Как работает центробежный классификатор

Промышленный центробежный классификатор LNСST-V120 на металлургическом предприятии

Схема работы центробежного классификатора

Лабораторный аэродинамический классификатор LNС-V80 Lab для разделения металлических порошков в среде аргона

Ротор (классифицирующее колесо) центробежного газодинамического классификатора LNС-V80 Lab со следами абразивного износа после нескольких лет работы

Центробежные классификаторы предназначены для разделения (классификации) порошков с границей разделения, как правило, в диапазоне 5-100 мкм. Это означает, что исходный порошок с размером частиц 0-200 мкм, используя центробежный классификатор, можно разделить, например, на две фракции 0-10 мкм и 10-200 мкм. Конечно, описывая верхнюю и нижнюю границу размеров частиц порошка, целесообразно оперировать не абсолютными величинами размеров частиц, а, например, показателями d10 и d90, характеризующими размер частиц, крупнее которого 10 или 90% всех частиц порошка.

Классификации порошков в центробежных классификаторах осуществляется в среде воздуха или инертного газа. Особенно при работе с мелкодисперсными порошками актуальны классификаторы, работающие в среде азота и аргона, так как многие материалы в мелкодисперсном состоянии способны проявлять пирофорные свойства (например, титан) или вообще являются взрывоопасными субстанциями, как порошки алюминия.

Конструктивно центробежный классификатор очень похож на центробежный вентилятор. Условно можно сказать, что конструкция рабочего колеса классификатора повторяет конструкцию рабочего колеса центробежного вентилятора. Но, есть важное отличие в принципе действия - в классификаторе поток газа и частиц движется от периферии колеса к его центру, против действия центробежных сил. Что же заставляет газ в классификаторе двигаться против действия центробежных сил? Газ движется за счет перепада давления, создаваемого вихревой газодувкой, мощным центробежным вентилятором или компрессором. И если газ может пройти через классифицирующее колесо против действия центробежных сил, то частицы порошка проходят не все, крупные, а вернее тяжелые частицы, не проходят классифицирующее колесо с потоком газа. Именно таким образом и осуществляется разделение порошка на фракции в центробежном классификаторе. Чем выше частота вращения классифицирующего колеса, тем меньше размер частиц, которые могут пройти через центробежный классификатор.

Наиболее крупные и авторитетные производители центробежных классификаторов в мире Hosokawa Alpine (Германия), Netzsch (Германия), LNPE (Китай). Самым сложным моментов в проектировании центробежных классификаторов является расчёт и математическое моделирование аэродинамических процессов, протекающих в машине. Традиционно, сильная сторона европейских производителей заключается в большом объеме экспериментальных данных и эмпирических подходах к расчётам, а фактор, позволивший добиться успеха китайской компании LNPE на мировом рынке центробежных классификаторов – мощное уникальное программное обеспечение для математического моделирования процессов классификации, которое позволяет проще и быстрее оптимизировать заданные показатели оборудования.

Зачастую стандартные центробежные классификаторы требуют кастомизации (специальной доработки) под конкретные задачи и точной настройки под конкретную задачу заказчика. Процесс подбора и настройки центробежного классификатора требует специальных знаний и опыта, в решении этих задач Вам могут помочь специализированные предприятия, например, компания ООО Вилитек (Москва), также организация осуществляет доработку и модернизацию классификаторов под специальные требования заказчиков, например, для работы с нулевой утечкой газа и продукта, для сопряжения с бункерами заказчика, для работы во взрывоопасных условиях и т.д.

Альтернативных вариантов классификации порошков с границей разделения от 2 до 40 мкм не много. Один из них – использование прецизионных выращенных электролитическим методом сит. Обычные проволочные сита не подойдут, так как отклонение размера ячейки, даже для самых точных проволочных сит, при таком размере ячейки достигает половины размера ячейки. Производительность рассева на ситах с размером ячейки менее 40 мкм очень мала, при работе необходимо использовать ультразвуковые системы для очистки сит. Ситовой рассев на электролитических ситах имеет существенно меньшие показатели производительности и может служить альтернативой классификации с использованием аэродинамического центробежного метода только в лабораторных и аналитических применениях.