Установка пневмовакуумної сепарації сипких матеріалів

Реферат: Винахід належить до пристроїв для поділу по щільності попередньо відкласифікованих сипучих матеріалів і може бути використаний в будь-якій галузі народного господарства. Установка пневмовакуумної сепарації сипучих матеріалів містить завантажувальний бункер, живильниквіддільник, виконаний у вигляді ребристої поверхні з поздовжніми щілинами для видалення частини сипучої суміші, що має форму пластин, і забезпечення рівномірної подачі іншої частини сипучої суміші на стрічку конвеєра, сітчастий конвеєр, пристрій для обдування сітки конвеєра стисненим повітрям. Установка містить транспортуючі сопла, розташовані над сіткою конвеєра і виконані як одне ціле з осаджувальними бункерами. Нагнітаючі сопла, розташовані під сіткою конвеєра в одній площині із транспортуючими соплами й одночасно настроєні на сепарацію вихідного матеріалу на продукти певної щільності. Усі транспортуючі та нагнітаючі сопла розташовані на різній відстані від сітки конвеєра. Нагнітаючі сопла прямо з'єднуються із пристроями для створення нагнітаючого потоку повітря різної швидкості й сили. Технічний результат - підвищення якості одержуваних при сепарації продуктів, підвищення продуктивності одиничного агрегату. UA 105223 C2 (12) UA 105223 C2 UA 105223 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Винахід належить до вугільної, гірничорудної, будівельної, хімічної, харчової, сільськогосподарської і металургійної промисловостям, і може бути використаний для попереднього і фінішного збагачення вугілля, руд чорних, кольорових, рідких і благородних металів, металургійних шлаків, нерудних матеріалів, розділенню харчових продуктів, промислових і побутових відходів і т.д. В установці здійснюється розділення у висхідному всмоктувальному повітряному потоці сипких матеріалів, попередньо відкласифікованих, з певним кроком по величині, зорієнтованих їх міделевими перерізами відносно напряму дії цього потоку. Відома установка для розділення матеріалів, що мають різну щільність (див. заявку Франції №2326989, опубл. 06.10.1975 p.), що містить розділову камеру з живильником на вході, каскад похилих поверхонь, у зазори між якими знизу подається стиснене повітря, а з верхньої частини розділової камери відсмоктується повітря разом з дрібними частками матеріалу. Установка має ряд істотних недоліків. Напрям руху сортувального повітря знизу нагору через весь шар матеріалу, особливо при високих питомих (більш 1500кг/м), вимагає величезних витрат повітря при значному тиску. Взаємне екранування шматків матеріалу не дозволяє отримати хорошу ефективність процесу і розділити матеріал з чіткою градацією по величині. Установка призначена в основному для знепилювання. Відома установка пневматичної сепарації, що містить завантажувальний бункер, живильник, повітропроникну стрічку конвеєра, розташовані над стрічкою конвеєра сопла, налаштовані на сепарацію вихідного матеріалу на продукти певної щільності, осаджувальні камери, а також пристрій для створення розрідженого повітря в соплах. Установка містить також циклони і фільтр, а сопла розташовані на різній висоті по відношенню до стрічки конвеєра. Пристрій для створення розрідженого повітря являє собою вентиляційну установку (патент на винахід РФ №2282503, 27.08.2006). Недоліком цього винаходу є відсутність регулювання технологічних параметрів процесу сепарації шляхом регулювання параметрів пристроїв, які створюють розрідження. Найбільш близьким технічним рішенням є установка пневматичної сепарації, що містить завантажувальний бункер, живильник, повітропроникну стрічку конвеєра, розташовані над стрічкою конвеєра сопла, налаштовані на сепарацію вихідного матеріалу на продукти певної щільності, осаджувальні камери, систему пиловловлювання, а також пристрої для створення розрідженого повітря в соплах, живильник виконаний з можливістю забезпечення рівномірної подачі вихідного матеріалу на стрічку конвеєра, всі сопла розташовані на однаковій відстані від стрічки конвеєра, що забезпечує безперешкодне проходження продуктів, що сепаруються, сопла розташовані уздовж повітропроникної стрічки конвеєра на відстані, що виключає дію повітряних потоків від сусідніх сопел на процес сепарації і встановлені з можливістю переміщення всіх сопел у вертикальному напрямку, колектор кожного сопла з одного боку має глуху стінку, а з іншого боку він сполучений з осаджувальною камерою, яка через систему пиловловлювання сполучена з пристроєм для створення розрідження повітря в соплах. Багатоланкова формули корисної моделі містить 12 залежних пунктів (Патент на корисну модель РФ №78703, 2006). Недоліком даної установки є налипання дрібнодисперсних часток на стінках сопла, горизонтальних трубопроводах, стінках круглих осаджувальних камер, що у кінцевому підсумку призводить до зміни розмірів поперечних перерізів в і зміни основних технологічних параметрів сепарації, що призводять до зниження ефективності і втрат при збагаченні. У конструкції установки відсутні пристрої що змінюють висоту розташування сопла, над сіткою, що унеможливлює процес чіткого ділення матеріалу по щільності, так при фіксованому положенні зрізу сопла над сіткою матеріал різної величини нерівномірно піддається дії повітряного струменя. У конструкції установки не передбачена можливість відділення матеріалу пластинчастої форми, що робить істотний вплив на якість отримуваних продуктів. Задачею запропонованого винаходу є підвищення якості отримуваних при сепарації продуктів, підвищення продуктивності одиничного агрегату, підвищення експлуатаційної і технологічної надійності. Поставлена задача вирішується тим, що установка пневмовакуумної сепарації сипких матеріалів, що містить завантажувальний бункер, живильник-віддільника, сітчастий конвеєр, пристрій для обдування сітки конвеєра стисненим повітрям, транспортуючі сопла, виконані як одне ціле з осаджувальними бункерами і розташовані над сіткою конвеєра, нагнітаючі сопла, розташовані під сіткою конвеєра в одній площині з транспортуючими соплами і одночасно налаштованими на сепарацію вихідного матеріалу на продукти певної щільності, системи аспірації (циклони), а також пристрої для створення висхідних всмоктувальних повітряних потоків в транспортуючих соплах і нагнітаючих повітряних потоків в нагнітаючих соплах, 1 UA 105223 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 причому живильник-віддільник виконаний у вигляді ребристої поверхні з подовжніми щілинами для видалення частини сипкої суміші, що має форму пластин, і забезпечення рівномірної подачі іншої частини сипкої суміші на стрічку конвеєра, очищення якої забезпечується пристроєм для обдування сітки конвеєра стисненим повітрям, всі транспортуючі сопла розташовані на різній відстані від сітки конвеєра, що забезпечує розділення іншої частини сипкої суміші по заданій щільності, всі нагнітаючі сопла розташовані під транспортуючими соплами на різній відстані від сітки конвеєра, транспортуючі сопла і нагнітаючі сопла розташовані уздовж сітки конвеєра з можливістю переміщення у вертикальному напрямку, нагнітаючі сопла безпосередньо з'єднуються з пристроями для створення нагнітаючого потоку повітря різної швидкості і сили, транспортуючі сопла, виконані як одне ціле з осаджувальними бункерами, через системи аспірації (циклони) з'єднується з пристроями для створення розрядження повітря, що забезпечують створення певної швидкості і підіймальної сили повітряного потоку. Живильник-віддільник може включати раму і лоток із змінним кутом нахилу. Живильник-віддільник може включати раму, лоток, підвішений на віброопорах, і вібратор, виконаний у вигляді електродвигуна зі встановленим на валу останнього дисбалансом. Робочий орган пристрою для обдування сітки конвеєра стисненим повітрям може бути виконаний у вигляді сопла з подовжньою щілиною, по ширині рівній ширині стрічки сітчастого конвеєра. Суть винаходу пояснюється кресленнями, де на Фіг. 1 зображений загальний вигляд запропонованої установки, на Фіг.2 - вузол установки для надання орієнтації часткам. Установка пневмовакуумної сепарації містить бункер 1, живильник 2, обладнаний віддільником, сітчастий конвеєр 3, виконані з осаджувальними бункерами транспортуючі сопла 4, кожне з яких являє собою пристрій або деталь, призначену для створення направленого струменя газу і прискорення, що знаходяться під тиском, у середовище з меншим тиском і являє собою прямокутний патрубок (паралелепіпед), один кінець якого приєднаний до об'єму, в якому створюється розрідження, а в інший втікає струмінь повітря з атмосфери, циклони 5, димотяги 6, нагнітаючі сопла 7, вентилятори 8, вивантажники 9, відвідні конвеєра 10. Після накопичення, попередньо відкласифікованого по величині, вихідного матеріалу в бункері 1, що забезпечує безперебійну і рівномірну подачу, матеріал (суміш) надходить на живильник 2 обладнаний віддільником. Робоча поверхня вібраційного живильника-віддільника складається з набору пластин, певна відстань між якими забезпечує просипання матеріалу пластинчастої форми і рівномірний розподіл матеріалу округлої форми по висоті і ширині по поверхні сітчастого конвеєра 3, прохідні перерізи чарунок якого, перешкоджають просипанню матеріалу і забезпечують достатню повітропроникність. При русі стрічки сітчастого конвеєра, матеріал потрапляє під вплив нагнітаючого потоку утвореного нагнітаючим соплом 7. Впливаючи на частки матеріалу знизу, крізь полотно сітчастого конвеєра, повітряний потік орієнтує частки, не відриваючи їх від поверхні сітчастого конвеєра, надаючи їм найбільш сприятливу орієнтацію для ефективного розділення по щільності, центр тяжіння часток займає крайню нижню точку, що забезпечує постійність міделевого перерізу частки. При подальшому русі стрічки частки потрапляють під вплив всмоктувального висхідного потоку, утвореного транспортуючими соплами 4. Частки меншої маси затягуються потоком у всередину транспортуючого сопла 4, після зіткнення з відбійником, встановленим усередині транспортуючого сопла (камери) 4, матеріал потрапляє в зону вивантаження, з якого вивантажується на відвідний конвеєр 10 вивантажником 9. Пил, утворений при сепарації і зіткненні, уловлюється циклонами 5. Матеріал, що залишився на стрічці сітчастого конвеєра, після проходження першої зони сепарації,надходить в наступну зону, налаштовану на виділення продуктів іншої щільності, або виводиться з процесу. Налаштування кожного з транспортуючих сопел, на певну щільність і ефективність розділення забезпечується за рахунок зміни відстані від поверхні сітки до входу в транспортуюче сопло, зміною висоти робочої зони транспортуючого сопла, (мінімальна відстань визначається максимальною величиною часток розділюваного матеріалу), зміною режиму роботи пристрою димотяга, дроселюванням повітряного потоку (або) після димотяга. Кількість зон розділення визначається кількістю продуктів, різної щільності, які необхідно отримати. Кількість отримуваних продуктів на один більше кількості зон розділення. Установка проста в експлуатації, настроюється без зупинки процесу, забезпечує високоефективне розділення по щільності продуктів, у тому числі і продуктів, що мають малу різницю по щільності, забезпечує мінімальне взаємозасмічення продуктів, що розділяються. При завантаженні машини продуктами однієї щільності ділення відбувається по величині і формі. 2 UA 105223 C2 5 10 15 Запропонований винахід промислово придатний, оскільки можливо його застосування в технологічному циклі будь-якої галузі народного господарства, зокрема при видобутку корисних копалин, де потрібне розділення по щільності сипких матеріалів, попередньо відкласифікованих, з певним кроком по величині. Перелік креслень 1. бункер 2. живильник, обладнаний віддільником 3. сітчастий конвеєр 4. транспортуючі сопла, виконані з осаджувальними бункерами 5. циклони 6. димотяги 7. нагнітаючі сопла 8. вентилятори 9. вивантажники 10. відвідні конвеєра ФОРМУЛА ВИНАХОДУ 20 25 30 35 40 45 1. Установка пневмовакуумної сепарації сипких матеріалів, що містить завантажувальний бункер, живильник-віддільник, сітчастий конвеєр, пристрій для обдування сітки конвеєра стисненим повітрям, транспортуючі сопла, виконані як одне ціле з осаджувальними бункерами і розташовані над сіткою конвеєра, нагнітаючі сопла, розташовані під сіткою конвеєра в одній площині з транспортуючими соплами і одночасно налаштовані на сепарацію вихідного матеріалу на продукти певної щільності, системи аспірації (циклони), а також пристрої для створення висхідних всмоктувальних повітряних потоків в транспортуючих соплах і нагнітаючих повітряних потоків в нагнітаючих соплах, причому живильник-віддільник виконаний у вигляді ребристої поверхні з подовжніми щілинами для видалення частини сипкої суміші, що має форму пластин, і забезпечення рівномірної подачі іншої частини сипкої суміші на стрічку конвеєра, очищення якої забезпечується пристроєм для обдування сітки конвеєра стисненим повітрям, всі транспортуючі сопла розташовані на різній відстані від сітки конвеєра, що забезпечує розділення іншої частини сипкої суміші по заданій щільності, всі нагнітаючі сопла розташовані під транспортуючими соплами на різній відстані від сітки конвеєра, транспортуючі сопла і нагнітаючі сопла розташовані уздовж сітки конвеєра з можливістю переміщення у вертикальному напрямку, нагнітаючі сопла безпосередньо з'єднуються з пристроями для створення нагнітаючого потоку повітря різної швидкості і сили, транспортуючі сопла, виконані як одне ціле з осаджувальними бункерами, через системи аспірації (циклони) з'єднується з пристроями для створення розрідження повітря, що забезпечують створення певної швидкості і підіймальної сили повітряного потоку. 2. Установка пневмовакуумної сепарації за п. 1, яка відрізняється тим, що живильниквіддільник містить раму і лоток із змінним кутом нахилу. 3. Установка пневмовакуумної сепарації за п. 1, яка відрізняється тим, що живильниквіддільник включає раму, лоток, підвішений на віброопорах, і вібратор, виконаний у вигляді електродвигуна зі встановленим на валу останнього дисбалансом. 4. Установка пневмовакуумної сепарації за будь-яким з пп. 1-3, яка відрізняється тим, що робочий орган пристрою для обдування сітки конвеєра стисненим повітрям виконаний у вигляді сопла з подовжньою щілиною, по ширині, рівній ширині стрічки сітчастого конвеєра. 3 UA 105223 C2 Комп’ютерна верстка О. Рябко Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 4