ВИБРАЦИОННЫЙ СЕПАРАТОР

Предложенное решение относится к аппаратам для разделения материалов и может быть использовано для сепарации твердых частиц до заданных размеров.
Известен круговой вибрационный сепаратор (патент РФ №2478445, В07В 1/40, 2011), включающий вибрируемый корпус с ситовой сборкой, зажатой в корпусе между обечайками, и вибратор. Однако известное устройство имеют низкую энергоэффективность, поскольку лишь часть затрачиваемой на вибрацию энергии используется для вибрации ситовой сборки и сепарируемого материала, а значительная часть энергии бесполезно расходуется на вибрацию корпуса сепаратора.
Наиболее близким к предлагаемому техническому решению является вибрационный сепаратор, содержащий жестко закрепленный на фундаменте корпус, установленное в корпусе сито и размещенные под ситом активаторы, выполненные в виде валов с рычагами, при этом валы контактируют с виброприводами, например электромагнитного типа (GB 1469018 А, В07В 1/42). Недостатком известного устройства является сложность конструкции и большое число подвижных элементов, что снижает его надежность.
Технический результат предложенного решения заключается в повышении надежности устройства за счет упрощения конструкции и сокращения количества движущихся элементов.
Указанный технический результат достигается тем, что в вибрационном сепараторе, содержащем неупруго соединенный с фундаментом корпус, установленное в корпусе сито и размещенный под ситом активатор, связанный с виброприводом, выполненным в виде одного или более электромагнита, согласно предложенному решению, катушка электромагнита закреплена на корпусе, а якорь связан с активатором. Направление движения якоря перпендикулярно к плоскости поверхности опорной сетки, а направление движение активатора к ситу совпадает с направлением движения якоря под действием втягивающей силы электромагнита. Сито состоит из опорной сетки и расположенной на ней просеивающей сетки.
В предложенном решении вибропривод воздействует на активатор, передающий вибрацию на сито и сепарируемый материал, а корпус остается неподвижным. Неподвижное закрепление корпуса сепаратора позволяет использовать достаточно длинные и многоуровневые сита, т.е. изготавливать корпус необходимых размеров, выбираемых по технологическим соображением.
На фиг. 1 представлено схематичное продольное сечение вибрационного сепаратора, на фиг. 2 - увеличенный схематичный вид в поперечном сечении вибропривода.
Вибрационный сепаратор состоит из жестко закрепленного на фундаменте (или подвешенного к перекрытию здания) неподвижного корпуса 1, снабженного входным патрубком 2, выходным патрубком надрешетного материала 3 и выходным патрубком подрешетного материала 4. В корпусе 1 под углом к горизонту размещено сито 5, а с зазором под ними установлены выполненные в виде решеток активаторы 6а и 66. Активаторы 6 посредством тяг 7 связаны с виброприводом, выполненным в виде двух пар электромагнитов 8, размещенных напротив друг друга с противоположных сторон корпуса 1. Парные электромагниты 8 работают синхронно друг с другом. Катушки 9 электромагнитов 8 жестко закреплены на корпусе 1, а якоря 10 связаны с тягами 7. При этом активаторы 6а и 66 связаны с якорями 10 своей пары электромагнитов 8, работающих в собственном режиме. Например, соседние пары электромагнитов 8 могут быть соединены с разными фазами электрической сети и, соответственно, работать в со смещением фаз. Это помогает избежать резонанса всей системы и улучшает качество сепарации. Кроме того, рассогласование частот позволяет существенно понизить уровень издаваемого сепаратором шума.
Сито 5 состоит из опорной сетки 11 и расположенной на ней просеивающей сетки 12. Между опорной сеткой 11 и активаторами 6 имеется небольшой зазор, позволяющий обеспечить, так называемый, «ударный просев». Направление (оси) движения якорей 10 и активаторов 6 перпендикулярно к плоскости поверхности опорной сетки 11, способствуя перемещению сепарируемого материала по просеивающей сетке 12. Направление движение активаторов 6 к ситу 5 совпадает с направлением движения якорей 10 под действием втягивающей силы электромагнитов 8, т.е. удар активатора 6 по ситу 5 производится при втягивании якоря 10 в катушку 9, обеспечивая максимальное ускорение. Катушки 9 электромагнитов 8 подключены к электрической сети через преобразователи частоты и регуляторы напряжения, а на опорной сетке 11 сита 5 установлены датчики виброскорости 13, связанные с блоком управления, регулирующим частоту и напряжение электрического тока, подаваемого на катушки 9 электромагнитов 8. Якоря 10 снабжены упругими (резиновыми и/или пружинными) элементами (втулками) 14, переводящими одночастотное возбуждение от электромагнитов 8 в многочастотное возбуждение активаторов 6.
Устройство работает следующим образом.
Сепарируемый материал подается через входной патрубок 2 корпуса 1 на сито 5. Комки (агломераты) сыпучего материала, перемещаясь по ситу 5 под действием многочастотной вибрации, рассыпаются, а частицы сыпучего материала - разделяются. Частицы меньшего размера проходят через отверстия просеивающей сетки 12 и выводятся через выходной патрубок подрешетного материала 4, а в частицы большего размера, пройдя по ситу 5, выводятся через выходной патрубок надрешетного материала 3.
Размеры, упругость и другие параметры элементов 14 выбираются таким образом, чтобы передача ударных ускорений в виде многочастотной вибрации к ситу 5, обеспечивая вибрационное ожижение, сегрегацию слоя материала и дезинтеграцию агломератов, одновременно предотвращала забивание отверстий сита 5 и уменьшение активной ситовой поверхности.
Многочастотная вибрация сита 5 способствует дезинтеграции комков сепарируемого материала на отдельные частицы, прохождению частиц сепарируемого материла через отверстия просеивающей сетки 12, и предотвращает застревание частиц сыпучего материала в отверстиях просеивающей сетки 12.
Эффективная самоочистка сита 5 позволяет организовать непрерывную работу сепаратора, исключив остановки для очистки сита 5. А благодаря повышению качества сепарации существенно возрастает удельная производительность сепарации на единицу площади ситовой поверхности (увеличивается выход подрешетного материала) и снижается засорение надрешетного материала мелкой фракцией.
Датчики виброскорости 13 служит для настройки с помощью блока управления параметров вибропривода на необходимое виброускорение. Возможность независимого регулирования частоты и/или напряжения электрического тока, подаваемого на каждую пару электромагнитов 8, позволяет, поддерживать необходимую интенсивность воздействия активаторов по всей длине ситовой поверхности, изменяя параметры вибрации конкретного участка сита 5 с учетом его нагрузки (которая, например, всегда больше в зоне поступления сепарируемого материала).