Воздушные сепараторы. Сортирование измельченного материала
Разделение, или сортирование, измельченного материала по крупности зерен производят либо при движении его в воздушном потоке, либо в движущейся струе воды.
Наиболее распространена воздушная классификация, которую проводят в воздушных сепараторах-аппаратах, работающих по принципу использования центробежных сил, а также сил тяжести.
Различают три типа воздушных сепараторов:
- Центробежно-воздушные, или механические, в которых воздушный поток замкнут внутри самого сепаратора.
- Воздушно-проходные, или пневматические, с проходным воздушным потоком.
- Вращающиеся, с проходным воздушным потоком.
Центробежно-воздушный сепаратор (рис. 1) состоит из двух конусов, концентрически вставленных один в другой. Во внутреннем конусе 1 на центральном валу расположены крыльчатка вентилятора 5, тарелка 4 и центробежное лопастное колесо 3.
Рис. 1. Центробежно-воздушный сепаратор:
1-патрубок для отвода готового продукта; 2-наружный конус; 3-центробежное колесо;
4-нрашающаяся тарелка; 5-крыльчатка вентилятора; 6-поворотные створки;
7-внутренний конус; 8-патрубок для отвода крупных частиц на повторный размол.
Продукт подается из мельницы на быстро вращающуюся тарелку 4 и отбрасывается центробежной силой к стенке конуса. Вентилятор, расположенный над тарелкой, создает направленный кверху воздушный поток. Частицы материала увлекаются воздухом и проходят через колесо 3, где отделяются мелкие частицы; затем частицы попадают в кольцевое пространство между конусами. Более крупные частицы, не выпавшие под действием силы тяжести, отбрасываются к стенкам внутреннего конуса и удаляются через патрубок 8 в мельницу на повторный размол.
Мелкие частицы сползают по стенкам наружного конуса 2 и удаляются в качестве готового продукта через патрубок 7.
Воздух, освобожденный от частиц материала, возвращается через зазоры между поворотными створками 6 во внутренний конус сепаратора и таким образом совершает замкнутый цикл.
Сепараторы с проходным воздушным потоком выгодно отличаются от механических сепараторов отсутствием вращающихся частей. В самом сепараторе отделяются только более крупные частицы, а готовый продукт удаляется в отдельном циклоне, причем вентилятор устанавливают вне сепаратора.
Наиболее простой и распространенный сепаратор этого типа (рис. 2) состоит из двух конусов, образующих две разделительные камеры-внутреннюю и кольцевую.
Рис. 2. Воздушно-проходной сепаратор:
1-труба для ввода исходного продукта; 2-внутренний конус; 3-наружный конус;
4-поворотные створки; 5-труба для отвода готового продукта;
6-патрубок, для отвода крупных частиц.
Продукт размола поступает в воздушном потоке по трубе 1 со значительной скоростью (15-20 м/сек) и попадает в кольцевое пространство между внутренним конусом 2 и наружным 3. Здесь скорость потока снижается до 4-6 м/сек, благодаря чему из него под действием силы тяжести выпадают наиболее крупные твердые частицы. Далее поток огибает верхний край внутреннего конуса и проходит через направляющие поворотные лопасти (створки) 4, которые придают ему вращательное движение.
Интенсивность отделения частиц зависит от положения лопаток. Если лопатки поставлены тангенциально, то выпадение частиц во внутреннем конусе происходит главным образом под действием центробежной силы, если же они поставлены радиально, то осаждение происходит за счет инерционных сил, при изменении направления движения. В наружном конусе выпадают более крупные частицы, которые через патрубок 6 направляются обратно в мельницу. Продукт тонкого помола выходит вместе с воздухом через трубку 5 и направляется в циклон, где он отделяется от воздушного потока.
Вращающиеся сепараторы с проходным воздушным потоком изготовляют в виде ряда пластин (створок), укрепленных на угольниках и вращающихся вместе с мельницей, или в виде нескольких дисков с лопатками, вращающихся в горизонтальной плоскости, которые устанавливают непосредственно над мельницей (так называемые турбинные сепараторы).
А.Г. Касаткин
Основные процессы и аппараты химической технологии
(Глава XVIII. Измельчение, грохочение и дозирование твердых тел / Тонкое измельчение)
