Пристрій для багатопродуктової класифікації сипких матеріалів

Изобретение относится к устройствам для воздушной классификации сыпучих материалов по крупности и аэродинамическим свойствам частиц. Может быть использовано в обогащении полезных ископаемых, промышленности строительных материалов, сельском хозяйстве и других отраслях. Известно устройство, содержащее загрузочный бункер, сообщенный с ним питатель в виде трубопровода с продольной щелью в нижней части, роторный лопастной метатель, коаксиально установленный на трубопроводе питателя с возможностью вращения вокруг него, сортировочную камеру, сообщенную входным окном с метателем, приемники продуктов разделения, установленные в сортировочной камере ступенчато снизу вверх по мере удаления от метатели (А.с. СССР №865433, кл. B07B7/01, 1981). Недостатком является несовершенство конструкции метателя, совмещающего роторный барабан и огибающий его ленточный конвейер, что не позволяет использовать явление предварительного разделения на лопастях за счет сегрегации частиц и приводит к образованию достаточно плотной струи метаемого материала, вызывает необходимость повышенной скорости метания для достижения процесса разделения при значительной линейной длине камеры классификации. Это ведет к невысокой эффективности процесса и значительным габаритам устройства. Наиболее близким является устройство, включающее загрузочный бункер, сообщенный с ним питатель в виде трубопровода с продольной щелью в нижней части, роторный лопастной метатель, коаксиально установленный на трубопроводе питателя с возможностью вращения вокруг него, лопасти метателя, установленные внутренними продольными краями вплотную к трубопроводу питателя, продольные крышки шарнирно связанные с наружным продольным краем соответствующей лопасти, установленные с зазором с противоположной лопастью, сортировочную камеру, сообщенную входным окном с верхней второй по ходу вращения четвертью ротора метателя, приемники продуктов разделения, установленные в сортировочной камере ступенчато снизу вверх по мере удаления от метателя (А.с. СССР №1407590, кл. B07B7/00, 13/10, 1988). Недостатком такого устройства является слабое; ударное взаимодействие зерен материала с лопастями метателя, что приводит к резкому снижению эффективности процесса классификации при повышении влажности исходного материала, вследствие агрегирования зерен между собой, особенно при наличии пылевидных и глинистых частиц, а также необходимость значительной длины лопастей и, следовательно, диаметра ротора для облегчения выброса материала в верхнюю вторую по ходу вращения четверть ротора метателя, с заданной скоростью необходимой, для обеспечения эффективной классификации. Задачей изобретения является создание устройства, позволяющего повысить качество классификации и расширить допустимые пределы влажности исходного материала за счет введения дополнительных лопастей ротора, обеспечивающих ударное воздействие на частицы материала, после предварительной их классификации на основных лопастях ротора. Это позволяет, по сравнению с прототипом, повысить эффективность классификации на 10% и предельную влажность исходного материала до 7%. Дополнительным преимуществом является уменьшение диаметра ротора при сохранении габаритов установки, что снижает общую металлоемкость аппарата. Поставленная задача достигается тем, что к внешним торцам лопастей метателя шарнирно закреплены дополнительные лопасти. Они снабжены ограничителями поворота в виде упругих элементов, соединенных одним концом с основной лопастью и другим с дополнительной. В верхней части корпуса установлен стержень с возможностью выдвижения его в зону вращения метателя и зацепления с концами дополнительных лопастей. Дальние от метателя стенки приемников выполнены из двух частей, к верхней части закреплены перегородки с возможностью их поворота. Верхняя часть стенки выполнена выдвижной в камеру классификации. Привод устройства с регулируемой скоростью вращения. Ограничители поворота выполнены с возможностью изменения их жесткости. Это позволяет изменять скорость поворота дополнительных лопастей вокруг осей закрепления. К внешним торцам основных лопастей метателя шарнирно закреплены дополнительные лопасти. При этом соединение основных и дополнительных лопастей выполнено через упругие элементы с функцией ограничителей поворота и необходимые для возврата дополнительных лопастей в исходное положение после взаимодействия их со стержнем. Дополнительные лопасти являются необходимыми для повышения качества классификации, так как основные лопасти эффективно выполняющие роль поверхности для предварительной классификации сухого исходного материала, требуют при этом значительной длины для обеспечения выброса материала со скоростью, необходимой для окончательного разделения материала по крупности в сортировочной камере. А незначительное ударное воздействие основных лопастей на материал не позволяет освободить зерна от пылевидноглинистой оболочки, что делает неэффективной классификацию материалов, обладающих естественной влажностью более 2 - 4%. Дополнительные лопасти устраняют этот недостаток, так как в результате взаимодействия со стержнем они передают ударное воздействие на частицы, поступающие с основных лопастей, чем создают достаточное динамическое воздействие для очистки и дезинтеграции агрегатов частиц и придают им скорость, необходимую для эффективной классификации в зароторном пространстве. В верхней части корпуса установлен стержень с возможностью выдвижения его в зону вращения метателя и зацепления с концами дополнительных лопастей, необходимый для отклонения дополнительных лопастей на заданный угол относительно основных и сжатия упругих элементов. Выдвижением стержня, при этом, изменяется угол отклонения лопастей. Поэтому признак направлен на достижение поставленной задачи. Дальние от метателя стенки приемников выполнены из двух частей и к верхней части закреплены перегородки с возможностью их поворота и эта верхняя часть выполнена выдвижной в камеру классификации. При метании материала дополнительными лопастями, имеющими свою окружную скорость относительно основных, распределение траекторий вылета частиц по периметру ротора имеет сложный характер. Поэтому такое выполнение дальних стенок необходимо для тачного пересечения траекторий полета частиц и достижения максимального качества классификации. Устройство снабжено приводом с регулируемой скоростью вращения, а ограничители поворота выполнены с возможностью изменения их жесткости, регулирующей скорость поворота вокруг осей их закрепления, что необходимо для регулирования скорости метания за счет изменения окружной скорости вращения роторного лопастного метателя и скорости движения дополнительной лопасти относительно основной. Это приводит к достижению оптимальных показателей процесса и максимальному качеству классификации. На чертеже (фиг.) изображено устройство для многопродуктовой классификации сыпучих материалов. Устройство содержит корпус 1, совмещенный с кожухом 2, ротор 3 метателя, коаксиально выполненный на трубопроводе питателя 4, основные лопасти 5 ротора 3, наклоненные под углом b к радиусу и дополнительные лопасти 6 закрепленные шарнирами 7 к лопастям 5 с образованием угла a, упругие элементы 8, соединяющие лопасти 5 и 6, стержень 9 отклоняющий лопасти 6 на угол g, с возможностью выдвижения в направлении ротора 3 гайкой 10, герметичные приемники продуктов разделения 11 с выдвижными стенками 12, на торцах которых шарнирами 13 закреплены поворотные перегородки 14. Устройство работает следующим образом. Исходный классифицируемый материал поступает в трубопровод питателя 4, откуда на основные лопасти 5 вращающегося ротоpa 3. Под действием сил тяжести и центробежной частицы материала перемещаются к периферийной части ротора 3 и одновременно поднимаются на лопастях 5 в верхнюю его часть, где дополнительные лопасти 6 отклоненные стержнем 9 за счет упругости элементов 8 оказывают ударное или безударное воздействие в зависимости от степени выдвижения стержня 9 в направлении ротора 3. Материал получает дополнительное ускорение в сторону приемников продуктов разделения 11. При этом происходит интенсивная сегрегация частиц, от места подачи материала из питателя 4 до места вылета с торцов лопастей 6, за счет которой траектории мелких частиц оказываются ниже, а траектории крупных - выше в порциях выбрасываемого материала, что в сочетании с основным разделением по аэродинамическим свойствам в зароторном пространстве под кожухом 2 приводит к эффективному расслоению материала в потоке, взаимодействию с выдвижными стенками 12 и их поворотными перегородками 14. Продукты разделения поступают в приемники продуктов 11 откуда периодически разгружаются потребителю. Испытания проводились на полигоне строительного факультета Криворожского технического университета. В качестве объекта для сравнения был взят прототип. Материалом для испытаний служил отсев дробления гранита шахты "Саксагань" рудника им. Артема. Крупность фракций составляла 0 - 5мм при исходной влажности до 7%. Разделение производили на две фракции: 0 - 1,25мм и 1,25 - 5мм, а эффективность классификации определялась по формуле Ханкока-Луйкина. Для испытаний использовались установки с диаметрами ротора 0,6м, которые выполнялись сменными относительно кожуха и приемников фракций. Использовался приводе переменной частотой вращения. Полученные результаты испытаний приведены в таблице. В результате испытаний установлено, что эффективность классификации возросла до 10%, причем наибольшее ее увеличение при влажности материала более 4%, что позволяет рекомендовать устройство для классификации сыпучих материалов естественной влажности без предварительного их подсушивания. Отмечено также, что при уменьшении диаметра ротора заявляемого устройства на 30% (до 0,42м) эффективность классификации практически не изменилась, поэтому при уменьшении диаметра ротора промышленных установок может быть существенно снижена общая их металлоемкость. При этом линейные габариты приемников фракций сокращаются в 1,2 - 1,5 раза.