CN1913981B - 颗粒状物质的气动分离器和由该气动分离器进行颗粒分离的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及气动分离器，其用于使颗粒状物质和粉末状物质分离成粒径度组份，所述气动分离器包括一旋转笼架(1)和用于收集大颗粒的废品室(17)。所述分离器还包括具有一出口底部的一细小物质回收室(2)。所述室(2)由一回转壳套(5)加以限定，且同轴地布置在所述旋转笼架(1)的延伸部分，以便可利用由所述旋转笼架(1)产生的涡流，使所述物质离心分离。而且，所述回收室(2)包括开在所述壳套(5)上的开口，其可使离心分离的物质通向物质收集导道(8)，所述物质收集导管收集位于所述回收室外部的物质。
Description
技术领域
本发明涉及颗粒状物质的分离，尤其涉及借助于气动分离器进行粉末或相似物质的分类。
背景技术
颗粒状物质和粉末状物质可用气动分离器分离成两种粒径度组份(fraction granulométrique)。所述物质是颗粒大小直至1000μm的粉末，尤其是例如水泥、石灰石或石灰、矿石以及煤。
处理的物质流量每小时达数吨至数百吨。
动力分离器经历了多个重大发展阶段，可使之分成3大类。第一代一般称为“turbo(涡轮)”、“heyd”或“whirlwind(旋风)”型，已由第二代“wedag”型予以改进。
第三代在分离效率方面性能最好。分离器(O′Sepa、SturtevantSD等)的工作原理在文献USP 4 551 241和EP 0023320中述及。
文献US 4 551 241提出一种颗粒分离器，其配有一侧向旋风分离器，颗粒在其中被传送以进行离心分离。剩余部分被传送向分离器的旋转笼架(cage)。整个设备体积比较大，且设计相当复杂。
文献EP 0023320也提出一种用于颗粒状物质分类的装置，其具有一用于载有细小颗粒的空气的侧向出口。该设备需要使用用于分离细小物质的附加过滤器和/或旋风分离器。
发明内容
本发明旨在提出一种气动分离器，其避免使用外部过滤器或旋风分离器，细小颗粒物质的回收在分离器的主体本身中进行。
本发明也涉及使用本发明的分离器进行颗粒状物质分离的方法。
为此，本发明提出一种气动分离器，用于使颗粒状物质和粉末状物质分离成粒度部分，其包括一旋转笼架和用于收集大颗粒的废品室，其中：
-所述分离器还包括具有一出口底部的一细小物质回收室2，所述室2由一回转壳套5加以限定；
-所述回收室2同轴地布置在所述旋转笼架1的延伸部分，以便可利用由所述旋转笼架产生的涡流，使所述物质离心分离；
-所述回收室2包括开在所述壳套5上的开口，其可使离心分离的物质通向物质收集导道8，所述物质收集导管收集位于所述回收室外部的物质。
另外，根据本发明，所述回收室2可具有固定的和/或活动的导流板4、7，其用于改变空气的速度和/或方向。
根据本发明一优选实施例，所述细小物质回收室2呈圆柱形或截锥形，锥体可朝上或朝下开口。
优选地，所述细小物质回收室2具有的长度相当于旋转笼架1的长度的2至6倍，以便具有所需的和足够的离心分离能力。
特别优选地，所述细小物质回收室2和所述旋转笼架1具有相同的垂直轴线，所述回收室2位于所述笼架1之下及其延伸部分上。
根据本发明第一实施例，所述导流板4定位在所述旋转笼架1的输出部分和/或所述回收室2中，由所述笼架1的转动部件或由一不同的装置驱动。
根据本发明第二实施例，所述导流板4定位在所述旋转笼架1的输出部分中，固定在所述笼架1本身上。
本发明确定成所述排气导道3穿过所述回收室2的出口底部，所述排气导道的直径是所述细小物质回收室2的底部的直径的30％至95％。
优选地，多个开口和/或缝隙布置在所述回收室2的底部。
另外，多个导道8位于所述缝隙和/或开口的下面，引向一物质输送部件。
优选地，多个导道8位于所述缝隙和/或开口的下面，引向一圆形气动滑板，所述气动滑板朝另一输送部件输送物质。
本发明的分离器，其特征还在于，在所述回收室2的底部上方，在所述排气导道3的外部，配设一个或多个锥形、圆柱形或径向的(倾斜的或直的)导流板7，以使所述室的底部周围的紊流度减至最小，且避免空气再卷走物质。
此外，本发明还提出在所述回收室2的壳套5的下部配设多个开口，这些开口通到细小物质收集导道，这些收集导道可适当地加以布置(未示出)。
本发明还提出通过气动分离器进行颗粒分离的方法，其包括以下阶段：
-向所述旋转笼架1供应待处理物质13；
-根据转速和空气的供给速度，在所述旋转笼架1处，在大颗粒和小颗粒之间加以选择；
-将大颗粒抛弃到废品室17；
-将细小物质回收到与所述旋转笼架同轴布置的所述回收室2中；
-利用由所述旋转笼架产生的、且可选地由所述活动或固定导流板4加速的涡流，离心分离所述细小物质；
-分离脱尘的空气和细小颗粒，且使之向一输送部件排出。
最后，本发明提出将前述的气动分离器用于矿物颗粒例如水泥、熟料、石灰和煤等颗粒的分离和分类。
附图说明
图1示出根据现有技术的第三代分离器的示意图；
图2示出本发明的分离器的示意图。
具体实施方式
所有类型的分离器根据同一原理工作，如图1所示。分离器的中心由围绕一垂直轴线旋转的一笼架1组成。该笼架由隔开的板或栅条构成，且围绕以闸门14，所述闸门14可在空气通过螺旋空气进气道6进入所述笼架1中之前引导空气。所述闸门14也可参与控制气流。
待分离物质通向由所述笼架1的外部和所述导流板4限定的选择区域。与空气一起进入所述笼架的颗粒的最大尺寸取决于所述笼架1的转速和供给分离器的空气量。
较大的颗粒保持在所述笼架的外部，且回收在所述废品室17中。这些大颗粒在重力作用下排出分离器。载有小颗粒的空气或者由上面或者由侧面从所述笼架排出，且通过一导道脱离所述分离器。然后，由位于所述分离器的主体外部的一个或多个旋风分离器或过滤器回收所述细小物质。
在第三代的现代分离器中，空气以与所述笼架的圆周速度为同一数量级的切向速度进入所述笼架1中。切向分速度随着空气进入所述笼架1内而自然增大(涡流效应)。
本发明的原理如图2所示。本发明的原理在于，利用已经产生的涡流离心分离一回收室2中的待处理物质13，所述回收室2靠近且同轴于所述笼架1，脱尘的空气12通过一排气导道3脱离该回收室2，所述排气导道3的入口位于所述回收室2内。因此，脱尘的空气12被吸向一个或多个鼓风机，所述鼓风机局部地或全部地将空气输送至所述分离器的螺旋空气进气道6。
所述旋转笼架1产生的涡流在进入到所述回收室2中之前，可或者保持自由流动，或者由所述固定或活动导流板4加速。这些导流板4也可位于所述回收室2本身中。
所述细小物质11在该回收室2中离心分离，并集中在所述室的外部部分，在此通过所述回收室2的壁(圆柱形壳套和/或底部)上的开口进行收集。
所述细小物质11的回收效率基本上取决于所述颗粒的尺寸及其绝对密度。同样，重要因素是涡流强度即空气沿所述回收室2的切向速度、所述回收室2的直径以及所述颗粒在所述室中逗留的时间。
换句话说，重要因素是所述回收室2的直径、其长度以及空气的切向速度。空气的切向分力越大，且所述室越长，则回收效率越好。
因此，本发明是一种箱式分离器，其配有一细小物质回收室2，所述回收室2同轴地安装在所述旋转笼架1的延伸部分。该细小物质回收室呈圆柱形或锥形(截锥形)，锥体的母线与锥体的回转轴线的角度优选地小于30°，所述细小物质回收室2的入口直径与所述笼架1的直径为同一数量级，以及长度相当于所述笼架1的长度的2至6倍。
在所述笼架1的出口区域和/或在所述回收室2中，可安装固定的或活动的导流板4，其可影响空气的气流方向。这些导流板4可通过其固定在所述笼架1上进行可能的转动，或者独立于所述笼架1而进行驱动移动。所述导流板4也可由与所述笼架1相同的部件驱动，而不固定在所述笼架1上。
脱尘的空气12的排气导道3在其第一部分上与所述回收室同心，且在所述导道的入口表面的平面上，所述排气导道3的直径优选地为所述回收室2的底部的直径的0.3至0.95倍。出口导流板7可布置成在所述导道的入口处控制空气的进气方向。
通过使开口开在所述回收室2的出口底部上和/或其壳套5的下半部分上，进行离心分离物质的回收。物质的通道或导道8面对这些开口布置，以便收集所述物质且朝传统的输送部件引导所述物质。
同轴地位于所述旋转笼架的延伸部分的一回收室的使用，可利用由所述笼架产生的涡流，从而减小气流回路的压力损失。
本发明可避免使用机器的外部过滤器或旋风分离器，因而便于其安装。另一优越性在于，分离装置结构更紧凑，从而减少安装工程量，降低安装费用，并减小分离回路的压力损失。
术语
1.旋转笼架
2.细小物质回收室
3.排气导道
4.固定的或活动的导流板
5.壳套
6.螺旋空气进气道
7.出口导流板
8.物质收集导道
9.供给空气
10.在重力作用下分离的粗大物质
11.细小物质
12.脱尘的空气
13.待处理物质
14.闸门
15.空气和细小物质
16.空气输出导道
17.废品(粗大物质)室
18.细小物质室
Claims (14)
1.气动分离器，其用于使颗粒状物质和粉末状物质按粒径度组份分离，所述气动分离器包括一旋转笼架(1)和用于收集大颗粒的废品室(17)，其特征在于：
-所述分离器包括具有一出口底部的一细小物质回收室(2)，所述细小物质回收室(2)由一回转壳套(5)加以限定；
-所述细小物质回收室(2)同轴地布置在所述旋转笼架(1)的延长线上，以便能利用由所述旋转笼架产生的涡流来旋流筛选所述物质；
-所述细小物质回收室(2)包括在所述壳套(5)中的开口，所述开口能使离心分离的物质通向物质收集导道(8)，所述物质收集导道收集位于所述回收室外部的物质。
2.根据权利要求1所述的分离器，其特征在于，所述细小物质回收室(2)包括固定的和/或活动的导流板(4，7)。
3.根据权利要求1所述的分离器，其特征在于，所述细小物质回收室(2)呈圆柱形或截锥形，锥体可朝上或朝下开口。
4.根据权利要求1所述的分离器，其特征在于，所述细小物质回收室(2)的长度相当于所述旋转笼架(1)的长度的2至6倍。
5.根据权利要求1所述的分离器，其特征在于，所述细小物质回收室(2)和所述旋转笼架(1)具有相同的垂直轴线，所述细小物质回收室(2)位于所述旋转笼架(1)的下方并在其延长线上。
6.根据权利要求2所述的分离器，其特征在于，定位在所述旋转笼架(1)的输出部分中和/或所述细小物质回收室(2)中的所述导流板(4)由所述旋转笼架(1)的转动部件或由一不同的装置驱动。
7.根据权利要求2所述的分离器，其特征在于，定位在所述旋转笼架(1)的输出部分中的所述导流板(4)固定在所述旋转笼架(1)本身上。
8.根据权利要求1所述的分离器，其特征在于，排气导道(3)穿过所述细小物质回收室(2)的出口底部，所述排气导道的直径是所述细小物质回收室(2)的底部的直径的30％至95％。
9.根据权利要求1所述的分离器，其特征在于，多个所述开口布置在所述细小物质回收室(2)的底部。
10.根据权利要求9所述的分离器，其特征在于，引向一物质输送部件的多个所述物质收集导道(8)位于所述开口的下方。
11.根据权利要求9所述的分离器，其特征在于，位于所述开口的下方的多个所述物质收集导道(8)引向一圆形气动滑板，所述气动滑板朝另一输送部件输送所述物质。
12.根据权利要求8所述的分离器，其特征在于，在所述细小物质回收室(2)的底部上方，在所述排气导道(3)的外部，配设一个或多个呈锥形、圆柱形或径向的导流板(7)，所述导流板是倾斜的或直的，以使所述细小物质回收室的底部周围的紊流度减至最小，且避免空气再卷走物质。
13.根据权利要求1或2所述的分离器，其特征在于，在所述细小物质回收室(2)的壳套(5)的下部配设多个开口，这些开口通到所述物质收集导道。
14.通过气动分离器按粒径度进行颗粒分离的方法，其包括以下阶段：
-向旋转笼架(1)供应待处理物质(13)；
-根据转速和空气的供给速度，在所述旋转笼架(1)处，在大颗粒和细小颗粒之间加以选择；
-将大颗粒抛弃到废品室(17)；
-将细小颗粒回收到与所述旋转笼架同轴布置的回收室(2)中；
-利用由所述旋转笼架产生的、且由活动或固定的导流板(4)加速的涡流来旋流筛选所述细小颗粒；
-分离脱尘的空气和细小颗粒，且使细小颗粒向一输送部件排出。
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