(57) 1. Odsiewacz dynamiczny, zwłaszcza dla (13) B1 (12) OPIS PATENTOWY (19) PL (11) PL B1 RZECZPOSPOLITA POLSKA

Transkrypt

1 RZECZPOSPOLITA POLSKA (12) OPIS PATENTOWY (19) PL (11) (13) B1 Urząd Patentowy Rzeczypospolitej Polskiej (21) Numer zgłoszenia: (2)Data zgłoszenia: (51) IntCl6: B02C 13/14 (54) Odsiewacz dynamiczny, zwłaszcza dla młynów energetycznych (43) Zgłoszenie ogłoszono: BUP 16/96 (73) Uprawniony z patentu: Fabryka Palenisk Mechanicznych Spółka Akcyjna, Mikołów, PL (72) Twórcy wynalazku: Eugeniusz Bobiec, Mikołów, PL Grzegorz Chowaniec, Tychy, PL Ludwik Szafran, Mikołów, PL (45) O udzieleniu patentu ogłoszono: WUP 09/99 (74) Pełnomocnik: Przyłucka Jadwiga, Biuro Usług Patentowych PL B1 (57) 1. Odsiewacz dynamiczny, zwłaszcza dla młynów energetycznych, składający się z korpusu, wewnątrz którego znajduje się lej stożkowy oraz napędzany silnikiem, uszczelniony powietrzem zaporowym, łożyskowany wirnik z łopatkami i wydrążonym wałem, którego środkiem przechodzi rura wsypowa, znamienny tym, że uszczelnienie wirnika (1) składa się z dwóch korpusów uszczelniających, górnego (9) i dolnego (10) zasilanych niezależnie powietrzem zaporowym poprzez króćce (11) i dławik (14), zaś wirnik (1) jest wyposażony w pierścień spiętrzający (22) oraz łopatki (2) rozmieszczone równomiernie na jego obwodzie i tworzące kanały (3) o kącie zbieżności powierzchni bocznych mniejszym od kąta podziału między łopatkami i większym lub równym od zera, natomiast czop wału silnika (15) napędzającego wirnik (1) jest sztywno połączony z kołem pasowym (17), łożyskowanym w przesuwnym korpusie (18). fig. 1

2 Odsiewacz dynamiczny, zwłaszcza dla młynów energetycznych Zastrzeżenia patentowe 1. Odsiewacz dynamiczny, zwłaszcza dla młynów energetycznych, składający się z korpusu, wewnątrz którego znajduje się lej stożkowy oraz napędzany silnikiem, uszczelniony powietrzem zaporowym, łożyskowany wirnik z łopatkami i wydrążonym wałem, którego środkiem przechodzi rura wsypowa, znamienny tym, że uszczelnienie wirnika (1) składa się z dwóch korpusów uszczelniających, górnego (9) i dolnego (10) zasilanych niezależnie powietrzem zaporowym poprzez króćce (11) i dławik (14), zaś wirnik (1) jest wyposażony w pierścień spiętrzający (22) oraz łopatki (2) rozmieszczone równomiernie na jego obwodzie i tworzące kanały (3) o kącie zbieżności powierzchni bocznych niniejszym od kąta podziału między łopatkami i większym lub równym od zera, natomiast czop wału silnika (15) napędzającego wirnik (1) jest sztywno połączony z kołem pasowym (17), łożyskowanym w przesuwnym korpusie (18). 2. Odsiewacz według zastrz. 1, znamienny tym, że korpusy (9, 10) powietrza zaporowego tworzą z zewnętrzną powierzchnią wału (7) wirnika (1) szczeliny (1 2, 13), których długości dostosowane są do ciśnień panujących w uszczelnianych strefach. 3. Odsiewacz według zastrz. 1, znamienny tym, że do korpusu silnika (15) przymocowane jest ramię blokujące (20), osadzone przeciwnym końcem w nieruchomym jarzmie (21) połączonym z korpusem odsiewacza (6). 4. Odsiewacz według zastrz. 1, znamienny tym, że pierścień spiętrzający (22) jest wyposażony w łopatki (23) nachylone do osi obrotu. * * * Przedmiotem wynalazku jest odsiewacz dynamiczny, zwłaszcza dla młynów energetycznych. Znane rozwiązania odsiewacza dynamicznego stosowane m.in. w młynach serii RP konstrukcji EVT oraz firmy PFEIFF-ER (patent DE nr ), składają się z korpusu, wewnątrz którego znajduje się łożyskowany, napędzany silnikiem wirnik z łopatkami i wydrążonym wałem, przez środek którego przechodzi nieruchoma rura wsypu materiału poddawanego mieleniu. Ponadto wewnątrz odsiewacza znajduje się lej stożkowy przeznaczony do nawrotu grubych frakcji mieliwa celem ponownego przemiału. Zarówno w jednym jak i w drugim przypadku wirnik odsiewacza ma płaskie łopatki ustawione promieniowo. Przy tym układzie i ustawieniu łopatek odległość między krawędziami, mierzona po średnicy zewnętrznej wirnika jest większa od odległości mierzonej na średnicy wewnętrznej. Prędkość powietrza przepływającego ku środkowi przez taki klinowaty kanał wzrasta powodując zwiększenie siły naporu na zawieszone w nim cząstki pyłu. Równocześnie ze zmniejszaniem się promienia toru mamy do czynienia ze spadkiem siły odśrodkowej, działającej na cząsteczki. Z punktu widzenia separacji jest to zjawisko niekorzystne. Zarówno w jednym jak i w drugim rozwiązaniu wirnik odsiewacza łożyskowany jest w łożysku kulkowym czteropunktowym w taki sposób, że łożysko zabudowane jest w korpusie tworzącym przestrzeń smarną, uszczelnianą uszczelnieniem typu labiryntowego lub dławicowego, zabezpieczona przed dostępem pyłu z wnętrza odsiewacza przez powietrze zaporowe. Tak w jednym jak i w drugim rozwiązaniu wirnik jest uszczelniony powietrzem zaporowym, wprowadzanym do obu stref uszczelnienia (wewnętrzna i zewnętrzna powierzchnia wału wirnika) pod tym samym ciśnieniem. Napęd odsiewaczy w powyższych rozwiązaniach realizowany jest za pomocą silnika zamocowanego na poziomym kołnierzu z możliwością przesuwania dla uzyskania właściwego naciągu pasów przenoszących napęd z małego koła, zamocowanego bezpośrednio na czopie wału silnika, na koło znajdujące się na osi wirnika.

3 W odsiewaczach z wewnętrznym stożkiem nawrotu grubych frakcji mieliwa istnieje potrzeba uszczelnienia jego dolnego końca, aby zapobiec przedostawaniu się tą drogą powietrza nośnego, które zakłócałoby opadanie wytrąconych w procesie separacji cząstek. Odsiewacze w przedstawionych wyżej szczegółach konstrukcyjnych posiadają wady, do których można zaliczyć: niekorzystny rozkład sił w polu separacji między płaskimi łopatkami, który powoduje, że duża część cząstek pyłu spełniających przyjęte kryterium miałkości zawracana jest niepotrzebnie do ponownego przemiału; niebezpieczeństwo przedostania się pyłu węglowego z wnętrza odsiewacza do łożyska wirnika przy spadku ciśnienia powietrza zaporowego; nadmierne zużycie powietrza zaporowego przez niedostosowanie jego ciśnienia do zróżnicowanych ciśnień panujących w uszczelnionych strefach; ograniczoną żywotność łożyskowania wału silnika obciążonego siłą naciągu pasów przekładni. Zbyt szczelne zamknięcie dolnego końca stożka nawrotu jest przyczyną zawieszania się grubych frakcji mieliwa w jego wnętrzu. Celem wynalazku jest opracowanie konstrukcji odsiewacza dynamicznego, zwłaszcza dla młynów energetycznych, pozbawionego wymienionych wad. W odsiewaczu według wynalazku uszczelnienie wirnika składa się z dwóch korpusów uszczelniających - górnego i dolnego, które są niezależnie zasilane powietrzem zaporowym poprzez króćce i dławik. Korpusy powietrza zaporowego tworzą z zewnętrzną powierzchnią wału wirnika dwie szczeliny, których długości są dostosowane do ciśnień panujących w uszczelnianych strefach. Łopatki wirnika rozmieszczone równomiernie na jego obwodzie, tworzą kanały o kącie zbieżności powierzchni bocznych mniejszym od kąta podziału między łopatkami i większym lub równym od zera. Czop wału silnika napędzającego wirnik jest sztywno połączony z kołem pasowym, łożyskowanym w przesuwnym korpusie. Korpus silnika jest zabezpieczony przed obrotem za pomocą ramienia blokującego, osadzonego przeciwnym końcem w nieruchomym jarzmie połączonym z korpusem odsiewacza. Wirnik odsiewacza wyposażony jest w pierścień spiętrzający, zamykający od góry wlot do stożka nawrotu, co umożliwia rezygnację ze szczelnego zamknięcia dolnego końca stożka. Przedmiot wynalazku jest przedstawiony w przykładzie wykonania na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia przekrój pionowy odsiewacza, a fig. 2 przedstawia poziomy przekrój łopatek wirnika. Odsiewacz obejmuje wirnik 1, w którym na obwodzie ustawiony jest rząd pionowych łopatek 2. Łopatki 2 mają w przekroju taki kształt, że ich boczne ściany tworzą kanały 3 o równoległych powierzchniach, co zapewnia korzystniejszy z punktu widzenia sprawności separacji gradient siły odśrodkowej i siły naporu, które działają na cząsteczki materiału w strefie separacji. Wirnik 1 jest ułożyskowany w łożysku czteropunktowym 4, osadzonym na pierścieniu 5 stanowiącym zwieńczenie korpusu odsiewacza 6. Na górnym końcu wału wirnika 7 osadzone jest koło pasowe 8. Przejście wału wirnika 7 przez korpus odsiewacza 6 jest uszczelnione przy pomocy powietrza zaporowego, doprowadzanego do dwóch korpusów - górnego 9 i dolnego 10. Powietrze doprowadzane przez króćce 11 rozdziela się na dwa strumienie, przechodzące przez szczelinę między korpusem 9 lub 10 a wałem wirnika 7. Jeden strumień, stanowiący rzeczywiste powietrze uszczelniające przechodzi do wnętrza odsiewacza przez szczelinę 12, drugi zaś wychodzi na zewnątrz przez szczelinę 13, chłodząc po drodze strefę łożyska czteropunktowego 4 oraz koła pasowego 8. Poprzez właściwy dobór długości szczelin 12 i 13 uzyskuje się pożądane proporcje natężeń przepływu obu strumieni powietrza. Dodatkowo przez zastosowanie kryzy dławiącej 14 rozdzielony zostaje równomiernie główny strumień powietrza zaporowego na dwie części, skierowane do górnego i dolnego korpusu uszczelniającego 9 i 10 mimo panującej w obu uszczelnianych przestrzeniach różnicy ciśnień. Napęd odsiewacza realizowany jest za pomocą silnika hydraulicznego 15, którego wał połączony jest poprzez tarczę 16 z wieńcem małego koła pasowego 17. Koło to posiada własne łożyskowanie w nieruchomym korpusie 18 z możliwością przesuwania po podłożu, dla uzyskania właściwego naciągu pasków klinowych 19.

4 Do kołnierza silnika hydraulicznego 15 zamocowane jest ramię blokujące 20, opierające się swym końcem w jarzmie 21, zabezpieczającym przed obrotem, przy równoczesnym umożliwieniu przesuwu dla zmiany naciągu pasków klinowych 19. Rozwiązanie takie pozwala na odciążenie łożyskowania wału silnika hydraulicznego od dużych sił naciągu pasków klinowych dając w efekcie zwiększenie jego żywotności. Na wirniku 1 odsiewacza zamocowany jest pierścień spiętrzający 22 z łopatkami 23, obracający się swą zewnętrzną powierzchnią względem górnej krawędzi leja stożkowego 24, przymocowanego do korpusu 6 odsiewacza, powodujący dzięki odpowiedniemu nachyleniu łopatek 23, że nawet przy otwartym dolnym końcu leja stożkowego 24 nie występuje zjawisko pionowego ruchu powietrza przez jego wnętrze od wylotu ku górze. Pozwala to na rezygnację ze szczelnego zamknięcia dolnego końca leja co zabezpiecza przed gromadzeniem się w leju grubej frakcji mieliwa i niebezpieczeństwem ich zapłonu. Odsiewacz według wynalazku zapewnia zwiększenie jednorodności uzyskiwanego pyłu. Łożysko wirnika jest zabezpieczone przed zapyleniem w przypadku zaniku ciśnienia powietrza uszczelniającego. Odsiewacz pracuje przy zmniejszonym zużyciu powietrza uszczelniającego i przedłużonej trwałości użytkowej łożysk.

5 fig. 2

6 fig. 1 Departament Wydawnictw UP RP. Nakład 70 egz. Cena 2,00 zł.