×
27.03.2013
216.012.30b9

ВИХРЕВОЙ КЛАССИФИКАТОР ПОРОШКОВЫХ МАТЕРИАЛОВ

Вид РИД

Изобретение

Юридическая информация Свернуть Развернуть
Краткое описание РИД Свернуть Развернуть
Аннотация: Изобретение относится к аппаратам для классификации дисперсных материалов и может быть использовано в строительной, металлургической, химической и других отраслях промышленности. Вихревой классификатор порошковых материалов включает цилиндрическую прямоточную вихревую камеру с каналами вывода классифицируемого материала в виде кольцевых щелей, закручивающий аппарат с каналами ввода порошкового материала и каналами вывода крупной фракции, завихритель, клапаны и блок управления с датчиками температуры холодного и горячего потоков. Каждый из каналов вывода крупной фракции выполнен в виде расширяющегося сопла из биметаллического материала, при этом на внутренней поверхности расширяющегося сопла выполнены криволинейные канавки, продольно расположенные от его входного до выходного отверстий. Один из клапанов вывода классифицируемого материала в виде кольцевой щели и один из каналов вывода крупной фракции в виде расширяющегося сопла из биметалла с продольно расположенными канавками на внутренней поверхности соединены с термоэлектрическим генератором, выполненным в виде корпуса с проходным каналом для горячего потока сжатого воздуха, транспортирующего классифицируемый материал, и проходным каналом для холодного потока сжатого воздуха, транспортирующего крупные фракции, а также с комплектом дифференциальных термопар, «горячие» концы которых расположены в проходном канале для горячего потока сжатого воздуха, а их «холодные» концы расположены в проходном канале для холодного потока сжатого воздуха. Технический результат - повышение эффективности классификации, а также снижение энергоемкости вихревой классификации порошковых материалов. 2 ил.
Основные результаты: Вихревой классификатор порошковых материалов, включающий цилиндрическую прямоточную вихревую камеру с каналами вывода классифицируемого материала в виде кольцевых щелей, закручивающий аппарат с каналами ввода порошкового материала и каналами вывода крупной фракции, завихритель, клапаны и блок управления с датчиками температуры холодного и горячего потоков, каждый из каналов вывода крупной фракции выполнен в виде расширяющегося сопла из биметаллического материала, при этом на внутренней поверхности расширяющегося сопла выполнены криволинейные канавки, продольно расположенные от его входного до выходного отверстий, отличающийся тем, что один из клапанов вывода классифицируемого материала в виде кольцевой щели и один из каналов вывода крупной фракции в виде расширяющегося сопла из биметалла с продольно расположенными канавками на внутренней поверхности соединены с термоэлектрическим генератором, выполненным в виде корпуса с проходным каналом для горячего потока сжатого воздуха, транспортирующего классифицируемый материал, и проходным каналом для холодного потока сжатого воздуха, транспортирующего крупные фракции, а также с комплектом дифференциальных термопар, «горячие» концы которых расположены в проходном канале для горячего потока сжатого воздуха, а их «холодные» концы расположены в проходном канале для холодного потока сжатого воздуха.
Реферат Свернуть Развернуть

Изобретение относится к аппаратам для классификации дисперсных материалов и может быть использовано в строительной, металлургической, химической и других отраслях промышленности.

Известен вихревой классификатор порошковых материалов (см. а.с. 1687305, МКИ В07В 04/08, 1991, БИ №40), включающий цилиндрическую прямоточную вихревую камеру с каналами вывода классифицируемого материала в виде кольцевых щелей, закручивающий аппарат с каналами ввода порошкового материала и каналами вывода крупной фракции, завихритель, клапаны и блок управления с датчиками температуры холодного и горячего потоков.

Недостатком данного устройства является невысокая эксплуатационная надежность работы, обусловленная изменяющимися температурно-влажностными параметрами горячего потока сжатого воздуха, когда он, являясь транспортирующим агентом, выбрасывается из канала вывода крупной фракции в окружающую среду, имеющую более низкую температуру.

Известен вихревой классификатор порошковых материалов (см. патент РФ 2189282 МПК B07B 04/08, B04C 3/06, 2002), включающий цилиндрическую прямоточную вихревую камеру с каналами вывода классифицируемого материала в виде кольцевых щелей, закручивающий аппарат с каналами ввода порошкового материала и каналами вывода крупной фракции, завихритель, клапаны и блок управления с датчиками температуры холодного и горячего потоков, каждый из каналов вывода крупной фракции выполнен в виде расширяющегося сопла из биметаллического материала, при этом на внутренней поверхности расширяющегося сопла выполнены криволинейные канавки, продольно расположенные от его входного до выходного отверстий

Недостатком данного устройства является высокая энергоемкость, особенно при длительной эксплуатации, обусловленная энергозатратами не только на вихревую закрутку и пневмотранспортировку порошковых материалов, но и необходимостью дополнительных энергозатрат на электрическое питание клапанов и блока управления.

Технической задачей предлагаемого изобретения является снижение энергоемкости вихревой классификации порошковых материалов путем использования температурного перепада между горячим и холодным потоками сжатого воздуха, являющегося транспортирующим агентом, как источника электрической энергии для термоэлектрического генератора, выполненного в виде корпуса с двумя проходными каналами и комплектом дифференциальных термопар, «горячие» концы которых расположены в проходном канале для горячего потока сжатого воздуха, а их «холодные» концы расположены в проходном канале для холодного потока сжатого воздуха.

Технический результат достигается тем, что вихревой классификатор порошковых материалов, включающий цилиндрическую прямоточную вихревую камеру с каналами вывода классифицируемого материала в виде кольцевых щелей, закручивающий аппарат с каналами ввода порошкового материала и каналами вывода крупной фракции, завихритель, клапаны и блок управления с датчиками температуры холодного и горячего потоков, каждый из каналов вывода крупной фракции выполнен в виде расширяющегося сопла из биметаллического материала, при этом на внутренней поверхности расширяющегося сопла выполнены криволинейные канавки, продольно расположенные от его входного до выходного отверстий, причем один из клапанов вывода классифицируемого материала в виде кольцевой щели и один из каналов вывода крупной фракции в виде расширяющегося сопла из биметалла с продольно расположенными канавками на внутренней поверхности соединены с термоэлектрическим генератором, выполненным в виде корпуса с проходным каналом для горячего потока сжатого воздуха, транспортирующего классифицируемый материал, и проходным каналом для холодного потока сжатого воздуха, транспортирующего крупные фракции, а также комплектом дифференциальных термопар, «горячие» концы которых расположены в проходном канале для горячего потока сжатого воздуха, а их «холодные» концы расположены в проходном канале для холодного потока сжатого воздуха.

На фиг.1 представлена схема вихревого классификатора порошковых материалов, на фиг.2 - развертка расширяющегося сопла с криволинейными канавками на внутренней боковой поверхности.

Вихревой классификатор порошковых материалов содержит цилиндрическую прямоточную вихревую камеру 1 с каналами вывода 2 классифицируемого материала в виде кольцевых щелей, закручивающего аппарата 3 с каналами вывода 4 порошкового материала и каналами вывода 5 крупной фракции, клапаны управления 6 и 7, установленные соответственно на каналах 8 и 9 ввода закрученного воздушного потока и ввода незакрученного воздушного потока, завихритель 10, соединенный с клапанами управления 6, датчики температуры 11 горячего потока, укрепленные на выходе из каналов вывода 2 классифицируемого материала, и датчики температуры 12 холодного потока, укрепленные на выходе каналов вывода 5 крупной фракции, при этом датчики температуры 11 и 12 через блок управления 13 электрически связаны с клапанами управления 6 и 7. Каналы вывода 5 крупной фракции выполнены каждый в виде расширяющегося сопла 5 из биметаллического материала, на внутренней поверхности которого выполнены криволинейные канавки 14, продольно расположенные от его входного 15 до выходного 16 отверстия канала 5 вывода крупной фракции.

Канал вывода 2 классифицируемого материала в виде кольцевой щели соединен с входом 17 проходного канала 18 для горячего потока сжатого воздуха корпуса 19 термоэлектрического генератора 20 через фильтр 21 со сборников загрязнений 22 для последующего выброса очищенного горячего потока сжатого воздуха в окружающую среду через выход 23. Канал вывода 5 крупной фракции соединен с входом 24 проходного канала 25 для холодного потока сжатого воздуха корпуса 19 термоэлектрического генератора 20 через фильтр 26 со сборником загрязнений 27 для последующего выброса очищенного холодного потока сжатого воздуха в окружающую среду через выход 28.

В проходном канале 18 для горячего потока сжатого воздуха расположены «горячие» концы 29 комплекта дифференциальных термопар 30, а в проходном канале 25 для холодного потока сжатого воздуха расположены «холодные» концы 31 комплекта дифференциальных термопар 30.

Вихревой классификатор порошковых материалов работает следующим образом.

Известно, что при термодинамическом расслоении сжатого воздуха разность температур между горячим и холодным потоками достигает 100°С и более (см., например, Меркулов, А.П. Вихревой эффект и его применение в технике. М.: Машиностроение, 1979. 386 с.). Горячий поток сжатого воздуха из канала вывода 2 классифицируемого материала поступает в фильтр 21, где очищается от твердых загрязнений порошкового материала, которые накапливаются в сборнике загрязнений с последующим удалением вручную или автоматически (на фиг.1 не показано), и далее через вход 17 перемещается в проходной канал 18 для горячего потока сжатого воздуха корпуса 19 термоэлектрического генератора 20. Здесь горячий поток сжатого воздуха контактирует с расположенными «горячими» концами 29 комплекта дифференциальных термопар 30. Одновременно холодный поток сжатого воздуха из канала вывода 5 крупной фракции поступает в фильтр 26, где очищается от загрязнений, которые накапливаются в сборнике загрязнений 27 с последующим удалением вручную или автоматически, и далее направляется в проходной канал 25 для холодного потока сжатого воздуха через вход 24 для контакта с «холодными» концами 31 комплекта дифференциальных термопар 30. Выполнение элементов комплекта дифференциальных термопар 30, например, из хромель-копеля позволяет получить термоЭДС до 6,96 мВ (см., например, Иванова, Т.М. Теплотехнические измерения и приборы. М.: Энергоатомиздат, 1984. 230 с.). В результате термоэлектрический генератор 20 обеспечивает напряжение от 12 до 36 В (см., например, Технические основы теплотехники. Теплотехнический эксперимент. Справочник / под. общ. ред. В.М.Зорина. М.: Энергоатомиздат, 1980. 560 с.), что вполне достаточно для блока управления 13, электрически связанного с клапанами 6 и 7, следовательно, наблюдаемый температурный перепад между горячим и холодным потоками термодинамически расслоенного сжатого воздуха в завихрителе 10 является источником электрической энергии посредством термоэлектрического генератора 20 для систем автоматического контроля технологического процесса классификации порошкового материала.

Сжатый воздух через клапаны управления 6 при их открытии по каналу ввода 8 поступает в завихритель 10 закручивающего аппарата 3, куда одновременно транспортируется классифицируемый материал по каналу ввода 4. В результате вихревого эффекта происходит термодинамическое расслоение порошково-газовой смеси на горячий периферийный поток сжатого воздуха и порошка, перемещающегося к каналам вывода 2. Значение температуры горячего потока фиксируется датчиками температуры 11. Сигнал от датчиков температуры 11 поступает в блок управления 13, который преобразует данный сигнал и подает соответствующую команду на клапаны управления 6, обеспечивая дальнейшее поступление сжатого воздуха заданных параметров в завихритель 10. Холодный центральный поток сжатого воздуха термически расслаиваемой порошково-газовой смеси транспортирует крупные фракции классифицируемого материала к каналам вывода 5, при этом величина температуры холодного потока фиксируется датчиками температуры 12. Сигнал от датчиков температуры 12 поступает в блок управления 13, который преобразует данный сигнал и подает команду на клапан управления 7, обеспечивая работу его в заданном режиме.

Крупные фракции порошкового материала, перемещаясь под воздействием холодного потока сжатого воздуха, с температурой ниже, чем температура воздушной среды, окружающей классификатор, от входного отверстия 15 к выходному отверстию 16, являются «ядрами конденсации» паров влаги, находящейся в воздухе. В результате микрокаплеобразования (иногда переходящего в тумано- и инееобразование) крупные фракции уже в полости канала вывода 5 интенсивно слипаются, нарушая технологический процесс классификации. При этом наибольшее лавинообразование слипающихся крупных фракций наблюдается вблизи внутренней поверхности канала вывода 5 крупной фракции, т.е. в пограничном слое, где имеет место ламинарное течение потока с образованием «застойных» зон, резко увеличивающих аэродинамическое сопротивление данного элемента классификатора. При выполнении канала вывода 5 в виде расширяющегося сопла осуществляется ускорение выхода крупной фракции с уменьшением вероятности столкновения и последующего слипания классифицируемого материала.

Т.к. сечение канала 5 крупной фракции возрастает от входа к выходу, то это дает возможность крупным фракциям разлетаться. А наличие криволинейных каналов 14 на внутренней поверхности расширяющегося сопла 5 способствует устранению «застойных» зон, т.е. переходу из ламинарного течения потока непосредственно у стенки канала в турбулентное. Т.к. холодный поток, транспортирующий крупные фракции, имеет температуру ниже температуры окружающий классификатор среды, то канал 5, подвергаясь различному температурному воздействию на внутренней и внешней поверхности, создает резонансные с движущимся потоком волнообразные колебания, приводящие в конечном итоге к возрастанию аэродинамического сопротивления классификатора. Поэтому предлагается выполнить канал 5 крупной фракции биметаллическим (см., например, Биметаллы. Дмитриев А.Н. и др. Пермь, 1991, - 416 с.), что для данного температурного перепада практически устраняет волнообразное колебание внутренней поверхности и, соответственно, условия для увеличения аэродинамического сопротивления.

Оригинальность предлагаемого технического решения заключается в том, что соединение канала вывода классифицируемого материала в виде кольцевой щели и канала вывода крупной фракции в виде расширяющегося сопла из биметалла, соответственно, с проходным каналом для горячего и холодного потоков в корпусе термоэлектрического генератора позволяет использовать температурный перепад термодинамически расслоенного сжатого воздуха как источник электрической энергии для питания систем автоматизации процесса классификации порошковых материалов, что в целом снижает энергозатраты на производство готового продукта.

Вихревой классификатор порошковых материалов, включающий цилиндрическую прямоточную вихревую камеру с каналами вывода классифицируемого материала в виде кольцевых щелей, закручивающий аппарат с каналами ввода порошкового материала и каналами вывода крупной фракции, завихритель, клапаны и блок управления с датчиками температуры холодного и горячего потоков, каждый из каналов вывода крупной фракции выполнен в виде расширяющегося сопла из биметаллического материала, при этом на внутренней поверхности расширяющегося сопла выполнены криволинейные канавки, продольно расположенные от его входного до выходного отверстий, отличающийся тем, что один из клапанов вывода классифицируемого материала в виде кольцевой щели и один из каналов вывода крупной фракции в виде расширяющегося сопла из биметалла с продольно расположенными канавками на внутренней поверхности соединены с термоэлектрическим генератором, выполненным в виде корпуса с проходным каналом для горячего потока сжатого воздуха, транспортирующего классифицируемый материал, и проходным каналом для холодного потока сжатого воздуха, транспортирующего крупные фракции, а также с комплектом дифференциальных термопар, «горячие» концы которых расположены в проходном канале для горячего потока сжатого воздуха, а их «холодные» концы расположены в проходном канале для холодного потока сжатого воздуха.
ВИХРЕВОЙ КЛАССИФИКАТОР ПОРОШКОВЫХ МАТЕРИАЛОВ
ВИХРЕВОЙ КЛАССИФИКАТОР ПОРОШКОВЫХ МАТЕРИАЛОВ
Источник поступления информации: Роспатент

Показаны записи 1-10 из 148.
10.01.2013
№216.012.19b0

Устройство для сжигания отходов

Изобретение относится к устройствам для термической переработки мусора, бытовых и промышленных отходов. Технический результат: поддержание при длительной эксплуатации постоянства производительности и снижение энергозатрат на монтажно-демонтажные работы, связанные с очисткой поверхности...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002472068
Дата охранного документа: 10.01.2013
20.01.2013
№216.012.1c34

Установка очистки фекально-бытовых стоков

Изобретение относится к биологической очистке фекально-бытовых стоков. Фекально-бытовые стоки из сборника 1 подают в метантенк 2. Загрязненный биогаз из камеры 6 метанового брожения поступает во входной патрубок 38, нагнетателем 11 направляется в выходной патрубок 39. Загрязнения перемещают в...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002472714
Дата охранного документа: 20.01.2013
20.01.2013
№216.012.1ce9

Способ формирования профиля головки рельсов

Изобретение относится к области металлообрабатывающей промышленности. Способ формирования профиля головки рельсов заключается в том, что в качестве инструмента используют энергетический луч или струю гидроабразивной жидкости, подаваемую под высоким давлением. Инструмент ориентируют под углом...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002472895
Дата охранного документа: 20.01.2013
10.02.2013
№216.012.2433

Полифункциональный ступенчатый вихревой обогреватель

Изобретение относится к газовой промышленности и может быть использовано для обогрева помещений и основного оборудования газораспределительных станций и газораспределительных пунктов путем трансформации энергии давления транспортируемого газа в тепловую. Техническим результатом является...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002474769
Дата охранного документа: 10.02.2013
27.02.2013
№216.012.2bba

Компрессорная установка

Компрессорная установка содержит компрессор, установленные на линии нагнетания теплообменник-утилизатор, концевой холодильник, воздухосборник, соединенные между собой основными и дополнительными трубопроводами, которые снабжены клапанами, электрически связанными с блоком управления, и...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002476721
Дата охранного документа: 27.02.2013
10.03.2013
№216.012.2e38

Устройство для совмещенного механического и термического расширения скважин

Изобретение относится к горной промышленности, в частности к бурению скважин. Устройство для совмещенного механического и термического расширения скважин включает буровой став с породоразрушающими элементами, размещенную в торце става горелку с магистралями подвода горючего и воздуха, установку...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002477363
Дата охранного документа: 10.03.2013
27.03.2013
№216.012.3157

Плазмохимический способ переработки твердых бытовых и промышленных отходов

Изобретение относится к способу переработки отходов перерабатывающих, коммунальных, промышленных и других производств, содержащих органику. Способ переработки бытовых и промышленных отходов включает их загрузку с предварительной сепарацией путем отделения стекла, бетона, керамики и металла;...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002478169
Дата охранного документа: 27.03.2013
10.04.2013
№216.012.32d1

Устройство для пневматического транспортирования сыпучего материала

Изобретение относится к пневматическому транспортированию сыпучих материалов и может быть использовано в строительной, металлургической, химической и других отраслях промышленности. Устройство содержит расходный бункер с аэрирующим приспособлением, сообщенным своим разгрузочным отверстием...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002478552
Дата охранного документа: 10.04.2013
10.04.2013
№216.012.339f

Устройство управления подъемно-копающими механизмами

Изобретение относится к пневматическим системам управления экскаваторами и кранами, работающими в условиях отрицательных температур. Техническим результатом является снижение энергозатрат при получении сжатого воздуха заданного качества для устройства управления подъемно-копающими механизмами....
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002478758
Дата охранного документа: 10.04.2013
27.04.2013
№216.012.3a97

Устройство для дополнительной теплоизоляции наружных стен помещений эксплуатируемых зданий

Изобретение относится к строительству, а именно к устройству для дополнительной теплоизоляции наружных стен помещений эксплуатируемых зданий в качестве теплоизоляционного элемента наружных ограждающих конструкций зданий и сооружений. Устройство включает воздушную прослойку, заполненную каркасом...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002480560
Дата охранного документа: 27.04.2013
Показаны записи 1-10 из 146.
20.01.2013
№216.012.1ce9

Способ формирования профиля головки рельсов

Изобретение относится к области металлообрабатывающей промышленности. Способ формирования профиля головки рельсов заключается в том, что в качестве инструмента используют энергетический луч или струю гидроабразивной жидкости, подаваемую под высоким давлением. Инструмент ориентируют под углом...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002472895
Дата охранного документа: 20.01.2013
27.01.2013
№216.012.20e1

Мостовой измеритель параметров двухполюсников

Изобретение относится к контрольно-измерительной технике, автоматике и промэлектронике, в частности, оно позволяет определять параметры четырехэлементных двухполюсников или параметры датчиков с четырехэлементной схемой замещения. Техническим результатом заявленного изобретения является...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002473918
Дата охранного документа: 27.01.2013
10.02.2013
№216.012.246e

Мостовой измеритель параметров двухполюсников

Изобретение относится к контрольно-измерительной технике, автоматике и промэлектронике. В частности, оно позволяет определять параметры четырехэлементных двухполюсников или параметры датчиков с четырехэлементной схемой замещения. Техническим результатом является обеспечение возможности...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002474828
Дата охранного документа: 10.02.2013
20.02.2013
№216.012.2662

Устройство стабилизации режима резания при токарной оработке деталей на оборудовании с чпу

Изобретение относится к области станкостроения, в частности к системам контроля и управления точностью обработки деталей. Устройство стабилизации режима резания при токарной обработке деталей на оборудовании с ЧПУ содержит резцедержательный блок с электродвигателем и исполнительные механизмы,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002475346
Дата охранного документа: 20.02.2013
20.02.2013
№216.012.26cf

Способ сорбционной очистки сточных вод от красителей

Изобретение может быть использовано для очистки сточных предприятий текстильной и легкой промышленности, предприятий бытовой химии, кожевенных заводов от промышленных красителей. Для осуществления способа в качестве сорбента используют карбонатную породу с содержанием карбоната кальция, равным...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002475455
Дата охранного документа: 20.02.2013
20.02.2013
№216.012.27c3

Устройство для измерения параметров движения пишущего узла

Изобретение относится к измерительной технике, в частности к устройствам для измерения параметров перемещения пишущего узла при записи рукописного текста. Устройство для измерения параметров движения пишущего узла содержит корпус, чувствительный элемент с пьезодатчиками, включенными в...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002475699
Дата охранного документа: 20.02.2013
20.02.2013
№216.012.2803

Мостовой измеритель параметров двухполюсников

Изобретение относится к контрольно-измерительной технике, автоматике и промышленной электронике. Мостовой измеритель параметров двухполюсников содержит последовательно соединенные генератор импульсов с изменением напряжения в течение их длительности по закону степенных функций, мостовую...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002475763
Дата охранного документа: 20.02.2013
20.02.2013
№216.012.2804

Мостовой измеритель параметров двухполюсников

Изобретение относится к промышленной электронике, автоматике, информационно-измерительной технике и может быть использовано для контроля и определения параметров двухполюсников. Мостовой измеритель параметров двухполюсников содержит последовательно соединенные генератор питающих импульсов,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002475764
Дата охранного документа: 20.02.2013
20.02.2013
№216.012.2852

Цифровой многокомпонентный датчик перемещений

Изобретение относится к устройствам для измерения деформаций и перемещений и предназначено для измерения статических или плавно меняющихся перемещений. Техническим результатом изобретения является расширение функциональных возможностей устройства за счет избирательного по всем направлениям...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002475842
Дата охранного документа: 20.02.2013
27.02.2013
№216.012.2a65

Способ получения основного хлорида или нитрата меди (ii)

Изобретение относится к технологии получения солей меди (II). Способ включает прямое взаимодействие оксида металла с водными растворами соляной или азотной кислоты при интенсивном перемешивании, в том числе и в присутствии стеклянного бисера в качестве перетирающего агента. Процесс проводят при...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002476380
Дата охранного документа: 27.02.2013
+ добавить свой РИД