РОТАЦИОННО-РЕВОЛЬВЕРНЫЙ СОРТИРОВОЧНЫЙ УЗЕЛ

Полезная модель относится к области разделения сыпучих материалов по крупности составляющих компонентов и может найти применение в коммунальном хозяйстве для сортировки твердых бытовых отходов (ТБО) по фракциям, а также в сельском хозяйстве, в пищевой, горнорудной, металлургической и строительной отраслях промышленности.
В настоящее время во многих отраслях промышленности и сельского хозяйства часто возникает потребность в разделении различных сыпучих материалов (продуктов) по фракциям, т.е. по крупности составляющих компонентов. Известные устройства - сепараторы, позволяют, в некоторой мере, добиться желаемого результата, однако, основным недостатком известных устройств является низкая эффективность процесса сепарации из-за забиваемости перфораций проходовыми частицами. Помимо этого, они являются очень громоздкими и трудны в техническом обслуживании
Так, например, из уровня техники известен сортировочный узел, содержащий конвейеры, установленные один внутри другого и выполненные в виде перфорированных, бесконечных, вращающихся лент, установленных на барабанах, загрузочный бункер и приемники продуктов разделения (a.c.CCCP N 136266, В07В 7/12, БИ N 5, 1961).
Недостатком известного сортировочного узла является низкая эффективность процесса сепарации из-за неполного просеивания через
перфорации лент. Это обусловлено забиваемостью перфорации лент и недостаточной активностью рабочих поверхностей лент.
Также из уровня техники известен сортировочный узел, содержащий корпус, приемное устройство, разделяющую поверхность, образованную стержнями и приемники продуктов разделения. Разделяющая поверхность имеет форму усеченного конуса и образована стержнями или профилированными уголками, которые одним своим концом шарнирно соединены с втулкой, а другим контактируют с направляющими, установленными с определенным шагом на шкиве. Втулка и шкив посажены на вертикально закрепленный вал с возможностью изменения своего положения вдоль него, а шкив соединен с втулкой и корпусом посредством упругих элементов. Исходное верхнее положение втулки на валу определяют регулирующей гайкой (см. RU 2165802 С1 от 27.04.2001, В07В 1/06).
Недостатком известного устройства является трудоемкость изготовления и наладки оборудования, большие массогабаритные показатели, не очень точное разделение фракций по размерам составляющих частиц, забиваемость сепарационных отверстий и не очень высокая скорость сепарации.
Наиболее близким устройством по выполняемой функции и достигаемому результату к заявляемому техническому решению по совокупности признаков является сортировочный узел для сортировки сыпучих материалов по размерам частиц в горизонтальном вращающемся цилиндрическом решете с системой неподвижно установленных внутри цилиндра лопаток, обеспечивающих устойчивый водопадный режим
движения сыпучей среды с отрывом для сегрегации частиц по размеру и раздельный отвод частиц. При этом раздельный отвод мелких и средних частиц производят через соответствующие отверстия цилиндрического решета, а крупных частиц - сходом с поверхности решета. Заданную толщину слоя сыпучей среды в зоне загрузки цилиндрического решета устанавливают перемещением нижнего конца загрузочно-телескопической трубы по высоте и поддерживают автоматически клапаном-копиром, скользящим по поверхности слоя сыпучей среды, периодически открывающим и закрывающим выпускное отверстие загрузочно-телескопической трубы (RU 2232650 С2 от 20.07.2004).
Недостатком известного устройства является низкая эффективность процесса сепарации из-за неполного просеивания и не очень точное разделение фракций по размерам составляющих частиц, трудоемкость изготовления и наладки оборудования, большие массогабаритные показатели.
Целью настоящей полезной модели является создание простого, надежного сортировочного узла, лишенного вышеперечисленных недостатков, обеспечение возможности сепарации более широкого перечня продуктов.
Технический результат, достигаемый при реализации предлагаемой полезной модели, заключается в повышении производительности сортировочного узла, в том числе за счет упрощения прочистки сепарационных отверстий, уменьшения массогабаритных показателей,
обеспечения многократности сортировки и повышения ее качества и эффективности.
Указанный технический результат достигается за счет того, что ротационно-револьверный узел содержит размещенный над сортировочным столом сепаратор. Новым является то, что сепаратор имеет форму тела вращения, установленного с возможностью одновременного вращения вокруг вертикальной и горизонтальной осей, а также совершения колебательных движений. В стенках сепаратора выполнены сепарационные отверстия для прохода фракций сепарируемого материала, при этом сепаратор оснащен загрузочно-разгрузочным или загрузочным и разгрузочным отверстиями. Сортировочный стол выполнен многоуровневым. Нижний уровень сортировочного стола предназначен для фракций материала, отсепарированных через сепарационные отверстия в стенках сепаратора, а верхний уровень выполнен с возможностью вращения и предназначен для неотсепарированных фракций материала, разгружаемых на него через загрузочно-разгрузочное или разгрузочное отверстие сепаратора. Верхний уровень сортировочного стола может быть расположен наклонно или горизонтально. По периметру верхнего уровня сортировочного стола могут быть предусмотрены рабочие места для операторов-сортировщиков, имеющих возможность разделения неотсепарированного материала по фракциям и заполнения ими накопительно-разгрузочных бункеров, также размещенных по периметру многоступенчатого верхнего уровня сортировочного стола. Каждый уровень сортировочного стола может быть
оснащен виброприводом. В нижнем уровне сортировочного стола может быть предусмотрен шибер для его разгрузки, или нижний уровень сортировочного стола может быть выполнен в виде бункера, в боковых стенках которого предусмотрено, по меньшей мере, одно разгрузочное окно, через которое происходит разгрузка нижнего уровня во время его вращения за счет центробежных сил. Каждый уровень сортировочного стола может быть предназначен для отдельной фракции сепарируемого материала и каждый накопительно-разгрузочный бункер может быть предназначен для отдельной фракции сепарируемого материала. Сепаратор может иметь форму цилиндра или конуса или усеченного конуса или шара и может быть оснащен виброприводом.
Выполнение сепаратора ротационно-револьверного сортировочного узла в форме тела вращения (например, в форме цилиндра, конуса, усеченного конуса, шара и т.д.) позволяет значительно повысить производительность сортировочного узла за счет обеспечения сепарации разнообразных материалов, сильно различающихся по своему фракционному составу. Простота конструкционного исполнения повышает надежность и производительность сортировочного узла, исключает поломки и простои, позволяет обеспечить удобное и безопасное техническое обслуживание. Оснащение сортировочного узла виброприводом и обеспечение возможности колебания и вращения по часовой и против часовой стрелки вокруг вертикальной и горизонтальной осей позволяет снизить забиваемость сепарационных отверстий. Предлагаемая компоновочная схема ведет к
уменьшению массогабаритных показателей конструкции в целом. Выполнение сортировочного стола вращающимся и многоуровневым позволяет обеспечить многократность сортировки и повысить ее качество и эффективность. Все вышесказанное непосредственным образом позволяет повысить производительность сортировочного узла.
Далее полезная модель поясняется конкретным примером реализации, где сортировочный узел предназначен для сортировки твердых бытовых отходов. Данный пример реализации не является единственно возможными, но наглядно демонстрируют возможность достижения приведенной совокупностью признаков требуемого технического результата.
На графических материалах схематично представлено:
фиг.1 - общий вид ротационно-револьверного сортировочного узла, где корпус имеет форму цилиндра,
фиг.2 - общий вид ротационно-револьверного сортировочного узла, где корпус имеет форму усеченного конуса, а верхний уровень сортировочного стола выполнен многоступенчатым.
Ротационно-револьверный сортировочный узел состоит из двух основных частей - сепаратора и сортировочного стола.
Сепаратор 1 имеет форму тела вращения, например, форму цилиндра, конуса, усеченного конуса, шара и т.д. Такая форма не является единственно возможной и легко выбирается в зависимости от условий эксплуатации и состава сепарируемого материала.
Для облегчения разгрузки сепаратора 1 может быть предусмотрено разгрузочное отверстие, закрываемое крышкой 2 вручную или автоматически.
Для облегчения загрузки предназначенного для сепарации материала сепаратор 1 может иметь загрузочное отверстие с горловиной 3, выполненной конусообразной, расширяющейся наружу.
В некоторых случаях, в зависимости от условий эксплуатации и состава сепарируемого материала, может оказаться целесообразным выполнение одного загрузочно-разгрузочного отверстия.
Сепаратор 1 оснащен виброприводом. Помимо этого, сепаратор 1 выполнен с возможностью одновременного вращения вокруг вертикальной и горизонтальной осей. Вращение вокруг каждой из осей может осуществляться как по часовой, так и против часовой стрелки. Также сепаратор 1 имеет возможность совершения колебательных движений.
Вибропривод и привод вращения сепаратора 1 могут быть выполнены любой известной конструкции, что очевидно для специалиста и не является предметом данной заявки.
Сепаратор 1 служит для загрузки предназначенного для сепарации материала и отделения от него мелких фракций.
В сепараторе 1 выполнены сепарационные отверстия 4 для отделения мелких фракций сепарируемого материала.
В зависимости от условий эксплуатации и качественного состава сепарируемого материала сепарационные отверстия 4 могут выполняться различной конфигурации и иметь различное проходное сечение.
Сортировочный стол предназначен для окончательного разделения сортируемого материала по фракциям и распределения фракций по накопительно-загрузочным бункерам.
Сортировочный стол выполнен многоуровневым.
Нижний уровень 5 сортировочного стола предназначен для мелких фракций материала, отсепарированных через сепарационные отверстия 4.
Сепаратор 1 расположен над сортировочным столом таким образом, что все мелкие фракции, проходящие через сепарационные отверстия 4, попадают на нижний уровень 5 сортировочного стола.
Для более равномерного распределения мелких фракций на нижнем уровне 5, он может иметь вибропривод.
Может быть, также, предусмотрена возможность вращения нижнего уровня 5, что, в некоторых случаях, облегчает его разгрузку.
Для разгрузки нижнего уровня 5 в его нижней части может быть предусмотрен управляемый шибер или в его боковой части может быть предусмотрено окно, через которое осуществляется разгрузка мелких фракций за счет центробежных сил, возникающих при вращении нижнего уровня 5.
В зависимости от условий эксплуатации и состава сепарируемого материала нижний уровень 5 сортировочного стола может быть выполнен в
виде бункера, в боковых стенках которого предусмотрено, по меньшей мере, одно разгрузочное окно, через которое происходит разгрузка нижнего уровня 5 во время его вращения за счет центробежных сил.
После разгрузки нижнего уровня 5 сортировочного стола отсепарированные мелкие фракции поступают в накопительно-загрузочные бункеры или напрямую, или с помощью, например, ленточных транспортеров (на графических материалах не показано).
Верхний уровень 6 сортировочного стола выполнен с возможностью вращения и предназначен для неотсепарированных фракций материала, разгружаемых на него через загрузочно-разгрузочное или разгрузочное отверстие сепаратора 1.
Открытие указанного отверстия происходит таким образом, что все неразделенные фракции сортируемого материала, которые не прошли через сепарационные отверстия 4 в силу своих габаритных размеров, попадают только на верхний уровень 6.
В некоторых случаях может оказаться целесообразным выполнение верхнего уровня 6 многоступенчатым, где каждая ступень предназначена для определенной фракции сепарируемого материала. Дополнительно каждая ступень может иметь независимый привод вращения.
По периметру верхнего уровня 6 сортировочного стола предусмотрены рабочие места (не показано) для операторов-сортировщиков, рядом с которыми, также по периметру верхнего уровня 6, размещены накопительно-загрузочные
бункеры (не показано), каждый из которых предназначен для определенной фракции сепарируемого материала.
Окончательная сепарация и распределение по накопительно-загрузочным бункерам и/или по ступеням верхнего уровня 6 сортировочного стола крупных фракций происходит на верхнем уровне 6.
В зависимости от условий эксплуатации и состава сепарируемого материала верхний уровень 6 сортировочного стола может быть расположен наклонно или горизонтально.
Предлагаемый ротационно-револьверный сортировочный узел работает следующим образом.
Материал, предназначенный для сепарации, например, твердые бытовые отходы, подается в сепаратор 1, который вибрируя и вращаясь вокруг двух взаимно перпендикулярных осей или совершая колебательно-вращательные движения, перемешивает находящийся внутри него материал, совершая сепарацию мелких фракций, поступающих через сепарационные отверстия 4 в нижний уровень 5 сортировочного стола. После отделения всех мелких фракций сепаратор 1 прекращает движение. Открывается загрузочно-разгрузочное или разгрузочное отверстие и происходит перемещение неотсепарированных крупных фракций на верхний уровень 6 рабочего стола.
По мере заполнения нижнего уровня 5 происходит его разгрузка в накопительно-разгрузочный бункер. Это может быть осуществлено открытием шибера, предусмотренного в донной части нижнего уровня 5. Может быть предусмотрен и такой вариант: в боковой части нижнего уровня
5 открывается окно и, за счет возникающих при вращении центробежных сил, накопленный материал через упомянутое окно выводится, например, на ленточный транспортер и, далее, в накопительно-разгрузочный бункер.
Неотсепарированные крупные фракции, поступившие из сепаратора 1 на вращающийся верхний уровень 6 рабочего стола сортируются операторами-сортировщиками по накопительно-разгрузочным бункерам.
По мере заполнения накопительно-разгрузочных бункеров происходит их замена или опорожнение с последующим направлением разделенных фракций на дальнейшую переработку.
Неотсепарированные крупные фракции, поступившие из сепаратора 1 на вращающийся верхний уровень 6 рабочего стола могут быть отсортированы операторами-сортировщиками и другим образом: каждая из отсортированных фракций распределяется по ступеням верхнего уровня сортировочного стола, откуда поступает, например, на переработку.
Может быть предусмотрен вариант, объединяющий сортировку фракций как по ступеням верхнего уровня сортировочного стола, так и по накопительно-разгрузочным бункерам.
Таким образом, предлагаемый ротационно-револьверный сортировочный узел представляет собой простое и надежное устройство, легкое в обслуживании и наладке, позволяющее быстро и качественно производить сепарацию практически любых материалов и имеющее улучшенные массогабаритные и технико-экономические показатели по сравнению с аналогами.