed in the bottoms of the chambers for separating large and fine particles of material, and the chamber for separating fine-grained fractions is made with an increasing cross-sectional width in the longitudinal direction of the air flow to reduce the horizontal flow rate of the medium.

Сущность изобретенияSUMMARY OF THE INVENTION

Целью изобретения являлось создание аппарата для разделения частиц сыпучих материалов по их свойствам /крупности, плотности, форме/, лишенного недостатков аналогов, для реализации известного способа: гравитационного разделения частиц по их массам при их падении в горизонтальном потоке воздуха, в результате которого частицы в процессе движения в зависимости от их масс приобретают разные траектории падения, перераспределяясь в пространстве, оседают на разном расстоянии от начала движения в зависимости от их свойств. Основными факторами, определяющими процесс разделения частиц, являются сила веса G=mg /где m - масса частицы, g - ускорение земного притяжения/ и сила, воспринимаемая частицей от горизонтальной струи воздуха, или его динамического давления, равная P=ψ d2c2Δ /где с - скорость струи воздуха, d - диаметр частицы, Δ - плотность воздуха, ψ - коэффициент сопротивления/, а направление равнодействующей этих сил выражается tg угла α с горизонтом:The aim of the invention was to create an apparatus for separating particles of bulk materials according to their properties / size, density, shape /, lacking the disadvantages of analogues, to implement the known method: gravitational separation of particles by their masses when they fall in a horizontal air stream, as a result of which the particles in the process movements depending on their masses acquire different fall trajectories, redistributing in space, settle at different distances from the beginning of movement, depending on their properties. The main factors determining the process of particle separation are the force of weight G = mg / where m is the mass of the particle, g is the acceleration of gravity / and the force perceived by the particle from a horizontal stream of air, or its dynamic pressure, is equal to P = ψ d 2 c 2 Δ / where c is the speed of the air stream, d is the particle diameter, Δ is the air density, ψ is the drag coefficient /, and the direction of the resultant of these forces is expressed by tg of the angle α with the horizon:

Figure 00000002
Figure 00000002

где δ - плотность частицы /см. фиг.1/.where δ is the particle density / cm. figure 1 /.

Отсюда видно, что при одинаковом удельном весе угол этот будет зависеть от их размера, т.е. угол α будет больше для крупных частиц;It can be seen from this that with the same specific gravity this angle will depend on their size, i.e. angle α will be larger for large particles;

поэтому более крупные зерна направляются по более крутой траектории вниз и быстро выходят из сферы действия потока воздуха, в то время как более мелкие зерна, двигаясь полого, дольше подвергаются действию струи и поэтому переносятся на большее расстояние, таким образом перераспределяются по длине аппарата соответственно их массам. Явления, происходящие в процессе движения частиц в аппаратах, работающих на данном принципе, в действительности значительно сложнее из-за вихрей, образующихся в потоке воздуха, и при падении более крупных частиц, скорость которых сравнительно велика: и чем больше эти скорости, тем больше турбулентность потоков и, как следствие, ухудшение процесса разделения частиц по их свойствам.therefore, larger grains are directed along a steeper trajectory downwards and quickly leave the sphere of action of the air flow, while smaller grains, moving hollow, are exposed to the jet longer and are therefore transferred to a greater distance, thus being redistributed along the length of the apparatus according to their masses . The phenomena that occur during the movement of particles in devices operating on this principle are actually much more complicated due to vortices formed in the air stream and when larger particles fall, the speed of which is comparatively high: and the higher these speeds, the greater the turbulence flows and, as a consequence, the deterioration of the process of separation of particles according to their properties.

Из аэродинамики известно, что вихревое движение возникает при определенном режиме струи, характеризуемом параметром Рейнольдса:From aerodynamics it is known that vortex motion occurs at a certain jet regime, characterized by the Reynolds parameter:

Figure 00000003
Figure 00000003

/V - скорость потока воздуха, d диаметр шарообразной частицы, Δ - плотность среды /воздуха/, μ - коэффициент вязкости/. Отсюда видно, что при постоянных значениях d, Δ , μ турбулентность наступает после определенного критического значения скорости потока или падения частицы, и чем меньше эти скорости, тем лучше для процесса, однако до определенного оптимального значения, в противном случае процесс разделения частиц прекратится./ V is the air flow velocity, d is the diameter of the spherical particle, Δ is the density of the medium / air /, μ is the viscosity coefficient /. This shows that at constant values of d, Δ, μ, turbulence occurs after a certain critical value of the flow velocity or particle fall, and the lower these velocities, the better for the process, however, to a certain optimal value, otherwise the particle separation process will stop.

Изобретение направлено на повышение качества разделения частиц по их свойствам.The invention is aimed at improving the quality of separation of particles according to their properties.

С точки зрения аэродинамики аппараты рассматриваемого прототипа имеют существенные недостатки, из-за которых показатели их работы по качеству /степени точности/ разделения частиц по их свойствам желают быть лучше.From the point of view of aerodynamics, the devices of the prototype under consideration have significant shortcomings, because of which their performance indicators in terms of quality / degree of accuracy / separation of particles by their properties wish to be better.

Перечисленные цели изобретения направлены на:The listed objectives of the invention are aimed at:

1) уменьшение вертикальной составляющей скорости падения частиц при подаче их в аппарат путем разделения общей высоты падения в аппарате на "п" отрезков посредством каскада плоскостей, расположенных под углом, подобно наклонной лестницы /отличительный признак/, что в несколько раз сокращает скорость движения сепарируемого материала сверху вниз и увеличивает время взаимодействия потоков воздуха и материала и значительно снижает турбулентность.1) reduction of the vertical component of the particle’s fall velocity when feeding them into the apparatus by dividing the total fall height in the apparatus into “n” segments by means of a cascade of planes located at an angle like an inclined staircase / hallmark /, which reduces the speed of the separated material by several times from top to bottom and increases the time of interaction of air and material flows and significantly reduces turbulence.

Целесообразность и полезность включения данного элемента в устройство аппарата подтверждается простым расчетом на примере движения частицы, изображенного на фиг.1.The feasibility and usefulness of the inclusion of this element in the apparatus of the apparatus is confirmed by simple calculation on the example of the movement of the particles depicted in figure 1.

Скорость падения частицы в аппарате из точки А начала в точку В конец падения равна, как известно, V=V0+gt,The rate of fall of a particle in the apparatus from point A of the beginning to point B, the end of the fall is, as is known, V = V 0 + gt,

где V0 - начальная скорость падения, равная 0 м/сек;where V 0 is the initial fall velocity equal to 0 m / s;

g - ускорение земного притяжения, м/сек2;g - acceleration of gravity, m / s 2 ;

t - время падения, сек.t - fall time, sec.

Обозначим общую высоту падения Н и для простоты расчета примем равной 1 м.Let us denote the total height of the fall H and for simplicity of calculation we take equal to 1 m.

Известно, что при свободном паденииIt is known that with free fall

Figure 00000004
,
Figure 00000004
,

отсюда найдем время паденияfrom here we find the fall time

Figure 00000005
.
Figure 00000005
.

Так как принято нами Н=1 м /высота сепаратора/, то время падения частицы в аппарате равноSince we adopted H = 1 m / separator height /, the particle fall time in the apparatus is

Figure 00000006
Figure 00000006

Предположим, что каскад имеет 10 плоскостей, который делит высоту аппарата на 10 равных отрезков, т.е. Н=10 h,Assume that the cascade has 10 planes, which divides the height of the apparatus into 10 equal segments, i.e. H = 10 h

где h - высота между ступенями каскада, м:where h is the height between the steps of the cascade, m:

Figure 00000007
Figure 00000007

Определим время падения частицы на отрезке с высоты hLet us determine the time of a particle’s incidence on a segment from a height h

Figure 00000008
Figure 00000009
Figure 00000008
Figure 00000009

Общее время падения частицы из точки А в точку В с каскадом из 10 плоскостей составитThe total time of a particle to fall from point A to point B with a cascade of 10 planes is

tk=0,142· 10=1,42 сек, т.e.t k = 0.14210 = 1.42 sec, i.e.

Figure 00000010
Figure 00000010

раза больше, чем без каскада /положительный результат/.times more than without the cascade / positive result /.

Средняя скорость падения частицы с уровня А на уровень В без каскада равнаThe average particle fall rate from level A to level B without a cascade is

Figure 00000011
Figure 00000011

а с каскадом (Vк):and with a cascade (Vк):

Figure 00000012
т.е.
Figure 00000012
those.

Figure 00000013
Figure 00000013

раза меньше, чем без каскада /положительный результат/.times less than without a cascade / positive result /.

Таким образом, включение каскада плоскостей в три паза сокращает среднюю скорость падения частиц, что, соответственно, уменьшает образование вихрей /турбулентность/ и в три раза увеличивает время взаимодействия потока воздуха и материала, что значительно улучшает условия разделения частиц.Thus, the inclusion of a cascade of planes in three grooves reduces the average particle fall rate, which, accordingly, reduces the formation of vortices / turbulence / and increases the interaction time of the air flow with the material by a factor of three, which significantly improves the conditions for separation of particles.

Кроме того, скорость движения сепарируемого материала по каскаду плоскостей зависит от угла его наклона: чем меньше уклон, тем меньше скорость движения материала по каскаду вниз и наоборот. Поэтому использование этого фактора для улучшения условий процесса сепарации и его регулирования является целесообразным, для чего в конструкцию аппарата включены элементы регулирования угла наклона каскада /фиг.2/, /отличительный признак/, который зависит от механических свойств сепарируемого материала и заданного аэродинамического процесса;In addition, the speed of the separated material along the cascade of planes depends on the angle of its inclination: the smaller the slope, the lower the speed of the material along the cascade down and vice versa. Therefore, the use of this factor to improve the conditions of the separation process and its regulation is advisable, for which the design of the apparatus includes elements for adjusting the angle of inclination of the cascade / Fig.2/, / distinguishing feature /, which depends on the mechanical properties of the separated material and a given aerodynamic process;

2) улучшение аэродинамических условий при встрече потоков материала и воздуха посредством придания каждой плоскости каскада в поперечном сечении обтекаемой формы /отличительный признак/, подобно крылу самолета, что также снижает вероятность образования вихревого движения потока, нарушающего закономерное перераспределение частиц по их свойствам /массе, форме/.2) improving the aerodynamic conditions when meeting the flows of material and air by giving each plane of the cascade in the cross section a streamlined shape / distinctive feature /, like an airplane wing, which also reduces the likelihood of vortex flow formation that violates the regular redistribution of particles according to their properties / mass, shape /.

Целесообразность этой конструкции очевидна;The usefulness of this design is obvious;

3) улучшение условий процесса за счет обеспечения равномерности потока сепарируемого материала на плоскостях каскада и между ними, для чего в совокупность технических элементов вводится вибратор /отличительный признак/.3) improving the process conditions by ensuring the uniformity of the flow of separated material on the planes of the cascade and between them, for which a vibrator is introduced into the set of technical elements /.

Перечисленные элементы по своим функциональным взаимосвязям и по характеру динамики их работы - дозатор, каскад плоскостей, вибратор - монтируются в одном блоке, названном подготовительной камерой;The listed elements, in terms of their functional relationships and the nature of the dynamics of their work — a dispenser, a cascade of planes, a vibrator — are mounted in one unit called the preparatory chamber;

4) улучшение аэродинамических условий процесса перераспределения частиц по своим траекториям падения в продольном сечении аппарата соответственно их массам и форме для сравнительно грубозернистых фракций - сепаратор снабжен камерой грубозернистых фракций, имеющей в нижней части карманы для выделения соответствующих фракций /отличительный признак/;4) improving the aerodynamic conditions of the process of redistributing particles along their paths of incidence in the longitudinal section of the apparatus according to their masses and shape for relatively coarse-grained fractions - the separator is equipped with a coarse-grained fractions chamber with pockets in the lower part to highlight the corresponding fractions / distinguishing feature /;

5) учитывая, что по мере движения частиц с потоком воздуха вдоль аппарата сравнительно крупные частицы быстро выпадают из потока, и остаются мелкие, крупность которых с увеличением пути их движения уменьшается, и для их осаждения необходимо соответствующее изменение скоростного режима потока. Скоростной режим, как известно, характеризуется значением параметра Рейнольдса5) taking into account that, as particles move with an air stream along the apparatus, relatively large particles quickly fall out of the stream, and small particles remain, the size of which decreases with an increase in the path of their movement, and for their deposition, a corresponding change in the velocity regime of the flow is necessary. The speed regime, as is known, is characterized by the value of the Reynolds parameter

Figure 00000014
Figure 00000014

где V - скорость потока, м/сек, обратно пропорциональная площади сечения канала, м - диаметр канала, Δ - плотность среды /воздуха/, μ - коэффициент вязкости воздуха.where V is the flow velocity, m / s, inversely proportional to the cross-sectional area of the channel, m is the diameter of the channel, Δ is the density of the medium / air /, μ is the coefficient of viscosity of air.

Преобразуя выражение Re применительно к условиям движения воздуха в сепараторе, получимTransforming the expression Re as applied to the conditions of air movement in the separator, we obtain

Figure 00000015
,
Figure 00000015
,

где Q - расход воздуха, м3/сек, Δ - плотность воздуха, равная 1,293 кг/м3, 1 - ширина камеры, м, μ - вязкость среды. Отсюда - уменьшение значения показателя Re должно идти по направлению потока воздуха в аппарате. Из вышеприведенного выражения Re это возможно осуществить путем изменения величины l - ширины камеры. Поэтому в конструкцию сепаратора включена камера для сепарации тонких фракций с переменным поперечным сечением /отличительный признак/. Приведенные доводы по показателю Re подтверждают целесообразность включения данного элемента в устройство сепаратора;where Q is the air flow, m 3 / s, Δ is the air density equal to 1.293 kg / m 3 , 1 is the width of the chamber, m, μ is the viscosity of the medium. Hence, a decrease in the value of the Re indicator should go in the direction of the air flow in the apparatus. From the above expression Re, this can be done by changing the value of l - the width of the chamber. Therefore, in the design of the separator is included a chamber for separating fine fractions with a variable cross-section / hallmark /. The above arguments on the Re indicator confirm the advisability of including this element in the separator device;

6) создание возможности расширения количества выделяемых фракций, их размерности и регулирования этих величин - в конструкцию сепаратора включено устройство дифференциации осевших частиц по его длине, состоящее из кассет, снабженных карманами, которые заменяются в зависимости от требований к сепарации /отличительный признак/.6) creating the possibility of expanding the number of separated fractions, their size and regulating these values - the separator design includes a device for the differentiation of settled particles along its length, consisting of cartridges equipped with pockets, which are replaced depending on the requirements for separation / distinguishing feature /.

Изобретение поясняется чертежами.The invention is illustrated by drawings.

Фиг.1 - схема движения частиц сепарируемого материала в подготовительной камере при свободном падении в горизонтальном потоке воздуха без каскада плоскостей и с каскадом. Фиг.2 - камерный сепаратор, вид сбоку. Фиг.3 - камерный сепаратор, вид спереди. Фиг.4 - камерный сепаратор, вид сверху.Figure 1 is a diagram of the movement of particles of the separated material in the preparatory chamber with free fall in a horizontal air stream without a cascade of planes and with a cascade. Figure 2 - chamber separator, side view. Figure 3 - chamber separator, front view. Figure 4 - chamber separator, top view.

Осуществление изобретенияThe implementation of the invention

На опорной раме 1 /фиг.3, 4, 5/ установлены по меньшей мере три камеры: 2 - подготовительная камера, 3 - камера крупнозернистых фракций, а 4 - камера тонкозернистых реакций.At least three chambers are installed on the support frame 1 / Fig. 3, 4, 5 /: 2 — a preparatory chamber, 3 — a coarse-grained fraction chamber, and 4 — a fine-grained reaction chamber.

Подготовительная камера 2 снабжена дозатором 5 для равномерной дозировки сепарируемого материала в камеру, каскадом 6 обтекаемых плоскостей 7 с целью снижения средней скорости падения материала и увеличения времени взаимодействия потоков воздуха и сепарируемого материала.The preparatory chamber 2 is equipped with a dispenser 5 for uniform dispensing of the separated material into the chamber, with a cascade of 6 streamlined planes 7 in order to reduce the average fall rate of the material and increase the interaction time of the air flows and the separated material.

С целью регулирования угла наклона каскада 6, от которого зависит скорость движения сепарируемого материала сверху вниз, последний закреплен в камере посредством шарнира 8 и снабжен фиксатором его положения 9. Угол наклона β подбирают экспериментально применительно к свойствам материала.In order to regulate the angle of inclination of the cascade 6, on which the speed of separation of the separated material depends from top to bottom, the latter is fixed in the chamber by means of a hinge 8 and is equipped with a latch for its position 9. The angle of inclination β is selected experimentally in relation to the material properties.

С целью равномерного распределения материала по поперечному сечению камеры и движения частиц по плоскостям каскада камера снабжена вибратором 10 и амортизаторами 11. Для предотвращения передачи вибраций последующим камерам соединена с камерой крупнозернистых фракций 3 посредством эластичного манжета 12.In order to evenly distribute the material over the cross section of the chamber and the movement of particles along the planes of the cascade, the chamber is equipped with a vibrator 10 and shock absorbers 11. To prevent transmission of vibrations to subsequent chambers, it is connected to the coarse-grained fraction chamber 3 by means of an elastic cuff 12.

Камера разделения крупнозернистых фракций 3 имеет одинаковое поперечное сечение по всей длине для выделения крупнозернистых фракций, количество которых может быть любое, по необходимости, снабжена в нижней части кассетой карманов 13.The separation chamber of coarse fractions 3 has the same cross section along the entire length to isolate coarse fractions, the number of which can be any, if necessary, is provided in the lower part of the pocket cartridge 13.

Камера тонкозернистых фракций 4 с целью изменения динамического режима потока воздуха соответственно крупности осаждаемых частиц имеет в продольном направлении потока воздуха увеличивающееся поперечное сечение за счет ширины камеры и, аналогично, предыдущей камере, для выделения тонкозернистых фракций снабжена кассетой карманов 14 и люком 15 для ее зачистки и соединена с вентилятором для создания потока воздуха и его очистки от сверхтонкой пыли, которые на чертежах не показаны как не являющиеся элементами изобретения.The chamber of fine-grained fractions 4, in order to change the dynamic air flow regime, respectively, of the size of the deposited particles, has an increasing cross section in the longitudinal direction of the air flow due to the width of the chamber and, similarly, the previous chamber, is equipped with a pocket cartridge 14 and a hatch 15 for stripping it and connected to a fan to create an air stream and clean it from ultrafine dust, which are not shown in the drawings as being not elements of the invention.

Согласно поставленной задаче при разработке изобретения, которая заключалась в создании конструкции сепаратора с сравнительно высокими технологическими показателями разделения частиц сепарируемых материалов по их свойствам, иными словами, с целью повышения КПД разделения по одному из свойств частиц /крупности, плотности, форме/, в сравнении с аналогичными, за счет улучшения аэродинамических условий процесса сепарации путем включения в конструкцию аппарата новых конструктивных элементов, отличающихся и по форме и по своим функциональным взаимосвязям. Цель, как показали испытания модели, достигнута.According to the task in the development of the invention, which was to create a separator design with relatively high technological parameters for separating particles of separated materials according to their properties, in other words, in order to increase the separation efficiency for one of the particle properties / particle size, density, shape /, in comparison with similar, by improving the aerodynamic conditions of the separation process by incorporating new structural elements into the apparatus design that differ in both form and function nym relationships. The goal, as the model tests showed, is achieved.

Процесс сепарации в данном изобретении осуществляется по известному способу, который кратко можно характеризовать как разделение /или классификацию/ твердых частиц по их крупности или плотности, при условии соблюдения коэффициента равнопадаемости, по форме, например при сепарации слюдянистых, асбестовых руд и др., при свободном их падении в горизонтальном потоке воздуха.The separation process in this invention is carried out by a known method, which can be briefly characterized as the separation / or classification / of solid particles by their particle size or density, provided that the coefficient of equidivisibility is observed, in shape, for example, in the separation of mica, asbestos ores, etc., with free their falling in a horizontal stream of air.

Практически процесс сепарации осуществляется следующим образом. Устанавливают кассеты карманов 13, 14 в камеры крупнозернистой и тонкозернистой фракций с соответствующими количествами карманов заданному количеству фракций. Набор кассет имеется в комплекте сепаратора. Пускают в работу вентилятор, устанавливают заданную скорость воздушного потока в подготовительной камере 2 /например, 3 м/сек/ посредством дросселя и прибора, изменяющего скоростной напор потока воздуха. Пускают вибратор 10, затем дозатор 5, который подает в сепаратор материал в заданном количестве в единицу времени.In practice, the separation process is as follows. Set the cartridge pockets 13, 14 in the chambers of coarse-grained and fine-grained fractions with the corresponding number of pockets of a given number of fractions. A set of cassettes is included in the separator kit. The fan is put into operation, a predetermined air flow rate is set in the preparatory chamber 2 / for example, 3 m / s / by means of a throttle and a device that changes the speed pressure of the air flow. A vibrator 10 is launched, then a dispenser 5, which delivers a predetermined quantity of material to the separator per unit time.

Частицы материала под воздействием вибрирующих плоскостей 7 каскада 6 равномерно распределяются на них по ширине и высоте /монослоем/ и, притормаживаясь, падают с плоскости на плоскость каскада, одновременно подвергаясь воздействию горизонтального потока воздуха на каждом участке падения, который изменяет траекторию падения частиц соответственно их массам, в результате чего происходит их разделение по крупности, если частицы имеют одинаковую плотность, по плотности, если они имеют одинаковую крупность, или по форме. При этом частицы перераспределяются так, что в начале сепаратора выпадают тяжелые частицы, уменьшаясь по своим массам к концу аппарата. Фракционирование упавших частиц осуществляется посредством кассет карманов 13, 14.Particles of the material under the influence of the vibrating planes 7 of the cascade 6 are evenly distributed over them in width and height / monolayer / and, when braked, fall from the plane onto the plane of the cascade, while being exposed to a horizontal air flow in each section of the fall, which changes the path of the particles according to their masses As a result of which they are separated by size, if the particles have the same density, by density, if they have the same size, or by shape. In this case, the particles are redistributed so that heavy particles fall out at the beginning of the separator, decreasing in their masses towards the end of the apparatus. Fractionation of fallen particles is carried out by means of cassette pockets 13, 14.

После сепарации фракционирование материала посредством кассет карманов может изменяться путем объединения фракций в различных комбинациях в зависимости от требований, предъявляемых к грансоставу готового продукта.After separation, the fractionation of material by means of pocket cartridges can be changed by combining fractions in various combinations depending on the requirements for the granular composition of the finished product.

Библиографические данныеBibliographic data

1. Лященко П.В., проф. Гравитационные методы обогащения. М.: ОНТИ, 1935, с.313-317.1. Lyashchenko P.V., prof. Gravity enrichment methods. M .: ONTI, 1935, p. 313-317.

2. Справочник по обогащению руд. Т.1. М.: Недра, 1972, с.272.2. Handbook of ore dressing. T.1. M .: Nedra, 1972, p.272.

3. SU 1459736 Al, B 07 B 4/08, 23.02.1989, 4 с.3. SU 1459736 Al, B 07 B 4/08, 02.23.1989, 4 s.

Claims (1)

Воздушный камерный сепаратор для сухой сепарации, включающий корпус, дозатор, вентилятор, наклонный каскад плоскостей, закрепленный в корпусе, установленный с возможностью регулирования угла его наклона, разгрузочные приспособления для сбора крупных и тонких фракций, отличающийся тем, что корпус закреплен на несущей раме и выполнен в виде подготовительной камеры, камер для сепарации крупных и тонких частиц материала, причем наклонный каскад плоскостей расположен в подготовительной камере, которая снабжена вибратором, амортизаторами и эластичным манжетом соединения с камерой сепарации крупных частиц материала, каждая из плоскостей закреплена под определенным углом атаки к потоку воздуха, причем приспособления для сбора крупных и мелких частиц выполнены в виде сменных кассет карманов, установленных в днищах камер для сепарации крупных и тонких частиц материала, а камера сепарации мелкозернистых фракций выполнена с увеличивающейся шириной поперечного сечения в продольном направлении потока воздуха для уменьшения горизонтальной скорости потока среды.An air chamber separator for dry separation, comprising a housing, a dispenser, a fan, an inclined cascade of planes fixed in the housing, mounted with the possibility of adjusting the angle of its inclination, unloading devices for collecting large and thin fractions, characterized in that the housing is mounted on a supporting frame and made in the form of a preparatory chamber, chambers for the separation of large and thin particles of material, and an inclined cascade of planes is located in the preparatory chamber, which is equipped with a vibrator, shock absorbers and elastic cuff of the connection with the separation chamber of large particles of material, each of the planes is fixed at a certain angle of attack to the air flow, and devices for collecting large and small particles are made in the form of removable cartridge pockets installed in the bottoms of the chambers for the separation of large and thin particles of material, and the camera for the separation of fine fractions is made with an increasing width of the cross section in the longitudinal direction of the air flow to reduce the horizontal flow rate of the medium.
RU2002123677/03A 2002-09-06 2002-09-06 Pneumatic chamber-type separator RU2241551C2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2002123677/03A RU2241551C2 (en) 2002-09-06 2002-09-06 Pneumatic chamber-type separator

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2002123677/03A RU2241551C2 (en) 2002-09-06 2002-09-06 Pneumatic chamber-type separator

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2002123677A RU2002123677A (en) 2004-03-20
RU2241551C2 true RU2241551C2 (en) 2004-12-10

Family

ID=34387155

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2002123677/03A RU2241551C2 (en) 2002-09-06 2002-09-06 Pneumatic chamber-type separator

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2241551C2 (en)

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2295398C1 (en) * 2005-09-22 2007-03-20 Злобин Михаил Николаевич Chamber-type air separator
RU2302911C1 (en) * 2006-01-10 2007-07-20 Михаил Николаевич Злобин Chamber-type air separator
RU2307714C1 (en) * 2006-03-06 2007-10-10 Михаил Николаевич Злобин Loose material chamber-type air separator
RU2382683C1 (en) * 2008-12-23 2010-02-27 Валерий Владимирович Рудаков Method of mineral dressing
RU2387490C1 (en) * 2008-12-25 2010-04-27 Борис Порфирьевич Липский Pneumatic separator
RU2676789C1 (en) * 2018-01-10 2019-01-11 Владимир Степанович Сухин Method of separation of bulk mixture in a flow environment and device for its implementation

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU1238811A1 (en) * 1984-06-22 1986-06-23 Сибирский ордена Трудового Красного Знамени металлургический институт им.Серго Орджоникидзе Installation for separating loose materials
SU1459736A1 (en) * 1986-11-13 1989-02-23 Ф.П.Спиваков, В.И.Бродский, А.Г.Брайковский, А.С.Курдюмов, Б.Б.Отовчиц и Д.Н.Димитров Air classifier
RU2010624C1 (en) * 1991-04-19 1994-04-15 Анатолий Кузьмич Бровцын Aerodynamic device for drying and cleaning loose materials
DE19751627A1 (en) * 1997-11-21 1999-05-27 Werner Dr Ing Neu Separator for materials of different densities from heterogeneous mixtures
RU2185254C2 (en) * 2000-10-17 2002-07-20 Курский государственный технический университет Cascade pneumatic classifier

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU1238811A1 (en) * 1984-06-22 1986-06-23 Сибирский ордена Трудового Красного Знамени металлургический институт им.Серго Орджоникидзе Installation for separating loose materials
SU1459736A1 (en) * 1986-11-13 1989-02-23 Ф.П.Спиваков, В.И.Бродский, А.Г.Брайковский, А.С.Курдюмов, Б.Б.Отовчиц и Д.Н.Димитров Air classifier
RU2010624C1 (en) * 1991-04-19 1994-04-15 Анатолий Кузьмич Бровцын Aerodynamic device for drying and cleaning loose materials
DE19751627A1 (en) * 1997-11-21 1999-05-27 Werner Dr Ing Neu Separator for materials of different densities from heterogeneous mixtures
RU2185254C2 (en) * 2000-10-17 2002-07-20 Курский государственный технический университет Cascade pneumatic classifier

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2295398C1 (en) * 2005-09-22 2007-03-20 Злобин Михаил Николаевич Chamber-type air separator
RU2302911C1 (en) * 2006-01-10 2007-07-20 Михаил Николаевич Злобин Chamber-type air separator
RU2307714C1 (en) * 2006-03-06 2007-10-10 Михаил Николаевич Злобин Loose material chamber-type air separator
RU2382683C1 (en) * 2008-12-23 2010-02-27 Валерий Владимирович Рудаков Method of mineral dressing
RU2387490C1 (en) * 2008-12-25 2010-04-27 Борис Порфирьевич Липский Pneumatic separator
RU2676789C1 (en) * 2018-01-10 2019-01-11 Владимир Степанович Сухин Method of separation of bulk mixture in a flow environment and device for its implementation

Also Published As

Publication number Publication date
RU2002123677A (en) 2004-03-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Shapiro et al. Air classification of solid particles: a review
CN102300647B (en) Device for selective granulometric separation of solid powdery materials using centrifugal action, and method for using such device
WO2020164241A1 (en) Gravity separation apparatus and method for coarse coal slime
RU2241551C2 (en) Pneumatic chamber-type separator
JP2016539791A (en) Metallurgical waste fine particle purification advanced sizing device and metallurgical waste fine particle purification advanced sizing method
EP0478280A2 (en) Small particle separator
Yang et al. Dry beneficiation of fine coal using planar air jets
US20020117428A1 (en) Mechanism for granular separation
RU2376081C1 (en) Two-commodity air-gravity classifier
JPS63500439A (en) Equipment for sizing particles between 20 and 300 microns
CA2420306C (en) Apparatus for sorting wood chips in separate fractions
RU2758810C1 (en) Method for isolating fine particles from bulk material
US2973862A (en) Process and apparatus for fractionating solid materials
SU1731294A1 (en) Cascade classifier
RU2403990C1 (en) Device for classification of under-sieve material (sand) of screen aspiration system
RU2193928C2 (en) Gravitational method and apparatus for classifying powder materials
RU2672697C1 (en) Method for separation of bulk materials into fractions by method of throwing mixture of particles at same speed and device therefor
CN109277299B (en) Specific gravity sorting machine
CN106925417A (en) A kind of micron and sub-micron rank powder hydraulic grading device
JPH0588671U (en) Powder classifier
UA22962U (en) Method for separation of mixture in air inertia separator
RU2430793C1 (en) Three-product air separator
JPH09173983A (en) Forced-dispersion pneumatic sorter
RU238653U1 (en) Centrifugal pneumatic classifier-concentrator
SU1253673A1 (en) Pneumatic classifier

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20070907