(12) OPIS PATENTOWY (19) PL (11)

RZECZPOSPOLITA POLSKA Urząd Patentowy Rzeczypospolitej Polskiej (12) OPIS PATENTOWY (19) PL (11) 186138 @ Numer zgłoszenia: 330322 (22) Data zgłoszenia: 15.04.1997 (86) Data i numer zgłoszenia międzynarodowego: 15.04.1997, PCT/FR97/00678 (87) Data i numer publikacji zgłoszenia międzynarodowego: 22.10.1998, W098/46371, PCT Gazette nr 42/98 (13) B1 (51) IntCl7 B07B 7/083 BO7B 12/04 Separator powietrzny odśrodkowy (43) Zgłoszenie ogłoszono: 10.05.1999 BUP 10/99 (73) Uprawniony z patentu: FCB, Montreuil, FR (72) Twórcy wynalazku: Alain Cordonnier, Lille, FR Danielle Lemaire, Villeneuve d Ascq, FR (45) O udzieleniu patentu ogłoszono: 31.10.2003 WUP 10/03 (74) Pełnomocnik: Kamiński Zbigniew, Kancelaria Patentowa PL 186138 B1 (57)1. Separator powietrzny odśrodkowy, wyposażony w wirnik o osi pionowej, z rozmieszczonymi symetrycznie i równomiernie na jego obwodzie łopatkami, oraz w znajdujące się wokół wirnika kierownice strumienia powietrza, jak również w obudowę z otworami wlotowymi dla powietrza i separowanego materiału ziarnistego i z otworami wylotowymi dla powietrza zawierającego drobną frakcję ziarna oraz dla frakcji grubej ziarna, w której to obudowie jest umieszczony wirnik i kierownice, przy czym strumień powietrza wpływający do wnętrza wirnika zostaje podzielony na strumienie cząstkowe, przepływające przez kanały utworzone na jego obwodzie między łopatkami oraz przez wirnik w kierunku otworu wylotowego, znamienny tym, że jego wirnik (10), podzielony za pomocą promieniowych ścianek działowych (24) na sektory, przez które przepływają oddzielone od siebie strumienie powietrza, jest wyposażony we współpracujące z jego łopatkami (14) elementy konstrukcyjne do regulacji powierzchni przekroju kanałów (15), przez które przepływa przynajmniej jeden ze strumieni powietrza, a tym samym do regulacji prędkości i ewentualnie natężenia przepływu tego strumienia. F I G. 2

Separator powietrzny odśrodkowy Zastrzeżenia patentowe 1. Separator powietrzny odśrodkowy, wyposażony w wirnik o osi pionowej, z rozmieszczonymi symetrycznie i równomiernie na jego obwodzie łopatkami, oraz w znajdujące się wokół wirnika kierownice strumienia powietrza, jak również w obudowę z otworami wlotowymi dla powietrza i separowanego materiału ziarnistego i z otworami wylotowymi dla powietrza zawierającego drobną frakcję ziarna oraz dla frakcji grubej ziarna, w której to obudowie jest umieszczony wirnik i kierownice, przy czym strumień powietrza wpływający do wnętrza wirnika zostaje podzielony na strumienie cząstkowe, przepływające przez kanały utworzone na jego obwodzie między łopatkami oraz przez wirnik w kierunku otworu wylotowego, znamienny tym, że jego wirnik (10), podzielony za pomocą promieniowych ścianek działowych (24) na sektory, przez które przepływają oddzielone od siebie strumienie powietrza, jest wyposażony we współpracujące z jego łopatkami (14) elementy konstrukcyjne do regulacji powierzchni przekroju kanałów (15), przez które przepływa przynajmniej jeden ze strumieni powietrza, a tym samym do regulacji prędkości i ewentualnie natężenia przepływu tego strumienia. 2. Separator według zastrz. 1, znamienny tym, że wirnik (10) jest zaopatrzony w swej górnej części w osadzone obrotowo na promieniowej osi (30) klapy (28) do zmiany powierzchni przekroju kanału, przez który strumień powietrza przepływa z wirnika do kanału wylotowego (22) separatora. 3. Separator według zastrz. 1, znamienny tym, że jego wirnik (10) jest podzielony przynajmniej na dwa sektory: górny (46) i doby (48) za pomocą poziomej ścianki dzielącej (50) otworem środkowym (56) i połączonej z nią cylindrycznej osłony (54), przy czym dolny sektor (48) wirnika (10) jest połączony z kanałem wylotowym (22) za pomocą pionowego kanału wewnętrznego (55), współosiowego z tym kanałem wylotowym (22) natomiast górny sektor (46) wirnika (10) jest połączony z kanałem wylotowym (22) za pomocą pionowego kanału zewnętrznego (52), otaczającego cylindryczną osłonę (54). 4. Separator według zastrz. 3, znamienny tym, że zarówno pionowy kanał wewnętrzny (55), jak i pionowy kanał zewnętrzny (52) są wyposażone w osadzone obrotowo klapy (28). 5. Separator według zastrz. 3, znamienny tym, że zarówno pionowy kanał wewnętrzny (55), jak i pionowy kanał zewnętrzny (52) są wyposażone w przesłony do zmiany powierzchni przekroju tych kanałów (52 i 55). 6. Separator według zastrz. 1, znamienny tym, że jego wirnik (10) jest zaopatrzony w pary przesłon (40) osadzonych obrotowo na wspólnej osi (42), znajdującej się w środku kanału (15), których położenie kątowe jest nastawiane za pomocą osadzonej obrotowo między nimi krzywki (44) powodując odpowiednią regulację powierzchni przekroju tych kanałów (15). 7. Separator według zastrz. 1, znamienny tym, że przynajmniej niektóre z jego łopatek są osadzone obrotowo na osi pokrywającej się z promieniem wirnika (10), przy czym obrót sąsiadujących ze sobą łopatek zmienia powierzchnię przekroju międzyłopatkowych kanałów (15). 8. Separator według zastrz. 1, znamienny tym, że elementy konstrukcyjne do regulacji powierzchni przekroju kanałów (15) stanowią części ruchome (32, 32') przynajmniej niektórych łopatek (14) wirnika (10), połączone obrotowo za pomocą osi (33, 33') równoległych do osi wirnika (10) z ich częściami nieruchomymi (31, 31') i zmieniające odpowiednio swój kąt nachylenia. 9. Separator według zastrz. 8, znamienny tym, że przynajmniej niektóre jego łopatki składają się z części nieruchomej (31'), znajdującej się na zewnątrz wirnika (10) oraz z połączonej z nią obrotowo części ruchomej (32'), skierowanej do wnętrza wirnika (10), przy czym stykające się ze sobą części ruchome (32') sąsiednich łopatek zamykają znaj dujący się między nimi kanał (15).

186 138 3 10. Separator według zastrz. 9, znamienny tym, że części nieruchome (31') łopatek (14) wirnika (10) są usytuowane wzdłuż promienia wirnika. * * * Przedmiotem wynalazku jest separator powietrzny odśrodkowy, wyposażony w wirnik o osi pionowej, z rozmieszczonymi symetrycznie i równomiernie na jego obwodzie łopatkami, oraz w znajdujące się wokół wirnika kierownice strumienia powietrza, jak również w obudowę z otworami wlotowymi dla powietrza i separowanego materiału ziarnistego i z otworami wylotowymi dla powietrza zawierającego drobną frakcję ziarna oraz dla frakcji grubej ziarna, w której to obudowie jest umieszczony wirnik i kierownice. Strumień powietrza wpływający do wnętrza wirnika zostaje podzielony na strumienie cząstkowe, przepływające przez kanały utworzone na jego obwodzie między łopatkami oraz przez wirnik w kierunku otworu wylotowego. Znane są separatory, w których separowany materiał ziarnisty jest doprowadzany niezależnie od strumienia powietrza dopływającego do wnętrza wirnika od strony jego obwodowej powierzchni ograniczonej kierownicami. Znane są również separatory, w których separowany materiał ziarnisty jest doprowadzany w postaci zawiesiny w strumieniu powietrza, która przepływa przez wirnik separatora i wypływa przez jego otwór wylotowy. Z francuskiego opisu patentowego nr FR 2 567 777 znany jest cyklonowy separator powietrzny, do którego powietrze wraz z przeznaczonym do separacji materiałem ziarnistym doprowadzane jest za pomocą zewnętrznego wentylatora. Separator ten jest wyposażony w obrotową tarczę odrzutową służącą do zgrubnego podziału ziarna na frakcje, oraz w wieniec łopatkowy, przez który frakcja drobna przedostaje się do górnej części separatora. Między tarczą odrzutową i wieńcem łopatkowym jest umieszczony wirnik turbulencyjny. Wewnątrz obudowy separatora znajdują się ponadto kierownice oraz przegrody, które dzielą strumień powietrza na kilka strumieni cząstkowych. Frakcja gruba jest odprowadzana wzdłuż osi dolnej części separatora, zaś frakcja drobna wydmuchiwana jest z niego wraz z powietrzem i oddzielana za pomocą cyklonów znajdujących się na zewnątrz separatora. Z niemieckiego opisu wzoru użytkowego nr DE GM 9 017 176 znany jest separator powietrzny do separacji materiałów pylastych, zwłaszcza wapna, klinkieru, mączki kwarcowej, cementu itp., wyposażony w obudowę z otworem wlotowym materiału ziarnistego oraz z otworem wylotowym dla ziarna o określonej granulacji. Wewnątrz obudowy separatora znajduje się wieniec łopatkowy i osadzony obrotowo i współosiowo wewnątrz tego wieńca wirnik napędzany silnikiem elektrycznym i złożony z dwóch współosiowych wieńców łopatkowych, pod którymi umieszczone są niezależnie od siebie, dwa kanały wylotowe dla dwóch frakcji separowanego materiału ziarnistego o różnej granulacji. Powietrze doprowadzane jest do zewnętrznego wieńca łopatkowego przez usytuowany stycznie w obudowie króciec wlotowy. We wszystkich znanych separatorach strumieniowi powietrza zawierającego separowany materiał ziarnisty nadawany jest ruch obrotowy wokół osi wirnika, w pierścieniowej przestrzeni zawartej między kierownicami separatora a wirnikiem, przy czym grubsza frakcja ziarna jest odrzucana siłą odśrodkową i przez kierownice separatora zostaje doprowadzona do zbiornika tej frakcji, natomiast drobna frakcja pozostaje w strumieniu powietrza i przepływając przez wirnik jest odprowadzana wraz z powietrzem do centralnego otworu wylotowego. Po oddzieleniu od powietrza frakcja drobna zawiera ziarna o wymiarze mniejszym od dolnego wymiaru podziału, zaś frakcja grubsza - ziarna o wymiarze większym od górnego wymiaru podziału. Obie frakcje zawierają ponadto pewną ilość ziaren o wielkości zawartej między dolnym i górnym wymiarem podziału. Obrazem dokonanego podziału granulacyjnego ziarna jest krzywa podziału składająca się z dwóch części poziomych, połączonych częścią nachyloną do osi oznaczającej wielkość ziarna, przy czym kąt nachylenia jest cechą charakteryzującą separator (fig. 7). Udział ziaren o wielkości zawartej między dolnym i górnym wymiarem podziału w obydwu frakcjach: grubej i drobnej charakteryzuje sprawność podziału granulacyjnego

4 186138 separatora. Konstrukcja separatora powinna zapewniać możliwie najdokładniejszy podział granulacyjny doprowadzanego do niego materiału ziarnistego, czyli jak najmniejszą zawartość frakcji drobnej w grubej i grubej w drobnej, co odpowiada odpowiednio dużej wartości kąta nachylenia krzywej podziału. W pewnych przypadkach otrzymany produkt ziarnisty powinien zawierać nieco odmienny skład granulacyjny frakcji grubej i drobnej niż wynikający z charakteryzującej separator krzywej podziału. Dotyczy to szczególnie procesu separacji cementu wytwarzanego sposobem ciśnieniowego przemiału klinkieru. Dotychczas jedynym sposobem uzyskania takiego pożądanego składu granulacyjnego ziarna cementu było zastosowanie dwóch, dostosowanych do wymaganego składu, separatorów, połączonych ze sobą szeregowo lub równolegle. Celem wynalazku jest opracowanie konstrukcji takiego powietrznego separatora odśrodkowego, który umożliwi w prosty sposób regulację podziału ziarna, a tym samym wyeliminuje niedogodności znanych dotychczas separatorów i konieczność stosowania układu dwóch połączonych ze sobą separatorów dla uzyskania takiej granulacji materiału. Cel ten zrealizowano w powietrznym separatorze odśrodkowym według wynalazku, który charakteryzuje się tym, że jego wirnik, podzielony za pomocą promieniowych ścianek działowych na sektory, przez które przepływają oddzielone od siebie strumienie powietrza, jest wyposażony we współpracujące z jego łopatkami elementy konstrukcyjne do regulacji powierzchni przekroju kanałów, przez które przepływa przynajmniej jeden ze strumieni powietrza, a tym samym do regulacji prędkości i ewentualnie natężenia przepływu tego strumienia. Wirnik separatora jest zaopatrzony w swej górnej części w osadzone obrotowo na promieniowej osi klapy do zmiany powierzchni przekroju kanału, przez który strumień powietrza przepływa z wirnika do kanału wylotowego separatora. Wirnik separatora jest podzielony przynajmniej na dwa sektory: górny i dolny za pomocą poziomej ścianki dzielącej z otworem środkowym i połączonej z nią cylindrycznej osłony, przy czym dolny sektor wirnika jest połączony z kanałem wylotowym za pomocą pionowego kanału wewnętrznego, współosiowego z tym kanałem wylotowym, natomiast górny sektor wirnika jest połączony z kanałem wylotowym za pomocą pionowego kanału zewnętrznego, otaczającego cylindryczną osłonę. Zarówno pionowy kanał wewnętrzny, jak i pionowy kanał zewnętrzny separatora są korzystnie wyposażone w osadzone obrotowo klapy albo też w przesłony do zmiany powierzchni przekroju tych kanałów. Wirnik separatora jest zaopatrzony w pary przesłon osadzonych obrotowo na wspólnej osi, znajdującej się w środku kanału, których położenie kątowe jest nastawiane za pomocą osadzonej obrotowo między nimi krzywki powodując odpowiednią regulację powierzchni przekroju tych kanałów. Korzystnie przynajmniej niektóre z łopatek separatora są osadzone obrotowo na osi pokrywającej się z promieniem wirnika, przy czym obrót sąsiadujących ze sobą łopatek zmienia powierzchnię przekroju międzyłopatkowych kanałów. Korzystnie elementy konstrukcyjne do regulacji powierzchni przekroju kanałów stanowią części ruchome przynajmniej niektórych łopatek wirnika, połączone obrotowo za pomocą osi równoległych do osi wirnika z ich częściami nieruchomymi i zmieniające odpowiednio swój kąt nachylenia. Korzystnie przynajmniej niektóre łopatki separatora składają się z części nieruchomej, znajdującej się na zewnątrz wirnika, oraz z połączonej z nią obrotowo części ruchomej, skierowanej do wnętrza wirnika, przy czym stykające się ze sobą części ruchome sąsiednich łopatek zamykają znajdujący się między nimi kanał. Części nieruchome łopatek wirnika są korzystnie usytuowane wzdłuż promienia wirnika. Badania eksploatacyjne powietrznego separatora odśrodkowego według wynalazku wykazały, że w przypadku gdy prędkość cząstkowych strumieni powietrza doprowadzanych do wirnika separatora jest regulowana, to również opór aerodynamiczny stawiany przez ziarno o określonej masie i średnicy jest zmienny. W tych kanałach wirnika, w których prędkość strumienia powietrza jest mniejsza, równowaga między oporem aerodynamicznym i siłą od-

186 138 5 środkową następuje dla ziaren mniejszych szybciej niż w kanałach, w których prędkość strumienia powietrza jest większa. Efekt działania separatora jest więc taki, jak gdyby działały dwa separatory połączone równolegle i nastawione na dwie różne wartości podziału ziarna. Regulacja prędkości strumieni powietrza przepływającego przez separator umożliwia więc regulację wartości podziału ziarna i uzyskanie dokładniejszej granulacji rzeczywistego podziału ziarna w gotowym produkcie. Separator powietrzny odśrodkowy według wynalazku jest uwidoczniony w przykładowym rozwiązaniu konstrukcyjnym na rysunku, na którym: fig. 1 przedstawia wirnik separatora w pionowym przekroju osiowym; fig. 2 - ten sam wirnik po usunięciu połowy górnej tarczy poziomej, w widoku z góry; fig. 3 - łopatki wirnika w widoku z góry; fig. 4 i 5 - inne rozwiązanie konstrukcyjne łopatek wirnika separatora w widoku z góry; fig. 6 - jeszcze inne rozwiązanie konstrukcyjne wirnika separatora w pionowym przekroju osiowym, a fig. 7 - krzywe podziału granulacyjnego ziarna, porównawczo dla znanych separatorów i separatora według wynalazku. Separator według wynalazku składa się z wirnika 10 o osi pionowej, z kierownic znajdujących się wokół wirnika separatora oraz z obudowy zaopatrzonej przynajmniej w jeden otwór wlotowy dla materiału separowanego i dla powietrza, a także przynajmniej w jeden otwór wylotowy dla frakcji grubej, jak również w środkowy otwór wylotowy dla powietrza zawierającego frakcję drobną. Wirnik 10 jest zaklinowany na dolnym końcu pionowego wału 11, osadzonego obrotowo w łożyskach tocznych w rurze 12, przymocowanej do górnej części obudowy separatora. Wał 11 i zaklinowany na nim wirnik 10 są napędzane ruchem obrotowym za pomocą nieuwidocznionego na rysunku znanego zespołu napędowego o regulowanej prędkości obrotowej. Wirnik 10 jest wyposażony w dużą liczbę pionowych łopatek 14, umieszczonych w jednakowych od siebie odległościach na jego obwodzie. Dolne i górne końce łopatek 14 są przymocowane do dolnej płyty 16 i górnej poziomej tarczy 18 wirnika 10. Do wewnętrznej krawędzi tarczy 18 jest ponadto przymocowana cylindryczna osłona 20, wewnątrz której znajduje się otwór wylotowy dla powietrza zawierającego drobną fazę ziarnistą zawierającą ziarna, które przedostały się przez kanały 15 utworzone między łopatkami 14 wirnika 10. Zewnętrzna osłona 20 jest osadzona obrotowo w dolnej części osłony pionowego kanału wylotowego 22, znajdującego się nad wirnikiem 10 i współosiowego względem tego wirnika. Wnętrze wirnika 10 jest podzielone za pomocą promieniowych, pionowych ścianek działowych 24 na cztery jednakowe sektory. Ścianki działowe 24 są przymocowane do dolnej płyty 16 wirnika 10 oraz do poziomej tarczy 18, a także do wewnętrznej, cylindrycznej osłony 26, otaczającej dolną część rury 12, również przymocowanej do dolnej płyty 16 wirnika 10. Między cylindryczną osłoną zewnętrzną 20 a cylindryczną osłoną 26 znajduje się otwór wylotowy, częściowo zamknięty za pomocą osadzonych obrotowo klap 28. W rozwiązaniu konstrukcyjnym przedstawionym na rysunku znajdują się po dwie klapy 28 na każdy sektor wirnika 10. Klapa 28 jest przymocowana do wałka lub osi 30, osadzonej obrotowo w otworze występu tarczy 18 oraz w otworze wewnętrznej osłony 26. Klocek osadzony na zewnętrznym końcu osi 30 umożliwia regulację położenia końcowego klapy 10, a tym samym również wielkości przekroju kanału wylotowego odpowiedniego sektora wirnika, zaś układ blokujący położenie klocków umożliwia utrzymanie tych klap 28 w nastawionym położeniu. W jednym z sektorów wirnika, przedstawionym na fig. 3, co druga (na rysunku środkowa) łopatka 14 składa się z części nieruchomej 31 oraz z połączonej z nią przegubowo części ruchomej 32, obracanej dokoła pionowej, równoległej do osi wirnika, osi 33 znajdującej się w pobliżu czołowej krawędzi łopatki 14. Część ruchoma 32 jest obracana,ze skrajnego położenia (pokazanego na fig. 3 linią ciągłą), w którym jest dociskana do nieruchomej części 31 łopatki i w którym kanał 15 między łopatkami 14 pozostaje otwarty, w przeciwległe skrajne położenie (pokazane na fig. 3 linią osiową), w którym kanał 15 zostaje zamknięty. Położenie ruchomych części łopatek jest regulowane indywidualnie dla każdej łopatki albo też dla ich całej grupy, umożliwiając regulację powierzchni przekroju kanałów 15 odpowiedniego sektora wirnika. Rozmieszczenie łopatek 14 złożonych z części nieruchomej 31 oraz z części ru-

6 186138 chomej 32 - na obwodzie wirnika, w jego przeciwległych do siebie sektorach, umożliwia dobre wyważenie wirnika. Figura 4 przedstawia odmienne rozwiązanie konstrukcyjne łopatek zamykających kanały 15 wirnika, w którym dwie sąsiednie łopatki składają się z dwóch części, a mianowicie z części nieruchomej 31', przymocowanej sztywno do konstrukcji wirnika, oraz z osadzonej obrotowo wokół osi 33' części ruchomej 32'. Nieuwidoczniony na rysunku mechanizm umożliwia obrót części ruchomej 32' łopatki z położenia stanowiącego przedłużenie jej części nieruchomej 31' okazanego na fig. 4 linią ciągłą), w którym kanał 15 jest całkowicie otwarty - w położenie (pokazane na fig. 4 linią osiową), w którym końce części ruchomych 32' obydwu sąsiednich łopatek stykają się ze sobą zamykając kanał 15. Figura 5 przedstawia jeszcze inne rozwiązanie konstrukcyjne elementów zamykających kanały 15, utworzone między łopatkami 14 wirnika 10. Elementami tymi są dwie przesłony 40, umieszczone wewnątrz wirnika i osadzone obrotowo wokół wspólnej osi 42, równoległej do osi wirnika i znajdującej się w środku kanału 15. Między tymi przesłonami 40 jest osadzona obrotowo, na osi równoległej do osi 42, krzywka 44, której położenie kątowe regulowane jest za pomocą mechanizmu nieuwidocznionego na rysunku, umożliwiając regulację powierzchni przekroju kanału 15, utworzonego między sąsiednimi łopatkami 14. W krańcowym położeniu kątowym krzywki 44, przedstawionym na fig. 5, czołowe powierzchnie przesłon 40 stykają się z powierzchnią łopatek 14, całkowicie zamykając kanał 15. Natomiast po obróceniu krzywki 44 w położenie równoległe do osi łopatek 14, siła odśrodkowa działająca na przesłony 40, powoduje ich wzajemne zbliżenie się (pokazane na fig. 5 linią osiową) całkowicie otwierając kanał 15. W jeszcze innej, nieuwidocznionej na rysunku, odmianie rozwiązania konstrukcyjnego niektóre łopatki 14 są osadzone obrotowo na pionowych osiach znajdujących się w pobliżu ich krawędzi czołowych, wskutek czego ich przeciwległe krawędzie stykają się z sąsiednimi łopatkami stałymi, zamykając kanały 15. W czasie eksploatacji separator stanowi element instalacji lub węzła przeróbczego, otwartego względnie zamkniętego, przez który przepływa strumień powietrza. Na wlocie do wirnika strumień powietrza dzieli się na strumienie cząstkowe wpływające do poszczególnych kanałów 15, utworzonych między łopatkami 14 poszczególnych sektorów wirnika. W związku z tym, po wypłynięciu z kanałów 15 strumienie cząstkowe grupują się w każdym sektorze wirnika w postaci na przykład czterech strumieni wtórnych, wypływających przez otwór wylotowy ograniczony tarczą 18 i osłoną 26. W przypadku, gdy wszystkie klapy 28 znajdują się w położeniu pionowym, co oznacza, że kanały 15 są otwarte - te cztery strumienie wtórne sąjednakowe (mają jednakowe natężenie przepływu) i ich prędkość jest taka sama. Działanie separatora według wynalazku jest podobne do opisanego wyżej działania znanego separatora. Jeżeli jednak część kanałów 15 w jednym sektorze wirnika jest zamknięta, a równocześnie klapy 28 w innych sektorach wirnika są częściowo zamknięte, to strumień powietrza dzieli się na dwa różne strumienie cząstkowe, przy czym ilość powietrza przepływającego w jednostce czasu przez sektor, w którym klapy 28 są zamknięte, jest mniejsza od ilości powietrza przepływającego w jednostce czasu przez sektor, w którym klapy 28 są otwarte. Natomiast prędkość strumienia powietrza przepływającego przez otwarte kanały 15 w pierwszym sektorze jest większa od prędkości strumienia powietrza przepływającego przez pozostałe sektory, których kanały 15 są przynajmniej częściowo przymknięte. Ponieważ siła oporu aerodynamicznego i odwrotnie do niej skierowana siła odśrodkowa, działająca na ziarna separowanego materiału w kanałach 15, zależy tylko od prędkości obrotu wirnika, więc wielkość ziaren, dla których siły te się równoważą (równa wartości podziału) jest w pierwszym sektorze większa niż w pozostałych sektorach. Efekt działania separatora według wynalazku jest wówczas taki, jak efekt działania dwóch znanych separatorów pracujących równolegle z podziałem ziarna na dwa wymiary podziału, przy czym frakcje drobne podlegają na wylocie separatora wzajemnemu wymieszaniu. Połączenie otworu wlotowego separatora z jednym lub więcej sektorów wirnika oraz regulacja ilości powietrza krążącego w poszczególnych sektorach wirnika umożliwia odpowiednie dobranie dwóch wartości podziału oraz

186 138 7 uzyskanie takiej granulacji ziarna, którego wielkość jest zawarta między dwoma wartościami podziału. Figura 7 przedstawia linią punktową i linią przerywaną krzywe podziału ziarna dla dwóch znanych, połączonych równolegle separatorów oraz - linią ciągłą - dla pojedynczego separatora według wynalazku, umożliwiającego uzyskanie ziarna o wielkości zawartej między dwoma wartościami podziału. Krzywa podziału ziarna oznacza proporcję wagową wyrażoną w procentach zawartości ziaren o określonej wielkości we frakcji grubszej. Nieuwidoczniona na rysunku tak zwana krzywa odwrotna oznacza taką procentową zawartość ziaren o określonej wielkości we frakcji drobnej. Dla wielkości ziarna mniejszej od 20 jam i większych od 200 am - przedstawione na fig. 7 trzy krzywe pokrywają się ze sobą. Dla wielkości ziarna od 20 (jm do 200 (j.m krzywa oznaczona linią kreskowaną jest krzywą podziału ziarna dla znanego separatora, pracującego z wartością podziału wynoszącą 50 urn, zaś krzywa oznaczona linią kropkowaną jest krzywą podziału znanego separatora, pracującego z wartością podziału wynoszącą 105 im, natomiast krzywa oznaczona linią ciągłą stanowi krzywą podziału ziarna separatora według wynalazku. Jej nachylenie jest mniejsze od krzywych podziału znanych separatorów, co oznacza, że dla wielkości ziarna zawartej w granicach od 20 (a,m do 200 pm rozrzut wielkości ziaren jest większy. Jak z powyższego wynika, separator według wynalazku, dzięki regulacji prędkości obrotowej wirnika i regulacji wielkości powierzchni przekroju kanałów 15, umożliwia uzyskanie krzywej podziału ziarna o regulowanym nachyleniu, a tym samym uzyskanie produktu o pożądanym składzie granulacyjnym w określonym zakresie wielkości ziarna. Zamiast podziału wirnika na sektory za pomocą ścianek dzielących, wirnik przedstawiony na fig. 6 jest podzielony na dwa sektory: górny 46 i dolny 48 przez zastosowanie poziomej ścianki dzielącej 50 umieszczonej przykładowo w połowie wysokości otworu wlotowego, przy czym pionowy kanał zewnętrzny 52 usytuowany w górnej części wirnika, stanowi połączenie jego górnego sektora 46 z otworem wylotowym 22 separatora, zaś cylindryczna osłona 54, ograniczająca od środka pionowy kanał zewnętrzny 52 i połączona z poziomą ścianką dzielącą 50 stanowi równocześnie zewnętrzną ściankę ograniczającą wewnątrz otworu środkowego 56 pionowy kanał wewnętrzny 55, łączący dolny sektor 48 wirnika z otworem wylotowym 22. Wirnik według fig. 6 jest wyposażony w podobne do przedstawionych na fig. 3, 4 i 5 elementy zamykające niektóre z kanałów 15 utworzonych między łopatkami, oraz w klapy 28 regulujące wielkość otworów wylotowych. Oczywiście w podobny sposób, jak na fig. 6, wirnik może zostać podzielony na więcej niż dwie części. Można również uniknąć stosowania poziomych ścianek dzielących, zastępując je współosiową rurą teleskopową dzielącą strumień przepływającego przez wirnik powietrza. Zamiast stosowania osadzonych obrotowo klap 28 mogą być również stosowane przesłony regulujące wielkość powierzchni otworu wylotowego w poszczególnych sektorach wirnika. Wszystkie tego rodzaju odmiany konstrukcyjne separatora są oczywiście objęte zakresem ochrony wynalazku.

186 138 a

186 138 FIG.6

186 138 FIG.4 FIG.5

186 138 FIG.2 FIG.3

186 138 FIG. 1 Departament Wydawnictw UP RP. Nakład 60 egz. Cena 4,00 zł.