ЛИНИЯ СОРТИРОВКИ МНОГОКОМПОНЕНТНОЙ СМЕСИ
MULTI-COMPONENT MIXTURE ASSORTING LINE

Изобретение относится к коммунальному машиностроению, а именно к оборудованию для мусороперерабатывающих заводов, и может быть использовано при сортировке многокомпонентных смесей (МС), преимущественно твердых бытовых отходов (ТБО), а также может быть использовано при переработке плодов бахчевых культур на семена.
Известна технологическая линия сортировки бытовых отходов (см. описание к патенту РФ 2140328, 7 В03В 9/06, 25.03.99).
Сущность этой линии состоит в том, что она включает приемный бункер с решеткой и щелевым разгрузочным отверстием, подающий наклонный конвейер от бункера к устройству предварительной сортировки, выполненный со скребками или грунтозацепами. Устройство для предварительной сортировки выполнено в виде горизонтального двойного конвейера из коаксиально расположенных и кинематически связанных внешнего рабочего органа из бесконечной прутковой решетки для отделения крупнофракционных включений и внутреннего в виде бесконечной ленты для подачи мелкофракционных отходов на наклонный конвейер с металлоуловителем. Водный сепаратор для окончательной сортировки мелкофракционных отходов плит снабжен приводным валом с радиальными лопатками и перемешивающими лопастями соответственно в верхней и нижней частях и выполнен с проемом для удаления легких фракций в нужное отверстие для оборотной воды с серебросодержащим антисептиком. Описанная технологическая линия позволяет утилизировать отходы, улучшить экологию окружающей среды, в частности городов и поселков городского типа, однако она имеет ряд недостатков. Первый из них - это сложность конструкции, заключающаяся в большом количестве различных сложных в конструкторском отношении узлов и устройств. Кроме этого, линия неэффективна технологически. Объясняется это следующим. В настоящее время значительную часть компонентов бытовых отходов составляют, как правило, полиэтиленовые кули, причем различного размера. В полиэтиленовых кулях содержатся всевозможные бытовые отходы, начиная от пищевых и заканчивая металлическими, деревянными или пластмассовыми, вышедшими из употребления различными изделиями или их частями. Эти полиэтиленовые кули часто бывают завязанными, поэтому требуется их разорвать и разделить находящиеся там бытовые компоненты. Эту же функциональную операцию линия-аналог выполнить не может в силу своей конструкции. В результате линии-аналогу присущи неэффективность сортировки бытовых отходов, наблюдающееся засорение одних компонентов другими.
Известна также линия для предварительной обработки отходов потребления, преимущественно бытовых отходов (см. описание к патенту РФ 2158184, 7 В03В 9/06; В09В 3/00, 14.03.00). Она содержит площадку с твердым покрытием, например асфальтовым, которая служит для выгрузки смешанных твердых бытовых отходов. За ней по ходу технологического процесса установлен приемный бункер, затем так называемая сепараторная установка в виде перфорированного барабана. Далее установлен ленточный транспортер для сортировки отходов вручную, затем подающий транспортер. Линия включает также площадку с твердым, например, асфальтовым покрытием для предварительной выгрузки и сортировки отдельно собранного дополнительного крупногабаритного мусора. Кроме этого, линия содержит транспортер-сбрасыватель, бункер для приема невыбранных неиспользуемых отходов, участок обработки используемых компонентов и невыбранных неиспользуемых компонентов отходов, включающий устройство для уплотнения отходов, например пакетировочный склад брикетов. Линия содержит также устройство для измельчения, например, дробилку, и участок упаковки измельченных отходов, например, упаковщик в мешки. В линию также входят подъездная эстакада для мусоровозов, дополнительный приемный бункер, скребковый ленточный транспортер, пластинчатый питатель, металлоуловитель, контейнеры-накопители используемых компонентов.
Но описанная линия имеет те же недостатки, что и линия описанная ранее. Конструкции линии не обеспечивает равномерность подачи многокомпонентной смеси на стол для сортировки. При такой конструкции линии невозможно также обеспечить разрыв полиэтиленовых кулей, которые в значительной степени присутствуют в бытовых отходах. К тому же полиэтиленовые кули часто бывают завязанными с находящимися в них бытовыми отходами, состоящим из различных компонентов. Кроме того, конструкция линии не предусматривает отсев сыпучих фракций перед столом для сортировки, что затрудняет работу сортировщиков на столе для сортировки. Все это не обеспечивает эффективность сортировки многокомпонентных смесей. Вместе с тем, линия сложна конструктивно и содержит большое количество узлов.
Наиболее близким к предлагаемому техническому решению является линия сортировки многокомпонентной смеси (см описание к патенту РФ №2191073 В03В 9/06, В03В 3/00, опубл. 20.10.2002 г.), включающая расположенные один за другим по ходу технологического процесса площадку подвоза многокомпонентных смесей, за которой установлен подающий транспортер с бункером, за которым установлен с возможностью вращения вокруг своей оси горизонтально расположенный разделительный перфорированный барабан, стол для ручной сортировки компонентов, столешница которого выполнена в виде бесконечно движущегося транспортера, а также контейнеры для сбора компонентов.
При этом разделительный барабан снабжен жестко закрепленным внутри него шнеком с режущей кромкой и быстросъемными саблевидными ножами для разрыва части компонентов.
Стол для ручной сортировки компонентов снабжен бункером, в котором установлены рвуще-разделительные валы с ножами. При этом как разделительный перфорированный барабан, так и бункер сортировального стола снабжены устройствами для дезинфекции, сушки и др. операций, способствующих работе на линии круглосуточно.
Несмотря на достаточно высокую производительность линии и ее экономическую эффективность, ей присущ следующий существенный недостаток: низкая техническая надежность по полноте разделения многокомпонентных смесей на отдельные фракции (без их смешивания) из-за неудовлетворительной работы узла по разрыву полиэтиленовых кулей даже при большой длине разделительного перфорированного барабана и наличия в линии дополнительного бункера с рвуще-разрезным узлом. Другим недостатком линии является то, что в ней не достигнута равномерная подача многокомпонентной смеси на сортировальный стол, что затрудняет работу сортировщиков.
Технической задачей и техническим результатом предлагаемого технического решения является создание технологической линии сортировки многокомпонентных смесей, преимущественно ТБО, лишенной отмеченных недостатков у прототипа с одновременным повышением надежности и качества выполнения технологического процесса разделения смесей при наиболее благоприятном для партнеров (изготовитель-потребитель) сочетании цены оборудования и качества производимой на нем сортировки.
Технический результат, обеспечиваемый изобретением, состоит в улучшении технологии совместной согласованной работы разделительного перфорированного барабана с загрузочно-подающим транспортером и сортировальным столом.
Указанный технический результат достигается тем, что в линии сортировки многокомпонентной смеси, включающей площадку подвоза многокомпонентных смесей, подающий транспортер со склизом, установленный с возможностью вращения вокруг своей оси разделительный перфорированный барабан со шнеком и дезинфицирующими узлами, стол для сортировки компонентов с сушилкой, столешница которого выполнена бесконечно движущейся и снабжена намагничивающим барабаном, контейнер для сбора компонентов, имеются отличия, а именно: перед разделительным перфорированным барабаном установлен узел предварительной подготовки к сортировке в виде разрывного устройства, выполненного в виде консольно закрепленных на кронштейне маятникового типа дисковых фрез, разделительный перфорированный барабан выполнен секционно-сочлененным из двух или более секций с автономным приводом каждой секции, при этом в каждой из них внутри жестко закреплены витки одно-, двух- и трехзаходных шнеков с увеличением межвиткового шага по мере увеличения заходности, при этом витки шнеков секций разделительного перфорированного барабана снабжены режущей кромкой, выполненной в виде пилообразных разведенных зубьев по разные стороны витка, а на начале и конце витка закреплено по 2-3 конусообразных зуба.
Кроме того, линия сортировки может быть выполнена мобильной, для чего она установлена на транспортном средстве.
Линия сортировки многокомпонентной смеси поясняется графически:
на фиг.1 схематически изображена линия сортировки ТБО, вид сбоку; на фиг.2 - то же, вид сверху; на фиг.3 - схема разделительного перфорированного барабана, вид сбоку; на фиг.4 схематически изображен узел «приема мусора», включающий склиз, подающий транспортер и режуще-разрывное устройство, вид сбоку; на фиг.5 то же, вид А; на фиг.6 схематично показана развертка средней секции 3-х секционно-сочлененного разделительного барабана; на фиг.7 - разрез по А-А фиг.3; на фиг.8 - аксонометрический рисунок первой секции; на фиг.9 - фрагмент шнека с конусообразным зубом.
Линия сортировки многокомпонентной смеси включает 2-х, 3-х и более секционный разделительный перфорированный барабан (РБ) 1, опирающийся на поддерживающие 2 и приводные катки 3,4. Каждая последующая секция «РБ» вращается со скоростью, большей предыдущей секции.
В носовой части линии сортировки на площадке (на чертеже условно не показана) смонтирован приемный мусоропункт, включающий подающий транспортер 5, склиз 6 и режуще-разрывное устройство 7, выполненное в виде консольно закрепленного блока дисковых фрез на маятнике 8 с приводом (не обозначен). Фрезы вращаются по ходу ведущей ветви транспортера с большей скоростью, чем сам транспортер, который в свою очередь движется с меньшей скоростью, чем первая секция РБ.
В непосредственной близости от горловины разделительного барабана 1 закреплен вентилятор 9 с электрокалорифером для подачи, при необходимости, горячего воздуха в разделительный барабан 1. На наружных поверхностях секций разделительного барабана 1 выполнены приливы 10 для создания устойчивого горизонтального положения на опорно-приводных катках (не обозначены). Внутри каждой секции жестко закреплены шнеки 11 (витки с режущими кромками).
С целью улучшения процесса разделения МС на компоненты между смежными витками шнеков 11 установлены перегородки 12, причем то радиально, то тангенциально, образуя ячеисто-карманный желоб, чередующийся через шаг с перфорированными участками. На носовых противоположных концах витков шнеков помимо заостренных пиловидных зубьев 13 установлены быстросъемные конусообразные зубья 14, в основном служащие для накалывания полиэтиленовых, как правило, завязанных кулей с МС. За счет разности скоростей вращения секций разделительного барабана 1 может быть обеспечен в местах перехода кулей с одной секции в другую надежный разрыв кулей и их опорожнение.
На выходе из разделительного барабана 1 в верхней его части установлен узел отсоса легких компонентов МС 15 и выгрузной сортировально-разборочный стол 16, выполненный в виде бесконечно движущегося транспортера с намагничивающим барабаном. Под транспортером установлен бункер-улавливатель металлических компонентов 17. За разделительным барабаном 1 установлен сходной лоток 18. За сходным лотком установлена яма (не обозначена) для сброса прошедшей сортировку смеси. Для удаления этой смеси из ямы установлен выгрузной транспортер 19. Сбоку транспортера 16 расположена столешница 20 с бункерами 21 и сортировщиками 22 (рабочими местами).
Внутри разделительного барабана 1 имеется виброжелоб 23, а ниже его расположены трубы 24 с соплами 25, по которым распрыскивается дезинфицирующая жидкость и др. Для выполнения линии в мобильном варианте все узлы линии монтируют на транспортном средстве.
В том случае, если линия выполняется в мобильном варианте, она устанавливается на транспортном средстве, например автомобиле или железнодорожном вагоне.
Работа линии сортировки осуществляется следующим образом.
Бытовые отходы, привозимые мусоровозами, разгружаются на площадке, где производится ручная предварительная сортировка исключительно крупных компонентов. Затем погрузчиком мусора, выполненным на базе КУН-10 (копнитель универсальный навесной), или ПНУ-0,8 (подборщик-накопитель универсальный) с прутковыми зубьями осуществляют загрузку склиза 6, по которому МС спускается на подающий транспортер 5. Песок, мелкие компоненты МС проваливаются между прутковыми зубьями подборщика и остаются на площадке. МС, попавшая на транспортер 5, начинает взаимодействовать с режуще-разделительным блоком 7 и подаваться в горловину первой секции разделительного перфорированного барабана 1, внутри которого жестко закреплены витки шнека 11, не только с режущими кромками, но и с конусообразными зубьями 14. Полиэтиленовые кули с мусором, пластиковая тара и другие компоненты накалываются на острые концы (вершины) упомянутых зубьев и перемещаются ко второй секции РБ, вращающейся с большей скоростью, чем предыдущий, так как они снабжены автономными приводами. При повороте барабана первой секции более чем на 90° и при трении материала, наколовшегося на зуб, происходит «сход» его с зуба и падение с последующим накалыванием. В местах перехода с одной секции в другую происходит самый интенсивный разрыв кулей и других компонентов МС. Выполнение шнеков 11 секций разделительного барабана 1 с увеличивающейся заходностью при одновременном увеличении шага в совокупности с нарастающей скоростью вращения в направлении протекания технологического процесса существенно повышает качество разделения компонентов МС и обеспечивает их более равномерную подачу на сортировальный стол, что в конечном счете способствует эффективной сортировке МС в целом.
Отсортированные сортировщиками компоненты опускают по лотку 18 в яму, из которой она по выгрузному транспортеру 19 извлекается для дальнейшей переработки.