Спосіб гравітаційної класифікації сипучих матеріалів та пристрій для його здійснення

Завантажити PDF файл.

Формула / Реферат

1. Способ гравитационной классификации сыпучих материалов, включающий создание из падающего разделяемого сыпучего материала и подсасываемого воздуха турбулентного гравита­ционного потока и отсасывание из последнего мел­ких частиц разделяемого материала посредством вакуума, отличающийся тем, что из части турбу­лентного гравитационного потока формируют по­ток пониженной турбулентности, а отсос мелких частиц ведут на границе перехода турбулентного гравитационного потока в поток пониженной тур­булентности.

2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что отсос мелких частиц ведут с регулированием сопротив­ления их движению вверх.

3. Способ по пп. 1 и 2, отличающийся тем, что на границе перехода турбулентного гравитационного потока в поток пониженной турбулентности осу­ществляют дополнительный регулируемый подсос воздуха.

4. Устройство для осуществления способа по пп. 1, 2, 3, включающее сепарационную шахту с пере­сыпными наклонными полками, закрепленными одна над другой в шахматном порядке внутри шах­ты, бункер для подачи исходного материала в сепа­рационную шахту, бункеры для крупных и мелких частиц разделения с устройствами управления по­следних - циклоном и вентилятором, отличающе­еся тем, что оно снабжено патрубками с регули­руемыми задвижками, установленными соответст­венно на входе в устройство исходного материала и на выпуске крупных частиц, вертикальной трубой для выпуска из шахты крупных частиц, отсасыва­ющим рукавом для отсоса мелких частиц и дополнительным патрубком с регулируемой задвижкой для подсоса воздуха в отсасывающий рукав, при­чем вертикальная труба для выпуска из сепарационной шахты крупных частиц установлена соосно сепарационной шахте между последней и патруб­ком с регулируемой задвижкой для выпуска круп­ных частиц, а отсасывающий рукав, выполнен­ный переменной длины для регулирования высоты подъема отсасываемых мелких частиц вверх, и до­полнительный патрубок с регулируемой задвиж­кой для отсоса воздуха в рукав присоединены к устройству в месте слияния вертикальной трубы с сепарационной шахтой.

5. Устройство для осуществления способа по п. 4, отличающееся тем, что отсасывающий рукав вы­полнен телескопическим, например, с поперечны­ми эластичными гофрами.

Текст

Изобретение относится к гравитационному пневматическому разделению сыпучих материалов и может быть использовано для разделения сыпучих материалов на два продукта в широких пределах крупности в горной, металлургической, строительной и других отраслях промышленности. Известен способ гравитационной классификации сыпучих материалов в восходящем воздушном потоке, включающий создание воздушного потока, направленного навстречу падающему в шахту сыпучему материалу с последующим улавливанием мелких частиц, захватываемых этим потоком, поступающим в улавливающее устройство, например циклон и всасывающий вентилятор или матерчатые фильтры со всасывающим вентилятором для осаждения мелких частиц, Часть потока, потерявшая мелкую фракцию попадает в бункер для крупных частиц. Крупность мелких и крупных частиц во фракциях регулируется одно» временно. скоростью вращения отсасывающего вентилятора (эксгаустера) (Барский М.Д. и др. Гравитационная классификация зернистых материалов. М. "Недра", 1974, с.8-13 и 24-27). Недостатками этих способов является некачественное и сложное регулирование классификации частиц разделения с низкой чистотой классов, вызванное тем, что крупные частицы, падая в шахте навстречу отсасываемым вверх мелким частицам, частично захватывают и х и тем самым засоряют крупный класс и наоборот отсасываемый поток мелких частиц в верхней части шахты частично захватывает крупные частицы и тем самым засоряет свою фракцию. Отсутствует возможность тонкого регулирования классификации материалов, в связи с отсутствием средств регулирования динамики воздушных потоков в ша хте классификатора. В связи с большой засоренностью классов нет возможности получать мелкие порошки за пределами ситовых анализов. Известно устройство для гравитационной классификации сыпучих материалов (воздушный сепаратор), включающее корпус, в котором расположена одна над другой две группы усеченных полых конусов, загрузочные и разгрузочные патрубки, кроме того сепаратор снабжен делителем, установленным внутри усеченных конусов, при этом диаметры конусов нижней группы уменьшаются по высоте сепаратора. Качество разделения сыпучих материалов в описываемом устройстве повышается за счет равномерного распределения газового потока в зоне сепарации и за счет использования принципа противотока (авт.св. № 521013, кл. В 03 В 4/00, 1976), Недостатком этого устройства является низкая эффективность разделения частиц сыпучего материала, а также недостаточный диапазон регулирования границ разделения из-за неполного отделения мелких частиц от крупных, а также крупных от мелких, в связи с тем, что воздух движется навстречу потокам разделяемых частиц и происходит захват мелких частиц крупными и наоборот, это вызвано отсутствием в устройстве средств регулирования крупности частиц в разделяемых фракциях, подачи воздуха в сепарационную шахту и отсоса мелких частиц в нижней части шахты. Конечно, в таких устройствах гр убую регулировку крупности осуществляют путем регулирования числа оборотов двигателя вытяжного вентилятора, что приводит к низкой эффективности разделения частиц и получению продуктов разделения с примесями, ухудшающими качество классифицируемой продукции. Наиболее близким техническим решением, выбранным в качестве прототипа является способ гравитационной классификации сыпучих материалов, включающий создание из падающего разделяемого сыпучего материала и подсасываемого воздуха турбулентного гравитационного потока и отсасывание из последнего мелких частиц разделяемого материала посредством вакуума. При этом воздушный поток, создаваемый вентилятором, продувает падающий материал. Каждая струя материала продувается потоком воздуха, имеющим постоянную скорость по всей высоте зоны разделения. Крупные фракции частиц, выделенные на первой стадии, опускаются навстречу воздушному потоку и попадают на пластины ниже расположенного элемента, где процесс сепарации повторяется. Мелкие фракции под действием воздушного потока поднимаются в выше расположенный участок шахты и также подвергаются дополнительному разделению. Окончательный крупный продукт собирается в бункере. Мелкий продукт выводится из аппарата по воздуховоду, выделяется в циклоне и попадает в бункер. Регулирование расхода воздуха при изменении границы разделения осуществляется вентилятором. Процесс классификации происходит по всему объему зоны разделения (авт.св. № 1613127, кл. В 03 В 4/00,1990). Недостатком известного способа является отсутствие оперативного и качественного регулирования классификации частиц разделения с высокой чистотой классов, а также отсутствие возможности расширить нижние границы классификации за пределы ситовых анализов, в связи с тем, что отсос воздуха ведут с верхней части шахты, не регулир уемся подача воздуха в шахту свер ху и снизу, нет возможности отсасывать воздух в нижней части ша хты. При подсосе воздуха сверху ша хты происходит захват мелких частиц крупными и наоборот в верхней части шахты. Частицы мелкой фракции, поднимаемые воздухом вверх, сталкиваются с падающими более крупными частицами, захватываются последними и попадают в бункер для крупных частиц разделения. Наиболее близким техническим решением, выбранным в качестве прототипа, является устройство для гравитационной классификации сыпучих материалов (воздушный классификатор), включающее сепарационную шахту с пересыпными наклонными полками, закрепленными одна над другой в шахматном порядке внутри шахты, бункером для подачи исходного материала в сепарационную шахту, бункеры для крупных и мелких частиц разделения с устройствами улавливания последних - циклоном и вентилятором. Пересыпные наклонные полки выполнены в виде набора параллельных пластин, установленных с зазором. Пластины закреплены на торцовых стенках сепарационной шахты Бункеры для подачи исходного материала в сепарационную шахту установлены в боковой стенке сепарационной шахты. Бункеры для крупных и мелких частиц разделения расположены соответственно в нижней и верхней частях сепарационной шахты. Длина каждой выше расположенной пластины меньше длины нижерасположенной, а свободные кромки пластин удалены от боковых стенок на равное расстояние. Конструкция пересыпных устройств способствует тому, что сыпучий материал попадает сразу на все пластины элемента. Зазор между пластинами по нормали составляет 4-10 диаметров самых крупных частиц разделяемого материала. Эта величина исключает заклинивание частиц в зазорах. Сыпучий материал равномерно распределяется по пластинам, осыпается по ним в основную зону разделения разбитым на ряд потоков. Скорость воздушного потока в зоне неизменна по ее высоте. Процесс классификации происходит по всему обьему зоны разделения (авт.св. Ns 1613127, кл. В 03 В 4/00, Бюл. № 46, 1990). Недостатками известного устройства является низкое качество классификации из-за осуществления ее в пределах ситовых анализов, что приводит к ограниченному количеству ступеней классификации, а также невозможность классифицировать отходы обогатительных фабрик с большими расходами на их осуществление, в связи с тем что направление отсасываемого воздуха из классификатора в нижней части шахты не регулируется подсосом мелких частиц и отсосом воздуха на границе турбулентного гравитационного и пониженной турбулентности потоков разделяемых частиц. Эти недостатки вызваны тем, что в устройстве не имеется регулируемых элементов, как на входе в него, так и на выпуске, кроме того не имеется отсасывающих элементов с регулированием отсоса воздуха и мелких частиц. Причинами, препятствующими получению технического результата заявляемого изобретения, прототипом, как способа так и устройства для его осуществления являются: - нечеткое разделение на классы сыпучих материалов, в связи с тем, что вакуум в сепарационной шахте регулируется только одним вентилем, установленным на всасе вакуумного насоса; - отсутствуют возможности регулирования подачи воздуха в сепарационную шахту через бункер для подачи сыпучего материала, а также через верхние и нижние отверстия в шахте, что не позволяет изменять границы разделения на мелкие и крупные классы; - отсутствуе т возможность тонкого разделения мелких частиц методом их левитации, в связи с отсутствием отсасывающего рукава; - отсутствует дополнительный регулируемый подсос воздуха, способствующий вторичному разделению крупного класса на крупные и мелкие частицы из-за отсутствия границы перехода турбулентного гравитационного потока в поток пониженной турбулентности, так как отсутствует дополнительный патрубок с регулируемой задвижкой для подачи воздуха на упомянутой границе; - невозможность создания в устройстве потоков повышенной и пониженной турбулентности для более четкого отделения крупных частиц от мелких и в связи с этим расширения нижних границ классификации за пределы ситовых анализов. Физика способа заключается в том, что падающий в устройство поток сыпучего материала разделяется на два чередующихся др уг за другом потока, верхний турбулентный и нижний поток пониженной турбулентности. На границе между этими потоками отсасывающим рукавом отсасывают мелкие частицы, из которых образуется класс мелких частиц, а крупные частицы пройдя по отвесу (вертикальный) через все устройство поступают в бункер для крупного класса. Мелкие частицы, пройдя отсасывающий рукав, поступают в циклон, где они осаждаются и накапливаются в бункере для мелкого класса. Воздух поступает в устройство сверху и снизу через регулируемые задвижки. Сверху воздух перемещается по турбулентному потоку вниз и на границе с потоком пониженной турбулентности поступает в отсасывающий рукав, захватывая с собой мелкие частицы. Снизу воздух поступает через поток пониженной турбулентности и уносит с собой мелкие частицы сыпучего материала, захваченные падающими вниз крупными частицами и на границе с турбулентным потоком поступает тоже в отсасывающий рукав. Из отсасывающего рукава вместе с частицами мелкого класса воздух поступает в циклон, где от него отделяется мелкий класс и пройдя через фильтры циклона, по магистрали, через вентиль, поступает на всас вакуумного насоса (эксгаустера). Мелкие частицы накопляются в бункере для мелкого класса. Максимальную крупность мелкого класса регулируют гр убо вентилем, установленном на всасе вакуумного насоса. Тонкое • регулирование крупности мелкого класса осуществляют регулир уемыми задвижками в местах поступления воздуха в устройство сверху и снизу потока сыпучего материала. При повторном разделении крупных частиц, уже прошедших предварительное разделение, величину частиц в более мелком классе регулируют дополнительным потоком воздуха, поступающим в отсасывающий р укав через границу между турбулентным потоком и потоком пониженной турбулентности. Для этого в устройстве применяют дополнительный всасывающий патрубок с регулируемой задвижкой. Очень тонкое регулирование мелких частиц, измеряемых микронами, осуществляется изменением длины и наклона всасывающего рукава. При этом возможно классифицировать разделяемые частицы по их массе и аэродинамическим свойствам. Задачей изобретения является разработка способа гравитационной классификации сыпучих материалов, в котором путем изменения направления отсасываемого воздуха из устройства в нижней части шахты регулированием потока мелких частиц и отсоса воздуха на границе турбулентного и пониженной турбулентности потоков разделяемых частиц, достигают оперативного и качественного регулирования классификации частиц разделения с высокой чистотой классов и расширения нижних границ классификации за пределом ситовых анализов, что дает возможность получать очень мелкие порошки, используемые при классификации отходов обогатительных фабрик без применения сит и на других аналогичных предприятиях, например - для изготовления магнитофонных и кинолент. Поставленная задача решается тем, что в способе гравитационной классификации сыпучих материалов, включающем создание из падающего разделяемого сыпучего материала и подсасываемого воздуха турбулентного гравитационного потока и отсасывание из последнего мелких частиц разделяемого материала посредством вакуума, согласно изобретению, из части турбулентного гравитационного потока формируют поток пониженной турбулентности, а отсос мелких частиц ведут на границе перехода турбулентного гравитационного потока в поток пониженной турбулентности. Кроме того, отсос мелких частиц ведут с регулированием сопротивления их движению вверх, а на границе перехода турбулентного гравитационного потока в поток пониженной турбулентности осуществляют дополнительной регулируемый подсос воздуха. Задачей изобретения является усовершенствование устройства для осуществления способа, в котором путем изменения направления отсасываемого воздуха из устройства в нижней части шахты регулированием подсоса мелких частиц и отсоса воздуха на границе турбулентного гравитационного и пониженной турбулентности потоков разделяемых частиц достигают повышения качества классификации с расширением ее нижних границ разделения за пределы возможных ситовых анализов, обеспечивая неограниченное количество ступеней классификации как крупных частиц, так и мелких, что дает возможность получать очень мелкие порошки, а также классифицировать отходы обогатительных фабрик. Поставленная задача решается тем, что в устройстве для осуществления способа сепарационную шахту с пересыпными наклонными полками, закрепленными одна над другой в шахматном порядке внутри шахты, бункеры для подачи исходного материала в сепарационную ша хту, бункеры для крупных и мелких частиц разделения с устройствами улавливания последних - циклоном и вентилятором, согласно изобретению, устройство снабжено патрубками с регулируемыми задвижками, установленными соответственно на входе в устройство исходного материала и на выпуске крупных частиц, вертикальной трубой для выпуска из шахты крупных частиц, отсасывающим рукавом для отсоса мелких частиц и дополнительным патрубком с регулируемой задвижкой для подсоса воздуха в отсасывающий рукав, причем для обеспечения свободного падения разделяемого материала в устройстве вертикальная труба для выпуска из сепарационной шахты крупных частиц установлена соосно вертикальной сепарационной шахте между последней и патрубком с регулируемой задвижкой для выпуска крупных частиц, а отсасывающий р укав, выполненный переменной длины для регулирования высоты подъема отсасываемых мелких частиц вверх и дополнительный патрубок с регулируемой задвижкой для отсоса воздуха в р укав, присоединены к устройству в месте слияния вертикальной трубы с сепарационной шахтой, кроме того, отсасывающий рукав выполнен телескопическим, например, с поперечными эластичными гофрами. Существенными признаками способа в данном изобретении являются: - создание из падающего разделяемого сыпучего материала и подсасываемого воздуха турбулентного гравитационного потока; - отсасывание из турбулентного гравитационного потока мелких частиц разделяемого материала посредством вакуума," - формирование из части турбулентного гравитационного потока потока пониженной турбулентности; - ведение отсоса мелких частиц на границе перехода турбулентного гравитационного потока в поток пониженной турбулентности; - ведение отсоса мелких частиц производят с регулированием сопротивления их движению вверх; - осуществление дополнительного регулируемого подсоса воздуха на границе перехода турбулентного гравитационного потока в поток пониженной турбулентности. Новыми существенными признаками способа являются; - формирование из части турбулентного гравитационного потока потока пониженной турбулентности; - ведение отсоса мелких частиц на границе перехода турбулентного гравитационного потока в поток пониженной турбулентности; - ведение отсоса мелких частиц производят с регулированием сопротивления их движению вверх; - осуществление дополнительного регулируемого подсоса воздуха на границе перехода турбулентного гравитационного потока в поток пониженной турбулентности. Существенными признаками устройства для осуществления способа в данном изобретении являются: - сепарационная шахта с пересыпными наклонными полками; - наклонные полки закреплены одна над другой j ша хматном порядке внутри ша хты; - бункеры для подачи исходного материала в сепарационную ша хту; - бункеры для крупных и мелких частиц разделения с устройствами улавливания последних - циклоном и вентилятором; - патрубки с регулируемыми задвижками, установленными соответственно на входе в устройство исходного материала и на выпуске крупных частиц; - вертикальная труба для выпуска из шахты крупных частиц; - отсасывающий рукав для отсоса мелких частиц; - дополнительный патрубок с регулируемой задвижкой для подсоса воздуха в отсасывающий рукав; - вертикальная труба для выпуска из сепарационной шахты крупных частиц установлена соосно сепарационной шахте между последней и патрубком с регулируемой задвижкой для выпуска крупных частиц; - отсасывающий рукав, выполненный переменной длины для регулирования высоты подъема отсасывающих мелких частиц вверх присоединен к устройству в месте слияния вертикальной трубы с сепарационной шахтой; - дополнительный патрубок с регулируемой задвижкой для отсоса воздуха в рукав присоединен к устройству в месте слияния вертикальной трубы с сепарационной шахтой; - отсасывающий рукав выполнен телескопическим, например, с поперечными эластичными гофрами. Новыми существенными признаками устройства для осуществления способа в данном изобретении являются: - патрубки с регулируемыми задвижками, установленными соответственно на входе в устройство исходного материала и на выпуске крупных частиц; - вертикальная труба для выпуска из шахты крупных частиц; - отсасывающий рукав для отсоса мелких частиц; - дополнительный патрубок с регулируемой задвижкой для подсоса воздуха в отсасывающий рукав; - вертикальная труба для выпуска из сепарационной шахты крупных частиц установлена соосно сепарационной шахте между последней и патрубком с регулируемой задвижкой для выпуска крупных частиц; - отсасывающий рукав, выполненный переменной длины для регулирования высоты подъема отсасывающих мелких частиц вверх присоединен к устройству в месте слияния вертикальной трубы с сепарационной шахтой; - дополнительный патрубок с регулируемой задвижкой для отсоса воздуха в рукав присоединен к устройству в месте слияния вертикальной трубы с сепарационной шахтой; - отсасывающий рукав выполнен телескопическим, например с поперечными эластичными гофрами. Новые существенные признаки являются необходимыми и достаточными во всех случаях осуществления способа. Благодаря формированию из части турбулентного гравитационного потока потока пониженной турбулентности происходит более полное разделение крупных и мелких частиц, что способствует повышению чистоты классов и расширению нижних границ классификации за пределы ситовых анализов. Благодаря тому, что отсос мелких частиц ведут на границе перехода турбулентного гравитационного потока в поток пониженной турбулентности и тем самым повышается чистота мелких классов и расширяются нижние пределы классификации за пределы ситовых анализов. Так как отсос мелких частиц производят с регулированием сопротивления их движению вверх, появляется возможность изменения границы разделений на крупный и мелкий классы в большом диапазоне, особенно при отделении мелких частиц, что способствует оперативному и качественному регулированию классификации частиц разделения. Благодаря тому, что на границе перехода турбулентного гравитационного потока в поток пониженной турбулентности осуществляют дополнительный регулируемый подсос воздуха , увеличивается возможность захвата более крупных частиц в отсасывающий р укав, что способствуе т более глубокому регулированию классификации крупных частиц, прошедших предварительное разделение. Так как устройство для осуществления способа снабжено патрубками с регулируемыми задвижками, установленными соответственно на входе в устройство исходного материала и на выпуске крупных частиц, происходит более четкое разделение мелких частиц на классы, что повышает качество классификации с расширением ее нижних границ разделения за пределы возможных ситовых анализов, а также классифицировать отходы обогатительных фабрик с меньшими расходами на их осуществление. Кроме того, устройство для осуществления способа снабжено вертикальной трубой для выпуска из шахты крупных частиц, происходит отделение мелких частиц, захваченных крупными частицами при выходе из сепарационной шахты, что позволяет получать более чистые крупные классы! Благодаря тому, что вертикальная труба для выпуска из сепарационной шахты крупных частиц установлена соосно сепарационной шахте между последней и патрубком с регулируемой задвижкой для выпуска крупных частиц, происходит свободное падение разделяемых частиц и благодаря движению воздуха навстречу движущемуся потоку крупных частиц появляется возможность отделения мелких частиц, захваченных крупными при выходе из сепарационной шахты, что способствуе т возможности улучшения чистоты классов, получать очень мелкие порошки, а также классифицировать отходы обогатительных фабрик меньшими расходами на их осуществление. Устройство для осуществления способа снабжено отсасывающим рукавом для отсоса мелких частиц предоставляется возможность получать классы мелких частиц высокой чистоты за счет того, что крупные частицы, попадающие случайно в рукав возвращаются из последнего в вертикальную трубу, в связи с несоответствием их аэродинамических параметров, повышается качество классификации. Так как отсасывающий рукав, выполненный переменной длины для регулирования высоты подъема отсасывающих мелких частиц вверх, присоединен к устройству для осуществления способа в месте слияния вертикальной трубы с сепарационной шахтой, происходит отсос мелких частиц из свободно падающего потока сыпучего материала и в зависимости от длины отсасывающего рукава устанавливается крупность мелких частиц, что обеспечивает возможность разделения мелких частиц на неогра-ниченное количество степеней классификации с малым количеством внеклассовых примесей, обеспечивающая получение очень мелких «горошков, а также снижение расходов на классификацию, например, "хвостов* обогатительных фабрик. Кроме того, отсасывающий рукав выполнен телескопическим, например, с поперечными эластичными гофрами, сопротивление движению воздуха на него изменяется, при этом регулирование высоты подъема высоты отсасывающих мелких частиц вверх легко осуществимо, кроме того, наличие гофр дает возможность регулировать поток частиц в отсасывающем рукаве путем его наклона, что обеспечивает возможность разделения частиц и по их наружности и массе, что повышает качество классификации с расширением ее нижних границ разделения за пределы возможных ситовых анализов. Благодаря тому, что устройство для осуществления способа снабжено дополнительным патрубком с регулируемой задвижкой для подсоса воздуха в отсасывающий р укав, осуществляется дополнительная подача воздуха для затягивания более крупных частиц разделяемого материала в отсасывающий рукав, что обеспечивает возможность получения большого количества ступеней классификации крупных частиц. Ввиду то го, что дополнительный патрубок с регулируемой задвижкой для отсоса воздуха в рукав присоединен к устройству для осуществления способа в месте слияния вертикальной трубы с сепарационной шахтой, облегчается перемещение крупных частиц сыпучего материала в отсасывающий рукав, что позволяет осуществлять регулирование разделения более крупных фракций, например, прошедших уже предварительное разделение на мелкие и крупные частицы, а это расширяет количество возможных дополнительных ступеней разделения частиц крупного класса. Благодаря совокупности перечисленных выше известных и новых существенных признаков по способу стало возможным изменение направления отсасываемого воздуха из устройства для осуществления способа в нижней части шахты регулированием подсоса мелких частиц и отсоса воздуха на границе турбулентного гравитационного и пониженной турбулентности потоков разделяемых частиц обеспечить оперативное и качественное регулирование классификации частиц разделения с высокой чистотой классов и расширением нижних границ классификации за пределы ситовых анализов, что позволило получать очень мелкие порошки, используемые при классификации отходов обогатительных фабрик без применения сит и на других аналогичных предприятиях для изготовления магнитофонных и кинолент. Совокупность перечисленных выше известных и новы х существенных признаков по устройству для осуществления способа гравитационной классификации сыпучих материалов дазт возможность изменять направления отсасываемого воздуха из устройства в нижней части шахты п утем регулирования подсоса мелких частиц и отсоса воздуха на границе турбулентного гравитационного и пониженной турбулентности потоков разделяемых частиц, повысить качество классификации с расширением ее нижних границ за пределы ситовых анализов, обеспечивая неограниченное количество ступеней классификации, что позволило получать очень мелкие порошки, а также классифицировать отходы обогатительных фабрик с меньшими расходами на их осуществление. Кроме того, создание потоков повышенной и пониженной турбулентности и отсоса мелких частиц на границе перехода турбулентного гравитационного потока в поток пониженной турбулентности позволяет значительно уменьшить захват крупными падающими частицами мелких частиц и тем самым улучшить процесс классификации, а выполнение отсасывающего рукава телескопическим и отсос мелких частиц с регулированием сопротивления их движению вверх позволяет регулировать поступление витающих мелких частиц через рукав и, тем самым, получить наперед заданные размеры частиц в мелком классе, Установка на устройстве дополнительного патрубка с регулируемой задвижкой для дополнительного подсоса воздуха на границе потоков повышенной и пониженной турбулентности дает возможность дополнительно регулировать вакуум в нижней части сепарационной шахты, чем достигается возможность получения различных фракций разделения. Установка на устройстве для осуществления способа дополнительного патрубка с регулируемой задвижкой для дополнительного подсоса воздуха на границе потоков повышенной и пониженной турбулентности дает возможность дополнительно регулировать вакуум в нижней части сепарационной шахты, чем достигается возможность получения различных фракций разделения. Возможность регулирования крупности разделяемых частиц позволяет полностью исключить использования сит с мельчайшими ячейками, упростить и удешевить процесс разделения и сделать его экологически чистым. На фиг. схематически изображено устройство для осуществленияспособа, в котором происходит разделение материала на классы; на фиг.2 - то же, с устройствами улавливания мелких частиц. Устройство для осуществления способа состоит из сепарационной шахты 1, вертикальной трубы 2 для выпуска из шахты 1 крупных частиц, вертикального отсасывающего рукава 3 для отсоса мелких частиц, бункера 4 для подачи исходного материала в сепарационную шахту 1, патрубки 5 и 6, установленные соответственно на входе в устройство исходного материала и на выпуске крупных частиц, дополнительного патрубка 7 для подсоса воздуха в отсасывающий р укав 3, пересыпных наклонных полок 8, закрепленных одна над другой в шахматном порядке внутри ша хты 1. Сепарационная шахта 1 представляет собой вертикальную сварную металлоконструкцию прямоугольного, круглого или други х сечений. Вертикальная труба 2 также может быть выполнена различного сечения и установлена соосно сепарационной шахте 1 между последней и патрубком 6 для выпуска крупных частиц, и присоединена к нижней части шахты 1. Отсасывающий рукав 3 выполнен переменной длины для регулирования высоты подъема отсасываемых мелких частиц ввер х. Выполнение рукава 3 может быть телескопическим, например, с поперечными податливыми, эластичными гофрами 9 или -из раздвижных труб, входящи х одна в др угую. Отсасывающий рукав 3 и дополнительный патрубок 7 для подсоса воздуха в него присоединены к устройству в месте смещения вертикальной трубы 2 с сепарационной шахтой 1. Отсасывающий рукав 3 расположен вертикально. Внизу отсасывающего рукава 3 установлен тягомер 10 для измерения разрежения воздуха в р укаве З. Бункер 4 для подачи исходного материала в сепарационную шахту 1 может быть выполнен различной конструкции из металла. Бункер 4 размещен над верхним патрубком 5, закрепленным в верхней части шахты 1. Патрубок 5 представляет собой раструб, охва тывающий нижнюю часть бункера 4. Нижний патрубок 6 и дополнительный патрубок 7 представляет собой отдельные раструбы, прикрепленные соответственно к нижнему торцу вертикальной трубы 2 и к устройству с противоположной стороны присоединенного к«емуотсасывающего рукава 3. Патрубки 5,6 и 7 снабжены регулируемыми задвижками 11 со шкалами 12. Устройство для осуществления способа имеет бункеры для крупных 13 и мелких 14 частиц разделения с устройствами улавливания последних - циклоном 15 и вентилятором (эксгаустером) 16. Вентилятор 16 через вентиль 17 и циклон 15 посредством воздухопроводных магистралей 18 связаны с вертикальным отсасывающим рукавом 3. Циклон 15 должен быть установлен ниже верхнего изгиба отсасывающего рукава 3. Бункеры 13 и 14 установлены соответственно под нижним патрубком 6 и циклоном 15. Гравитационную классификацию сыпучих материалов осуществляют следующим образом: Открывают вентиль 17, включают вентилятор (эксгаустер) 16. В воздухопроводной магистрали 19, циклоне 15 и отсасывающем рукаве 3 создается начальное разрежение воздуха, которое распространяется в сепарационной шахте 1 и вертикальной трубе 2. Степень разрежения регулируют вентилем 17 по показаниям тягомера 10. Исходный сыпучий материал из бункера 4, через патрубок 5 с регулируемой задвижкой 11, подают в сепарационную шахту 1. Через этот же патрубок в сепарационную шахту 1 всасывается воздух. Количество подаваемого сыпучего материала и воздуха в сепарационную ша хту 1 регулируют задвижкой 11. Падая из бункера 4 сыпучий материал попадает на пересыпные полки 8 и, вместе с воздухом, образуют поток повышенной турбулентности. Под действием вакуума в устройстве мелкие частицы выносятся воздухом в отсасывающий рукав 3 и далее, по воздухопроводной магистрали 18, в циклон 15, а оттуда в бункер 14. Крупные же частицы падают в вертикальную трубу 2. При движении крупных частиц по вертикальной трубе 2, в которой отсутствуют пересыпные наклонные полки, образуется поток пониженной турбулентности. Так как отсос воздуха происходит на границе между вертикальной трубой 2 и сепарационной шахтой 1, то движение воздуха в вертикальной трубе 2 направлено навстречу падающему потоку крупных частиц. При этом мелкие частицы, захваченные потоком крупных частиц, начинают отрываться от них и витать, поднимаясь воздушным потоком вверх, всасываться в отсасывающий рукав 3, перемещаться далее по магистрали 18 в циклон 15 и, затем, в бункер 14. Крупные частицы, освободившись от мелких в вертикальной трубе 2, через нижний патрубок 6 попадают в бункер 13. С помощью задвижки 11, патрубка 6 регулируют подачу воздуха в тр убу 2. Отрегулированные зазоры для поступления воздуха, фиксируют на шкалах 12 все х задвижек 11. Регулируя поступление воздуха через патрубки 5 и б, длину и наклон рукава 3, мы можем менять скорость движения воздуха в вертикальной трубе 2, отсасывающем рукаве 3 и тем самым менять максимальную крупность отделяемых мелких частиц. Например, при увеличении длины гофрированного участка 9 повышается сопротивление движению мелких частиц и максимальная крупность их на выходе из отсасывающего рукава 3 уменьшается. Для разделений более крупных фракций, прошедших уже предварительное разделение на мелкие и крупные частицы, необходимо открыть задвижку 11 дополнительного патрубка 7. В этом случае в отсасывающий рукав 3 будет поступать большее количество воздуха, скорость его движения в отсасывающем рукаве 3 увеличится и в него будут засасываться более крупные частицы. Таким образом, предложенное устройство для осуществления способа позволяет осуществлять разделение сыпучего материала на любые наперед заданные фракции. Для проверки возможности осуществления способа и работоспособности предложенного устройства для его осуществления была изготовлена модель из стальных тр уб диаметром 40 мм со следующими параметрами: В качестве вентилятора 16 и циклона 15 был использован бытовой пылесос "Ракета". Для разделения были взяты лежалые "хвосты" обогащения железных руд крупностью от нуля до 3 мм массой 13 кг. Вначале навеску материала пропустили через модель при вакууме 4 мм водяного столба. Получен отсев мелких частиц крупностью от нуля до 20 микрон, При вакууме 10 мм водяного столба получены частицы от 20 до 250 микрон, при вакууме 20 мм водяного столба получили частицы от 0,25 мм до 1 мм. При вакууме 28 мм водяного столба получили навеску мелких частиц крупностью 1-1,5 мм и крупных 1,5-3 мм. Лабораторные испытания модели показали высокую эффективность разделения сыпучих материалов с тонким регулированием классов и фракций. Для ускорения процессов разделения сыпучих материалов на несколько классов в один прием необходимо использовать несколько устройств, установленных, например, каскадно. В устройствах разделения сыпучих материалов для отделения пыли кроме циклона могут быть применены рукавные фильтры и другие отделители пыли. Предложенное устройство для осуществления способа является экологически чистым, так как работает на разрежении воздуха. При этом пыль не выходит за пределы устройства. Использование предложенного способа и устройства для его осуществления позволит оперативно и качественно регулировать классификацию частиц разделения с высокой чистотой классов и расширить нижние границы классификации за пределы ситовых анализов, что даст возможность получить очень мелкие порошки, используемые при классификации отходов обогатительных фабрик без применения сит и на других аналогичных предприятиях для изготовления магнитофонных и кинолент. Технических результат получают за счет изменения направления отсасываемого воздуха из устройства в нижней части шахты, регулированием подсоса мелких частиц и отсоса воздуха на границе турбулентного и пониженной турбулентности потоков разделяемых частиц.

Дивитися

Додаткова інформація

Автори англійською

Kozlyk Vasyl Ivanovych, Rymarchuk Borys Ivanovych, Bobkov Viktor Mykhailovych

Автори російською

Козлик Василий Иванович, Рымарчук Борис Иванович, Бобков Виктор Михайлович

МПК / Мітки

МПК: B03B 4/00

Мітки: гравітаційної, здійснення, спосіб, класифікації, матеріалів, сипучих, пристрій

Код посилання

<a href="https://ua.patents.su/8-14655-sposib-gravitacijjno-klasifikaci-sipuchikh-materialiv-ta-pristrijj-dlya-jjogo-zdijjsnennya.html" target="_blank" rel="follow" title="База патентів України">Спосіб гравітаційної класифікації сипучих матеріалів та пристрій для його здійснення</a>

Подібні патенти