Устройство для разделения на фракции по крупности сыпучих материалов

Полезная модель относится к устройствам, предназначенным для разделения частиц сыпучих материалов по крупности, и может быть использовано в металлургической, обогатительной, строительной и других смежных отраслях промышленности.
Из существующего уровня техники известна конструкция виброгрохота с различными типами решет и сит. Это стандартные проволочные, арфообразные сита, щелевые сита и т.п. (Вайсберг Л.А., Рубисов Д.Г.: Вибрационное грохочение сыпучих материалов. Механобр,1994. - 47 с., Вайсберг Л.А., Картавый А.Н., Коровников А.Н. Просеивающие поверхности грохотов. СПб.: ВСЕГЕИ, 2005. 252 с. ISNB 5-8198-0074-5). Все эти типы имеют один недостаток - необходимость периодической очистки от застрявших частиц. Это или достаточно сложные и не на 100% эффективные технические решения или необходимость регулярного вмешательства в процесс очистки человека. Известны конструкции грохотов с ударными очистительными элементами различной формы такими, как, например, шары (Л.А. Вайсберг и др. «Просеивающие поверхности грохотов», ВСЕГЕИ, СПб., 2005, с. 114 и 116, рис. 2.81а и 2.82), диски и т.п. Принцип действия один - удар по ситу или решету, что приводит к износу и частой замене сит и решет. Кроме того, эффективность очистки ударными методами не является 100%. Известны конструкции щеточных очистителей сит, например, авт.св. СССР № 1787579, В07В 1/52, 15.01.1993 г., но применение щеток для очистки сит от застрявших минеральных частиц с острыми гранями неприемлемо ввиду быстрого износа и разрушения щеток.
Известен ленточный сортировщик SU 1321484 A1 , B07B 1/10, 07.07.87, включающий приводное и натяжное приспособление, огибающее их замкнутое грузонесущее полотно с отверстиями, шарнирно закрепленными Г-образными элементами, установленными с возможностью перекрытия отверстий.
Наиболее близким к заявленному техническому решению является общеизвестная конструкция валкового грохота, который состоит из нескольких параллельных валков, установленных на наклонной раме и вращаемых в направлении движения материала. На валки насажены или отлиты заодно с ними диски. Валки с дисками образуют просеивающую поверхность с отверстиями, форма и размеры которых определяются расстояниями между валками и формой дисков. Рама грохота устанавливается под углом 5-15°. Скорость вращения валков одинакова. Эксцентричность дисков и их разное положение на валу способствуют разрыхлению материала и его продвижению по грохоту.
Недостатками валковых грохотов является большая масса, сложность конструкции, большой расход электроэнергии, сложность технического обслуживания. «Новый справочник химика и технолога. Процессы и аппараты химических технологий ч. 2» Под ред. д.т.н., проф. Островского Г.М. | - СПб. НПО «Профессионал», 2006 г ISBN 5-91259-003-8. Просеивающая поверхность валкового грохота является максимально схожей с заявляемой конструкцией.
Задачей, на решение которой направлена заявляемая полезная модель, является создание устройства для разделения сыпучих продуктов при работе в условия экстремально высоких или низких температур, экстремального давления, агрессивной газовой среды или радиоактивности, а также комплекса указанных факторов, когда доступ человека к оборудованию невозможен.
Данная задача решается за счет того, что заявленное устройство включает в себя бесконечную транспортерную ленту, комплект калиброванных (одинаковых) по размеру шаров , двигатель привода, вибратор, механизм регулировки угла наклона, несущую раму, отличающееся тем, что устройство для разделения сыпучих частиц по фракциям крупности выполнено в виде многозвенной бесконечной транспортерной ленты, имеющей поперечные перемычки с установленными на них шарами, позволяющими проваливаться в зазор между шарами частицам более мелкой фракции, а более крупным частицам оставаться на поверхности, при этом очистка от застрявших между шарами частиц происходит при сбросе шаров и непровалившейся фракции в желоб для отделения шаров от сыпучей массы с последующей подачей шаров к началу транспортерной ленты и загрузке на очередной поднимающийся ряд.
Бесконечная транспортерная лента сита может быть установлена как горизонтально, так и под углом до 40° в вертикальной плоскости для обеспечения оптимального режима просеивания в зависимости от свойств исходной смеси.
Техническим результатом, обеспечиваемым приведенной совокупностью признаков, является исключение из конструкции устройств и приспособлений очистки сита от застрявших частиц, повышение надежности работы устройства ввиду малой чувствительности элементов сита к износу и возможность сортировки сыпучих материалов в автоматическом режиме без участия оператора-человека, сортировке дробленых минералов, имеющих частицы с острыми гранями и высоким процентом застревания в обычном сите.
Сущность полезной модели поясняется чертежами, на которых изображено:
на фиг. 1 - Устройство для разделения на фракции по крупности сыпучих материалов (фронтальный вид);
на фиг. 2 - Устройство для разделения на фракции по крупности сыпучих материалов (вид сбоку);
на фиг. 3 - Устройство для разделения на фракции по крупности сыпучих материалов (изометрическая проекция);
на фиг. 4 - Рабочий зазор. Примыкание соседних шаров;
на фиг. 5 - Рабочая поверхность сита.
Лента сита представляет собой сборку из двух металлических цепей (1) с поперечными шпильками (2) и со свободно лежащими на них металлическими шарами (3). Шары размещены рядами. Зазор между тремя соседними шарами является действующим элементом сита, позволяющим частицам с меньшим размером проваливаться сквозь ленту сита и уходить из процесса в приемный бункер (4). Частицы большего размера не проходят в зазор между шарами, застрявшие в зазорах частицы тоже остаются на поверхности ленты и вместе с шарами сбрасываются в конце рабочего участка в разделительный желоб (5). Цепи (1) надеты на две пары звездочек: ведомая пара (6) на общей оси - нижняя и ведущая пара (7) на общей оси - верхняя. Непрерывная лента сита движется за счет привода от электродвигателя (8).
Для предотвращения провисания ленты под верхним рабочим участком ленты возможна установка продольных направляющих. Наклон устройства в вертикальной плоскости до 40° достигается подъемом-опусканием рамы (9) регулировочными винтами (10). Угол подъема рабочей поверхности выбирается исходя из состава разделяемой смеси и режима вибрации, а также скорости движения ленты. Вибратор (11) установлен на раме устройства.
Работает устройство следующим образом: исходный сыпучий материал подается сверху. В зазоры между шарами проваливаются частицы размером меньше, чем размер зазора и выводятся из процесса в бункер (4), а все непрошедшие частицы перемещаются вместе с транспортерной лентой. Часть частиц застревает в зазорах между шарами, снижая эффективность процесса сортировки, но постоянное перемещение транспортерной ленты выводит засоренные зазоры на звездочки и на повороте происходит сброс очередного ряда шаров вместе с непрошедшей фракцией в разделительный желоб (5). Желоб собран из прутка круглого сечения и имеет ячейки размером меньше, чем диаметр шара. Сыпучий материал проваливается, а шары по желобу скатываются вниз к ведомым звездочкам и заполняют очередной поднимающийся вакантный ряд транспортерной ленты. Скорость движения ленты и общее количество шаров подбирается так, чтобы всегда сохранялась очередь из шаров на загрузку. После заполнения очередного ряда в желобе должно оставаться количество шаров на половину ряда.
Полезная модель относится к устройствам, предназначенным для разделения частиц сыпучих материалов по крупности и может быть использовано в металлургической, обогатительной, строительной и других смежных отраслях промышленности при работе в условия экстремально высоких или низких температур, экстремального давления, агрессивной газовой среды или радиоактивности, когда доступ человека к оборудованию невозможен. Устройство относится к грохотам с ситами, имеющими раскрываемый зазор, т.е. имеющими возможность многократно увеличивать размеры активного зазора после прохождения рабочего участка.