УСТАНОВКА ПНЕВМОВАКУУМНОЙ СЕПАРАЦИИ СЫПУЧИХ МАТЕРИАЛОВ
PNEUMATIC VACUUM SEPARATOR OF LOOSE MATERIALS

Изобретение относится к угольной, горнорудной, строительной, химической, пищевой, сельскохозяйственной и металлургической промышленностям и может быть использовано для предварительного и финишного обогащения угля, руд черных, цветных, редких и благородных металлов, металлургических шлаков, нерудных материалов, разделения пищевых продуктов, промышленных и бытовых отходов и т.д.
В установке осуществляется разделение в восходящем всасывающем воздушном потоке сыпучих материалов, предварительно отклассифицированных, с определенным шагом по крупности, сориентированных их миделевыми сечениями относительно направления действия этого потока.
Известна установка для разделения материалов, имеющих различную плотность (см. заявку Франции №2326989, опубл. 06.10.1975 г.), содержащая разделительную камеру с питателем на входе, каскад наклонных поверхностей, в зазоры между которыми снизу подается сжатый воздух, а из верхней части разделительной камеры отсасывается воздух вместе с мелкими частицами материала.
Установка имеет ряд существенных недостатков. Направление движения сортирующего воздуха снизу вверх через весь слой материала, особенно при высоких удельных (более 1500 кг/м) затратах, требует огромных расходов воздуха при значительном давлении. Взаимная экранировка кусков материала не позволяет получить хорошую эффективность процесса и разделить материал с четкой градацией по крупности. Установка предназначена в основном для обеспыливания.
Известна установка пневматической сепарации, содержащая загрузочный бункер, питатель, воздухопроницаемую ленту конвейера, расположенные над лентой конвейера сопла, настроенные на сепарацию исходного материала на продукты определенной плотности, осадительные камеры, а также устройство для создания разреженного воздуха в соплах. Установка содержит также циклоны и фильтр, а сопла расположены на различной высоте по отношению к ленте конвейера. Устройство для создания разреженного воздуха представляет собой вентиляционную установку (патент на изобретение РФ №2282503, 27.08.2006).
Недостатком этого изобретения является отсутствие регулирования технологических параметров процесса сепарации путем регулирования параметров устройств, создающих разрежение.
Наиболее близким техническим решением является установка пневматической сепарации, содержащая загрузочный бункер, питатель, воздухопроницаемую ленту конвейера, расположенные над лентой конвейера сопла, настроенные на сепарацию исходного материала на продукты определенной плотности, осадительные камеры, систему пылеулавливания, а также устройства для создания разреженного воздуха в соплах, питатель выполнен с возможностью обеспечения равномерной подачи исходного материала на ленту конвейера, все сопла расположены на одинаковом расстоянии от ленты конвейера, обеспечивающем беспрепятственное прохождение сепарируемых продуктов, сопла расположены вдоль воздухопроницаемой ленты конвейера на расстоянии, исключающем воздействие воздушных потоков от соседних сопел на процесс сепарации, и установлены с возможностью перемещения всех сопел в вертикальном направлении, коллектор каждого сопла с одной стороны имеет глухую стенку, а с другой стороны он соединен с осадительной камерой, которая через систему пылеулавливания соединена с устройством для создания разрежения воздуха в соплах. Многозвенная формула полезной модели содержит 12 зависимых пунктов (Патент на полезную модель РФ №78703, 2006).
Недостатком данной установки является налипание мелкодисперсных частиц на стенках сопла, горизонтальных трубопроводах, стенках круглых осадительных камер, что к конечном итоге приводит к изменению размеров поперечных сечений и изменению основных технологических параметров сепарации, приводящих к снижению эффективности и потерям при обогащении. В конструкции установки отсутствуют устройства, изменяющие высоту расположения сопла над сеткой, что делает невозможным процесс четкого деления материала по плотности, так при фиксированном положении среза сопла над сеткой материал разной крупности неравномерно подвергается воздействию воздушной струи. В конструкции установки не предусмотрена возможность отделения материала пластинчатой формы, что оказывает существенное влияние на качество получаемых продуктов.
Задачей предлагаемого изобретения является повышение качества получаемых при сепарации продуктов, повышение производительности единичного агрегата, повышение эксплуатационной и технологической надежности.
Поставленная задача решается тем, что установка пневмовакуумной сепарации сыпучих материалов, содержащая загрузочный бункер, питатель-отделитель, сетчатый конвейер, устройство для обдува сетки конвейера сжатым воздухом, транспортирующие сопла, выполненные воедино с осадительными бункерами и расположенные над сеткой конвейера, нагнетающие сопла, расположенные под сеткой конвейера в одной плоскости с транспортирующими соплами и одновременно настроенные на сепарацию исходного материала на продукты определенной плотности, системы аспирации (циклоны), а также устройства для создания восходящих всасывающих воздушных потоков в транспортирующих соплах и нагнетающих воздушных потоков в нагнетающих соплах, причем питатель-отделитель выполнен в виде ребристой поверхности с продольными щелями для удаления части сыпучей смеси, имеющей форму пластин, и обеспечения равномерной подачи остальной части сыпучей смеси на ленту конвейера, очистка которой обеспечивается устройством для обдува сетки конвейера сжатым воздухом, все транспортирующие сопла расположены на разном расстоянии от сетки конвейера, обеспечивающем разделение остальной части сыпучей смеси по заданным плотностям, все нагнетающие сопла расположены под транспортирующими соплами на разном расстоянии от сетки конвейера, транспортирующие сопла и нагнетающие сопла расположены вдоль сетки конвейера с возможностью перемещения в вертикальном направлении, нагнетающие сопла напрямую соединяются с устройствами для создания нагнетающего потока воздуха различной скорости и силы, транспортирующие сопла, выполненные воедино с осадительными бункерами, через системы аспирации (циклоны) соединяются с устройствами для создания разрежения воздуха, обеспечивающими создание определенной скорости и подъемной силы воздушного потока.
Питатель-отделитель может включать раму и лоток с изменяемым углом наклона.
Питатель-отделитель может включать раму, лоток, подвешенный на виброопорах, и вибратор, выполненный в виде электродвигателя с установленным на валу последнего дисбалансом.
Рабочий орган устройства для обдува сетки конвейера сжатым воздухом может быть выполнен в виде сопла с продольной щелью, по ширине равной ширине ленты сетчатого конвейера.
Сущность изобретения поясняется чертежами, где на фиг.1 изображен общий вид предложенной установки; на фиг.2 - узел установки для придания ориентации частицам.
Установка пневмовакуумной сепарации содержит бункер 1, питатель 2, снабженный отделителем, сетчатый конвейер 3, выполненные с осадительными бункерами транспортирующие сопла 4, каждое из которых представляет собой приспособление или деталь, предназначенную для создания направленной струи газа и ускорения, находящихся под давлением, в среду с меньшим давлением, и представляет собой прямоугольный патрубок (параллелепипед), один конец которого присоединен к объему, в котором создается разрежение, а в другой втекает струя воздуха из атмосферы, циклоны 5, дымососы 6, нагнетающие сопла 7, вентиляторы 8, выгружатели 9, отводящие конвейеры 10.
После накопления предварительно отклассифицированного по крупности исходного материала в бункере 1, что обеспечивает бесперебойную и равномерную подачу, материал (смесь) поступает на питатель 2, снабженный отделителем.
Рабочая поверхность вибрационного питателя-отделителя состоит из набора пластин, определенное расстояние между которыми обеспечивает просыпание материала пластинчатой формы и равномерное распределение материала округлой формы по высоте и ширине по поверхности сетчатого конвейера 3, проходные сечения ячеек которого препятствуют просыпанию материала и обеспечивают достаточную воздухопроницаемость. При движении ленты сетчатого конвейера, материал попадает под воздействие нагнетающего потока, образованного нагнетающим соплом 7. Воздействуя на частицы материала снизу, сквозь полотно сетчатого конвейера, воздушный поток ориентирует частицы, не отрывая их от поверхности сетчатого конвейера, придавая им наиболее благоприятную ориентацию для эффективного разделения по плотности, центр тяжести частиц занимает крайнюю нижнюю точку, что обеспечивает постоянство миделевого сечения частицы. При дальнейшем движении ленты частицы попадают под воздействие всасывающего восходящего потока, образованного транспортирующими соплами 4. Частицы меньшей массы затягиваются потоком во внутрь транспортирующего сопла 4, после соударения с отбойником, установленным внутри транспортирующего сопла (камеры) 4, материал попадает в зону выгрузки, из которой выгружается на отводящий конвейер 10 выгружателем 9. Пыль, образованная при сепарации и соударении, улавливается циклонами 5. Материал, оставшийся на ленте сетчатого конвейера, после прохождения первой зоны сепарации, поступает в следующую зону, настроенную на выделение продуктов другой плотности, или выводится из процесса.
Настройка каждого из транспортирующих сопел на определенную плотность и эффективность разделения обеспечиваются за счет изменения расстояния от поверхности сетки до входа в транспортирующее сопло, изменением высоты рабочей зоны траспортирующего сопла (минимальное расстояние определяется максимальной крупностью частиц разделяемого материала), изменением режима работы устройства дымососа, дросселированием воздушного до и (или) после дымососа. Количество зон разделения определяется количеством продуктов различной плотности, которые необходимо получить. Количество получаемых продуктов на одно больше количества зон разделения. Установка проста в эксплуатации, настраивается без остановки процесса, обеспечивает высокоэффективное разделение по плотности продуктов, в том числе и продуктов, имеющих малую разницу по плотности, обеспечивает минимальное взаимозасорение разделяемых продуктов.
При загрузке машины продуктами одной плотности деление происходит по крупности и форме.
Предлагаемое изобретение промышленно применимо, поскольку возможно его применение в технологическом цикле любой отрасли народного хозяйства, в частности при добыче полезных ископаемых, где требуется разделение по плотности сыпучих материалов, предварительно отклассифицированных, с определенным шагом по крупности.