Nowy separator aerodynamiczny do szerokiego zakresu

TECHNIKA I TECHNOLOGIA xxx
D r J a ce k K o ł a c z
Nowy separator
aerodynamiczny do szerokiego
zakresu składu ziarnowego
Nowy separator aerodynamiczny został skonstruowany w celu produkcji drobnych cząstek, nawet do zakresu średniego ziarna
poniżej 1 mikrometra. Separator ten został już zastosowany w przemyśle, gdzie produkcja drobnego materiału wymagała ziaren o
średnich rozmiarach około 5–10 mikrometrów.
N
owe osiągi separatora możliwe są dzięki unikalnej konstrukcji, pozwalającej na uzyskanie
dużych przyśpieszeń odśrodkowych (kilka tysięcy g)
oraz bardzo dobrej dyspersji materiału, co pozwala
na osiągniecie separacji o dużym stopniu sprawności.
Dodatkowo nowy separator aerodynamiczny pozwala na sprawną separację dużego zakresu rozmiaru
cząstek – od 1,5 mikrometra do 300–400 mikrometrów – w tym samym urządzeniu. Umożliwia to bardzo uniwersalne zastosowanie podczas produkcji
szerokiej gamy materiałów.
może pozwolić na wyprodukowanie nowych materiałów o ulepszonych parametrach.
Separacja aerodynamiczna w zakresie 1–2 mikrometrów jest ogólnie bardzo trudna do przeprowadzenia. Nawet gdy jest możliwa, pozwala tylko na
bardzo mały stopień uzysku drobnego materiału
i jest bardzo energochłonna. Nowy separator typu
UCX firmy Comex umożliwia uzyskanie zdecydowanie lepszych parametrów podczas wytwarzania szerokiej gamy produktów o uziarnieniu od 1, 5 do 300
mikrometrów.
WSTĘPNE INFORMACJE
Proces separacji aerodynamicznej ma ogromne znaczenie przy produkcji większości materiałów. Mówiąc
ogólnie, poprzez podniesienie sprawności separacji
można znacznie obniżyć koszty przeróbki, takiej jak
mielenie, flotacja, suszenie itp. Podobnie wydajność
wielu systemów przeróbki może się znacznie poprawić
w czasie sprawnej separacji aerodynamicznej. Wydajna separacja zakresu cząstek o drobnych rozmiarach
OPIS URZĄDZENIA
Separatory pneumatyczne typu UCX są dostępne
w wielu rozmiarach, co pozwala na dopasowanie się
do większości instalacji procesów przeróbczych. Opisany poniżej model to najmniejszy w tej gamie produktów separator UCX200, który jest urządzeniem laboratoryjnym, ale jednocześnie może być w niektórych
zastosowaniach urządzeniem przemysłowym. Zwłaszcza dotyczy to produkcji wytwarzanych w małych
ilościach i bardzo drogich materiałów o wyszukanych
parametrach.
Parametry konstrukcyjne separatora UCX to główne cechy, które wyróżniają go wśród innych urządzeń
podobnego typu. Główną zaletą tego separatora jest
połączenie dwóch metod separacji aerodynamicznej
w tym samym korpusie separatora. Zasada działania
jest pokazana na rysunku 1. Materiał doprowadzany
jest do separatora za pomocą stycznie zamontowanej rury wlotowej, gdzie nadawa jest wymieszana ze
strumieniem powietrza. W górnej części separatora
drobne cząstki materiału są zabierane przez strumień
powietrza w kierunku wirnika, znajdującego się w centralnej części. W czasie przechodzenia cząstek przez
łopatki wirnika następuje wstępna separacja, podczas
której grube cząstki są odrzucane poprzez siłę odśrodkową, a drobne przedostają się w kierunku wylotu frakcji drobnej. Odrzucona frakcja gruba przemieszcza się
do następnej strefy separacji, w której następuje bardzo dokładne odseparowanie cząstek będących nadal
drobnymi składnikami (poniżej zadanego rozmiaru),
ale już o wielkości bliskiej rozmiarowi ziarna podziałowego. Wykorzystuje się tutaj dodatkowe strumienie
powietrza A i B. W tym momencie drobne cząstki są
po raz kolejny dokładnie odseparowane i skierowane
do wnętrza wirnika oraz skutecznie przetransportowa-
RYS. 1
Schemat działania separatora
UCX200
44
P&B nr 3 maj-czerwiec 2011
xxx TECHNIKA I TECHNOLOGIA
ne do górnego wylotu drobnej frakcji. Frakcja gruba
opada na dno separatora i wychodzi z niego poprzez
dolny wylot frakcji grubej. Głównym elementem stanowiącym nowość we wspomnianym separatorze jest
połączenie w tym samym urządzeniu górnej strefy
separacji z dolną. W górnej strefie dokonujemy wstępnej separacji drobnych cząstek, a w dolnej następuje
dokładne odseparowanie żądanych ziaren.
tlenek glinu oraz kwarc. W większości przypadków
zastosowania separatora UCX najbardziej ceniony jest
jego szeroki zakres separacji oraz wysoki stopień jej
efektywności. Odbiorcami nowego separatora aerodynamicznego są klienci z niemal całego świata, ze
wszystkich przedsiębiorstw, gdzie wymagane są
wysokie parametry technologiczne produkowanego
materiału.
AUTOR JEST PREZESEM ZARZĄDU FIRMY COMEX POLSKA SP. Z O.O. W KRAKOWIE
WYNIKI SEPARACJI
Przykłady separacji z wykorzystaniem separatora UCX
pokazane są na rysunku 2. W tym przypadku separowanym materiałem był dolomit o uziarnieniu 0–45
mikrometrów. Celem separacji było odseparowanie
różnych frakcji cząstek mających poniżej 10 mikrometrów. Poniższy przykład pokazuje krzywe składu ziarnowego od 8 mikrometrów do nawet 1,5 mikrometra
(definiowane jako d97).
(%)
100
WNIOSKI
Nowy separator aerodynamiczny typu UCX pozwala
na osiągnięcie drobniejszego ziarna podziałowego
w czasie separacji oraz na uzyskanie lepszego stopnia uzysku (lepsza sprawność separacji). Umożliwia
to nowe zastosowania w instalacjach i procesach
o dużych wymaganiach technologicznych. Separator
UCX został już sprawdzony i zastosowany w przemyśle podczas produkcji różnych minerałów, takich jak
drobno zmielony talk, węglik krzemu, kalcyt, dolomit,
40
90
80
70
60
50
30
20
10
0
0,1
1,0
10,0
(µm)
RYS. 2
Przykłady składu ziarnowego przy separacji dolomitu i prędkościach obrotowych wirnika od 2000 do 9000 min-1
P&B nr nr 3 maj-czerwiec 2011
45