RU2029638C1 - Gravitational pneumatic classifier - Google Patents

Abstract

FIELD: separation of grainy materials. SUBSTANCE: classifier has charging and discharging units and louvre-type grid mounted between charging branch pipe of auxiliary separating column and charging unit of classifier. Louvre-type grid is adapted for preliminary dedusting. Small fraction passed through grate and fallen into space under grid is subjected to additional cleaning in auxiliary separating column. Air-and-dust mixture is discharged through branch pipe disposed above auxiliary separating column. Large particles, which loose speed in auxiliary separating column, are discharged onto Z-shaped distributing grid through connecting channel in casing end wall. Material is mainly separated in casing composed of a set of separating columns with pouring units and on distributing grid. Distributing grid is divided into parts by delivery chambers with nozzles disposed in space above grid. EFFECT: increased efficiency in disintegration of material by high-intensity flows of gas and high opening of classification. 3 dwg

Description

Изобретение относится к промышленности строительных материалов, минеральных удобрений, горнорудной, угольной и химической отраслям промышленности и может быть использовано при пневматической классификации различных сыпучих материалов по границе крупности 0,05-5,0 мм. The invention relates to the construction materials industry, mineral fertilizers, mining, coal and chemical industries and can be used in the pneumatic classification of various bulk materials at a grain size range of 0.05-5.0 mm

Известен гравитационный пневматический многорядный классификатор, у которого корпус выполнен из набора вертикальных сепарационных колонок с пересыпными наклонными полками, распределительную решетку, установленную под ними, загрузочный и разгрузочный патрубки, приспособление для подачи воздуха под решетку (1). Known gravity pneumatic multi-row classifier, in which the housing is made of a set of vertical separation columns with overflow inclined shelves, a distribution grid installed below them, loading and unloading nozzles, a device for supplying air under the grill (1).

Недостатком является низкая эффективность классификации сыпучих материалов из-за малой производительности пребывания материала на решетке. The disadvantage is the low classification efficiency of bulk materials due to the low productivity of the stay of the material on the grate.

Известным средством, имеющим наибольшее количество сходных признаков, является гравитационный классификатор, выполненный из набора вертикальных сепарационных колонок с пересыпными приспособлениями, установленную под ними распределительную решетку, загрузочное и разгрузочное устройство, приспособление для подачи воздуха и жалюзийную решетку, расположенную между загрузочным и разгрузочным устройствами (2). A well-known tool having the greatest number of similar features is a gravity classifier made of a set of vertical separation columns with overflow devices, a distribution grid installed under them, a loading and unloading device, an air supply device and a louvre grille located between the loading and unloading devices (2 )

Недостатком данной конструкции является низкая острота классификации сыпучего материала. The disadvantage of this design is the low severity of the classification of bulk material.

Предлагаемый гравитационный пневматический классификатор позволит повысить остроту классификации за счет организации процесса многократной перечистки продукта. The proposed gravitational pneumatic classifier will increase the severity of classification by organizing the process of multiple cleaning of the product.

Классификатор содержит корпус, выполненный из набора вертикальных сепарационных колонок с пересыпными приспособлениями, установленную под ними распределительную решетку, на концах которой выполнен загрузочное и разгрузочное устройства, приспособления для подачи воздуха и жалюзийную решетку дополнительно он снабжен вертикальной сепарационной колонкой с пересыпными приспособлениями, к которой верхним концом примыкает жалюзийная распределительная решетка, расположенная между загрузочным патрубком и загрузочным устройством классификатора при этом распределительная решетка выполнена зигзагообразной и разделена на части напорными камерами, закрепленными вдоль нее с внешней стороны корпуса классификатора, и снабжена сопловыми элементами в надрешетной части, причем надрешетное пространство зигзагообразной решетки сообщается с подрешетным пространством жалюзийной решетки соединительным каналом в торцовой стенке корпуса. The classifier contains a housing made of a set of vertical separation columns with bulk filling devices, a distribution grill mounted under them, at the ends of which a loading and unloading device, air supply devices and a louvre grille are additionally equipped with a vertical separation column with bulk filling devices, to which the upper end adjoins a louvred distribution grill located between the loading nozzle and the loading device of class In this case, the distribution grid is made zigzag and divided into parts by pressure chambers mounted along it from the outer side of the classifier housing, and is equipped with nozzle elements in the oversize part, and the oversize space of the zigzag grating communicates with the under-louvre space of the louvre grille by a connecting channel in the end wall of the housing.

Распределительная жалюзийная решетка, расположенная между загрузочным патрубком и загрузочным устройством, увеличивает вероятность разрушения агломератов из частиц, т. е. диспергирование материала и обеспечивает предварительное обеспыливание его, перед классификацией на основной решетке. A distribution louvre grille located between the loading nozzle and the loading device increases the likelihood of destruction of agglomerates from particles, i.e., the dispersion of the material and provides its preliminary dust removal, before classification on the main grille.

Наличие в классификаторе дополнительной сепарационной колонки, оснащенной пересыпными приспособлениями, дает возможность организовать дополнительную перечистку продукта, прошедшего в подрешетное пространство жалюзийной решетки, при этом наиболее крупные частицы возможно отсепарировать от основного газоматериального потока. The presence in the classifier of an additional separation column equipped with overflow devices makes it possible to organize an additional purification of the product that has passed into the sublattice of the louvre grille, while the largest particles can be separated from the main gas stream.

Выполнение основной распределительной решетки зигзагообразной, разделенной на части напорными камерами и с соплами в надрешетной части способствует изменению траектории и уменьшению скорости движения материала. В свою очередь обработка материала высокоинтенсивными газовыми струями создает зону гарантированного удержания материала. Влажные комкующиеся материалы, подвергаясь обработке высокоинтенсивными газовыми струями, дезагрегируются, что является необходимым условием для разделения материала по крупности. The implementation of the main distribution grid is zigzag, divided into parts by pressure chambers and with nozzles in the oversize part, which helps to change the trajectory and reduce the speed of the material. In turn, processing the material with high-intensity gas jets creates a zone of guaranteed material retention. Wet clumping materials, being processed by high-intensity gas jets, are disaggregated, which is a necessary condition for the separation of material by size.

Канал в торцовой стенке корпуса соединяет подрешетное пространство жалюзийной решетки и надрешетное пространство зигзагообразной решетки, через который ссыпается крупная фракция материала после перечистки в дополнительной сепарационной колонке на основную зигзагообразную распределительную решетку. A channel in the end wall of the housing connects the under-lattice space of the louvre lattice and the over-lattice space of the zigzag lattice, through which a large fraction of the material is poured after cleaning in an additional separation column onto the main zigzag distribution grid.

Такое выполнение гравитационного пневматического клаccификатора позволяет доcтичь выcокой оcтроты клаccификации материала за счет организации многократной последовательно-параллельной перечистки как мелкого, так и крупного продукта. This embodiment of the gravitational pneumatic classifier allows to achieve a high degree of sharpness of material classification due to the organization of multiple sequentially parallel cleaning of both small and large products.

Известно, что зависимость эффективности классификации от режимных и конструктивных параметров для классификаторов заявляемого типа может быть представлена формулой:
E =

1-

-

(1) где E - эффективность классификации по критерию Ханкока-Луйкена, доли ед.;
β_o - массовая доля мелочи в исходном материале, доли ед.;
ρ_д - плотность дисперсной фазы, кг/м³;
ε - объемная доля воздуха в слое материала, находящегося на распределительной решетке, доли ед.;
h - высота слоя материала на решетке, м;
τ - время пребывания материала на решетке, с;
μ - расходная концентрация материала, кг/м³;
W_ап - скорость потока воздуха в сечении сепарационной зоны аппарата, м/с;
α- угол наклона решетки к горизонтали, град.;
R_м - количество крупного материала, попавшего в мелкий продукт, доли ед.It is known that the dependence of the classification efficiency on operational and structural parameters for classifiers of the claimed type can be represented by the formula:
E =

1-

-

(1) where E is the classification efficiency according to the Hankok-Luiken criterion, fractions of units;
β _o - mass fraction of fines in the source material, fraction of units;
ρ _d - the density of the dispersed phase, kg / m ³ ;
ε - volume fraction of air in the layer of material located on the distribution grid, fractions of a unit;
h is the height of the layer of material on the grate, m;
τ is the residence time of the material on the lattice, s;
μ - expendable concentration of the material, kg / m ³ ;
W _ap - air flow rate in the section of the separation zone of the apparatus, m / s;
α is the angle of inclination of the lattice to the horizontal, deg .;
R _m - the amount of large material trapped in a small product, the share of units

Как видно из формулы (1), с увеличением τ эффективность классификации E возрастает. Организация процесса многократной перечистки мелкого продукта в сепарационных колонках уменьшает R_м и увеличивает E. Установка дополнительной жалюзийной решетки позволяет значительно уменьшить долю мелочи в материале, поступающем на зигзагообразную решетку β_o , следовательно, увеличить E. Струйная обработка материала, находящегося в псевдоожиженном слое на зигзагообразной решетке, обеспечивает эффективную диспергацию материала, повышает объемную долю воздуха в слое материала ε и время его пребывания на решетке τ .As can be seen from formula (1), with increasing τ, the classification efficiency E increases. The organization of the process of repeated cleaning of the fine product in the separation columns reduces R _m and increases E. The installation of an additional louvre lattice can significantly reduce the fraction of fines in the material entering the zigzag lattice β _o , therefore, increase E. The blasting of material in the fluidized bed on the zigzag the lattice, provides effective dispersion of the material, increases the volume fraction of air in the material layer ε and its residence time on the lattice τ.

Струйная обработка материала позволяет значительно интенсифицировать процесс классификации с помощью одновременного охлаждения материала, если это требуется по условиям к кондиционному продукту. Взаимное расположение элементов в аппарате делает его компактным, не требующим значительных производственных площадей. The blasting of the material makes it possible to significantly intensify the classification process by simultaneously cooling the material, if required by the conditions of the conditioned product. The relative position of the elements in the apparatus makes it compact, not requiring significant production areas.

На фиг. 1 изображен пневматический классификатор, общий вид; на фиг. 2 - вид А на фиг. 1; на фиг. 3 - зигзагообразная распределительная решетка, вид сверху. In FIG. 1 shows a pneumatic classifier, a general view; in FIG. 2 is a view A in FIG. 1; in FIG. 3 - zigzag distribution grid, top view.

Гравитационный пневматический классификатор включает в себя корпус 1 прямоугольного сечения, состоящий из сепарационных колонок 2 с установленными в них наклонными пересыпными полками 3, зигзагообразную распределительную решетку 4, разделенную на части напорными камерами 5 с сопловыми элементами в надрешетном пространстве 6, загрузочное 7 и разгрузочное 8 устройства, расположенные на концах зигзагообразной распределительной решетки 4. Напорные камеры 5 расположены также и снаружи аппарата, вдоль зигзагообразной решетки, внутри аппарата они переходят в вертикальные перегородки 9. The gravity pneumatic classifier includes a rectangular housing 1, consisting of separation columns 2 with inclined overflow shelves 3 installed in them, a zigzag distribution grid 4, divided into parts by pressure chambers 5 with nozzle elements in the oversize space 6, loading 7 and unloading device 8 located at the ends of the zigzag distribution grid 4. Pressure chambers 5 are also located outside the apparatus, along the zigzag grill, inside the apparatus they pass into vertical partitions 9.

Дополнительная жалюзийная решетка 10 установлена между патрубком загрузки аппарата 11 (ИМ) и загрузочным устройством 7. Она помещена в корпусе 12 прямоугольного сечения, который в свою очередь, снабжен патрубком 13 подвода воздуха, а также дополнительной сепарационной колонкой 14 с наклонными пересыпными полками 15, заканчивающейся патрубком отвода пылевоздушной смеси 16 (В+М). Подрешетное пространство жалюзийной решетки 10 сообщается с надрешетным пространством зигзагообразной решетки 4 посредством канала 17. Классификатор снабжен патрубком 18 отвода пылевоздушной смеси, устройством 19 подвода воздуха под зигзагообразную решетку. An additional louvre grille 10 is installed between the loading pipe of the apparatus 11 (MI) and the loading device 7. It is placed in a rectangular housing 12, which, in turn, is equipped with a pipe 13 for supplying air, as well as an additional separation column 14 with inclined overflow shelves 15, ending the outlet pipe of the dusty air mixture 16 (B + M). The sublattice of the louvre grille 10 communicates with the oversize space of the zigzag grill 4 through the channel 17. The classifier is equipped with a pipe 18 for removing the dusty air mixture, a device 19 for supplying air under the zigzag grill.

Гравитационный пневматический классификатор работает следующим образом. Gravity pneumatic classifier works as follows.

Исходный материал (ИМ) через загрузочный патрубок 11 аппарата ссыпается на жалюзийную распределительную решетку 10, где, продуваясь горизонтальным потоком проходящего воздуха, обеспыливается по определенной границе (в зависимости от расхода воздуха через жалюзийную решетку). Обеспыленный на жалюзийной решетке 10 материал загрузочным устройством 7 подается на зигзагообразную распределительную решетку 4, где подвергается разделению на две фракции: крупную (К) и мелкую (среднюю) (М_ср). Мелкодисперсная фракция материала (М), унесенная потоком воздуха в пространство под жалюзийной решеткой 10, подвергается многократной перечистке в дополнительной сепарационной колонке 14, снабженной наклонными пересыпными полками 15. Фракция материала крупнее границы разделения, отсепаpиpовавшись в дополнительной сепарационной колонке 14, ссыпается через соединительный канал 17 на зигзагообразную решетку 4.The source material (IM) through the loading nozzle 11 of the device is poured onto the louvred distribution grid 10, where, purged by a horizontal stream of passing air, it is dusted off at a certain boundary (depending on the air flow through the louvered grill). The material dusted on the louvre grate 10 is fed into the zigzag distribution grid 4 by the loading device 7, where it is divided into two fractions: large (K) and small (medium) (M _cf ). The finely dispersed fraction of the material (M), carried away by the air flow into the space under the louvre grill 10, is subjected to repeated purification in an additional separation column 14 equipped with inclined overflow shelves 15. The material fraction larger than the separation boundary, separated in the additional separation column 14, is poured through the connecting channel 17 onto the zigzag grid 4.

Обеспыленный материал, двигаясь по зигзагообразной решетке 4 псевдоожиженным слоем, продувается потоком воздуха, подводимого через патрубок 19, проходящим сквозь решетку 4 и дополнительным потоком воздуха, выходящим из напорных камер 5, через сопловые элементы 6 в виде высокоинтенсивных струй. Более мелкие частицы материла, имеющие скорость витания меньше скорости потока воздуха в свободном сечении аппарата, выносятся вертикальным потоком воздуха в сепарационные колонки 2, где подвергаются многократной перечистке. Отсепарированный в колонках 2 материал возвращается на зигзагообразную решетку 4 и процесс многократно повторяется. С нижнего конца зигзагообразной решетки 4 через разгрузочное устройство 8 из аппарата выгружается крупная фракция (К). Через патрубок 18 отвода пылевоздушной смеси из аппарата удаляется поток мелкой (средней) фракции (В+М_ср). Для изменения границ разделения достаточно изменить расходы воздуха, проходящего через распределительные решетки и сепарационные колонки. В случае разделения на фракции нагретого материала аппарат обеспечивает эффективное его охлаждение, т. к. высокоинтенсивные струи воздуха, выходящего из сопел, увеличивают коэффициент теплообмена между твердой и газовой фазой, а также увеличивает поверхность раздела фаз.The dust-free material, moving along the zigzag grate 4 with a fluidized bed, is blown by a stream of air supplied through a pipe 19 passing through the grate 4 and an additional air stream leaving the pressure chambers 5 through nozzle elements 6 in the form of high-intensity jets. Smaller particles of material having a speed of rotation less than the speed of air flow in the free section of the apparatus are carried out by a vertical stream of air into the separation columns 2, where they are subjected to repeated cleaning. The material separated in columns 2 is returned to the zigzag lattice 4 and the process is repeated many times. A large fraction (K) is discharged from the apparatus from the lower end of the zigzag grating 4 through an unloading device 8. Through the pipe 18 of the removal of the dusty air mixture from the apparatus, the stream of the fine (middle) fraction (B + M _cf ) is removed. To change the boundaries of separation, it is enough to change the flow rate of air passing through the distribution grilles and separation columns. In the case of separation of the heated material into fractions, the apparatus ensures its effective cooling, because high-intensity jets of air leaving the nozzles increase the heat transfer coefficient between the solid and gas phases, and also increases the interface.

В УФ ВНИИГ испытан гравитационный пневматический классификатор с зигзагообразной распределительной решеткой, каждый из участков которой имеет наклон к горизонтали 10^о (фиг. 1-2). Каждая сепарационная колонка снабжена шестью пересыпными полками, установленными под углом 45^о к горизонтали.The UV VNIIG tested gravitational air classifier with zig-zag distribution bars, each of which portions is inclined to the horizontal ^of 10 (FIGS. 1-2). Each is equipped with a six-column separation and mixing shelves mounted at an angle of ⁴⁵ ° to the horizontal.

При разделении дробленой сильвинитовой руды на прототипе острота классификации по критерию Эдера-Майера составляет 76%, а на заявляемом классификаторе 80% и более при этом граница разделения составляет 0,3 и 0,4 мм, расходная концентрация материала от 0,8 до 2,3 кг/м³, а скорость потока воздуха в свободном сечении аппарата от 3,0 до 3,6 м/с.When separating crushed sylvinite ore on a prototype, the classification according to the Eder-Mayer criterion is 76% sharp, and on the inventive classifier 80% or more, the separation border is 0.3 and 0.4 mm, the expendable concentration of the material is from 0.8 to 2, 3 kg / m ³ , and the air flow rate in the free section of the apparatus is from 3.0 to 3.6 m / s.

Claims (1)

ГРАВИТАЦИОННЫЙ ПНЕВМАТИЧЕСКИЙ КЛАССИФИКАТОР, включающий корпус, выполненный из набора вертикальных сепарационных колонок с пересыпными приспособлениями, установленную под ними беспровальную распределительную решетку, на концах которой выполнены загрузочное и разгрузочное приспособления, приспособление для подачи воздуха и жалюзийную решетку, отличающийся тем, что он снабжен дополнительной вертикальной сепарационной колонкой с пересыпными приспособлениями и загрузочным патрубком, к которой верхним концом примыкает жалюзийная решетка, расположенная между загрузочным патрубком и загрузочным приспособлением классификатора, при этом беспровальная распределительная решетка выполнена зигзагообразной и разделена на части напорными камерами, закрепленными вдоль нее с внешней стороны корпуса классификатора и выполненными с сопловыми элементами в надрешетной части, причем надрешетное пространство распределительной решетки сообщено с подрешетным пространством жалюзийной решетки соединительным каналом в торцевой стенке корпуса. A GRAVITATIONAL PNEUMATIC CLASSIFIER, comprising a housing made of a set of vertical separation columns with overflow devices, a wireless distribution grill installed under them, at the ends of which loading and unloading devices, an air supply device and a louvre grille, characterized in that it is equipped with an additional vertical separation a column with filling devices and a loading nozzle, to which the louvre a brush located between the loading nozzle and the loading device of the classifier, while the wireless distribution grid is zigzag and divided into parts by pressure chambers mounted along it from the outside of the classifier housing and made with nozzle elements in the oversize part, and the oversize distribution grid is communicated with the under-grid the space of the louvre grille with a connecting channel in the end wall of the housing.

Images