Вібропневматичний сепаратор для розділення сипких матеріалів

Вібропневматичний сепаратор для розділення сипких матеріалів, що містить робочий короб, з однієї сторони жорстко закріплений до рами короба стопорними приладами, а з другої - з'єднаний з C2 2 (19) 1 3 поворотній рамі. Поворотна рама спирається нижнім кінцем на два опорних кронштейни, а верхнім на гвинтовий підйомний механізм, за допомогою якого змінюється кут повздовжнього нахилу короба. Рама короба, а разом з нею і робочий короб приводяться у зворотно-поступальний рух від ексцентриково-шатунного приводного механізму, встановленого на поворотній рамі. Приводний механізм зв'язаний з електродвигуном через варіатор, який дозволяє змінювати частоту коливань робочого короба. Ексцентрик та варіатор числа обертів дозволяють регулювати амплітуду коливань деки в межах 0-10 мм, число коливань - від 310 до 400 за хв. Поверхня робочого короба виконана у вигляді перфорованої деки з рифлями, що розділена на три зони по довжині і має три дифузори, з'єднані гумованими рукавами з трьома патрубками повітроводу. Внутрішній простір дифузорів розділений перегородками на чотири відсіки, в кожному з яких є повітряні заслінки, положення котрих регулюється рукоятками. На поверхні деки є напрямні (рифлі), що сприяє направленому пересуванню нижнього шару постелі матеріалу по деці. Збагачення здійснюється в пульсуючому повітряному потоці. Для цього під кожним полем деки в патрубках повітропроводу встановлено індивідуальні лопатні пульсатори, які з'єднані валами з загальним приводом. Під пульсаторами встановлено повітряні заслінки із виведеними зовні рукоятками керування. Продукти збагачення розвантажуються з деки у відповідні приймальні лійки. Недоліками зазначеного технічного рішення є наступне: 1. Кут нахилу деки є постійною величиною по всій її довжині. Це знижує можливість регулювання ефективності процесу розподілу тому, що важко погоджувати швидкість потоку, який надходить на деку, та швидкість розшарування матеріалу в залежності від його гранулометричного складу, вологості та речовинного складу. 2. Не має можливості диференціації режимів розподілу матеріалу в залежності від його властивостей та місця розташування на поверхні деки. В основу винаходу поставлена задача зниження взаємозасмічення продуктів та одержання двох або трьох за якістю продуктів за рахунок узгодження швидкості потоку матеріалу, який надходить на деку, та швидкості розшарування матеріалу в залежності від його гранулометричного складу, вологості та речовинного складу, що приводить до підвищення ефективності розділення сипких матеріалів. Зазначена технічна задача вирішується тим, що у вібропневматичному сепараторі для розділення сипких матеріалів, що містить робочий короб, з однієї сторони жорстко закріплений до рами короба стопорними приладами, а з другої з'єднаний з рамою шарнірно з можливістю зворотнопоступального руху від ексцентриково-шатунного приводного механізму, зв'язаного з електродвигуном через варіатор числа обертів, рама короба встановлена на опорах з можливістю зворотнопоступального руху, при цьому опори змонтовані на поворотній рамі, на коробі змонтована перфо 94306 4 рована дека з рифлями, що розділена на три зони по довжині, і кожна зона має дифузор, з'єднаний гумованим рукавом з повітроводом, згідно з винаходом, перфорована поверхня деки виконана у вигляді трьох зон з прямокутних секцій, жорстко з'єднаних між собою і встановлених по ламаній лінії в повздовжньому напрямку, при цьому площина першої зони має кут нахилу до горизонту 38° в повздовжньому напрямку та довжину 25-30 % від сумарної довжини ламаної перфорованої поверхні; площина другої зони має кут нахилу до горизонту 6-14° в повздовжньому напрямку та довжину 25-30 % від сумарної довжини ламаної перфорованої поверхні; площина третьої зони має кут нахилу до горизонту 9-16° в повздовжньому напрямку та довжину 50-40 % від сумарної довжини ламаної перфорованої повітропроникної поверхні; вся поверхня деки має кут нахилу до горизонту 4-11° в поперечному напрямку. Винахід ілюструється і пояснюється кресленнями, де на Фіг. 1 показано вигляд деки зверху, на Фіг. 2 - в перерізі АА, на фіг. 3 - в перерізі В-В, на фіг. 4 - спрощений загальний вигляд вібропневматичного сепаратора. Вібропневматичний сепаратор (Фіг. 4) для розділення сипких матеріалів містить робочий короб 4, з однієї сторони жорстко закріплений до рами короба 5 стопорними приладами 6, а з другої з'єднаний з рамою шарнірно з можливістю зворотнопоступального руху від ексцентриково-шатунного приводного механізму, зв'язаного з електродвигуном через варіатор числа обертів. Рама короба 5 встановлена на опорах 7, які гойдаються, з можливістю зворотно-поступального руху. Опори змонтовані на поворотній рамі 8. Поворотна рама 8 нижнім кінцем спирається на опорні кронштейни 9, а верхнім - на гвинтовий підйомний механізм 10. На коробі 4 змонтована перфорована дека 11 з рифлями, що розділена на три зони по довжині, і кожна зона має дифузор 12, з'єднаний гумованим рукавом з повітроводом. Перфорована поверхня деки 11 виконана у вигляді трьох зон з прямокутних секцій 1, 2, 3 (Фіг. 1), жорстко з'єднаних між собою і встановлених по ламаній лінії в повздовжньому напрямку (Фіг. 2), при цьому площина першої зони 1 має кут нахилу до горизонту 1  3  8 в повздовжньому напрямку та довжину 25-30 % від сумарної довжини ламаної перфорованої поверхні; площина другої зони 2 має кут нахилу до горизонту 2  6  14 в повздовжньому напрямку та довжину 25-30 % від сумарної довжини ламаної перфорованої поверхні; площина третьої зони 3 має кут нахилу до горизонту 3  9  16 в повздовжньому напрямку та довжину 50-40 % від сумарної довжини ламаної перфорованої повітропроникної поверхні; вся поверхня деки має кут нахилу до горизонту   4  11 в поперечному напрямку (Фіг. 3). Кут нахилу деки в поперечному напрямку φ залежить від фракційного складу живлення, що надходить в сепаратор. Фракційний склад живлення на прикладі вугілля, яке необхідно поділити по густині 1,5 т/м3 , наведено в табл. 1. 5 94306 6 Таблиця 1 Фракції густини т/м 1,8 Разом 3 Кількісно-якісні показники,% експеримент 1 експеримент 2 вихід зольність вихід зольність 33,9 3,0 18,7 3,9 9,4 11,9 28,9 10,8 4,3 23,0 7,2 24,2 1,1 33,8 5,5 35,9 2,8 43,6 6,7 45,1 48,5 87,1 33,0 74,7 100,0 46,9 100,0 35,2 Як видно з даних табл. 1, в експерименті 1 в сепаратор надходить живлення, в якому вміст легких фракцій становить  Л  47,7 % з зольністю А Л  7,7 %, промпродуктових фракцій ПП  3,9 % з зольністю АПП  39,2 % та відходів В  48,5 % з високою зольністю А В  87,1 %. Збагачуваність такого вугілля середня і становить Т = 7,5, в такому разі виділяють два продукти - легкі (концентрат) та важкі фракції (відходи). В цьому випадку кут нахилу деки до горизонту становить   4 . Тоді кут нахилу площини першої зони буде 1  6 , а її довжина складатиме L1 = 25 % від сумарної довжини повітропроникної поверхні деки. Кут нахилу площини другої зони буде дорівнювати також 2  6°, а довжина L2 = 25 % довжини деки. Кут нахилу площини третьої зони буде 3  8°, а її довжина складатиме L3 = 50 % довжини всієї поверхні деки. Таке співвідношення кутів нахилу та довжин поверхонь буде забезпечувати оптимальну швидкість проходження шматків різної густини по деці сепаратора та найбільшу можливу ефективність роботи апарата для даних умов. У випадку експерименту 2 в сепаратор надходить живлення, в якому вміст легких фракцій становить  Л  54,8 % з підвищеною зольністю А Л  10,2 %, про мпродуктових фракцій ПП  12,2 % з зольністю АПП  41 % та відходів  В  33 % з пониженою зольністю АВ = 74,7 %. Живлення має дуже важку збагачуваність, Т = 18,2, необхідно виділяти три продукти. В цьому випадку кут нахилу деки до горизонту становить   6 . Тоді кут нахилу площини першої зони буде 1  8 , а її довжина складатиме L1 = 25 % від сумарної довжини повітропроникної поверхні деки. Кут нахилу площини другої зони буде дорівнювати 2  10°, а довжина L2= 30 % довжини деки. Кут нахилу площини третьої зони буде 3  12°, а її довжина складатиме L3 = 45 % довжини всієї поверхні деки. Таке співвідношення кутів нахилу та довжин поверхонь буде забезпечувати оптимальну швидкість проходження шматків різної густини по деці сепаратора та найбільшу можливу ефективність роботи апарата для даних умов без втрати його продуктивності. В табл. 2 приведені результати сепарації живлення і експериментів 1 та 2, які проводились на сепараторі з декою у вигляді ламаної лінії (запропонована у винаході конструкція), та експерименту 3. Експеримент 3 показує результати, що одержані на конструкції сепараторапрототипу, в якому дека має постійний кут нахилу в повздовжньому напрямку, характеристики живлення такі ж самі, як в експерименті 2. Таблиця 2 Експеримент 1 2 3 (прототип) Продукт Концентрат Відходи Разом Концентрат Промпродукт Відходи Разом Концентрат Промпродукт Відходи Разом Як видно з даних табл. 2, сепаратор-прототип забезпечує найнижчу ефективність розділення матеріалу (експеримент 3). Найбільш високі ре вихід 55 45 100 60 15 25 100 55 20 25 100 Показники, % зольність 15 85,9 46,9 16 44,2 75 35,2 16 43,5 70 35,2 ефективність 70 50 42 зультати досягаються при легкій збагачуваності живлення на сепараторі, що пропонується (експеримент 1). Використання винаходу забезпечує 7 зниження взаємозасмічення продуктів та можливість одержання двох або трьох за якістю продуктів за рахунок узгодження швидкості потоку матеріалу, який надходить на деку, та швидкості 94306 8 розшарування матеріалу в залежності від його гранулометричного складу, вологості та речовинного складу, що приводить до підвищення ефективності розділення сипких матеріалів. 9 Комп’ютерна верстка А. Крижанівський 94306 Підписне 10 Тираж 23 прим. Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601