Обладнання для повітряної сепарації
Повітряне сортування (сепарацію застосовують головним чином для розділення на фракції тонко розмелених матеріалів крупністю не менше 80…120мкм, коли використання вібраційних класифікаторів є недоцільною, внаслідок їх малої продуктивності і швидкого зношування тонких сит. Сепарація повітряна заснована на тому, що грубі частинки матеріалу, що знаходиться в потоці повітря, під виливом сил (гравітаційних, відцентрових, інерції, тертя) осідають, а дрібні виносяться повітряним потоком.
Повітряне сортування широко застосовується в помольних агрегатах, які працюють за замкнутим циклом, при мелені цементного клінкеру, гіпсу, вапна й інших матеріалів. Застосування повітряних сепараторів дозволяє підвищити продуктивність мита на 25-50%; знизити питомі енергозатрати на 10-20%. При цьому втрати в продуктивності і енергозатратах тим більший, чим вища тонина розмелювання готового продукту.
Повітряні сепаратори поділяють на прохідні і циркуляційні.
В прохідних сепараторах пилоповітряна суміш розділяється під виливом сили тяжіння, відцентрової сили або від центрової сили у взаємодії з силою тяжіння.
Рис. 4.5. Повітряний прохідний сепаратор.
Вихідний матеріал в суміші з повітрям із швидкістю 15-20м/с. подається від млина через патрубок 1 (рис. 4.5) в простір між корпусами 2 і 3.Внаслідок різкого збільшення об’єму простору, а також тертя до стінок корпусів швидкість повітряного потоку падає і грубі частинки відводяться через патрубок 4 на домелювання у млин.
Більш тонкі частинки рухаються вгору з меншою швидкістю і прокотять між лопатками 5 і поступають у внутрішній корпус 3. Внаслідок зміни швидкості і тертя до стінок, більш грубі частинки через патрубок 7 виводяться на домелювання. Повітряний потік з тонкими частинками матеріалу з швидкістю 4-6 м/с. через патрубок 6 направляються в просторі для очищення повітря від пилу (циклони, рукавні фільтри, електрофільтри). Змінюючи кут нахилу лопаток 5 можна змінювати напрям і швидкість руху потоку і тим самим регулювати межу розділення частинок. Прохідні сепаратори використовують в помольних агрегатах де млини вентилюються, а також в межах з невеликою продуктивністю.
Циркуляційні сепаратори працюють із замкнутою циркуляцією повітря, і пило повітряна суміш утворюється в самому сепараторі. Вихідний матеріал в циркуляційний сепаратор надається механічним транспортом (наприклад елеватором).
За методом розділення частинок ці сепаратори можна умовно поділити на дві групи.
До першої групи відносять апарати в яких розділення матеріалу відбувається під дією відцентрової сили, направленої перпендикулярно або під кутом до напряму руху потоку. Такі сепаратори називають поперечнопоточними.
Другу групу утворюють протипотокові сепаратори, в яких матеріал розділяється під дією відцентрової сили, направленої на зустріч радіальній складовій руху потоку.
Більш вдалою є принципова схема сепараторів другої групи (рис. 4.6). Сепаратор приводиться в рух електрорушієм 1.
Рис. 4.6. Схема циркуляційного сепаратора
на валу якого закріплений вентилятор 2, верхня крильчатка 3, розкидуючий диск 4, нижня крильчатка 5. Матеріал через завантажувальні лійки 6 подається на диск, що обертається 4 і під дією відцентрової сили віялом скидується з нього. Відбувається перший відбір грубих частинок, які випадають вниз або, долітаючи до стінки, ковзають по ній у вивантажувальний бункер 7 і через патрубок 8 повертаються на домелювання. Створюваний вентилятор 2 повітряний потік підхоплює дрібніші частинки в основну зону розділення А, яка знаходиться всередині корпуса 9. Завдяки дії вентилятора 2 і нижньої крильчатки 5 в цій зоні виникають повітряні завихрювання. На кожну частинку діють дві сили: відцентрова, пропорціональна діаметру частинки в третій степені, і сила тиску потоку, яка пропорціональна діаметру в другій степені. В залежності від розміру частинки будуть переважати одна з цих сил. Дрібні частинки, для яких сила тиску потоку є більшою за відцентрову, виносяться у вентилятор 2. Грубі частинки і “комки” дрібних частинок відцентровою силою відкидуються до стінки і, ковзаючи вниз, перемішуються з грубими частинками, скинутими з диска 4. Цей матеріал попадає в нижню зону сепарації В, де відбувається додаткове віддування через жалюзі 10 тонких фракцій, які можуть бути в матеріалі.
Потік повітря з дрібними частинками потрапляє вентилятором 2 в зону Д осадження, обмежену стінками внутрішнього і зовнішнього корпусів. Тут , під дією відцентрових сил, що виникають внаслідок поворотів потоку, частинки притискаються до стінки зовнішнього корпусу, витрачають силу, сповзають вниз в конусну частину і через патрубок 11 поступають на транспортер і на склад. Очищує повітря через жалюзі 10 повертається у внутрішній корпус – нижню зону В сепарації.
Границі розділення частинок регулюються кутом нахилу лопаток верхньої крильчатки 3 або зміною їх кількості.