КОРОННЫЙ ЭЛЕКТРОСЕПАРАТОР

Изобретение относится к электросепарации соразмерных частиц и может использоваться при разделении смеси материалов.
Известен электрокоронный сепаратор (А.С. №484010, М. Кл. В 03 С 7/02, Бюл. №34, 15.09.75.), состоящий из загрузочного бункера, горизонтального ленточного транспортера, коронирующего электрода. Однако известный электрокоронный сепаратор не позволяет разделять соразмерные частицы с одинаковыми диэлектрическими свойствами.
Известен коронно-элекростатический сепаратор (А.С. №1592046, МПК В 03С 7/02, Бюл. №34, 15.09.90.), взятый в качестве прототипа и состоящий из бункера-питателя, металлического электропроводящего заземленного осадительного электрода, коронирующего электрода, классификатора, источника высокого напряжения и щеточки для удаления налипших частиц.
На этом сепараторе веер разделения компонентов смеси определяется электрическими свойствами частиц. За счет различия диэлектрических постоянных, электрической проводимости и коэффициента деполяризации частицы получают различные заряды.
Недостатком прототипа является то, что данный коронно-электростатический сепаратор не разделяет соразмерные частицы с одинаковыми диэлектрическими свойствами.
Целью технического решения является разделение частиц одинаковых по диэлектрическим свойствам и размерам, но различных по поверхностному сопротивлению.
Для решения этой цели сепаратор имеет ряд конструктивных отличий. Осадительный электрод вместо барабана выполнен в виде транспортерной ленты из электропроводящего материала, натянутой на два заземленных металлических цилиндра. Коронирующий электрод ограничен и расположен только над горизонтальной поверхностью транспортера, тем
самым, создаются две явно выраженные зоны: зона зарядки и зона разрядки, расположенные перед зоной разделения. Это позволяет разделять смесь по остаточному заряду частиц и регулировать время зарядки и разрядки, что в свою очередь определяет заряд частиц.
Совокупность существенных признаков, представленного технического решения, а именно: проводящей ленты, зон зарядки и разрядки позволяющих получить новый экономический эффект - разделение соразмерных частиц одинаковых по диэлектрическим свойствам и размерам, но различных по поверхностному сопротивлению, не известны из уровня техники, что позволяет сделать вывод о соответствии предлагаемого изобретения критериям «новизна» и «изобретательский уровень».
Коронный электросепаратор (Рис.1) состоит из электродвигателя 6, загрузочного бункера 5, источника высокого напряжения 7, коронирующего электрода 1, который ограничен зоной зарядки, осадительного электрода 2, выполненного в виде ленточного транспортера из проводящего материала и вращающегося на двух заземленных металлических цилиндрах, классификатора 4, щеточки для удаления налипших частиц 3.
Сепаратор работает следующим образом.
При подачи напряжения на коронирующий электрод 1 возникает поле коронного разряда. Частицы из бункера 5 поступает в зону зарядки между коронирующим 1 и осадительным 2 электродами, в результате чего приобретают электрический заряд. После выхода из зоны зарядки частицы попадают в зону разрядки, где они разряжаются. Электрический заряд, полученный частицей в поле коронного разряда, стекает на электропроводящую ленту.
Скорость разрядки зависит от контактного сопротивления «частица-электрод», определяется поверхностным сопротивлением частицы и электропроводностью транспортерной ленты. Частицы с меньшим поверхностным сопротивлением разряжаются быстрее, чем с большим сопротивлением.
При выходе из зоны разрядки частицы попадают в зону разделения, где на них действуют сумма сил, которая и определяет угол отрыва частицы от электрода. В этой зоне на частицу действуют три силы: сила взаимодействия заряженной частицы с плоскостью ленты; сила тяжести и центростремительная сила. Первая сила прижимает частицу к ленте, она зависит от величины заряда частицы, центробежная сила отталкивает ее, а сила тяжести в верхнем полуцилиндре прижимает се к ленте, в нижнем -отрывает от него.
В зависимости от суммарного действия сил распределение частиц образует веер. Частицы с малым контактным сопротивлением успевают разрядиться до зоны разделения и отбрасываются силами инерции с поверхности ленты. Частицы с большим контактным сопротивлением несут на себе заряд, тем самым прижимаются к ней электрическими силами.
Остаточный заряд частиц определяет угол отрыва частицы от вращающегося электрода. Чем меньше электрическое сопротивление частиц, тем быстрее они отрываются от поверхности вращающегося электрода. В зависимости от остаточного заряда частицы распределяются по классам в приемном устройстве после отрыва от транспортерной ленты.
Коронный электросепаратор позволяет проводить разделение соразмерных частиц с одинаковыми диэлектрическими свойствами за счет различий поверхностного сопротивления и тем самым сепарировать трудноразделимые смеси.