Способ классификации сыпучих материалов и устройство для его осуществления

Способ классификации сыпучих материалов и устройство для его осуществления

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к технологии классификации сьшучих материалов (СМ), в частности к регенерации оборо.тных сред литейного производства, при пневматическом обогащении полезных ископаемых и пылеприготовлении при сжигании угля и горючих сланцев на тепловых электростанциях.

Союз СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН (50 4 В 07 В 7/01

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А BTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

1 ; аавлг"

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 4043389/29-03 (22) 25,03.86 (46) 23,04,88. Бюл, ¹ 15 (71) Запорожский индустриальный институт (72) Г,M,Барахтенко (53) 622,767,53 (088,85 (56) Авторское свидетельство СССР

¹ 604592, кл, В 07 В 7/00, 1976, Авторское свидетельство СССР № 1313528, кл, В 07 В 4/08, 1985, „„SU„„1389 8 А1 (54) СПОСОБ КЛАССИФИКАЦИИ (ЫПУЧИХ

МАТЕРИАЛОВ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУ- .

ЩЕСТВЛЕНИЯ (57) Изобретение относится к технологии классификации сыпучих материалов (СИ), в частности к регенерации оборотных сред литейного производства, при пневматическом обогащении полезных ископаемых и пылеприготовлении при сжигании угля и горючих сланцев на тепловых электростанциях, 1З

Цель изобретения — повышение качества классификации СМ с эквивалентным диаметром фракций 2100-80 мкм и насыпной плотностью 800-1640 кг/м за счет образования рациональной структуры газоматериального потока по высоте сформированного слоя. Пневмоканал (ПК) 1 устр-ва для классификации со слоем 2 СМ сообщен верхней частью с системой аспирации через патрубок (П) 10, В ПК 1 установлен формирователь 4 вертикального поперечного сечения слоя СМ, образованный поверхностями, сопряженными между.собой на вертикальной оси ПК 1 и нисходящими от этой оси к стенкам

ПК 1. Между основанием формирователя 4 и стенками ПК 1 образовано ще89880 левое сонно 7 вертикальной продувки слоя 2. Система подвода газа к соплу 7 выполнена в виде П 14, В стенках ПК 1 оппозитно друг другу выполнены окна 5 ввода CH и 6 вывода грубых фракций с поверхности слоя 2, Приведены варианты выполнения устрва, Слой 2 СМ формируют через П 14 вдувают в него газ, осуществляя псевдоожижение, Начальная скорость газа в струе превышает критическую скорость псевдоожижения СМ в 16-250 раз, Одновременно исходный СМ подают в слой 2 через окно 5, Мелкая фракция с газом отсасывается через П 10. Отсепарированный материал удаляется из ПК 1 через окно 6, 2 с, и 12 з.п. ф-лы, 9 ил., 1 табл.

Изобретение относится к технологии .классификации различных измельченных сыпучих материалов, в частности к регенерации оборотных сред литейного производства, при пневмати. ческом обогащении полезных ископа.емых и пылеприготовлении при сжигании угля и горючих сланцев на тепловых электростанциях, и может быть исполь- 10 зовано в процессах тепломассообмена и сжигания топлива, Цель изобретения — повышение качества . классификации сыпучего материала с эквивалентным диаметром фрак- 15 ций 2100-80 мкм и насыпной плотностью

800-1640 кг/м за счет образования рациональной структуры газоматериального потока по высоте сформированного слоя

На фиг.1 — 5 показано предлагаемое устройство, разрез, варианты; на фиг,6 — разрез А-А на фиг,1; на фиг.7 — разрез Б-Б на фиг,2; на фиг,8 - разрез В-В на фиг,З; на

25 фиг,9 — разрез Г-Г на фиг.5, Устройство содержит вертикальный пневмоканал 1 со слоем 2 сыпучего материала в нижней части 3. Форма вертикального поперечного сечения 30 слоя 2 определяется формирователем

4, установленным в пненмоканале.

Формирователь образован поверхностями, сопряженными между собой на вертикальной оси пневмоканала и нисходящими от этой оси к стенкам пневмоканала. Формирователь и пневмоканал в горизонтальном сечении имеют форму соосных друг другу окружностей, при этом он выполняется в виде конуса или параболоида, (Пневмоканал в поперечном сечении имеет форму прямоугольника, а формирователь в этом случае имеет форму призмы, продольная плоскость симметрии которой расположена в вертикальной осевой плоскости пневмоканала, перпендикулярной окнам 5 ввода сыпу" чего материала и вывода 6 грубых фракций с поверхности слоя сыпучих материалов, Окна 5 вывода расположе-.

Hbl в стенках пневмоканала оппозитно друг другу. Призма выполнена с торцовым скосом, наклонным к стенке пневмоканала с окном ввода сыпучего материала, Между стенками пневмоканала и основанием формирователя образовано щелевое сопло вертикальной продувки слоя сыпучегс материала, 0(елевое сопло 7 может быть кольцевым по всей длине окружности внутренней стенки пневмоканала, расположенным между наклонными гранями призмы и

1389880 соответствующими им стенкам пневмоканала (поз . 8, фиг, 4,6, 7, 8 и 9) °

Между торцовым скосом призмы и стенкой пневмоканала с окном 5 образова5 но дополнительное щелевое сопло 9.

Пневмоканал в верхней части сообщен с системой аспирации через патрубок

10. В пневмоканале под формирователем с зазором 11 с его основанием уста-!р новлена нижняя торцовая стенка 12 с зазором 11 сообщена система подвода газа к щелевому соплу. Формирователь снабжен сопряженным с его основанием обтекателем 13 в форме усеченного конуса, обращенного меньшим основанием к нижней торцовой стенке пневмоканала и образующего зазор с ней, при этом система подвода газа к щелевому соплу выполнена в виде пат- 20 рубка 14, соосного вертикальной оси пневмоканала и сообщенного с зазором 11, Формирователь и обтекатель выполнены поль|ми, их внутренние полости 25 сообщены между собой. В меньшем основании обтекателя выполнены сквозные отверстия 15, равномерно расположенные вокруг вертикальной оси пневмоканала, а система подвода газа к ще- 3р левому соплу — в форме диффузора 16, соосного вертикальной,оси пневмоканала, сообщенного с внутренней полостью формирователя и обращенного выходным отверстием к вершине формирователя.

Призма формирователя также полая и имеет открытое основание. Между основанием призмы и стенкой 12 по всей высоте зазора установлены воздухораспределительные пластины 17, равномерно перфорированнь|е, сопряженные с ребрами сопряжения Йаклонных граней призмы и основания по всей их длине и наклонные от этих ребер к вертикальной оси пневмоканала, Вертикальные перегородки 18 установлены между ребрами сопряжения наклонных граней призмь1 и нижней торцовой стенкой пневмоканала и делят пространство под формирователем на разобщенные полости, каждая из которых индивидуально сообщена с патрубками 19 с системой подвода газа к щелевому соплу.

В щелевых соплах установлены горизонтальные перегородки с трубчатыми вертикальными струеформирующими насадками 20,.равномерно распределенными по длине горизонтальных перегородок.

Газ через патрубки 14 или 19 подается в щелевые сопла 7 и в виде плоской (кольцевой) струи поступает в слой сыпучего материала, псевдоожижая его.

Материал поступает в слой через окно 5, которое расположено в нижней части пневмоканала 1 под щелевым соплом 7, что обеспечивает самостабилизацию поступления материала на процесс сепарации.

Мелкая (легкая) фракция материала удаляется из пневмоканала через патрубок 10, Отсепарированный материал удаляется из пневмоканала 1 через окно 6, Испытания предлагаемого способа проводили в лабораторных условиях, Измельченные материалы: уголь АШ, термоантрацит, литейный кокс, графит, речной песок, сварочный флюс, стекло были рассеяны на "Ротапе" на отдельные фракции: 2500 — 1600, 1600—

800, 800 — 500, 500 — 315, 315

200, 200 — 160, 160 — 100, 100 — 63, 63 — 50, 50 — 0 мкм.

Затем для указанных материалов для каждой фракции определялись критические гидродинамические режимы— минимальная скорость истечения восходящих периферийных плоских струй, обеспечивающих максимальную кратность циркуляции в слоевом пространстве, Критические скорости псевдоожижения определялись в цилиндрическом аппарате кипящего слоя с известными плоскими перфорированными решетками.

Результаты исследований, выраженные через гидродинамический параметр W характеризующий отношение минимальной скорости истечения периферийных струй W„, ожижающего агента к критической скорости псевдоои ения Ы-р

1 опт

WÄ!, обеспечивающие цель изобретения— повышение эффективности извлечения мелкозернистого материала по граничному эквивалентному зерну путем создания оптимального гидродинамического режима псевдоожижения для процесса сепарации, представлены в таблице. Гидродинамический параметр Ы рассчитывался дпя эквивалентного диаметра д „, равного среднеярифме тиче ской величине гр а размеров исследованных фракций

r1 pea>cc с1 глин экю

1 389880 тикяльный ггг1евмокяггял, сос>бшепный верхней частью с системой аспирации, формирователь вертикального поперечного сечения слоя сыпучего материала в пневмокяняле, щелевое сопло вертикальной ггродувки слоя сыпучего материала, образованное между стенками пневмоканяла и основанием формироваТаким образом, процесс интенсивной циркуляции, определяющий эффективность классификации, зависит от диаметра частиц, формы и состояния их поверхностей и в меньшей мере от

Фар мул а изобретения

1 . Спо соб классификации сыпучих материалов, включающий формирование слоя сыпучих материалов с вертикальным сечением в форме прямоугольного треугольника, катет которого образован верхней границей слоя сыпучих материалов, продувку слоя восходящим

35 газовым потоком через вершину угла, образованного боковыми поверхностями сформированного слоя по всей его вершине, отсо с nporrreprrrего через слой сьптучего материала газа с мелкими фракциями, одновременную подачу исходного сыпучего материала в нижнюю часть сформированного слоя и отвод грубых фракций с верхней границы

45 что, с цельго повыпгения качества классификации сыпучего материала с эквивалентным диаметром фракций 210080 мкм и насыпной плотностью 800

1640 кг/м за счет образования рациональной структуры газоматериального

50 потока по высоте сформированного слоя, продувку осуществляют при начальной скорости газа в струе, превышающей критическую скорость псевдоожижения сыпучего материала в 16

250 раз.

2, Устройство для классификации сыпучих материалов, включающее верих плотности.

Исследование влияния отношения скорости истечения струй к критической скорости псевдоожижения, обеспечивающего максимальную эффективность процесса классификации в широком диапа- 20 зоне, показывает, что величина изменяется в пределах 16-250 единиц в диапазоне крупности фракций материала 2100-80 мкм при насыпной плотности в пределах 1640-800 кг/м теля, окна вводя сыпучего материала в нижнюю часть слоя сьптучггх материалов и вывода гру-бых фракций с поверхности этого слоя, выполненные в стенках пневмоканала оппозитно друг другу, систему подвода газа к щелевому соплу, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что формирователь образован поверхностями, сопряженными между собой на вертикальной оси пневмоканала и нисходящими от этой оси к стенкам пневмоканала, 3, Устройство по и, l, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что пневмоканал и формирователь в горизонтальном сечении имеет форму соосных одна другой .окружностей, а щелевое сопло расположено по всей длине окружности внутренней поверхности пневмоканяла, Устройство по п.3, о т л и ч аю щ е е с я тем, что формирователь выполнен в форме конуса, 5. Устройство по п,3, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что формирователь выполнен в форме параболоида, 6, Устройство по п.2, о т л и ч аю щ е е с я тем, что пневмоканал в поперечном сечении имеет форму прямоугольника, а формирователь выполнен в форме ггризмы, продольная плоскость симметрии которой расположена в вертикальной осевой плоскости пневмоканала, перпендикулярной окнам ввода сыпучего материала и вывода грубых фракций, при этом щелевое сопло образовано между наклонными гранями призмы и соответствующими им стенками пневмоканала, 7. Устройство по п,б, о т л и ч а и щ е е с я тем, что призма выполнена с торцовым скосом, наклонным к стенке пневмоканала с окном ввода сыпучего материала и образующим с этой стенкой дополнительное щелевое сопло.

8, Устройство по п.,2, о - л и ч аю щ е е с я тем, что ггневмокянял снабжен нижней торцовой стенкой, 1389880

Гидродинамический параметр W для фракций исследованных материалов, мкм

Материал

1600- 800- 500- 315- 200- 160- 100

800 500 315 200 160 !00 63

25001600

Уголь АШ

80

30

Т ермо ан тр аци т

67 г г) Литейнъ1й кокс

47

Графит

Речной песок

35

16

Сварочный флюс

Стекло расположенной с зазором с основанием формир ователя, а си стема подвода

rasa к щелевому соплу сообщена с этим зазором, 9. Устройство по пп.3,4,5 и Я, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что формирователь снабжен сопряженным с его основанием обтекателем в форме усеченного конуса, обращенного меньп1им основанием к нижней торцовой стенке пневмоканала и образующего зазор с этой стенкой, а система подвода газа к щелевому соплу выполнена в виде патрубка, соосного вертикальной оси пневмоканала и сообщенного с зазором между обтекателем и нижней торцовой стенкой пневмоканала, 10. Устройство по пп. 3,4,5 и 8 о т л и ч а ю щ е е с я тем, что фор мирователь и обтекатель выполнены полыми, их внутренние полости сообщены между собой, в меньшем основании обтекателя выполнены сквозные отверс— тия, равномерно расположенные вокруг вертикальной оси пневмоканала, а система подвода газа к щелевому соплу выполнена в форме диффузора, соосного вертикальной оси пневмоканала, сообщенного с внутренней полостью формирователя и обращенного выходным отверстием к вершине формирователя.

11.Устройство по пп, 6 и 7, о тл и ч а ю щ е е с я тем, что оно снабжено равномерно перфорирс ван«ыми

BoздухораспрепслиTpJII « IMH «пасT««а11JI уста«овленными между «и..«ей ToplloRolt

5 стенкой пневмоканала и основа«ием призмы по всей высоте зазора между ними, сопряженнъ1м11 с ребрами сопряжения наклонных граней и основания призмы по всей их длине и наклонными

1О от этих pehep к вертикальной оси пневмоканала, 12, Устройство ло «.6, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что призма формирователя выполне«а полой с откры1 5 тъ1м Основанием, 13. Устройство по п, 11, о т л ич а ю щ е е с я тем, что оно снабжено вертикальнъ1ми перегородками, уста— новленнъ1ми между ребрами сопряжения наклонных гр аней призмы и нижней торцовой стенкой пневмоканала и делящими пространство под формирователем на разобщенные полости, при этом каждая разобщенная полость индивиду25 ально сообщена с системой подвода газа к щелевому соплу.

14. Устройство по п«,10 — 12, отличающееся тем,что оно снабжено установленными в щеле30 вых соплах горизонтальными перегородками с трубчатыми вертикальными струеформирующими насадками, равномерно распределенными по длине горизонтальных перегородок, 11О 140 200 250

65 85 1 20 130 180

85 100 1! 0 130 140

53 56 58 60 65

50 60 70 75 100

28 35 40 48 55

30 35 40 45 47 53

1389880 юг. Ч

1 389880

/5

Составитель О.Попов

Редактор Л.Зайцева Техред Jf.Ñåðäþêîüà Корректор Г.Решетник

Заказ 1614/10 Тираж 569 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4