Спосіб сепарації продукту помелу в текучому середовищі та млиновий сепаратор

Номер патенту: 101045

Опубліковано: 25.02.2013

Автори: Бетц Андре, Кейснер Мішел

Є ще 4 сторінки.

Дивитися все сторінки або завантажити PDF файл.

Формула / Реферат

1. Спосіб сепарації продукту помелу в текучому середовищі, що подається зокрема з роликового стирального млинка, де груба фракція помелу відокремлюється з текучого середовища, завдяки рухомій частині сепаратора, та тонка фракція помелу уніфікується та вивантажується відповідним пристроєм, який відрізняється тим, що потік фракції тонкого помелу, що залишає рухому частину сепаратора з кутовим моментом, подають до камери сепаратора, що розташована над рухомою частиною сепаратора, роблять потік однорідним у вихідному корпусі сепаратора, та перед виходом з сепаратора зменшують або усувають кутовий момент потоку текучого середовища та додатково впливають на нього переміщуваним тілом.

2. Спосіб сепарації за п. 1, який відрізняється тим, що потік фракції тонкого помелу у вихідному корпусі сепаратора подають на напрямний апарат та переміщуване тіло, що його перетворюють в лінійний потік, та після відведення з сепаратора піддають подальшій сепарації.

3. Спосіб сепарації за п. 1 або 2, який відрізняється тим, що потік фракції тонкого помелу, що потрапляє до вихідного корпусу сепаратора, збирають та відхиляють за допомогою напрямних пластин напрямного апарата.

4. Спосіб сепарації за п. 3, який відрізняється тим, що відхилений, по суті, прямолінійний потік фракції тонкого помелу відводять крізь принаймні один вихідний отвір вихідного корпусу сепаратора та піддають подальшій сепарації.

5. Спосіб сепарації за будь-яким з пп. 1-4, який відрізняється тим, що перепад тиску, що виникає внаслідок обертання рухомої частини сепаратора, нейтралізується за допомогою переміщуваного тіла.

6. Млиновий сепаратор, що призначений для сепарації продукту помелу в текучому середовищі, що містить рухому частину (4) та вінець (6) напрямних лопатей (7), які розташовані навколо рухомої частини (4) сепаратора принаймні у просторі, що формує сепараційну камеру (8), збірник частинок фракції грубого помелу та пристрій (10) для уніфікації та циркуляційного відсіву частинок потоку (11) тонкої фракції, що залишають рухому частину (4) сепаратора з кутовим моментом, принаймні один вихідний отвір (12) для потоку тонкої фракції, зокрема для здійснення способу за пп. 1-5, який відрізняється тим, що вихідний корпус (19) сепаратора пристосований для спрямовування потоку, що потрапляє з рухомої частини (4) сепаратора, та перекриває переріз виходу (27) рухомої частини (4) сепаратора, у вихідному корпусі (19) сепаратора розташовані пристрій (10) для уніфікації та циркуляційного відсіву частинок або відокремлення частинок тонкої фракції потоку (11), що з кутовим моментом залишає рухому частину (4) сепаратора, який виконаний у вигляді стаціонарного нерухомого напрямного апарата (15), та переміщуване тіло (20) та вихідний отвір (12) для гомогенізації, вирівнювання потоку (11) тонкої фракції, відокремлений у просторі від напрямного апарата (15), що розташований у верхній та/або бічній області вихідного корпуса (19) сепаратора.

7. Млиновий сепаратор за п. 6, який відрізняється тим, що пристрій (10) пристосований для потоку (11) тонкої фракції, що залишає рухому частину (4) сепаратора, щоб його збирати в сильніший потік та перетворювати у, по суті, лінійний потік.

8. Млиновий сепаратор за п. 6 або 7, який суміщений з /або встановлений над роликовим стиральним млином, наприклад повітряно-струменевим роликовим млином, та містить рухому частину (4), у вигляді ротора з лопатями (5), розташованими концентрично відносно осі (14) ротора, та збірник частинок грубої фракції, що відводяться з сепараційної камери (8), завдяки конусу (9), який відрізняється тим, що пристрій (10) для уніфікації та циркуляційного відсіву частинок або відокремлення частинок тонкої фракції потоку (11), що з кутовим моментом залишає рухому частину (4) сепаратора, та вихідний корпус сепаратора (19) виконані як фіксована конструкція.

9. Млиновий сепаратор за одним з пп. 6-8, який відрізняється тим, що переміщуване тіло (20) виконане таким чином, що нейтралізує перепад тиску, що виникає внаслідок обертання рухомої частини (4) сепаратора.

10. Млиновий сепаратор за п. 8 або 9, який відрізняється тим, що переміщуване тіло (20) та напрямний апарат (15) виконані як одне ціле та розташовані коаксіально осі (14) ротора в вихідному корпусі (19) сепаратора.

11. Млиновий сепаратор за одним з пп. 8-10, який відрізняється тим, що напрямний апарат (15) містить напрямні елементи (16), що розташовані радіально.

12. Млиновий сепаратор за одним з пп. 8-11, який відрізняється тим, що напрямні елементи (16) виконані по суті плоскими та мають кривизну тільки в області (17) поблизу рухомої частини (4) сепаратора.

13. Млиновий сепаратор за одним з пп. 8-11, який відрізняється тим, що напрямні елементи (16) для спрямовування потоку (11) тонкої фракції текучого середовища, що залишає рухому частину (4) сепаратора, виконані у формі дуги, леза або сферичними.

14. Млиновий сепаратор за одним з пп. 8-13, який відрізняється тим, що напрямні елементи (16) закріплені на напрямній трубі (18) напрямного апарата (15) або прикріплені до переміщуваного тіла (20) та орієнтовані вертикально.

15. Млиновий сепаратор за одним з пп. 8-14, який відрізняється тим, що переміщуване тіло (20) виконане у вигляді подвійного конуса в вертикальному перерізі, при цьому нижня конічна або у вигляді зрізаного конуса частина простягається до рухомої частини (4) сепаратора та, наприклад, близько до конуса (24) ротора, який зорієнтований до вихідного корпуса (19) сепаратора.

16. Млиновий сепаратор за одним з пп. 8-15, який відрізняється тим, що переміщуване тіло (20) містить верхню конічну частину (26), на якій напрямні елементи (16) зафіксовані близько до рухомої частини (4) сепаратора, та в цій верхній конічній частині (26) переміщуване тіло (20) розташовується за напрямними елементами (16).

17. Млиновий сепаратор за одним з пп. 8-16, який відрізняється тим, що верхня конічна частина (26) переміщуваного тіла (20) є значно вищою за нижню конічну частину (25), однак сформована з меншою конусністю та її висота становить від двох до п'яти висот напрямного апарата (15).

18. Млиновий сепаратор за одним з пп. 8-17, який відрізняється тим, що діаметр D2 верхнього торця переміщуваного тіла (20) має бути в межах від 0,35 до 0,6 діаметра DR напрямного апарата (15), який по суті співпадає з внутрішнім діаметром корпуса (19) сепаратора та виходу (27) рухомої частини (4) сепаратора.

19. Млиновий сепаратор за одним з пп. 8-18, який відрізняється тим, що напрямний апарат (15) та циліндрична напрямна труба (18) або переміщуване тіло (20) подвійної конусності встановлені в циліндричному вихідному корпусі (19) сепаратора загальною висотою Н, а напрямний апарат має висоту НL, що складає від п'ятої до третьої частини висоти Н вихідного корпуса (19) сепаратора.

20. Млиновий сепаратор за одним з пп. 8-19, який відрізняється тим, що напрямні елементи (16) простягаються радіально від напрямної труби (18) або переміщуваного тіла (20) поблизу до внутрішньої стінки вихідного корпуса (19) сепаратора.

21. Млиновий сепаратор за одним з пп. 8-20, який відрізняється тим, що напрямні елементи (16) напрямного апарата (15) виконані у вигляді металевих пластин.

22. Млиновий сепаратор за одним з пп. 8-22, який відрізняється тим, що переміщуване тіло (20) виконане з верхньою конічною частиною (26), твірна якої має розмір, приблизно рівний висоті вихідного отвору (12).

23. Млиновий сепаратор за п. 8, який відрізняється тим, що переміщуване тіло (20) сформоване як тіло обертання разом з ротором (4, 14).

24. Млиновий сепаратор за одним з пп. 8-14 або 18-21 або 23, який відрізняється тим, що переміщуване тіло (20) має приблизно циліндричний вертикальний переріз.

Текст

Реферат: Винахід належить до способу сепарації продукту помелу в текучому середовищі та конструкції млинового сепаратора, зокрема для здійснення цього способу. Задачею винаходу є покращення процесу помелу та сепарації, оптимізація енергетичної ситуації на заводах, що і досягнуто завдяки винаходу. При реалізації винаходу потік тонкої фракції текучого середовища, що лишає рухому частину сепаратора з кутовим моментом, піддається уніфікації та циркуляційному відсіву за допомогою напрямного апарата та переміщуваного тіла, що усуває закручування потоку, спрямовує його по суті лінійно. Напрямний апарат встановлений коаксіально до осі сепаратора в вихідному корпусі сепаратора, а переміщуване тіло може бути виконане як одне ціле з напрямними елементами напрямного апарата і встановлено у вихідному корпусі сепаратора. UA 101045 C2 (12) UA 101045 C2 UA 101045 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Винахід належить до способу сепарації продукту помелу в текучому середовищі відповідно до преамбули п.1 формули та конструкції млинового сепаратора для здійснення вказаного способу відповідно до преамбули п. 6 формули. Винахід зокрема пристосований для роликових млинових сепараторів, які можуть бути суміщеними з /або встановленими над роликовими млинами або роликовими стиральними млинками, наприклад, повітряно-струменевим роликовим млином. Звичайно сепаратори мають рухому частину, наприклад, у вигляді стрічкового ротора або ротора з лопатями та нерухомі напрямні лопаті, що розташовані по колу навколо рухомої частини сепаратора, де сформовано сепараційну камеру або простір. Продукт помелу в текучому середовищі рухається в камері сепаратора, закручуючись у висхідному спіральному потоці поблизу до корпусу; в класифікаційній камері відокремлюються частинки фракції грубого помелу, які при взаємодії з конусом для частинок фракції грубого помелу повертаються до ємності для частинок фракції грубого помелу для наступного обробляння. Частинки дрібного помелу, що потрапляють до стрічкового ротора, вивантажуються з потоком текучого середовища в верхню частину сепаратора та через вивантажувальний пристрій потраплять до трубопроводу для подальшої тонкої сепарації (ЕР 1 239 966 В1, DE 44 23 815 С2, ЕР 1 153 661 В1, DE 36 17 746 А1, DE 34 03 940 С2). Сепаратор, суміщений з вертикальним повітряно-струменевим роликовим млином, відомий з US-PS-4 597 537. У вказаному сепараторі додатковий носій або сепараційний газ додатково подають через живильники для текучого середовища, що розташовані тангенціально по відношенню до класифікаційної камери, для поліпшення сепараційного ефекту. Повітряні сепаратори, описані в DE 44 29 473 С2, оснащені пристроєм для впливу на потік текучого середовища, який розташований в вихідній камері. Вихідна повітряна камера оточена сепаруючим колесом та його лопатями, і сепарувальна камера, до якої подається продукт помелу, що має бути класифікований, разом з/або окремо від сепараційного повітря, сформована навколо сепаруючого колеса. Пристрій для впливу на потік текучого середовища в сепараторі виконаний у вигляді напрямних лопаток, що мають кривизну в радіальному напрямку та розташовані повздовж радіальної зовнішньої межі повітряної вихідної камери. Повітряна вихідна камера переходить в коаксільно сформований вихід тонкої фракції, а зігнуті напрямні лопатки розташовані поблизу краю повітряної вихідної камери та закріплені до внутрішнього боку вихідного отвору для повітря. В процесі сепарації частинки фракції грубого помелу відокремлюються від частинок фракції тонкого помелу в сепараційній камері, після чого потрапляють до вивантажувальної ємності для частинок фракції грубого помелу. Матеріально-повітряний потік частинок фракції тонкого помелу проходить між лопатей сепаруючого колеса до області дії напрямних лопаток та змінюється з радіального на аксіальний потік, після чого вивантажується через вихід для фракції тонкого помелу. Тим самим зігнуті лопатки значною мірою призначені для уникнення закручування потоку та зменшення його опору. Розташування пристрою для впливу на потік у межах сепаруючого ротора і близько до його лопаток може мати негативний вплив на сепарацію в сепарувальній камері і привести до зниження якості сепарації. Крім того подальше включення пристрою або його заміна вимагає великих ресурсів. В способі, що відомий з DE 40 25 458 С2, та пристрої для спіральної повітряної сепарації частинок з межею сепарації нижче 20 мкм використовується ротор, при цьому дрібний матеріал (тонку фракцію) з текучого середовища відсмоктують у напрямку потоку безпосередньо за лопатками ротора в кільцевому каналі всмоктування або у всмоктувальній трубі нижче ротора. За допомогою лопатів напрямного апарату або дифузора, який розташований в кільцевому каналі всмоктування або всмоктувальній трубі, мають бути вилучені закручені частинки фракції грубого помелу, які все ще присутні в потоці текучого середовища після всмоктування. Співвідношення між розміром каналу всмоктування або всмоктувальної труби і пристрою в цілому та/або розміром лопатей ротора може невигідно впливати на пропускну здатність, інтенсивність і межі сепарації. Повітряний сепаратор, який описаний в DE 199 47 862 А1, має сепаруюче колесо, яке обертається в сепарувальній камері. Сепаруюче колесо виконане з кришкою. Потік тонкої фракції потрапляє крізь аксіальний отвір в кришці сепаруючого колеса до розширювальної камери, яка виконана спірально та має бічний вихідний канал. На кришці сепаруючого колеса в розширювальній камері встановлені лопаті вентилятора, які обертаються разом з сепаруючим колесом, та призначені для надання додаткової кінетичної енергії потоку тонкої фракції в розширювальній камері. 1 UA 101045 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 Помел рослин, зокрема до стану борошна, вимагає значних енергетичних витрат. Енергозбереження є постійна потреба з урахуванням економічної та екологічної точок зору. Млинові сепаратори безперервно оптимізувалися в минулому з метою зменшення споживання енергії, причому істотно для зменшення перепаду тиску у млині і зменшення кількості сепараційного газу. Процес сепарації має великий вплив на ефективність помелу рослин. Наприклад, процес сепарації впливає на нормальне функціонування млина, пропускну здатність готового матеріалу і втрати тиску системи в цілому. Перепад тиску на подолання опору потоку в сепараторі і витрати енергії на ротор складають значну частину енергії всього млина. Задачею даного винаходу є створення способу сепарації продукту помелу в текучому середовищі та млинового сепаратора, які б забезпечили підвищення якості процесу сепарації і одночасно сприяли б поліпшенню положення в галузі енергетики та зниженню інвестицій, необхідних для цього виробництва. Ця задача вирішується для способу сепарації відмітними ознаками, що наведені у незалежному пункті 1 формули, а для млинового сепаратора - ознаками незалежного пункту 6. Корисні та переважні втілення винаходу розкриті також в залежних пунктах формули та в описі з кресленнями. Фундаментальну ідею винаходу можливо побачити в тім, що тонка фракція продукту помелу в потоці текучого середовища, що залишає рухому частину сепаратора за рахунок обертання ротора в обертальному русі або у закручуванні, повинна бути зроблена однорідною і з лінійною орієнтацію у просторі, обертальний рух та закручування потоку мають бути ліквідовані або сильно зменшені. Характеристики закручування потоку залежать від колової швидкості ротора, яка в свою чергу залежить від розміру частинок. Тонка сепарація вимагає вищої колової швидкості ротора, ніж груба. Потік тонкої фракції залишає рухому частину сепаратора з кутовим моментом, що має негативний вплив у багатьох аспектах. Тонкий помел або мука потоку другої фази, наприклад, налипає на стінки сепаратора під впливом центробіжної сили, яка виникає внаслідок закручування, що призводить через тертя до втрат тиску та зносу стінок верхньої частини сепаратора. Крім того, було встановлено, що формування так званих "ниток пилу", які взаємодіють з потоком тонкої фракції, призводить до нерівномірного розподілу частинок матеріалу тонкої фракції в сепараторі тощо. Циклони та/або фільтри, наприклад, сумчаті фільтри можуть бути застосовані в сепараторах. В процесі сепарації та інших процесах часто використовуються пиловловлювачі. В способі сепарації відповідно до винаходу, закручені частинки потоку другої фази, лишаючи рухому частину сепаратора, набувають лінійного руху або суттєво зменшують закручування. Завдяки ліквідації закручування потоку можна уникнути втрати енергії потоку і отримати значну економію в перепаді тиску або споживанні енергії. Однорідність тонкої фракції потоку текучого середовища після виходу з рухомої частини сепаратора, відповідно до винаходу, призводить до зменшення або усунення кутового моменту потоку текучого середовища, який залишає ротор, безпосередньо над виходом з рухомої частини сепаратора, а також формування лінійного потоку до вихідного отвору сепаратора та подальших блоків. У той же час уніформізація потоку тонкої фракції включає в себе відхилення спірально висхідного потоку в практично вертикальний потік за допомогою напрямного апарату, що розташований в вихідному корпусі сепаратора вище рухомої частини сепаратора. Згідно винаходу потік тонкої фракції окрім дії на нього напрямного апарату також піддається впливу переміщуваного тіла. Вказане переміщуване тіло виконане і розміщене таким чином, що недоліки, спричинені падінням тиску, яке відбувається за рахунок обертання рухомої частини сепаратора, в значній мірі усунені. Падіння тиску або потенційні завихрення спричиняють появу кутового момента. У той же час частина тонкої фракції потоку текучого середовища переміщується в роторі до внутрішнього простору, в якому внаслідок зворотного потоку в центрі ротора частинки подрібненого матеріалу падають на дно ротора. Оскільки переміщуване тіло виконане і встановлене таким чином, що падіння тиску скомпенсовано, то цей ефект надалі не розвивається, подальша уніформізація та ефективна обробка тонкої фракції відбувається без впливу зворотного потоку в рухомій частини сепаратора. Млиновий сепаратор відповідно до винаходу містить напрямний апарат у вигляді кільця з напрямними елементами та рухому частину сепаратора, що формує сепараційну камеру або порожнину, вихід для вивантаження грубої фракції та щонайменше один вихід для тонкої 2 UA 101045 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 фракції, що містить пристрій для уніфікації та циркуляційного відсіву частинок або відокремлення частинок тонкої фракції потоку. Млиновий сепаратор відповідно до винаходу є переважно суміщеним з/або встановленими над роликовим млином або роликовим стиральним млином, наприклад, повітряно-струменевим роликовим млином, який має рухому частину та конус для відокремлення та відведення частинок грубої фракції з сепараційної камери та повернення їх для подальшого помелу. Відповідно до винаходу, напрямний апарат з напрямними елементами, що впливають на потік тонкої фракції текучого середовища, є пристроєм для уніфікації та циркуляційного відсіву частинок або відокремлення частинок тонкої фракції потоку, що з кутовим моментом залишає рухому частину сепаратора. Додатково переміщуване тіло встановлено коаксільно сепаратору або осі ротора. Перевагою пристрою для уніфікації та циркуляційного відсіву частинок або відокремлення частинок тонкої фракції потоку 11, що з кутовим моментом залишає рухому частину сепаратора, є виконання його у вигляді фіксованої конструкції напрямного апарату з переміщуваним тілом. Напрямний апарат, відповідно до винаходу, розташований над рухомою частиною сепаратора в вихідному корпусі сепаратора. Переміщуване тіло простягається за напрямним апаратом та може, наприклад, мати висоту, що складає від двох до п'яти висот напрямного апарату. Переміщуване тіло в переважному варіанті виконання має нижню, наприклад, конічну частину в рухомій частині сепаратора, що протидіє перепаду тиску. Якщо рухома частина сепаратора виконана стрічковою або у вигляді ротора з лопатями з догори орієнтованим роторним конусом, нижня конічна частина переміщуваного тіла може простягатися близько до цього конуса. У переважному варіанті втілення винаходу переміщуване тіло виконане у вигляді подвійного конуса, в якому верхня частина є конічною або у вигляді усіченого конуса і має меншу конусність, ніж нижня частина у вигляді конуса або усіченого конуса. У тому випадку, коли сепаратор має невеликий розмір, переміщуване тіло може мати циліндричну форму. В деяких випадках переміщуване тіло може бути сформоване як тіло обертання разом з ротором. Діаметр D2 верхнього торця переміщуваного тіла (20) може бути в межах від 0,35 до 0,6 діаметру DR напрямного апарату (15), який по суті співпадає з внутрішнім діаметром корпуса (19) сепаратора та виходу (27) рухомої частини (4) сепаратора. В принципі напрямний апарат має бути такої форми, щоб збирати та відхиляти потік тонкої фракції текучого середовища, що залишає рухому частину сепаратора з кутовим моментом, та спрямовувати його по суті лінійно. Напрямний апарат може містити пласки або пластиноподібні напрямні елементи, що розташовані радіально. Наприклад, напрямні елементи можуть бути виконані у вигляді металевих пластин та можуть бути зафіксовані на напрямній трубі коаксіально осі ротора. Це сприяє уніфікації та спрямовуванню закрученого потоку тонкої фракції текучого середовища для того, щоб напрямні елементи з кривизною в області потоку формували потік тонкої фракції ближче до ротора та діяли проти закручення потоку. Напрямні елементи також можуть бути сформовані у формі дуги та/або леза або сферичними для того, щоб збирати потік тонкої фракції текучого середовища та відхиляти його у вертикальне положення. У переважному варіанті виконання пристрою для уніфікації та зменшення або виключення закручування з напрямним апаратом та переміщуваним тілом, особливо вигідно, щоб напрямні елементи з випрямляючими потік поверхнями могли бути зафіксовані по зовнішньому обводу переміщуваного тіла. Їх доцільно розташовувати в нижній частині верхнього конусу або усіченого конусу переміщуваного тіла таким чином, щоб більша його частина простягалась вище над напрямними елементами та сприяла уніфікації та лінійності потоку тонкої фракції текучого середовища. Оскільки закручування та кутовий момент частинок суттєво зменшується, то зменшується і змішування частинок, що сепаруються в текучому середовищі, наприклад повітрі. Є корисним оснастити сепаратор вихідним корпусом, що забезпечує можливість подальшого вертикального спрямовування потоку для гомогенізації тонкої фракції текучого середовища між переміщуваним тілом та корпусом сепаратора. Наприклад, вихідний корпус сепаратора може бути виконаний з можливістю інтеграції з елементами напрямного апарата та переміщуваного тіла та мати загальну висоту Н, яка в 3-4 3 UA 101045 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 рази перевищує висоту HL напрямного апарату. Вихідний корпус сепаратора переважно має циліндричну або конічну форму та містить в верхній та/або бічній області принаймні один отвір для відхилення та вирівнювання потоку тонкої фракції. Вихідне сопло для тонкої фракції потоку текучого середовища, що спрямовує потік в напрямку наступного сепаратора, може бути розташовано збоку або горизонтально. Є доцільним, коли переміщуване тіло, у випадку бічного розташування вихідного сопла, простягається вище нижнього краю вихідного сопла. Перевагами способу сепарації відповідно до винаходу та млинового сепаратора відповідно до винаходу є усунення закручування потоку, добре розмішана тонка фракція текучого середовища або повітряного потоку з правильним напрямком на виході, і, як наслідок, на вході наступного сепаратора. Оскільки зворотний потік частинок тонкої фракції потоку текучого середовища в центрі ротора усувається завдяки дії переміщуваного тіла, падіння тиску практично компенсовано, а груба фракція частинок потрапляє на дно ротора - ефективність процесу сепарації збільшується. Досягнення більшої уніформізації потоку тонкої фракції призводить до більш низьких вимог до пневмотранспорту частинок тонкої фракції, що в свою чергу призводить до меншого зносу стінок вихідного корпуса сепаратора. Закручування частинок або їх розкидування в потоці, згідно винаходу, зменшується, що в свою чергу призводить до зменшення втрат тиску в сепараторі, а також знижує енерговитрати. У той же час досягається покращення потоку для наступних стадій сепарації тонкої фракції і, таким чином, фільтр можна не застосовувати. Вихідний корпус сепаратора може мати просту конструкцію. Є можливість застосування відновлюваної енергії та скорочення її споживання, а також значно поліпшити ступінь ефективності подальшої сепарації і роботи заводу в цілому. Спосіб сепарації продукту помелу в текучому середовищі, відповідно до винаходу, переважно пристосований для здійснення за допомогою повітряних млинових сепараторів, однак може бути здійснений і за допомогою інших сепараторів. Пристрій для уніфікації та циркуляційного відсіву частинок або відокремлення частинок тонкої фракції потоку може бути застосований в різних сепараторах, що мають рухому частину. Доцільно, якщо пристрій для уніфікації, що має напрямний апарат та переміщуване тіло, відповідно до винаходу, будуть попередньо виготовлені і можуть бути згодом включені до або розміщені в сепараторі. Винахід описаний в деталях за допомогою креслень, де показане наступне: - Фіг. 1 млиновий сепаратор з напрямним апаратом; - Фіг. 2 млиновий сепаратор згідно винаходу з напрямним апаратом та переміщуваним потоком текучого середовища; - Фіг. 3 горизонтальний переріз поздовж лінії II-II Фіг. 1; - Фіг. 4 вигляд в перспективі напрямного елементу напрямного апарату млинового сепаратора згідно винаходу. На фіг. 1 показано млиновий сепаратор 2, який суміщений з валковим млином. Показано тільки верхню область корпуса 21 валкового млинка з бічними стиральними засобами 23. Корпус 22 сепаратора з'єднано з корпусом 21 для стирального матеріалу. Млиновий сепаратор 2 містить рухому частину 4, яка виконана у вигляді стрічкового ротора або ротора з лопатями 5, що розташовані навколо осі 14 ротора. Коаксіально рухомій частині 4 розташований вінець 6 напрямних лопатей 7 ротора, який встановлений нерухомо. Закручений потік текучого середовища 3, що сепарується, потрапляє зі стиральної камери в сепаруючу камеру 8, в якій частинки фракції грубого помелу 13 відокремлюються та відводяться завдяки конусу 9 для частинок грубої фракції до збірника для частинок грубого помолу для наступного обробляння. Частинки тонкої фракції 11, які також містяться у сепаруємій суміші, проходять крізь вихід 27 рухомої частини 4 сепаратора до вихідного корпусу 19 сепаратора, який має висоту Н та простягається догори від виходу 27 рухомої частини сепаратора. Розташований в верхній частині сепаратора вихідний корпус 19 сполучений по суті безпосередньо з рухомою частиною 4 сепаратора через пристрій 10 для уніфікації та циркуляційного відсіву частинок тонкої фракції потоку 11, що у закрученому стані залишає рухому частину 4 сепаратора. На фіг. 1 показано як висота НL. пристрою 10 в даному втіленні винаходу співвідноситьcя з загальною габаритною висотою корпусу 19 сепаратора. Пристрій 10 для уніфікації та циркуляційного відсіву частинок або відокремлення частинок тонкої фракції потоку 11, що з кутовим моментом залишає рухому частину 4 сепаратора, 4 UA 101045 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 виконаний у вигляді стаціонарного нерухомого напрямного апарату 15, який оснащений напрямними елементами 16. В даному втіленні напрямні елементи 16 для обертання, нагнітання догори потоку 11 розташовані по суті вертикально та радіально закріплені на напрямній трубі 18 напрямного апарату 15. Напрямна труба 18 напрямного апарату 15 є циліндричною та розташована коаксіально осі ротора 14. На фіг. 3 показано нагнітальну форму напрямних елементів 16 на напрямній трубі 18 напрямного апарату 15. Також фіг. 3 ілюструє, як напрямні елементи 16 радіально простягаються від напрямної труби 18, та напрямний апарат 15 простягається, майже перекриваючи весь переріз виходу 27 рухомої частини 4 сепаратора, та є приблизно рівним по величині поперечному перерізу вихідного корпусу 19 сепаратора, відповідно до чого напрямна труба 18 з відповідним більшим діаметром має також слугувати для покриття перепаду тиску, що виникає в рухомій частині 4 сепаратора. Нагнітальна форма або радіально орієнтовані напрямні елементи 16 напрямного апарата 15 забезпечують уніфікацію та лінійну орієнтацію у просторі частинок тонкої фракції потоку 11 текучого середовища та сприяють зменшенню кутового моменту та закручуванню потоку. Схематичне зображення напрямного елемента 16 представлено на фіг. 4 та ілюструє по суті площинну або пластиноподібну його форму, та в нижній частині, яка є близькою до рухомої частини 4 сепаратора в області 17 набігаючого потоку, він сформований з кривизною в напрямку дії потоку 11 дрібної фракції, яка протистоїть закручуванню, збирає та відхиляє потік 11 тонкої фракції, що лишає рухому частину 4 сепаратора. В сепараторі 2 відповідно до фіг. 1 є вивантажувальний отвір 12 для потоку 11 тонкої фракції текучого середовища, що розташований у верхній та бічній області вихідного корпуса 19 сепаратора та зорієнтований похило догори. Потік тонкої фракції подається по трубопроводу (не показано) для подальшої тонкої сепарації (не показано) набагато одноріднішим та очищеним. Фіг. 2 ілюструє кращий варіант виконання сепаратора 2 відповідно до винаходу, згідно з яким пристрій 10 для уніфікації та циркуляційного відсіву частинок містить переміщуване тіло 20 як додаток до напрямного апарату 15. Складові сепаратора 2 на фіг. 2 відповідають складовим сепаратора 2 на фіг. 1 та мають ідентичну нумерацію. Переміщуване тіло 20 встановлено коаксіально до осі 14 ротора та виконане у вигляді подвійного конуса в вертикальному перерізі, при цьому нижня конічна або у вигляді усіченого конуса частина 25 простягається до рухомої частини 4 сепаратора та якомога близько до конуса 24 ротора. Верхня конічна або у вигляді усіченого конуса частина 26 є значно вищою за нижню конічну частину 25, однак сформована з меншою конусністю та її висота становить від двох до п'яти висот напрямного апарату. У вихідному корпусі 19 сепаратора переміщуване тіло 20 простягається до половини його висоти та над нижнім краєм вихідного отвору 12 для утворення однорідності лінійного потоку 11 дрібної фракції. Переміщуване тіло 20 виконане і сформоване таким чином, щоб нейтралізувати падіння тиску, що утворюється внаслідок обертання рухомої частини, такої як стрічковий ротор, завдяки тому, що немає зворотного потоку тонкої фракції в центральній частині ротора. Напрямні елементи 16 напрямного апарату 15 зафіксовані в нижній частині 26, виконаній у вигляді усіченого конуса, переміщуваного тіла 20, завдяки чому формування та розташування напрямних елементів 16 з їх посиленими поверхнями, як показано на фіг. 3 та фіг. 4, може бути запроваджено в нагнітальній формі та з кривизною у площині 17 дії потоку. Діаметр D2 верхнього торця переміщуваного тіла 20 у відповідності до виконання винаходу, що зображене на фіг. 2, має становити розмір в межах від 0,35 до 0,6 діаметру DR напрямного апарата 15, який по суті співпадає з внутрішнім діаметром корпуса 19 сепаратора та виходу 27 рухомої частини 4 сепаратора. В сепараторах меншого розміру є можливим виконання верхньої частини переміщуваного тіла циліндричною. В залежності від типу млинового сепаратора переміщуване тіло також може бути виконане з можливістю обертання разом з ротором навколо осі обертання 14. ФОРМУЛА ВИНАХОДУ 60 1. Спосіб сепарації продукту помелу в текучому середовищі, що подається зокрема з роликового стирального млинка, де груба фракція помелу відокремлюється з текучого 5 UA 101045 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 середовища, завдяки рухомій частині сепаратора, та тонка фракція помелу уніфікується та вивантажується відповідним пристроєм, який відрізняється тим, що потік фракції тонкого помелу, що залишає рухому частину сепаратора з кутовим моментом, подають до камери сепаратора, що розташована над рухомою частиною сепаратора, роблять потік однорідним у вихідному корпусі сепаратора, та перед виходом з сепаратора зменшують або усувають кутовий момент потоку текучого середовища та додатково впливають на нього переміщуваним тілом. 2. Спосіб сепарації за п. 1, який відрізняється тим, що потік фракції тонкого помелу у вихідному корпусі сепаратора подають на напрямний апарат та переміщуване тіло, що його перетворюють в лінійний потік, та після відведення з сепаратора піддають подальшій сепарації. 3. Спосіб сепарації за п. 1 або 2, який відрізняється тим, що потік фракції тонкого помелу, що потрапляє до вихідного корпусу сепаратора, збирають та відхиляють за допомогою напрямних пластин напрямного апарата. 4. Спосіб сепарації за п. 3, який відрізняється тим, що відхилений, по суті, прямолінійний потік фракції тонкого помелу відводять крізь принаймні один вихідний отвір вихідного корпусу сепаратора та піддають подальшій сепарації. 5. Спосіб сепарації за будь-яким з пп. 1-4, який відрізняється тим, що перепад тиску, що виникає внаслідок обертання рухомої частини сепаратора, нейтралізується за допомогою переміщуваного тіла. 6. Млиновий сепаратор, що призначений для сепарації продукту помелу в текучому середовищі, що містить рухому частину (4) та вінець (6) напрямних лопатей (7), які розташовані навколо рухомої частини (4) сепаратора принаймні у просторі, що формує сепараційну камеру (8), збірник частинок фракції грубого помелу та пристрій (10) для уніфікації та циркуляційного відсіву частинок потоку (11) тонкої фракції, що залишають рухому частину (4) сепаратора з кутовим моментом, принаймні один вихідний отвір (12) для потоку тонкої фракції, зокрема для здійснення способу за пп. 1-5, який відрізняється тим, що вихідний корпус (19) сепаратора пристосований для спрямовування потоку, що потрапляє з рухомої частини (4) сепаратора, та перекриває переріз виходу (27) рухомої частини (4) сепаратора, у вихідному корпусі (19) сепаратора розташовані пристрій (10) для уніфікації та циркуляційного відсіву частинок або відокремлення частинок тонкої фракції потоку (11), що з кутовим моментом залишає рухому частину (4) сепаратора, який виконаний у вигляді стаціонарного нерухомого напрямного апарата (15), та переміщуване тіло (20) та вихідний отвір (12) для гомогенізації, вирівнювання потоку (11) тонкої фракції, відокремлений у просторі від напрямного апарата (15), що розташований у верхній та/або бічній області вихідного корпуса (19) сепаратора. 7. Млиновий сепаратор за п. 6, який відрізняється тим, що пристрій (10) пристосований для потоку (11) тонкої фракції, що залишає рухому частину (4) сепаратора, щоб його збирати в сильніший потік та перетворювати у, по суті, лінійний потік. 8. Млиновий сепаратор за п. 6 або 7, який суміщений з /або встановлений над роликовим стиральним млином, наприклад повітряно-струменевим роликовим млином, та містить рухому частину (4), у вигляді ротора з лопатями (5), розташованими концентрично відносно осі (14) ротора, та збірник частинок грубої фракції, що відводяться з сепараційної камери (8), завдяки конусу (9), який відрізняється тим, що пристрій (10) для уніфікації та циркуляційного відсіву частинок або відокремлення частинок тонкої фракції потоку (11), що з кутовим моментом залишає рухому частину (4) сепаратора, та вихідний корпус сепаратора (19) виконані як фіксована конструкція. 9. Млиновий сепаратор за одним з пп. 6-8, який відрізняється тим, що переміщуване тіло (20) виконане таким чином, що нейтралізує перепад тиску, що виникає внаслідок обертання рухомої частини (4) сепаратора. 10. Млиновий сепаратор за п. 8 або 9, який відрізняється тим, що переміщуване тіло (20) та напрямний апарат (15) виконані як одне ціле та розташовані коаксіально осі (14) ротора в вихідному корпусі (19) сепаратора. 11. Млиновий сепаратор за одним з пп. 8-10, який відрізняється тим, що напрямний апарат (15) містить напрямні елементи (16), що розташовані радіально. 12. Млиновий сепаратор за одним з пп. 8-11, який відрізняється тим, що напрямні елементи (16) виконані по суті плоскими та мають кривизну тільки в області (17) поблизу рухомої частини (4) сепаратора. 13. Млиновий сепаратор за одним з пп. 8-11, який відрізняється тим, що напрямні елементи (16) для спрямовування потоку (11) тонкої фракції текучого середовища, що залишає рухому частину (4) сепаратора, виконані у формі дуги, леза або сферичними. 6 UA 101045 C2 5 10 15 20 25 30 35 14. Млиновий сепаратор за одним з пп. 8-13, який відрізняється тим, що напрямні елементи (16) закріплені на напрямній трубі (18) напрямного апарата (15) або прикріплені до переміщуваного тіла (20) та орієнтовані вертикально. 15. Млиновий сепаратор за одним з пп. 8-14, який відрізняється тим, що переміщуване тіло (20) виконане у вигляді подвійного конуса в вертикальному перерізі, при цьому нижня конічна або у вигляді зрізаного конуса частина простягається до рухомої частини (4) сепаратора та, наприклад, близько до конуса (24) ротора, який зорієнтований до вихідного корпуса (19) сепаратора. 16. Млиновий сепаратор за одним з пп. 8-15, який відрізняється тим, що переміщуване тіло (20) містить верхню конічну частину (26), на якій напрямні елементи (16) зафіксовані близько до рухомої частини (4) сепаратора, та в цій верхній конічній частині (26) переміщуване тіло (20) розташовується за напрямними елементами (16). 17. Млиновий сепаратор за одним з пп. 8-16, який відрізняється тим, що верхня конічна частина (26) переміщуваного тіла (20) є значно вищою за нижню конічну частину (25), однак сформована з меншою конусністю та її висота становить від двох до п'яти висот напрямного апарата (15). 18. Млиновий сепаратор за одним з пп. 8-17, який відрізняється тим, що діаметр D2 верхнього торця переміщуваного тіла (20) має бути в межах від 0,35 до 0,6 діаметра DR напрямного апарата (15), який по суті співпадає з внутрішнім діаметром корпуса (19) сепаратора та виходу (27) рухомої частини (4) сепаратора. 19. Млиновий сепаратор за одним з пп. 8-18, який відрізняється тим, що напрямний апарат (15) та циліндрична напрямна труба (18) або переміщуване тіло (20) подвійної конусності встановлені в циліндричному вихідному корпусі (19) сепаратора загальною висотою Н, а напрямний апарат має висоту НL, що складає від п'ятої до третьої частини висоти Н вихідного корпуса (19) сепаратора. 20. Млиновий сепаратор за одним з пп. 8-19, який відрізняється тим, що напрямні елементи (16) простягаються радіально від напрямної труби (18) або переміщуваного тіла (20) поблизу до внутрішньої стінки вихідного корпуса (19) сепаратора. 21. Млиновий сепаратор за одним з пп. 8-20, який відрізняється тим, що напрямні елементи (16) напрямного апарата (15) виконані у вигляді металевих пластин. 22. Млиновий сепаратор за одним з пп. 8-22, який відрізняється тим, що переміщуване тіло (20) виконане з верхньою конічною частиною (26), твірна якої має розмір, приблизно рівний висоті вихідного отвору (12). 23. Млиновий сепаратор за п. 8, який відрізняється тим, що переміщуване тіло (20) сформоване як тіло обертання разом з ротором (4, 14). 24. Млиновий сепаратор за одним з пп. 8-14 або 18-21 або 23, який відрізняється тим, що переміщуване тіло (20) має приблизно циліндричний вертикальний переріз. 7 UA 101045 C2 8 UA 101045 C2 9 UA 101045 C2 Комп’ютерна верстка М. Мацело Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 10

Дивитися

Додаткова інформація

Назва патенту англійською

Method for sifting mixture of milled material and fluid and mill sifter

Автори англійською

Batz, Andre, Keyssner, Michael

Назва патенту російською

Способ сепарации продукта помола в текучей среде и мельничный сепаратор

Автори російською

Бетц Андре, Кейснер Мишел

МПК / Мітки

МПК: B07B 7/083

Мітки: млиновий, спосіб, помелу, продукту, сепарації, сепаратор, середовищі, текучому

Код посилання

<a href="https://ua.patents.su/12-101045-sposib-separaci-produktu-pomelu-v-tekuchomu-seredovishhi-ta-mlinovijj-separator.html" target="_blank" rel="follow" title="База патентів України">Спосіб сепарації продукту помелу в текучому середовищі та млиновий сепаратор</a>

Подібні патенти