JP3448716B2 - Eddy current air classifier - Google Patents
Eddy current air classifierInfo
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Description
【０００１】[0001]
【産業上の利用分野】この発明は、セメント、炭酸カル
シウム、セラミックス等の粉粒体原料の分級に用いる渦
流式空気分級機に関するもある。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention also relates to a vortex type air classifier used for classifying raw materials of powder and granules such as cement, calcium carbonate and ceramics.
【０００２】[0002]
【従来の技術】従来の渦流式空気分級機では、分級原料
は上部から供給され、分散板で分散されながら分級空間
に入る。一方、分級に必要な空気は、分級機の全周に固
定．配列されたガイドベーンを通して分級機後方のファ
ンにより吸引される。この時、分級空気は、このガイド
ベーンによって均一な渦運動を開始し、さらにロータブ
レードによって分級に必要な速度まで加速される。2. Description of the Related Art In a conventional vortex type air classifier, a classification raw material is supplied from the upper side and enters a classification space while being dispersed by a dispersion plate. On the other hand, the air required for classification is fixed all around the classifier. It is sucked by the fan behind the classifier through the arranged guide vanes. At this time, the classified air starts a uniform vortex movement by the guide vanes, and is further accelerated by the rotor blade to a speed required for classification.
【０００３】すなわち、ガイドベーンとロータブレード
との間の空間を分級空間と定義すると、そこでの気流は
二次元の渦気流と見なすことができる。分級空間に供給
された粒子は、この渦気流とともに渦運動を開始し、そ
のとき粒子に働く遠心力と抗力のバランスによって分級
される。その結果、前記両力のバランスによって定まる
分離粒径より小さい粒子はロータの内部に入り、出口ダ
クトを経由して排出・捕集される。That is, when the space between the guide vanes and the rotor blade is defined as a classification space, the airflow there can be regarded as a two-dimensional vortex airflow. The particles supplied to the classification space start vortex motion together with this vortex flow, and are classified by the balance of centrifugal force and drag force acting on the particles at that time. As a result, particles smaller than the separated particle size determined by the balance between the two forces enter the rotor and are discharged and collected via the outlet duct.
【０００４】 一方、大きな粒子は、分級空間の
中を繰り返し分級作用を受けながら重力によって落下
し、粗粉排出口から排出される。なお、分離粒径のコン
トロールは、ロータの回転数または分級空気流量、すな
わち、粒子に与えられる遠心力または抗力によって行な
われる。On the other hand, large particles fall by gravity while being repeatedly classified in a classification space and discharged from a coarse powder discharge port. The separated particle size is controlled by the rotation speed of the rotor or the classified air flow rate, that is, the centrifugal force or drag force applied to the particles.
【０００５】[0005]
【発明が解決しようとする課題】微粉分級を行う場合に
は粉体粒子に強い遠心力を与える必要があるが、そのた
めにはロータブレードの回転速度を大きくしなければな
らない。When performing fine powder classification, it is necessary to give a strong centrifugal force to the powder particles. For that purpose, the rotation speed of the rotor blade must be increased.
【０００６】しかし、該回転速度が大きくなると、分級
のために必要な空気の旋回と乱流のために該空気分級機
の圧力損失が大きくなるので、空気を吸引するためのフ
ァンの容量を大きくすることが必要となる。そのため、
設備及び投資が過大となり、資源エネルギの節減上大き
な問題となる。However, when the rotation speed increases, the pressure loss of the air classifier increases due to the swirling and turbulent flow of air required for classification, so that the capacity of the fan for sucking air increases. Will be required. for that reason,
Equipment and investment become excessive, which is a major problem in saving resource energy.
【０００７】セメントなどの粉体の分級は微粉分級の範
疇に入るが、その中でも比較的粗い分級である。このた
め、圧力損失は比較的低いが、このような粉体では生産
量が極めて多く、粉体価格に対するエネルギ費の比率の
割り合いも多く、少しの圧力低減であってもその影響は
大きい。The classification of powder such as cement falls into the category of fine powder classification, but it is a relatively coarse classification. Therefore, although the pressure loss is relatively low, the production amount of such powder is extremely large, the ratio of the energy cost to the powder price is large, and even a slight pressure reduction has a great influence.
【０００８】本発明者は、分級機における圧力損失が主
にどこで生じているのかをつきとめるため、分級機全体
の圧力損失とロータブレード外周より外側だけの圧力損
失とを測定したところ、図１に示す結果を得た。The present inventor measured the pressure loss of the whole classifier and the pressure loss only outside the outer circumference of the rotor blade in order to find out where the pressure loss in the classifier mainly occurs. The results shown were obtained.
【０００９】図１において、曲線Ａは分級機全体の圧力
損失、曲線Ｂはロータブレード外周より外側だけの圧力
損失、をそれぞれ示すが、この曲線Ｂはロータブレード
外周部での動圧と静圧を測定し、その和即ち全圧と分級
機入口の全圧との差を調べたものである。In FIG. 1, a curve A shows the pressure loss of the entire classifier, and a curve B shows the pressure loss only outside the outer circumference of the rotor blade. This curve B shows the dynamic pressure and static pressure at the outer circumference of the rotor blade. Was measured and the difference between the sum, that is, the total pressure and the total pressure at the classifier inlet was investigated.
【００１０】この実験によると圧力損失の大部分はロー
タ内部、即ち、ロータ室内で生じていることがわかっ
た。そこで、該圧力損失の発生原因を究明すると共に、
ロータ室内の圧力損失の低減方法を研究した。According to this experiment, it was found that most of the pressure loss occurs inside the rotor, that is, inside the rotor chamber. Therefore, while investigating the cause of the pressure loss,
The method of reducing pressure loss in the rotor chamber was studied.
【００１１】ロータ室内での圧力損失は、（Ａ）空気の
旋回による遠心力と、（Ｂ）隣合う流体粒子間の速度差
などに基ずく流体摩擦損失と、（Ｃ）分級機内壁面と流
体の摩擦と、によるものと考えられる。この（Ａ）及び
（Ｂ）の原因を最小にするためには、ロータブレードの
部分で空気速度の周方向成分がロータブレードのそれと
同じになっていることを考慮すると、ロータブレード内
側での旋回は隣合う流体粒子間の剪断応力即ち流体間摩
擦損失の最も少なく、現実的に可能な遠心力の最も少な
い、ロータ半径位置で回転角速度が一定な強制渦にする
ことが望まれる。The pressure loss in the rotor chamber is (A) centrifugal force due to swirling of air, (B) fluid friction loss due to velocity difference between adjacent fluid particles, and (C) inner wall surface of the classifier and fluid. It is thought to be due to the friction of. In order to minimize the causes of (A) and (B), considering that the circumferential component of the air velocity in the rotor blade portion is the same as that in the rotor blade, swirling inside the rotor blade is considered. Is desired to be a forced vortex that has the smallest shearing stress between adjacent fluid particles, that is, the friction loss between the fluids and the smallest centrifugal force that is practically possible, and that has a constant rotational angular velocity at the rotor radial position.
【００１２】しかし、実際には分級室からロータ内に流
入する空気は、ロータブレードと同一の周速度をもちな
がらロータブレード間を乱流状態で通過して内側に入
る。そのため、該空気は、その慣性モーメントのために
ロータ軸中心に向かうに従い、ある半径位置迄は周方向
速度成分は大きくなり、そこから強制渦になるＢｕｒｇ
ｅｒｓの渦を形成するが、その強制渦になる半径位置は
一般にロータ室の出口の半径近くにある。そこで、ロー
タブレードの内径をロータ室の排気口の半径程度迄伸ば
すことにより、Ｂｕｒｇｅｒｓの渦を形成することなく
強制渦にすることが可能となることがわかった。However, in reality, the air flowing from the classification chamber into the rotor passes through between the rotor blades in a turbulent state while having the same peripheral velocity as the rotor blades, and enters the inside. Therefore, as the air moves toward the center of the rotor shaft due to its moment of inertia, the circumferential velocity component increases up to a certain radial position, from which Burg becomes a forced vortex.
A radial position that forms a vortex of ers and becomes the forced vortex is generally near the radius of the outlet of the rotor chamber. Therefore, it has been found that by extending the inner diameter of the rotor blade up to the radius of the exhaust port of the rotor chamber, it is possible to form a forced vortex without forming a Burgers vortex.
【００１３】この発明は、上記事情に鑑み圧力損失の低
減を図ることを目的とする。In view of the above circumstances, the present invention aims to reduce pressure loss.
【００１４】本発明者は、前記研究の結果、本発明を次
のように構成し前記目的を達成しようとするものであ
る。入口と排気口とを有するロータ室と、該ロータ室の
入口に、ロータの円周方向に間隔をおいて複数設けられ
たロータブレードと、該ロータ室の入口の外周に設けら
れた分級室と、を備えた渦流式空気分級機において；前
記ロータブレードが、ロータの半径方向に間隔をおいて
複数列配設されており、前記ロータブレードのロータ半
径方向長さが、ロータブレード外周半径とロータ室の排
気口の半径の差の０．７〜１．０倍であることを特徴と
する渦流式空気分級機。As a result of the above research, the present inventor intends to achieve the above object by constructing the present invention as follows. A rotor chamber having an inlet and an exhaust port, a plurality of rotor blades provided at the inlet of the rotor chamber at intervals in the circumferential direction of the rotor, and a classification chamber provided on the outer periphery of the inlet of the rotor chamber. in vortex type air classifier provided with; before
The rotor blades are spaced apart in the radial direction of the rotor.
The vortex flow is arranged in a plurality of rows, and the rotor radial length of the rotor blade is 0.7 to 1.0 times the difference between the outer radius of the rotor blade and the radius of the exhaust port of the rotor chamber. Type air classifier.
【００１５】[0015]
【作用】分級室からロータ室の入口に流入した流体は、
ロータブレードに接触しながらその内部を通りロータ室
の排気口から機外に排出される。この時、ロータ室内の
流体はＢｕｒｇｅｒｓの渦を形成する事なく強制渦とな
るので、圧力損失が激減する。[Function] The fluid flowing from the classification chamber to the inlet of the rotor chamber is
While coming into contact with the rotor blade, it passes through the inside of the rotor blade and is discharged to the outside of the machine from the exhaust port of the rotor chamber. At this time, the fluid in the rotor chamber becomes a forced vortex without forming a Burgers vortex, so that the pressure loss is drastically reduced.
【００１６】[0016]
【実施例】この発明の第１実施例を図２〜図４により説
明する。円筒状のケーシング１の下部に円錐状のホッパ
２を設け、該ホッパ２の下部を粗粉排出口３に連通せし
める。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS A first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. A conical hopper 2 is provided in the lower part of the cylindrical casing 1, and the lower part of the hopper 2 is communicated with the coarse powder discharge port 3.
【００１７】ケーシング１内の中央には回転軸４に固定
されたロータ５が配設されている。このロータ５の直径
はＤであり、又その高さはＨである。A rotor 5 fixed to a rotary shaft 4 is arranged in the center of the casing 1. The rotor 5 has a diameter D and a height H.
【００１８】ロータ５の外周部には複数のロータブレー
ド６が取付けられているが、その取付ピッチｐは、実験
により求めた次の式（１）、又は、式（２）により決定
される。（特願平５ー７４６７０号参照）。
ｐ≦１．０４×Ｄｐ（ｔｈ）0.365 （１）A plurality of rotor blades 6 are attached to the outer peripheral portion of the rotor 5, and the attachment pitch p is determined by the following equation (1) or equation (2) obtained by experiment. (See Japanese Patent Application No. 5-74670). p ≦ 1.04 × Dp (th) 0.365 (1)
【００１９】[0019]
【数１】 [Equation 1]
【００２０】次に下記条件において、粒子の密度ρｐ＝
２７００ｋｇ／ｍ3 の石灰石を分級する場合のピッチｐ
について説明する。ロータの直径Ｄ＝２．１ｍ、ロータ
の高さＨ＝０．３ｍ、温度２０°Ｃ、１気圧の空気中に
おける空気密度ρf ＝１．２０ｋｇ／ｍ3 、空気粘性係
数μ＝１．８１×１０-5 （Ｐａ．ｓ）。Next, under the following conditions, the particle density ρp =
Pitch p when classifying 2700 kg / m 3 limestone
Will be described. Rotor diameter D = 2.1 m, rotor height H = 0.3 m, temperature 20 ° C., air density ρ f = 1.20 kg / m 3 in air at 1 atm, air viscosity coefficient μ = 1.81 × 10- 5 (Pa.s).
【００２１】前記条件において理論上の分離粒径Ｄp(
th)を達成するために必要なロータブレードの取付ピッ
チｐは表１の通りである。このピッチｐの値は、前記式
（１）から分級機に適用する最小分離粒径、例えば３μ
ｍまでの分級に適用する分級機として定めても良い。Under the above conditions, the theoretical separation particle size D p (
Table 1 shows the mounting pitch p of the rotor blades required to achieve the above ( th ). The value of this pitch p is the minimum separation particle size applied to the classifier from the above formula (1), for example, 3 μ.
It may be determined as a classifier applied to classification up to m.
【表１】 [Table 1]
【００２２】尚、Ｑは分級風量（ｍ3 ／ｓ）、Ｖｔはロ
ータブレード先端での周速（ｍ／ｓ）、をそれぞれ示
す。Note that Q represents the classification air flow (m 3 / s), and Vt represents the peripheral speed (m / s) at the tip of the rotor blade.
【００２３】該ロータブレード６の外周には，分級室７
を介して角度調整可能なガイドベーン８が配設されてい
る。このガイドベーン８の取付角度θG、即ち、ガイド
ベーン８の接線Ｌに対する傾斜角度は次式により求めら
れる。A classification chamber 7 is provided on the outer periphery of the rotor blade 6.
A guide vane 8 whose angle can be adjusted is provided via the. The mounting angle θ G of the guide vane 8, that is, the inclination angle of the guide vane 8 with respect to the tangent line L is obtained by the following equation.
【００２４】[0024]
【数２】 [Equation 2]
【００２５】この式（３）の詳細については、原理図で
ある図４に基ずき特願平５ー３０５５９９号に開示され
ている。この式（３）及び図４において、Ｒ1はロータ
ブレード６の外接円ＢＣの半径、Ｒ2はガイドベーン８
の内接円ＧＣの半径、ω1はロータブレード６の角速
度、ω2は分級空間へ入る気流の角速度、Ｕｒは空気速
度の分級機半径方向速度成分、ρpは粒子の密度、Ｓは
分級室７の幅、Ｏは分級機の中心、をそれぞれ示す。Details of the equation (3) are disclosed in Japanese Patent Application No. 305599/1993 based on FIG. 4 which is a principle diagram. In this equation (3) and FIG. 4, R1 is the radius of the circumscribed circle BC of the rotor blade 6, and R2 is the guide vane 8
Radius of the inscribed circle GC of ω1, ω1 is the angular velocity of the rotor blade 6, ω2 is the angular velocity of the air stream entering the classification space, Ur is the radial velocity component of the classifier of air velocity, ρp is the particle density, and S is the size of the classification chamber 7. The width and O indicate the center of the classifier, respectively.
【００２６】このガイドベーン８の取付角度θGを適切
にしないと、空気速度に対する遅れが生じ、ロータブレ
ードの摩耗やエネルギ消費の過大が起きる。そこで、取
付角度θGを前記式により求め、例えば、取付角度θGを
１５度にする。If the mounting angle θG of the guide vane 8 is not proper, a delay with respect to the air velocity occurs, which causes wear of the rotor blade and excessive energy consumption. Therefore, the mounting angle θG is obtained by the above formula, and for example, the mounting angle θG is set to 15 degrees.
【００２７】次に、この分級室７の幅Ｓの決定は極めて
重要であり、接線方向流速分布の速度勾配が急峻である
程この部分にある凝集体に気流の速度差による剪断力が
強く働いて分級が促進される。しかしながら、該幅Ｓが
狭すぎると、渦流が乱れる。その結果、粒子が所定の速
度にならず正常な分級ができなくなるのである。Next, the determination of the width S of the classification chamber 7 is extremely important. The steeper the velocity gradient of the tangential flow velocity distribution is, the stronger the shearing force due to the velocity difference of the air flow acts on the agglomerates in this portion. Classification is promoted. However, if the width S is too narrow, the vortex will be disturbed. As a result, the particles do not reach a predetermined speed and normal classification cannot be performed.
【００２８】逆に該分級室の幅Ｓが広すぎると、均一な
渦を形成できず、また、凝集粒は、１次粒子に分散され
る事なく分級室７を出ることになるので、分級効果が悪
くなる。On the contrary, if the width S of the classification chamber is too wide, a uniform vortex cannot be formed, and the agglomerated particles will leave the classification chamber 7 without being dispersed into the primary particles, so that the classification is performed. The effect gets worse.
【００２９】そこで分級室７の幅Ｓの適切な値を決定す
るため種々の実験を行なったところ次の式を得ることが
できた。但し、ｐはロータブレードのピッチであり、
又、係数Ｋ＝５〜２０(ｍ1/2)である。
Ｓ＝Ｋ√pThen, various experiments were conducted to determine an appropriate value of the width S of the classifying chamber 7, and the following formula was obtained. However, p is the pitch of the rotor blades,
The coefficient K is 5 to 20 (m 1/2 ). S = K√p
【００３０】ロータブレード６の円周方向厚さＴの決定
も重要である。この厚さＴとピッチｐの比Ｔ／ｐを０．
３５以下にし、ロータ５の開口面積Ｍを６５％以上に形
成する。It is also important to determine the circumferential thickness T of the rotor blade 6. The ratio T / p between the thickness T and the pitch p is 0.
35 or less, and the opening area M of the rotor 5 is formed to be 65% or more.
【００３１】実験によると、該ロータブレード６の円周
方向の厚さＴがこの範囲を越えて厚くなると前記分級室
７の幅Ｓ及びロータブレード６の取付ピッチＰが上記範
囲内にあっても該ロータブレード６の近傍における渦流
が乱れ、分離粒径以上の粗粉部分の飛び込みが多くな
り、シャープな微粉分級ができなくなる場合がある。According to an experiment, when the thickness T of the rotor blade 6 in the circumferential direction exceeds the above range, the width S of the classification chamber 7 and the mounting pitch P of the rotor blade 6 are within the above range. In some cases, the vortex flow near the rotor blades 6 is disturbed, the number of coarse powder particles having a size larger than the separation particle size is increased, and sharp fine powder classification cannot be performed.
【００３２】逆に、開口面積が上記範囲未満になると、
厚さＴが異常に薄くなり強度及び施工上の問題がある
が、前記問題が発生しない程度にできるだけ薄いものが
望ましい。On the contrary, when the opening area is less than the above range,
Although the thickness T becomes abnormally thin and there are problems in strength and construction, it is desirable that the thickness T be as thin as possible without causing the above problems.
【００３３】該厚さＴと該ピッチｐの比Ｔ／ｐは、０．
３５以下が望ましいが、現状の技術力からすれば、シャ
ープな微粉分級、例えば３μｍカット、を行うときに
は、厚さＴはＴ／Ｐが０．１であれば充分であることが
わかっている。The ratio T / p between the thickness T and the pitch p is 0.
It is desirable that the thickness T is 35 or less, but from the viewpoint of the current technical strength, it is known that when the fine fine powder classification, for example, 3 μm cutting is performed, the thickness T is T / P of 0.1.
【００３４】ロ−タの開口面積Ｍは構造、機械的強度と
微粉分級の両面からできるだけ大きい方が分級機内の圧
力損失も少なくなるので、６５％以上が望ましい。The opening area M of the rotor is preferably 65% or more because the pressure loss in the classifier becomes smaller if the opening area M is as large as possible in terms of structure, mechanical strength and fine powder classification.
【００３５】Ｂｕｒｇｅｒｓの渦を形成せずに強制渦に
するためにはロータブレード６のロータ半径方向長さＢ
ｗ即ちロータブレード外周半径Ｒ1からロータブレード
内周半径Ｒ3を引いた長さ、は実験によると、ロータブ
レード外周半径Ｒ3とロータ室ＲＴの排気口３０の半径
Ｒ0との差の０．７〜１．０倍の範囲内が最適であるこ
とがわかった。In order to form a forced vortex without forming a Burgers vortex, the length B of the rotor blade 6 in the rotor radial direction is set.
According to experiments, w, that is, the length obtained by subtracting the inner radius R3 of the rotor blade from the outer radius R1 of the rotor blade is 0.7 to 1 which is the difference between the outer radius R3 of the rotor blade and the radius R0 of the exhaust port 30 of the rotor chamber RT. It was found that the optimum range was 0.0 times.
【００３６】次に実施例の作動について説明する。分級
空気を分級空気供給路１１からガイドベ−ン８を介して
分級室７に送り、回転軸４を回してロータブレード６を
回転させ該分級室７内に渦流を形成する。Next, the operation of the embodiment will be described. Classifying air is sent from the classifying air supply passage 11 to the classifying chamber 7 through the guide vane 8 and the rotating shaft 4 is rotated to rotate the rotor blade 6 to form a vortex in the classifying chamber 7.
【００３７】そうすると、渦流は分級室７内を旋回しな
がらロータ室ＲＴの入口ＩＮのロータブレード６の間を
通って上向きに流れ方向を変えられ排気口３０を通り排
出ダクト１２から機外に排出される。この状態におい
て、原料入口１３から被分級材料Ｙ、例えば炭酸カルシ
ウムを投入すると、該被分級材料Ｙは分散板１４に衝突
して外周方向に飛散しながら分級室７内に落下する。Then, the vortex flow is swirled in the classifying chamber 7, the flow direction is changed upward by passing between the rotor blades 6 at the inlet IN of the rotor chamber RT, passing through the exhaust port 30, and discharged from the discharge duct 12 to the outside of the machine. To be done. In this state, when a material to be classified Y, for example, calcium carbonate, is introduced from the raw material inlet 13, the material to be classified Y collides with the dispersion plate 14 and falls into the classification chamber 7 while scattering in the outer peripheral direction.
【００３８】この間に被分級材料の粒子は渦流で加速さ
れ分級室内を旋回する。この時渦流の持つせん断力とそ
れによる粒子同志の衝突摩擦で粒子は分級されながら遠
心力と抗力とのバランスによって定まる分離粒径以下の
粒子はロータブレード外周部に達する。During this time, the particles of the material to be classified are accelerated by the vortex flow and swirl in the classification chamber. At this time, the particles are classified by the shearing force of the eddy current and the collision friction between the particles due to the shearing force, while the particles having a size smaller than the separated particle size determined by the balance between the centrifugal force and the drag force reach the outer peripheral portion of the rotor blade.
【００３９】この分級された微粉Ｙ2 、例えば５μｍ以
下の粒径は、ロ−タ室ＲＴ内を通り上昇気流に乗り排出
ダクト１２に流入するとともに、図示しない空気濾過機
に入り回収される。The classified fine powder Y 2 , for example, a particle size of 5 μm or less, passes through the inside of the rotor chamber RT, rises, flows into the exhaust duct 12, and is collected in an air filter (not shown).
【００４０】この時、ロータ室ＲＴ内の気流はＢｕｒｇ
ｅｒｓの渦を形成することなく強制渦になるので、ロー
タ室内における圧力損失は激減する。At this time, the air flow in the rotor chamber RT is Burg
Since it becomes a forced vortex without forming an ers vortex, the pressure loss in the rotor chamber is drastically reduced.
【００４１】又、粗粉Ｙ1 は分級室７内を旋回しながら
ホッパ２中を落下し、粗粉排出口３から排出される。The coarse powder Y 1 falls in the hopper 2 while swirling in the classification chamber 7 and is discharged from the coarse powder discharge port 3.
【００４２】この発明の第２実施例を図５により説明す
る。この実施例の特徴はロータブレードをロータ半径方
向に分割してロータブレード６ａ、６ｂを配設し、強制
渦がくずれない程度に両ブレード６ａ、６ｂの間隔Ｆを
あけたことである。この実施例では、ロータブレード６
ａ、６ｂの表面と流体との摩擦による圧力損失を更に減
少することができる。A second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. The feature of this embodiment is that the rotor blades are divided in the radial direction of the rotor, the rotor blades 6a and 6b are arranged, and the distance F between the blades 6a and 6b is set so that the forced vortex does not collapse. In this embodiment, the rotor blade 6
The pressure loss due to the friction between the surface of a and 6b and the fluid can be further reduced.
【００４３】この発明の第３実施例を図６により説明す
る。この実施例の特徴はロータブレード６ａ、６ｂ、６
ｃの周方向の枚数が多くピッチｐが小さい場合に、強制
渦がくずれない程度に分割されたロータブレード６ａ、
６ｂ、６ｃの枚数をロータ中心Ｏに向かうに従って均一
に減らすことである。この実施例では、ロータブレード
表面と流体との摩耗による圧力損失を更に減少するとと
もに、ロータブレードの機械製作が容易となり、更に、
重量及び製作コストの低減を図ることができる。A third embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. The feature of this embodiment is that the rotor blades 6a, 6b, 6
When the number of c in the circumferential direction is large and the pitch p is small, the rotor blades 6a are divided so that the forced vortex does not collapse.
This is to reduce the number of 6b and 6c uniformly toward the rotor center O. In this embodiment, the pressure loss due to the wear of the rotor blade surface and the fluid is further reduced, and the rotor blade is easily machine-manufactured.
The weight and the manufacturing cost can be reduced.
【００４４】この発明の第４実施例を図７により説明す
る。この実施例の特徴はロータ室ＲＴのロータ５の底面
５ａに内側のロータブレード６ｂの内接円半径Ｒ3から
盛り上がる***状体５０を形成したことである。この隆
起状体５０は円錐状に形成されるが、この***状体５０
の斜面（母線）５０ａの底面５ａに対する角度、即ち、
立ち上がり角度θは、大き過ぎても、又、小さ過ぎても
いけない。そこで、実験の結果、ロータ５の高さＨとの
関係で次式により求められる角度θが最適値であること
がわかった。A fourth embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. The feature of this embodiment is that a raised body 50 is formed on the bottom surface 5a of the rotor 5 of the rotor chamber RT so as to rise from the inscribed circle radius R3 of the inner rotor blade 6b. The ridge 50 is formed in a conical shape.
Of the slope (busbar) 50a of the bottom surface 5a, that is,
The rising angle θ must not be too large or too small. Then, as a result of the experiment, it was found that the angle θ obtained by the following equation in relation to the height H of the rotor 5 is the optimum value.
【００４５】θ＝ｔａｎ-1｛0.3〜0.6｝H／R3｝Θ = tan −1 {0.3 to 0.6} H / R 3 }
【００４６】この実施例では、分級室７内を水平に旋回
している空気Ａrはロータブレード６ａ、６ｂを通り隆
起状体５０に案内されながら方向変換しロータ室ＲＴの
排気口３０を通り排出ダクト１２に排出される。そのた
め、空気Ａｒは、ロータ内下部に淀みを生じることなく
円滑に流れるため、圧力損失は少なくなる。In this embodiment, the air Ar horizontally swirling in the classification chamber 7 changes its direction while being guided by the ridge 50 through the rotor blades 6a and 6b, and is discharged through the exhaust port 30 of the rotor chamber RT. It is discharged to the duct 12. Therefore, the air Ar flows smoothly without causing stagnation in the lower portion inside the rotor, and the pressure loss is reduced.
【００４７】この発明の第５実施例を図２により説明す
る。この実施例の特徴はロータ室ＲＴの排気口３０の半
径Ｒ0をロータブレード６外周半径Ｒ1の０．４〜０．８
倍まで大きくしたことである。この実施例ではロータ中
心軸付近まで行く空気の率を少なくできるので、圧力損
失を低減することができる。A fifth embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. The feature of this embodiment is that the radius R0 of the exhaust port 30 of the rotor chamber RT is 0.4 to 0.8 of the outer radius R1 of the rotor blade 6.
That is double the size. In this embodiment, the rate of air that reaches the vicinity of the central axis of the rotor can be reduced, so that the pressure loss can be reduced.
【００４８】この発明の第６実施例を説明する。この実
施例の特徴はロータ５の回転軸４をロータブレード外周
半径Ｒ1の０．２〜０．４倍まで太く形成することであ
る。この実施例では、ロータ中心軸付近まで行く空気の
率を少なくできるので、圧力損失を低減することができ
る。A sixth embodiment of the present invention will be described. The feature of this embodiment is that the rotating shaft 4 of the rotor 5 is formed to be 0.2 to 0.4 times thicker than the outer peripheral radius R1 of the rotor blade. In this embodiment, the rate of air that reaches the vicinity of the rotor central axis can be reduced, so that the pressure loss can be reduced.
【００４９】この発明の第７実施例を説明する。この実
施例の特徴は前記第１実施〜第６実施例を適宜組み合わ
せたことである。例えば、図７の第４実施例と図５の第
２実施例、図６の第３実施例、又は、第６実施例との組
み合わせたり、更には、第６実施例と図５の第２実施例
又は図６の第３実施例との組み合わせたりすることであ
る。このように適宜各実施例を組み合わせると、より圧
力損失の少ない分級機を得ることができる。A seventh embodiment of the present invention will be described. The feature of this embodiment is that the first to sixth embodiments are appropriately combined. For example, a combination of the fourth embodiment of FIG. 7 and the second embodiment of FIG. 5, the third embodiment of FIG. 6, or the sixth embodiment, or the sixth embodiment and the second embodiment of FIG. This is to be combined with the embodiment or the third embodiment of FIG. In this way, by appropriately combining the respective examples, it is possible to obtain a classifier with less pressure loss.
【００５０】この発明の実施例は上記に限定されるもの
ではなく、例えば、渦流式空気分級機のロータ室の排気
口を該分級機の上方に設ける代わりに、その下方に設け
たり、又、原料入口を分級機の上部中央に設け、ロータ
室の排気口を下方に設けたり、さらに原料入口を分級装
置の側方または下方の分級空気と共に導入する等、各種
のロータ型分級機に適用できるものである。The embodiment of the present invention is not limited to the above, and for example, the exhaust port of the rotor chamber of the vortex type air classifier may be provided below the classifier instead of above the classifier, or It can be applied to various rotor classifiers, such as providing the raw material inlet at the center of the upper part of the classifier, providing the exhaust port of the rotor chamber downward, and introducing the raw material inlet together with the classifying air on the side or below the classifier. It is a thing.
【００５１】[0051]
【発明の効果】この発明は以上の様に構成したので、ロ
ータ室内において大きな圧力損失を生じることが無い。
そのため、従来例に比し分級機全体の圧力損失が大幅に
低減する。Since the present invention is constructed as described above, a large pressure loss does not occur in the rotor chamber.
Therefore, the pressure loss of the entire classifier is significantly reduced as compared with the conventional example.
【００５２】又、空気分級機に要するエネルギのうち空
気を吸引するファンの比率は高くフアンに要するエネル
ギは圧力損失に比例するため、従来例に比しファンの動
力は数十％低減できる。Further, of the energy required for the air classifier, the ratio of the fan that sucks air is high, and the energy required for the fan is proportional to the pressure loss, so the power of the fan can be reduced by several tens of percent compared to the conventional example.
【００５３】因に、本発明Ｍのロータブレードと従来例
Ｌのそれとをそれぞれ図９、図１０に示すように構成
し、圧力損失の実験を行ったところ図８の結果を得た。
この図８から明らかなように、圧力損失は本発明Ｍでは
従来例Ｌの６５％前後となり、ロータ回転速度が速くな
るに従い、両者Ｌ、Ｍ間の差は大きくなった。When the rotor blade of the present invention M and that of the conventional example L were constructed as shown in FIGS. 9 and 10, respectively, and pressure loss experiments were conducted, the results shown in FIG. 8 were obtained.
As is clear from FIG. 8, the pressure loss in the present invention M was about 65% of that in the conventional example L, and the difference between the two L and M increased as the rotor rotation speed increased.
【００５４】尚、図９、図１０において、ａは１２２ｍ
ｍの排気口の半径、ｂは２０５ｍｍのロータブレードの
外周半径、ｃは１８９ｍｍのロータブレードの内周半
径、ｄは１９５ｍｍの外側のロータブレード６の内周半
径、ｅは１６５ｍｍの内側のロータブレード６の外周半
径、ｆは１５０ｍｍの内側のロータブレードの内周半
径、をそれぞれ示す。勿論、分級空気流量は両実験例に
おいて同じである。In FIGS. 9 and 10, a is 122 m
m is the radius of the exhaust port, b is the outer radius of the rotor blade of 205 mm, c is the inner radius of the rotor blade of 189 mm, d is the inner radius of the outer rotor blade 6 of 195 mm, and e is the inner radius of the rotor blade of 165 mm. 6, and f is the inner radius of the inner rotor blade of 150 mm. Of course, the classification air flow rate is the same in both experimental examples.
【図１】渦流式空気分級機全体の圧力損失とロータブレ
ードの外側における圧力損失を示す図である。FIG. 1 is a diagram showing a pressure loss of an entire vortex type air classifier and a pressure loss outside a rotor blade.
【図２】本発明の第１実施例を示す分級機の正面図の一
部断面図である。FIG. 2 is a partial cross-sectional view of the front view of the classifier showing the first embodiment of the present invention.
【図３】図２のIII-III線縦断面図である。FIG. 3 is a vertical sectional view taken along line III-III in FIG.
【図４】分級室断面における気流モデルを示す図であ
る。FIG. 4 is a diagram showing an airflow model in a cross section of the classification chamber.
【図５】本発明の第２実施例を示す図である。FIG. 5 is a diagram showing a second embodiment of the present invention.
【図６】本発明の第３実施例を示す図である。FIG. 6 is a diagram showing a third embodiment of the present invention.
【図７】本発明の第４実施例を示す縦断面図である。FIG. 7 is a vertical sectional view showing a fourth embodiment of the present invention.
【図８】本発明と従来例の圧力損失を示す図である。FIG. 8 is a diagram showing pressure losses of the present invention and a conventional example.
【図９】図８の実験に用いた本発明のロータブレードを
示す図である。9 is a diagram showing a rotor blade of the present invention used in the experiment of FIG.
【図１０】図８の実験に用いた従来例のロータブレード
を示す図である。10 is a diagram showing a conventional rotor blade used in the experiment of FIG.
４ ロータの回転軸 ５ ロ−タ ６ ロータブレード ７ 分級室 ３０ ロータ室の排気口 ５０ ***状体 ＩＮ ロータ室の入口 Ｒ0 ロータ室の排気口の半径 Ｒ1 ロータブレードの内周半径 Ｒ2 ロータブレードの外周半径 4 Rotor rotation axis 5 rotors 6 rotor blades 7 classification room 30 Exhaust port of rotor chamber 50 Ridges IN Rotor room entrance R0 Rotor chamber exhaust port radius R1 Rotor blade inner radius R2 Rotor blade outer radius
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平２−303560（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−244275（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) B07B 1/00 - 15/00 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (56) References JP-A-2-303560 (JP, A) JP-A-4-244275 (JP, A) (58) Fields investigated (Int.Cl. 7 , DB name) B07B 1/00-15/00
Claims (9)
ータ室の入口に、ロータの円周方向に間隔をおいて複数
設けられたロータブレードと、該ロータ室の入口の外周
に設けた分級室と、を備えた渦流式空気分級機におい
て；前記ロータブレードが、ロータの半径方向に間隔をおい
て複数列配設されており、 前記ロータブレードのロータ半径方向長さが、ロータブ
レード外周半径とロータ室の排気口の半径の差の０．７
〜１．０倍であることを特徴とする渦流式空気分級機。1. A rotor chamber having an inlet and an exhaust port, a plurality of rotor blades provided at the inlet of the rotor chamber at intervals in the circumferential direction of the rotor, and an outer periphery of the inlet of the rotor chamber. A vortex air classifier having a rectifying chamber; and the rotor blades spaced in a radial direction of the rotor.
And the rotor radial direction length of the rotor blade is 0.7 of the difference between the outer radius of the rotor blade and the radius of the exhaust port of the rotor chamber.
A swirl type air classifier characterized by being ~ 1.0 times.
ータ室の入口に、ロータの円周方向に間隔をおいて複数
設けられたロータブレードと、該ロータ室の入口の外周
に設けた分級室と、を備えた渦流式空気分級機におい
て；前記ロータブレードが、ロータの半径方向に間隔をおい
て複数列配設されており、 前記ロータブレードのロータ半径方向長さが、ロータブ
レード外周半径とロータ室の排気口の半径の差の０．７
〜１．０倍であり、 又、ロータの回転軸の半径がロータブレード外周半径の
０．２〜０．４倍であることを特徴とする渦流式空気分
級機。2. A rotor chamber having an inlet and an exhaust port, a plurality of rotor blades provided at the inlet of the rotor chamber at intervals in the circumferential direction of the rotor, and an outer periphery of the inlet of the rotor chamber. A vortex air classifier having a rectifying chamber; and the rotor blades spaced in a radial direction of the rotor.
And the rotor radial direction length of the rotor blade is 0.7 of the difference between the outer radius of the rotor blade and the radius of the exhaust port of the rotor chamber.
The vortex air classifier is characterized in that the radius of the rotating shaft of the rotor is 0.2 to 0.4 times the outer radius of the rotor blade.
ータ室の入口に、ロータの円周方向に間隔をおいて複数
設けられたロータブレードと、該ロータ室の入口の外周
に設けた分級室と、を備えた渦流式空気分級機におい
て；前記ロータブレードが、ロータの半径方向に間隔をおい
て複数列配設されており、 前記ロータブレードのロータ半径方向長さが、ロータブ
レード外周半径とロータ室の排気口の半径の差の０．７
〜１．０倍であり、 又、ロータの底面に気流を規制する***状体を配設した
ことを特徴とする渦流式空気分級機。3. A rotor chamber having an inlet and an exhaust port, a plurality of rotor blades provided at the inlet of the rotor chamber at intervals in the circumferential direction of the rotor, and an outer periphery of the inlet of the rotor chamber. A vortex air classifier having a rectifying chamber; and the rotor blades spaced in a radial direction of the rotor.
And the rotor radial direction length of the rotor blade is 0.7 of the difference between the outer radius of the rotor blade and the radius of the exhaust port of the rotor chamber.
The vortex air classifier is characterized in that a ridge-shaped body that restricts an air flow is arranged on the bottom surface of the rotor.
ータ室の入口に、ロータの円周方向に間隔をおいて複数
設けられたロータブレードと、該ロータ室の入口の外周
に設けた分級室と、を備えた渦流式空気分級機におい
て；前記ロータブレードが、ロータの半径方向に間隔をおい
て複数列配設されており、 前記ロータブレードのロータ半径方向長さが、ロータブ
レード外周半径とロータ室の排気口の半径の差の０．７
〜１．０倍であり、 又、ロータの回転軸の半径がロータブレード外周半径の
０．２〜０．４倍であり、 更に、ロータの底面に気流を規制する***状体を配設し
たことを特徴とする渦流式空気分級機。4. A rotor chamber having an inlet and an exhaust port, a plurality of rotor blades provided at the inlet of the rotor chamber at intervals in the circumferential direction of the rotor, and an outer periphery of the inlet of the rotor chamber. A vortex air classifier having a rectifying chamber; and the rotor blades spaced in a radial direction of the rotor.
And the rotor radial direction length of the rotor blade is 0.7 of the difference between the outer radius of the rotor blade and the radius of the exhaust port of the rotor chamber.
.About.1.0 times, the radius of the rotor rotation axis is 0.2 to 0.4 times the outer radius of the rotor blade, and a ridge-shaped body for restricting airflow is arranged on the bottom surface of the rotor. A swirl type air classifier.
いことを特徴とする請求項１、２、３、又は、４記載の
渦流式空気分級機。5. The vortex type air classifier according to claim 1, 2, 3 or 4, wherein the rotor blades have an equal interval.
均一に間引きされてロータ外側のロータブレードの枚数
よりも少なく配設されていることを特徴とする請求項
１，２，３，又は、４記載の渦流式空気分級機。6. The number of rotor blades on the rotor center side is
Number of rotor blades outside the rotor that are evenly thinned
5. The vortex type air classifier according to claim 1, 2, 3, or 4, characterized in that it is arranged in a smaller number .
ド外周半径の０．４〜０．８倍であることを特徴とする
請求項１、２、３、又は、４記載の渦流式空気分級機。7. A rotor tray having a radius of an exhaust port of a rotor chamber
Claim, characterized in 0.4-0.8 Baidea Rukoto de outer peripheral radius 1,2,3, or vortex type air classifier according 4.
ータの回転軸に向かって円錐状に盛り上がっている円錐
状体であることを特徴とする請求項３又は４記載の渦流
式空気分級機。8. The raised body extends from the inner circumference circle of the rotor blade.
A cone that rises conically toward the rotation axis of the data
The vortex type air classifier according to claim 3 or 4, wherein the vortex type air classifier is a shape .
ロータの高さＨ、ロータブレード内径Ｒ3との関係から
次式で求められることを特徴とする請求項８記載の渦流
式空気分級機。θ＝ｔａｎ -1 ｛(0.3〜0.6)H／R 3 ｝ 9. The angle θ of the slope of the conical body with respect to the bottom surface is
From the relationship between rotor height H and rotor blade inner diameter R3
The vortex air classifier according to claim 8 , wherein the vortex type air classifier is obtained by the following equation . θ = tan −1 {(0.3 to 0.6) H / R 3 }
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