УСТАНОВКА ДЛЯ ФРАКЦИОНИРОВАНИЯ СЫПУЧИХ ПОЛИДИСПЕРСНЫХ МАТЕРИАЛОВ

Установка для фракционирования сыпучих полидисперсных материалов может использоваться в качестве технологического оборудования для разделения на фракции по критерию крупности частиц сыпучих и гранулированных материалов в целлюлозно-бумажной промышленности на стадии древесно-подготовительного цикла для сортировки щепы, в производстве строительных материалов, при обогащении рудных и нерудных материалов.
Известна установка, которая содержит соединенные с ситовым коробом наклонные плоские сита с ярусной их компоновкой, причем сортирующие поверхности сит всех ярусов параллельны, а угол наклона всех сит жестко связан с углом наклона ситового короба. См. патент РФ №2047399 [1].
В указанной выше установке не обеспечивается возможность раздельной регулировки угла наклона сита каждого яруса, что ограничивает возможности повышения качества фракционирования сыпучего материала, а также увеличивает затраты времени на осуществление процесса фракционирования и снижает за счет этого производительность оборудования.
Известна также установка, которая содержит соединенные с ситовым коробом наклонные плоские сита с ярусной их компоновкой, причем угол наклона всех сит жестко связан с углом наклона ситового короба. См. работу: Ахмадиев Ф.Г., Гиззятов Р.Ф. Математическое моделирование и оптимизация процессов разделения дисперсных материалов на многоярусных ситовых классификаторах // Известия Казанского государственного архитектурно-строительного университета. 2011. №4. С. 330-340 [2].
В данной установке не предусмотрена раздельная регулировка угла наклона сита каждого яруса, что ограничивает возможности повышения качества фракционирования сыпучего материала, а также увеличивает затраты времени на осуществление процесса фракционирования и снижает за счет этого производительность оборудования.
Известна также установка для сортировки древесной щепы, включающая, по меньшей мере, два сита, установленные друг над другом, отличающаяся тем, что длина сортирующей поверхности сита верхнего уровня находится в пределах от 70% до 90% от длины сортирующей поверхности нижеследующего сита. Данная установка отличается также тем, что длина сортирующей поверхности каждого сита второго и последующих уровней находится в пределах от 70% до 100% от длины сортирующей поверхности нижеследующего сита. См. патент РФ №109025 [1].
В данной установке не предусмотрена регулировка угла наклона сита каждого яруса раздельно, что ограничивает возможности повышения качества фракционирования сыпучего материала.
Причина недостатков известных установок заключается в том, что в зависимости от состава фракционируемого материала может потребоваться изменение скорости перемещения сыпучего материала на каждом сите независимо от других сит, что в известных установках неосуществимо, поскольку предусмотрено синхронное изменение угла наклона всех сит за счет изменения угла наклона ситового короба. Изменение скорости перемещения сыпучего материала вдоль сита осуществляется регулировкой угла его наклона, поскольку перемещение сыпучего материала по наклонной поверхности сита происходит под влиянием силы тяжести частиц сыпучего материала, и вибрационного воздействия на ситовой короб, а значит на сита и на частицы сыпучего материала. В известных установках не используются эти возможности повышения качества фракционирования, сокращения затрат времени на осуществление данного технологического процесса и увеличения тем самым производительности установки.
В предлагаемой установке технический результат заключается в повышении качества фракционирования, в сокращении затрат времени на осуществление технологического процесса и в увеличении за счет этого производительности оборудования.
Указанный технический результат достигается тем, что в предлагаемой установке сита каждого яруса соединены с ситовым коробом посредством регулировочных опор, обеспечивающих изменение и фиксацию угла наклона каждого сита независимо от других сит в пределах от 1° до 15°.
Предлагаемая установка содержит ситовой короб 1 (фиг.1), по меньшей мере два яруса сит 2 и 3 и поддон 4. Сита опираются на регулируемые по высоте опорные устройства 5. Регулировка может выполняться с помощью механических, гидравлических, пневматических или любых иных приспособлений и осуществляться как при остановке сортировки, так и при ее функционировании. Для подачи фракционируемого материала имеется загрузочной устройство 6 для равномерного распределения сыпучего материала по всей длине верхней кромки сита 2. Фракционируемый сыпучий материал просеивается на сите 2. При этом частицы крупной фракции, достигшие нижней кромки сита, выводятся через разгрузочный узел 7.
Более мелкие частицы сыпучего материала проходят через отверстия сита 2 и поступают на сито нижеследующего уровня 3. Частицы, не прошедшие через отверстия сита 3, удаляются с сита через установленный на нижней кромке сита разгрузочный узел 8. Частицы, прошедшие через отверстия сита 3, поступают в поддон 4 и по мере накопления удаляются через разгрузочный узел 9.
В зависимости от фракционного состава сыпучего полидисперсного исходного материала может потребоваться увеличение или уменьшение скорости движения частиц материала по ситам. Требуемая скорость подбирается за счет изменения угла наклона сита с помощью регулировочных опор 5.
Аналогичная настройка выполняется раздельно для каждого сита при любом количестве ярусов. Тем самым технически реализуются возможности повышения качества фракционирования, сокращения затрат времени и рост производительности данного оборудования.
Нижний предел, равный 1°, обосновывается тем, что сыпучий материал в процессе рассева автоматически перемещается по ситу с минимальной скоростью к разгрузочному узлу. Если угол наклона сита равен 0° (это означает, что рабочая поверхность сита горизонтальна), то сыпучий материал в процессе рассева по ситу не перемещается к разгрузочному узлу и выход фракционированного материала с сита также равен нулю. С увеличением угла наклона сита скорость движения частиц фракционируемого материала по ситу возрастает. Соответственно, более высокой становится и производительность установки. Однако при этом снижается эффективность и качество рассева, так как при большой скорости движения сыпучего материала по наклонному ситу не все частицы мелких фракций успевают пройти через слой сыпучего материала на сите и просеяться через отверстия сита на нижерасположенный ярус. Учет этого обстоятельства особенно важен при фракционировании сыпучих материалов с высокой начальной концентрацией проходных частиц, то есть частиц, размеры и форма которых позволяют им просеяться через отверстия в сите на нижерасположенный ярус. Верхний предел, равный 15°, определен экспериментально. Указанный диапазон от 1° до 15° достаточен для эффективного рассева полидисперсных материалов. Однако, в зависимости от начального гранулометрического состава полидисперсного сыпучего материала, для повышения качества рассева без снижения производительности установки, требуется индивидуальный подбор, то есть оптимизация угла наклона каждого сита отдельно. Техническая реализация такой возможности предусмотрена в предлагаемой установке.
Функционирование установки
Функционирование предлагаемой установки пояснено ниже.
Указанные выше сита 2 и 3 и лотки размещены в ситовом коробе 1 и соединены с ним. Ситовому коробу 1, а вместе с ним ситам 2 и 3 с помощью стандартного приводного механизма (на фиг. 1 механизм не указан) сообщается периодическое вибрационное воздействие (колебания). Частицы фракционируемого сыпучего материала перемещаются по поверхности каждого из сит под действием силы тяжести и указанного выше вибрационного воздействия.
Техническая реализация предлагаемой установки может быть осуществлена на предприятиях по изготовлению аналогичного технологического оборудования.
В предлагаемой установке за счет изменения угла наклона каждого отдельного сита технически обеспечивается дополнительная возможность оптимизации технологического процесса фракционирования сыпучего материала по критериям качества рассева, продолжительности технологического процесса и производительности установки.
Библиография
1. Лещук А.Е.; Ревякина Т.И.; Дябин Н.В. Установка для получения кондиционного древесного сырья. Патент РФ №2047399. Дата публикации: 10.11.1995.
2. Ахмадиев Ф.Г., Гиззятов Р.Ф. Математическое моделирование и оптимизация процессов разделения дисперсных материалов на многоярусных ситовых классификаторах // Известия Казанского государственного архитектурно-строительного университета. 2011. №4. С. 330-340.
3. Васильев С.Б., Колесников Г.Н., Шегельман И.Р., Андреев А.А., Кульбицкий А.В. Установка для сортировки древесной щепы // Патент РФ №109025. Опубликовано 10.10.2011.