LT3222B - A dynamical air separator - Google Patents

Description

Išradimas dinaminiam priklauso ritininių oro separatoriui.

(veleninių) malūnų

Yra žinomi tokio tipo oro separatoriai, naudojami ritininiuose malūnuose. Panašus oro separatorius aprašytas 1987 m. žurnalo Cementas-kalkės-gipsas (Zement-Kalk-Gibs) Nr. 10 p. 524 3 pav.

Žinomame separatoriuje oro srauto principas realizuojamas kaip kylantis išorinėje plokštumoje aukštyn oro srautas kartu su smulkinta medžiaga. Jis viršutinėje separatoriaus dalyje radialiai-tangentiškai nejudamais kreiptuvais nukreipiamas į separatorių su smūgine šachta. Dujų mišinys su smulkiai sumaltomis (supersmulkiomis) medžiagos dalelėmis smūginėje šachtoje nukreipiamas į viršų, o mažiau susmulkintos ir stambios medžiagos dalelės per kūginį surinktuvą grąžinamos žemyn į ritininį ar rutulinį malūną.

Žaliavos malimo ar smulkinimo metu, pavyzdžiui, cemento pramonėje ir ypač smulkinant klinkerį, visada aktuali technologinio proceso energijos taupymo problema. Taigi, visada stengiamasi sumažinti specifinį energijos sunaudojimą produkcijos vienetui, tuo pačiu, ieškoma galimybių padidinti ritininiuose malūnuose technologinių procesų efektyvumą separavimo ir pneumatinio judėjimo zonoje. Čia separatoriaus vaidmuo yra labai svarbus.

Žinomų integralinių oro separatorių trūkumus, kurie atsiranda eksploatuojant juos ritininiuose arba rutuliniuose malūnuose, galima suskirstyti į 3 kategorijas.

Pirma, tai išeinančios iš malūno viršaus sumaltos medžiagos, pagrindinai smulkiai sumaltos, t. y. su sumažinta dinamine energija, aukštyn nukreiptos energijos sumažinimas. Dėl to reikia prisiminti, kad oro srautas su susmulkinta medžiaga arba medžiagos masės srautas, kuris patenka į ritininio malūno separatorių, pagrindinai priklauso nuo dujų greičio kreiptuvo vainike aplink lėkštę, o taip pat nuo dujų srauto krypties ir greičio viršutinėje malūno dalyje.

Todėl išeinantis iš malūno ertmės ir kylantis aukštyn link separatoriaus dujų srautas su sumalta medžiaga susiduria su jau separatoriaus atskirtų stambių dalelių srauto dalimi, kuris iš separatoriaus gaubto eina žemyn, dėl ko susidaro priešpriešinė srovė, be to priešingas srautas kartais siekia 50%. Dėl šios priežasties dalis viršutinėje malūno dalyje dujų sraute esančios jau tinkamai paruoštos medžiagos yra pagriebiama stambių medžiagos dalelių ir dar kartą grąžinama į malūną.

Antra, separatoriaus ertmę su jo žiediniu skerspjūviu reikia parinkti taip, kad dujų aukštyn nukreipta greičio komponentė leistų judėti žemyn prie separatoriaus sienelių atstumtoms dalelėms. Iš to seka, kad separatorius yra labai jautrus dujų sunaudojimo svyravimams, o tai turi Įtakos malimo procesui ritininiame malūne. Kitaip tariant, šis kenksmingas efektas vadinamas bai pas, be to smulkios medžiagos dalelės, kurios vieną kartą medžiagos juostoje buvo atstumtos išorėn prie separatoriaus sienelės, jau negali patekti į atskyrimo zoną netoli separuojančių plokštelių.

Ši, taip vadinama bai pas, dalis turi įtakos ritininio malūno našumui ir specifinis energijos eikvojimas didesnis, nei separatoriaus sugebėjimas gauti paruošto produkto dalelių atskyrimo pagal dydį statmeną charakteristiką. Todėl bai pas efektą pagal galimybes galima šalinti. To kriterijus, kiek tai pavyksta, yra paruoštos ar smulkiai sumaltos medžiagos kiekis, kuris yra verdančiame sluoksnyje virš kreiptuvo vainiko aplink lėkštę. Dėl to stengiamasi kiek galima sumažinti smulkiai sumaltos medžiagos kiekį malamame sluoksnyje, kadangi tai sudaro galimybes didinti malūno ir separatoriaus bendrą našumą ir taupyti energiją.

Be jau minėtų dviejų trūkumų, stengiamasi pasiekti maksimaliai tolygų medžiagos padavimą ir jos paskirstymą separatoriaus ertmėje. Čia taip pat tenka Įsitikinti, kad medžiaga ritininiuose malūnuose į separatoriaus rotorių patenka juostomis ir netolygiai paskirstyta per visą separatoriaus rotoriaus aukštį, dėl ko gaunama didelė priklausomybė nuo nešančių dujų srauto greičio.

Todėl stengiamasi, kad paduodama į separatorių susmulkinta medžiaga būtų paskirstyta tolygiai ir judėtų vienodais greičiais per visą separatoriaus rotoriaus aukštį.

Atsižvelgiant į šiuos trūkumus, išradimo tikslas yra kuo efektyviau sukonstruoti ritininių malūnų oro separatorių, atsižvelgiant į viso įrenginio energijos sunaudojimą ir įvertinant tai, kad dujų srauto greičius tam tikrose srityse galima būtų sumažinti.

Šis tikslas pasiekiamas siūlomoje malūnų oro separatoriaus konstrukcijoje, aprašytoje pagal išradimą, nurodytą pradžioje ir pagal išradimo apibrėžties I-mo punkto skiriamuosius požymius.

Esminis siūlomo oro separatoriaus požymis yra centre įmontuotas vertikalus vamzdis, skirtas aukštyn kylančiam dujų srautui su sumalta medžiaga, o separatoriaus atskirti stambiai ir smulkiai sumaltos medžiagos srautai juda atskirai nuo jo grįžtamaisiais arba nutekamaisiais kanalais separatoriaus ertmėje. Be to, dar gauname energijos taupymo efektą, kurį duoda nešančio dujų srauto su sumalta medžiaga pasukimas viršutinėje separatoriaus dalyje, nukreipiant jį į slenkantį žemyn srautą, dėl ko normaliu atveju jau nereikia energijos smulkioms dalelėms išsiurbti į viršų. Be to, separavimo ertmė tarp vertikalių separatoriaus plokštelių ir separatoriaus gaubto vidinės sienelės padaryta iš kūginių segmentų žaliuzi tipo, kurie separavimo zonoje yra daugiapakopiai. Šie žaliuzi segmentai vienas nuo kito pastumti, pavyzdžiui, tvirtinami tiesiog prie separatoriaus gaubto vidinės sienelės arba atitraukti nuo jos stovelių pagalba. Bendra šių žiedinių žaliuzi kryptis žemyn ir į vidų duoda tai, kad dujų su sumalta medžiaga srautas, kuris nuo viršutinės žaliuzi pdkopos eina žemyn tarp žaliuzi ir vidinės sienelės, žemesnėje žaliuzi pakopoje vėl nukreipiamas į vidų ir tuo pačiu vėl separuo j amas, ir tokiu būdu smulkiai sumaltos dalelės gali būti labai gerai klasifikuojamos. Smulkiai sumaltos dalelės separuojančiomis plokštelėmis nukreipiamos į separatoriaus šachtos vidų ir per separatoriaus angą, kuri žiedu apsupa kylantį vamzdi, krenta žemyn. Dėl to žemutinėje separatoriaus dalyje gali būti Įtaisytas horizontalus dujų nutekėjimo kanalas. Tikslinga dujų nutekėjimo kanale įmontuoti lataką smulkioms dalelėms surinkti. Taip sumažinamas kitų filtrų apkrovimas.

Išcentrinių jėgų išmestos į separatoriaus ertmę stambios dalelės sudaro piltuvo formą ir juda žemyn per išorinius grąžinančius vamzdžius. Šie vamzdžiai yra lanko formos ir įtaisyti žemutinėje separatoriaus dalyje ir per gardelinių būgnų formos šliuzus stambus malinys patenka vėl atgal į malūną.

Siūlomo ritininių malūnų oro separatoriaus skiriamasis požymis yra aiškus dujų ir medžiagos srautų atskyrimas, be to kartu realizuojamas daugkartinis klasifikacijos procesas taupančio energiją separatoriaus konstrukcijoje su žemyn einančiu srautu.

Centriniame kylančiame vamzdyje, aukštyn einantis nešantysis dujų srautas su sumalta medžiaga separatoriaus gaubto viršutinėje dalyje žemyn nukreiptu paskirstomuoju kūgiu pasukamas žemyn ir besiplečiantis į viršų beveik iki rotoriaus skersmens kylantis vamzdis su šiek tiek siaurėjančiu srauto kanalu turi grybo formą. Ypač naudinga, jei kanalo, kur pasisuka dujų srautas, dalyje, pavyzdžiui, paskirstymo kūgyje, yra įtaisyti radialiai nukreipti sparnai, kurie padeda suformuoti tangentinį ir radialinį srauto išėjimą.

Svarbu, kad smūginės šachtos arba rotoriaus separuojančios plokštelės, pakabintos išėjimo kanalo aukštyje ant aerodinaminio profilio griebtuvinių varžtų. Pakanka nedidelio kiekio tokių varžtų, tada, kai po jais esančios ant žiedinės poveržlės separuojančios plokštelės atitiktų klasifikacijos reikalavimus, atsižvelgiant į apdorojamą medžiagą, sukimo ir dujų srauto greitį.

Srauto greitis įrenginyje pagal išradimą cemento žaliavai turi būti apie 12 m/s. Cilindrinis išėjimo skerspjūvis griebtuvinių varžtų srityje, t. y. tarp rotoriaus viršutinės poveržlės ir separuoj ančių plokštelių viršutinio žiedo, gali būti padarytas toks, kad būtų palyginti mažas srauto greitis, pavyzdžiui, separatoriaus ertmėje galimi greičiai nuo 6 iki 3 m/s.

Kadangi smulkiai sumalta medžiaga juda žemyn, tai ir srautas horizontaliame dujų nukreipimo kanale gali judėti mažu greičiu, pavyzdžiui 5 m/s. Dėl to galima sumažinti medžiagos susidėvėjimą ir slėgio nuostolius.

Separatoriaus ertmėje esantys žaliuzi gali būti uždari žiedai, bet pirmenybė teikiama žiediniams segmentams, be to žaliuzi pakopos viena kitos atžvilgiu radialiai pastumtos. Tikslinga, kad po tarpais tarp aukštesnės pakopos žiedinių segmentų yra žiediniai segmentai, nukreipiantys susmulkintą medžiagą į vidų. Malti medžiagai su dideliu kiekiu smulkiai sumaltos frakcijos arba su smulkiai sumaltais priedais, viršutinėje separatoriaus dalyje gali būti numatytas papildomas medžiagos tiekimas. Tada tikslinga rotoriaus viršutinę poveržlę pagaminti sklaidančios lėkštės formos.

Išradimas bus paaiškintas pagal pateiktus brėžinius, kuriuose parodyta:

fig. - separatoriaus gaubto ašinis pjūvis, kuriame nešančių dujų ir medžiagos srautai pažymėti rodyklėmis, o apačioje tik schematiškai parodytas malūno gaubtas, ir fig. - separatoriaus gaubto vaizdas iš kairės pagal 1 fig. parodytą II kryptį.

fig. pavaizduotame ašiniame pjūvyje oro separatorius 10 yra virš malūno gaubto 31, pavyzdžiui ritininio malūno 30. Centriniame, aukštyn kylančiame vamzdyje 1, kuris per susiaurėjusią dalį 33 išeina iš malūno gaubto 31, nešančių dujų srautas su sumalta medžiaga 40 eina vertikaliai aukštyn į separatoriaus galvutę. Separatoriaus gaubte 14 yra mažesnio skersmens (nei gaubtas) rotorius 5 su beveik visada vertikaliomis separuojančiomis plokštelėmis 51.

Šis rotorius 5 užvedamas separatoriaus viršutinėje dalyje 7 esančiu guoliuose besisukančiu rotoriaus veleLT 3222 B nu 15. Palyginti netoli nuo separatoriaus viršutinės dalies 7, žemiau yra uždara rotoriaus viršutinė poveržlė 2, kuri, jei medžiaga tiekiama iš išorės per angą 16, veikia kaip sklaidanti lėkštė 17. Prieš medžiagos įėjimą 16 gali būti įtaisytas šliuzas su gardeliniu būgnu 8. Rotoriaus viršutinės poveržlės 2 apatinėje pusėje pakabintas žemyn nukreiptas kūginis skirstytuvas 19. Šis paskirstomasis kūgis aerodinamiškai sąveikauja su kylančio vamzdžio praplatėjimu 21, kuris prasideda nuo smūginės šachtos vidurio (pagal aukštį).

Su rotoriaus viršutine poveržle 2 sukimosi atžvilgiu nejudomai sujungti, žiūrint iš viršaus, aerodinaminį profilį turintys griebtuviniai varžtai 6, kurie, pavyzdžiui, gali būti ir apvalūs. Žemutiniuose šių griebtuvinių varžtų 6 galuose pritvirtinta žiedinė poveržlė 3, ant kurios pritvirtintos besidriekiančios vertikaliai žemyn separuojančios plokštelės 51.

Separatoriaus rotorius 5 yra didesnio skersmens nei kylantis vamzdis 1, ir separatoriaus rotorius 5 apatinėje dalyje yra atviras, todėl susidaro žiedo formos skylė 24, pro kurią nueina žemyn smulkiai sumalta medžiaga. Nešančioj o dujų srauto, kylančio su sumalta medžiaga 40, išėjimo cilindrinio pjūvio srityje ant rotoriaus viršutinės poveržlės 2 apatinės dalies tikslingai įtaisyti radialiai nukreipti sparnai, kad pagerintų medžiagos paskirstymą ir sukeltų kylančio srauto 20 sukimąsi.

Aerodinamikos požiūriu išėjimo srityje 23 arba nešančioj o dujų srauto su sumalta medžiaga posūkio srityje galima nustatyti palyginti mažą greitį, kuris, pavyzdžiui, gali būti apie 5,5 m/s.

Radiaįiai ir tangentiškai pasuktas nešantysis dujų srautas su susmulkinta medžiaga eina į separatoriaus ertmę 12, kuri yra tarp separatoriaus gaubto 14 ir separuojančių plokštelių 51. Čia srautas nukreipiamas žemyn. Kad malinys būtų kiek galima maksimaliai tolygiai tiekiamas per visą separatoriaus aukštį, ertmėje 12 numatyti keleto pakopų žaliuzi 4 segmentai, kurie nuo sienelių pusės palenkti į vidų ir žemyn. Šie žiediniai, arba žiedo segmento formos, žaliuzi 4, pirmoje pakopoje tvirtinami tiesiai prie vidinės sienelės, o kitoje pakopoje yra atitraukti nuo vidinės sienelės ir tvirtinami atramos 13 pagalba.

Tokiu būdu, įeinanti į separatoriaus ertmę 12 susmulkinta medžiaga daug kartų iš esmės separuojama. Stambios dalelės gali praeiti išilgai per radialinį plyšį ir patekti ant kitos žaliuzi elemento pakopos, kur vėl separuojančiomis plokštelėmis 51 vyks tolimesnis separavimas. Šiuo atveju žaliuzi 4 segmentai dujų srautą paskirsto tolygiai per visą rotoriaus aukštį. Dėl vienalytiškumo ir daugkartinio padavimo gaunamas daug efektyvesnis separavimas. Svarbu, kad žaliuzi 4 kūginių segmentų palinkimas būtų tiksliai suderintas su kitais separavimo elementais, tokiais kaip dujų srautas, sukimosi greitis ir kt., kad būtų galima išvengti medžiagos sankaupų ant šių žaliuzi segmentų.

Stambios dalelės 42 iš separatoriaus ertmės 12 juda žemyn į kūginį rinktuvą, be to stambios dalelės per lanko pavidalo grįžtamuosius vamzdžius 32 ir tarp jų įmontuotus jungiančius gardelinius būgnus-latakus 9 patenka į malūno gaubte 31 esančią malamos medžiagos surinkimo lėkštę. Dalį stambių dalelių galima pašalinti ir tiesiai iš piltuvo formos rinktuvo 11.

Praėjusi pro separuojančias plokšteles 51, smulkiai sumalta medžiaga 41 per separatoriaus krepšelio 3 apatinę skylę 24 patenka į šachtą 26. Šachtos 26, kuri per tam tikrą atstumą gaubia kylantį vamzdį, išorinis gaubtas 27 virš malūno gaubto 31 atlieka oro išėjimo horizontalaus kanalo 44 funkcijas.

Kaip aiškiai parodyta 2 fig. šis oro išėjimo kanalas 44 išorinėje srityje turi smulkiai sumaltos medžiagos surinkimo latakus 45. Šiuose latakuose 45 dėl palyginti mažo oro greičio, pavyzdžiui, 5 m/s., jau gali susirinkti dalis smulkiai sumaltos medžiagos. Kaip tik dėl šios priežasties išsikrauna žemiau įjungti filtrai ir energetiškai žymiai išsikrauna bendras dujų srautas.

Pasiūlyta oro separatoriaus 10 konstrukcija, jį integraliai naudojant prie malūno, esančio betarpiškai po juo, leidžia efektyviau panaudoti specifinę energiją praleidžiamos medžiagos vienetui, be to, dėl mažo srauto greičio sumažėja medžiagos nusidėvėjimas.

Claims (9)

1. IŠRADIMO APIBRĖŽTIS

   1. Dinaminis oro separatorius, montuojamas virš ritininių malūnų su kylančiu dujų srautu su sumalta medžiaga, kuris turi korpuse įtaisytą, sudarant cilindrinę žiedinę erdvę, rotorių su vertikaliomis separuojančiomis plokštelėmis, mažiausiai vieną dujų srauto su smulkiai sumalta medžiaga aerodinaminį išėjimą, ir mažiausiai vieną po rotoriumi patalpintą vamzdį stambioms medžiagos dalelėms grąžinti, besiskiriantis tuo, kad dinaminiame oro separatoriuje sumontuotas centrinis vertikalus vamzdis, į kurį paduodamas kylantis virš malūno dujų srautas su sumalta medžiaga, o taip pat žaliuzi įtaisas, išsidėstęs žiedinėje erdvėje, be to, centrinis vamzdis, kurio skersmuo mažesnis už malūno korpuso skersmenį, praeina pro rotoriaus tuščiavidurę erdvę ir turi galimybę viršutinėje rotoriaus dalyje pasukti dujų srautą su sumalta medžiaga, nukreipiant ji radialiai į išorę, o rotoriaus apatinis galas turi žiedo formos skylę, kuri supa centrinį vamzdį, be to, tuščiavidurė rotoriaus erdvė sujungta su dujų su smulkiai sumalta medžiaga išėjimo kanalu per sudarytą po žiedine skyle aplink centrinį vamzdį vertikalią šachtą.
2. 2. Dinaminis oro separatorius pagal 1 punktą, besiskiriantis tuo, kad rotorius turi žemyn nukreiptą paskirstymo kūgį, skirtą kylančiam srautui nukreipti į išorę.
3. 3. Dinaminis oro separatorius pagal 1 arba 2 punktą, besiskiriantis tuo, kad cilindrinėje žiedinėje erdvėje žaliuzi įtaisas sudarytas iš palenktų žemyn ir į vidų daugiakopių žiedinių segmentų, kurie pakopomis pakaitomis radialiai atitolinti nuo korpuso.

   u
4. 4. Dinaminis oro separatorius pagal vieną iš 1-3 punktų, besiskiriantis tuo, kad dujų srauto su smulkiai sumalta medžiaga išėjimas yra horizontalus kanalas su išdėstytomis žemutinėje zonoje kameromis priešlaikiniam smulkiai sumaltos medžiagos atskyrimui.
5. 5. Dinaminis oro separatorius pagal vieną iš 1-4 punktų, besiskiriantis tuo, kad viršutinėje korpuso dalyje yra įėjimas medžiagai tiekti.
6. 6. Dinaminis oro separatorius pagal 5 punktą, besiskiriantis tuo, kad rotoriuje yra viršutinis galinis diskas medžiagai išsklaidyti.
7. 7. Dinaminis oro separatorius pagal vieną iš 1-6 punktų, besiskiriantis tuo, kad rotorius po viršutiniu galiniu disku turi kanalą kylančio dujų srauto su sumalta medžiaga krypčiai keisti, kanalo aukštis lygus atstumui tarp vertikalių separuoj ančių plokštelių ir rotoriaus viršutinio galinio disko.
8. 8. Dinaminis oro separatorius pagal 7 punktą, besis kiriantis tuo, kad separuojančios plokštelės prie rotoriaus galinio disko pritvirtintos žiedine poveržle, kuri sudaro žemutinę kanalo dalį, skirtą keisti kylančio srauto krypčiai, ir šiame kanale įmontuota keletas aerodinaminio profilio sąvaržų.
9. 9. Dinaminis oro separatorius pagal· vieną iš 3-8 punktų, besiskiriantis tuo, kad žaliuzi įtaiso žiediniai elementai pagaminti su galimybe reguliuoti palinkimo kampą arba nuotolį korpuso atžvilgiu.