RU2414969C1

RU2414969C1 - Air two-product classifier

Info

Publication number: RU2414969C1
Application number: RU2010113175/03A
Authority: RU
Inventors: Владимир Васильевич Воробьёв (BY); Владимир Васильевич Воробьёв; Евгений Николаевич Иванов (BY); Евгений Николаевич Иванов; Владимир Александрович Красильников (BY); Владимир Александрович Красильников; Григорий Михайлович Лускин (BY); Григорий Михайлович Лускин; Андрей Викторович Таболич (BY); Андрей Викторович Таболич; Пётр Павлович Шиманович (BY); Пётр Павлович Шиманович; Оксана Петровна Шиманович (BY); Оксана Петровна Шиманович
Original assignee: Научно-производственное республиканское унитарное предприятие "НПО "Центр"
Priority date: 2010-04-05
Filing date: 2010-04-05
Publication date: 2011-03-27

Abstract

FIELD: process engineering. ^ SUBSTANCE: invention relates to machine building, particularly, to air two-product classifier and may be used in construction, chemical dressing industries etc., to size loose materials to coarse and fine fractions. Proposed classifier comprises classification shaft 1 with side wall holes 2. Top cylindrical part of said shaft has initial material feed branch pipe 4 and external branch pipe 5 to discharge fine fractions together with airflow, branch pipe 6 to discharge coarse fraction arranged at classification shaft bottom, taper distributor 8 of initial material arranged below branch pipe 4, and casing 9 with branch pipe 10 to feed air that embraces classification shaft. Classification shaft bottom features conical shape and comprises appliances 3 to discharge material therefrom, regularly arranged along its entire inner surface. ^ EFFECT: higher efficiency of classification due to separate discharge of fine and coarse materials. ^ 2 dwg

Description

Изобретение относится к машиностроению, в частности к воздушным двухпродуктовым классификаторам, и может найти применение в строительной, химической, горнообогатительной, металлургической и других отраслях промышленности для разделения различных сыпучих материалов по крупности на мелкую и крупную фракции.The invention relates to mechanical engineering, in particular to air two-product classifiers, and can find application in the construction, chemical, mining, metallurgical and other industries for the separation of various bulk materials by size into small and large fractions.

Известен двухпродуктовый воздушно-гравитационный классификатор, содержащий классификационную шахту, патрубок для подачи исходного материала, расположенный в средней части классификационной шахты, патрубок для подачи воздуха, расположенный в нижней части классификационной шахты, патрубок для вывода крупной фракции, расположенный в нижней части классификационной шахты, и патрубок для вывода мелкой фракции вместе с воздушным потоком, расположенный в верхней части классификационной шахты (В.Е.Мизонов, С.Г.Ушаков. Аэродинамическая классификация порошков. - М: Химия, 1989. С.26-27, рис.1.10, а).Known two-product air-gravity classifier containing a classification shaft, a pipe for supplying raw material located in the middle of the classification shaft, a pipe for air supply located in the lower part of the classification shaft, a pipe for outputting a large fraction located in the lower part of the classification shaft, and a nozzle for outputting the fine fraction together with the air flow located in the upper part of the classification shaft (V.E. Mizonov, S.G. Ushakov. Aerodynamic class fication powders - M:. Chemistry, 1989. S.26-27, ris.1.10, a).

Однако известный классификатор обладает низкой эффективностью классификации материала из-за того, что достаточно большая часть мелких частиц выводится из классификатора вместе с крупными частицами. Этот недостаток обусловлен тем, что в классификационной шахте частицы исходного материала плохо разделяются по крупности по следующим причинам:However, the known classifier has a low efficiency of material classification due to the fact that a sufficiently large part of the small particles is removed from the classifier together with large particles. This disadvantage is due to the fact that in the classification mine the particles of the source material are poorly separated by size for the following reasons:

- вблизи боковой стенки классификационной шахты скорость движения воздушного потока и соответственно сила аэродинамического сопротивления, действующая на частицы материала, значительно ниже, чем в центральной части классификационной шахты. Поэтому на мелкие частицы, расположенные вблизи стенки классификационной шахты, воздействие гравитационной силы превышает расчетную для установленной границы разделения силу аэродинамического сопротивления, из-за чего мелкие частицы, имеющие размер меньше границы разделения, падают вниз;- near the side wall of the classification shaft the speed of the air flow and, accordingly, the force of the aerodynamic drag acting on the particles of the material is much lower than in the central part of the classification shaft. Therefore, on small particles located near the wall of the classification shaft, the influence of gravitational force exceeds the aerodynamic drag force calculated for the established separation boundary, due to which small particles having a size smaller than the separation boundary fall down;

- при падении вниз исходного материала позади крупных частиц возникает зона с пониженным давлением воздуха (т.н. «след» частиц), в которую попадают мелкие частицы. В этих зонах на мелкие частицы направленная вверх сила аэродинамического сопротивления не воздействует и они беспрепятственно падают вниз вместе с крупными частицами.- when the source material falls down behind large particles, a zone appears with a reduced air pressure (the so-called “trace” of particles), into which small particles fall. In these zones, the upward aerodynamic drag force does not affect small particles and they freely fall down together with large particles.

Известен также воздушный двухпродуктовый классификатор (двухпродуктовый воздушно-гравитационный классификатор), содержащий цилиндрическую классификационную шахту с отверстиями на боковой стенке, патрубок для подачи исходного материала, расположенный в верхней части классификационной шахты и охватывающий патрубок для вывода мелкой фракции вместе с воздушным потоком, патрубок для вывода крупной фракции, расположенный в нижней части классификационной шахты, конический распределитель исходного материала, расположенный под патрубком для подачи исходного материала, коническую вставку, расположенную в классификационной шахте вдоль ее вертикальной оси, и кожух с патрубком для подачи воздуха, охватывающий классификационную шахту (Патент на изобретение RU №2376081, B07B 4/02, опубл. 20.10.2009).Also known is an air two-product classifier (two-product air-gravity classifier) containing a cylindrical classification shaft with holes on the side wall, a pipe for supplying raw material located in the upper part of the classification shaft and covering a pipe for outputting a fine fraction together with the air stream, a pipe for output coarse fraction, located in the lower part of the classification shaft, conical distributor of the source material located under the nozzle for supplying the source material, a conical insert located in the classification shaft along its vertical axis, and a casing with a pipe for supplying air covering the classification shaft (Patent for invention RU No. 2376081, B07B 4/02, publ. 20.10.2009).

Однако данный классификатор не обеспечивает высокую эффективность разделения материала, т.к. часть мелкой фракции удаляется из классификационной шахты вместе с крупной фракцией. Этот недостаток связан с тем, что из-за выполнения классификационной шахты цилиндрической падающий материал разгоняется в зоне разделения до высоких скоростей и не успевает в полном объеме разделиться по крупности, что обусловлено высокой инерционностью и значительным влиянием эффекта «следа» крупных частиц.However, this classifier does not provide high efficiency of material separation, because part of the fine fraction is removed from the classification shaft together with the large fraction. This drawback is due to the fact that, due to the classification shaft being made, the cylindrical falling material is accelerated in the separation zone to high speeds and does not have time to fully separate by size, due to the high inertia and the significant effect of the “trace” effect of large particles.

Задача изобретения состоит в повышении эффективности классификации материала путем исключения вывода мелких частиц вместе с крупными за счет разделения материала по крупности в полном объеме и более полного отделения мелких частиц от крупных путем обеспечения снижения скорости перемещения материала вниз классификационной шахты.The objective of the invention is to increase the efficiency of the classification of the material by eliminating the withdrawal of small particles together with large ones due to the separation of material by size in full and more complete separation of small particles from large ones by providing a decrease in the speed of material moving down the classification shaft.

Сущность изобретения заключается в том, что для решения поставленной задачи путем указанного технического результата воздушный двухпродуктовый классификатор, содержащий классификационную шахту с отверстиями на боковой стенке, верхняя часть которой выполнена цилиндрической, патрубок для подачи исходного материала, расположенный в верхней части классификационной шахты и охватывающий патрубок для вывода мелкой фракции вместе с воздушным потоком, патрубок для вывода крупной фракции, расположенный в нижней части классификационной шахты, конический распределитель исходного материала, расположенный под патрубком для подачи исходного материала, и кожух с патрубком для подачи воздуха, охватывающий классификационную шахту, отличается тем, что нижняя часть классификационной шахты выполнена конической и содержит средства для отвода материала от нее, равномерно расположенные по всей ее внутренней поверхности.The essence of the invention lies in the fact that to solve the problem by the specified technical result, an air two-product classifier containing a classification shaft with holes on the side wall, the upper part of which is cylindrical, a pipe for supplying the source material located in the upper part of the classification shaft and covering the pipe for output of the fine fraction together with the air stream, a nozzle for outputting the large fraction, located in the lower part of the classification tank s, the conical distributor of the starting material located under the nozzle for supplying the starting material, and the casing with the nozzle for supplying air covering the classification shaft, differs in that the lower part of the classification shaft is conical and contains means for removing material from it, evenly distributed throughout its inner surface.

Изобретение поясняется чертежами: фиг.1 - общий вид классификатора, вертикальный осевой разрез; фиг.2 - схема воздействия силы аэродинамического сопротивления F_a и гравитационной силы F_m на частицы исходного материала, расположенные возле боковой стенки классификационной шахты.The invention is illustrated by drawings: figure 1 - General view of the classifier, a vertical axial section; figure 2 - diagram of the impact of the aerodynamic drag force F _a and the gravitational force F _m on the particles of the source material located near the side wall of the classification shaft.

Воздушный двухпродуктовый классификатор содержит цилиндроконическую классификационную шахту 1, цилиндрическая и коническая части боковой стенки которой выполнены с отверстиями 2, а коническая часть которой содержит средства 3 для отвода от нее материала, например, в виде горизонтально расположенных кольцевых полок, патрубок 4 для подачи исходного материала с загрузочным устройством, например, шлюзовой питатель (на чертежах не показано), расположенный в верхней части классификационной шахты 1 и охватывающий патрубок 5 для вывода мелкой фракции вместе с воздушным потоком, патрубок 6 для вывода крупной фракции, снабженный разгрузочным устройством 7, например, типа «мигалка», и расположенный в нижней части классификационной шахты 1, конический распределитель 8 исходного материала, расположенный под патрубком 4 для подачи исходного материала, и кожух 9 с патрубком 10 для подачи воздуха, охватывающий классификационную шахту 1. Патрубки 5 и 10 снабжены средствами для изменения расхода воздуха, например, шиберами (на чертежах не показаны).The air two-product classifier contains a cylindrical-conical classification shaft 1, the cylindrical and conical parts of the side wall of which are made with holes 2, and the conical part of which contains means 3 for removing material from it, for example, in the form of horizontally arranged annular shelves, a pipe 4 for supplying source material with a loading device, for example, a lock feeder (not shown in the drawings) located in the upper part of the classification shaft 1 and covering the pipe 5 for outputting small f a unit together with the air flow, a pipe 6 for outputting a large fraction, equipped with a discharge device 7, for example, a flasher type, and located in the lower part of the classification shaft 1, a conical distributor 8 of the source material located under the pipe 4 for supplying the source material, and a casing 9 with a pipe 10 for supplying air, covering the classification shaft 1. The pipes 5 and 10 are equipped with means for changing the air flow, for example, gates (not shown in the drawings).

Изобретение используют следующим образом.The invention is used as follows.

На выходе патрубка 5 для вывода мелкой фракции вместе с воздушным потоком вентилятором (на чертежах не показан) создают разрежение, благодаря чему в классификационной шахте 1 возникает движение воздушного потока от отверстий 2 к патрубку 5. При этом выравнивание скорости воздушного потока по высоте классификационной шахты 1 обеспечивается выполнением нижней части боковой стенки классификационной шахты 1 конической формы.At the outlet of the nozzle 5, a rarefaction is created together with the air flow by the fan (not shown in the drawings), so that in the classification shaft 1 there is a movement of the air flow from the holes 2 to the nozzle 5. In this case, the air velocity is aligned with the height of the classification shaft 1 provided by the implementation of the lower part of the side wall of the classification shaft 1 conical shape.

Затем через патрубок 4 исходный материал подают на конический распределитель 7, который обеспечивает равномерную по окружности подачу исходного материала к верхней цилиндрической части боковой стенки классификационной шахты 1.Then, through the pipe 4, the source material is fed to a conical distributor 7, which provides a uniform circumferential supply of the source material to the upper cylindrical part of the side wall of the classification shaft 1.

В классификационной шахте 1 на частицы материала, расположенные возле ее боковой стенки, оказывают воздействие две силы (фиг.2): со стороны воздушного потока сила аэродинамического сопротивления F_a, направленная к патрубку 5, и направленная вниз гравитационная сила F_m. В зависимости от заданного соотношения между этими двумя силами в классификационной шахте 1 происходит разделение исходного материала по крупности.In the classification shaft 1, two forces exert impact on the particles of material located near its side wall (FIG. 2): from the air flow side, the aerodynamic drag force F _a directed towards the nozzle 5 and the gravitational force F _m directed downward. Depending on the given ratio between these two forces in the classification shaft 1, the separation of the source material by size occurs.

Под действием горизонтальной составляющей F_аг силы аэродинамического сопротивления F_a происходит разделение исходного материала в горизонтальной плоскости по крупности на две фракции. T.к. мелкие частицы обладают меньшей массой и соответственно меньшей инерционностью, чем крупные частицы, то они, по сравнению с крупными частицами, отводятся от стенки классификационной шахты 1 на большее расстояние. Благодаря горизонтальной составляющей F_аг мелкие частицы также выводятся из «следа» падающих вниз крупных частиц, что обеспечивает формирование мелкой и крупной фракции материала в разных зонах классификационной шахты 1. Частицы мелкой фракции, для которых воздействие вертикальной составляющей F_ав силы аэродинамического сопротивления F_a превышает воздействие гравитационной силы F_m, воздушным потоком выводятся из классификатора через патрубок 5.Under the action of the horizontal component F _{ag of} the aerodynamic drag force F _a , the source material is divided into two fractions in the horizontal plane by size. T.k. Since small particles have a lower mass and correspondingly less inertia than large particles, they, in comparison with large particles, are removed from the wall of classification shaft 1 to a greater distance. Due to the horizontal component F _ax fine particles are also output from the "footprint" of falling down of large particles that allows the formation of fine and coarse fraction of the material in different zones of the mine classification 1. The particles of fine fraction, which effects the vertical component F _av aerodynamic drag force F _a exceeds the influence of gravitational force F _m , the air flow is derived from the classifier through the pipe 5.

Частицы крупной фракции, для которых воздействие гравитационной силы F_m превышает воздействие вертикальной составляющей F_m силы аэродинамического сопротивления F_a, продолжают падать вниз и попадают непосредственно на конусную часть классификационной шахты 1. За счет меньшей скорости падения крупных частиц, обусловленной их задержкой на средствах 3 для отвода материала, эффект «следа» значительно меньше, чем в прототипе. Через патрубок 6 с разгрузочным устройством 7 крупные частицы материала выводятся из классификатора. Разгрузочное устройство 7 препятствует подсосу воздуха в классификационную шахту снаружи.Particles of a large fraction, for which the influence of the gravitational force F _m exceeds the influence of the vertical component F _m , the aerodynamic drag force F _a , continue to fall down and fall directly on the conical part of the classification shaft 1. Due to the lower rate of fall of large particles due to their delay on the means 3 for the removal of material, the effect of "trace" is significantly less than in the prototype. Through the pipe 6 with the unloading device 7, large particles of material are removed from the classifier. The unloading device 7 prevents the suction of air into the classification shaft from the outside.

В шахте 1 классифицируемый материал под воздействием воздушных струй, образованных отверстиями 2, подвергается многократной перечистке, что способствует более полному разделению исходного материала по крупности.In mine 1, the classified material under the influence of air jets formed by the openings 2 is subjected to repeated cleaning, which contributes to a more complete separation of the source material by size.

Кожух 9 и патрубок 10, снабженный шибером, позволяют осуществлять регулирование подачи воздуха в классификационную шахту 1 через отверстия 2.The casing 9 and the pipe 10, equipped with a gate, allow you to regulate the flow of air into the classification shaft 1 through holes 2.

На выходе патрубка 5 установлены устройства для отделения мелкой фракции от воздуха, например, циклоны и/или фильтры (на чертежах не показаны).At the outlet of the pipe 5 devices are installed for separating the fine fraction from the air, for example, cyclones and / or filters (not shown in the drawings).

Таким образом, данная конструкция классификатора позволяет повысить эффективность разделения материала по крупности за счет обеспечения снижения скорости падения материала и более эффективного вывода мелких частиц из классификационной шахты 1 в результате образования восходящего потока мелких частиц и нисходящего потока крупных частиц в разных зонах классификационной шахты 1.Thus, this design of the classifier allows to increase the efficiency of separation of material by size due to the reduction in the rate of fall of the material and more efficient removal of small particles from the classification shaft 1 as a result of the formation of an upward flow of small particles and a downward flow of large particles in different zones of classification shaft 1.

Границу разделения материала регулируют путем изменения расхода воздуха через патрубок 5. При увеличении расхода воздуха граница разделения увеличивается, а при уменьшении - уменьшается.The separation border of the material is regulated by changing the air flow through the nozzle 5. With an increase in air flow, the separation border increases, and with a decrease, it decreases.

Claims

An air two-product classifier containing a classification shaft with holes on the side wall, the upper part of which is cylindrical, a pipe for supplying raw material located in the upper part of the classification shaft and covering a pipe for outputting a fine fraction together with air flow, a pipe for outputting a large fraction, located in the lower part of the classification shaft, a conical distributor of the source material located under the pipe for supplying the source material, and a casing with a pipe for supplying air, covering the classification shaft, characterized in that the lower part of the classification shaft is conical and contains means for removing material from it, evenly spaced along its entire inner surface.