Электростатический сепаратор
ELECTROSTATIC SEPARATOR

Изобретение относится к области разделения тонкодисперсных сыпучих материалов путем электростатической сепарации и может быть использовано как для обогащения полезных ископаемых в горной промышленности, так и в других областях.
Известен «Универсальный коронный электросепаратор», содержащий загрузочный бункер, источник высокого напряжения, электродвигатель, коронирующий и полупроводящий заземленный осадительный электроды, классификатор, причем осадительный электрод выполнен в виде транспортерной ленты из электропроводящего материала, способного менять собственное электрическое сопротивление под воздействием оптического излучения, отличающийся тем, что устройство дополнительно содержит последовательно установленные ИК-нагреватель, выполненный с возможностью изменения зоны нагрева, устройство забора воздуха, устройство нижнего поддува, размещенное под транспортерной лентой, оптический облучатель, при этом транспортерная лента выполнена перфорированной с канавками.
Патент РФ на изобретение №2569392, МКИ: В03С 7/02; д. публ. 27.11.2015 г.
Известен «Электростатический сепаратор» содержащий верхний и нижний рабочие электроды, загрузочное и разгрузочное устройства и привод, при этом привод соединен с нижним электродом, который имеет форму кольца, отличающийся тем, что он снабжен очистным устройством, установленным на нижнем электроде, верхний электрод выполнен в виде сектора, заизолированного с боковых сторон и расположенного над нижним электродом с противоположной по отношению к очистному устройству стороны, а разгрузочное устройство выполнено в виде приемных бункеров, расположенных под нижним электродом, при этом один из них установлен со стороны верхнего электрода, а другой - со стороны очистного устройства.
Патент РФ на изобретение №2338597, МКИ: В03С 7/02; д. публ. 20.11.2008 г.
Известен «Электростатический сепаратор», снабжен дополнительными коронирующим электродом, установленным над заземленным вращающимся диском между основным потенциальным электродом и питателем, и диэлектрическим вращающимся диском, установленным под основным высоковольтным электродом с зазором относительно последнего, причем ось вращения диэлектрического диска смещена относительно оси вращения заземленного диска на величину не менее протяженности высоковольтного электрода, который установлен над частью заземленного диска. Сепаратор снабжен диэлектрическим экраном, установленным со стороны питателя с охватом высоковольтного электрода. Последний может быть наклонен относительно заземленного диска с уменьшением межэлектродного расстояния к оси вращения заземленного диска.
Патент РФ на изобретение №2067888, МКИ: В03С 7/02; д. публ. 20.11.2008 г.
Известен «Коронный электросепаратор», содержащий загрузочный бункер, источник высокого напряжения, электродвигатель, коронирующий и полупроводящий заземленный осадительный электроды, отличающийся тем, что устройство дополнительно содержит оптический облучатель, установленный над полупроводящим заземленным осадительным электродом, выполненным в виде барабана из электропроводящего материала, способного менять собственное электрическое сопротивление под воздействием оптического излучения.
Патент РФ на ПМ №139076, МКИ: В03С 7/02; д. публ. 10.04.2014 г.
Наиболее близким к заявленному техническому решению является «Электростатический сепаратор», имеющий в своем составе загрузочный бункер, закрепленный на корпусе, внутри которого установлен заземленный металлический барабан, покрытый слоем диэлектрического материала, снабженный щеткой для очистки барабана от осевших частиц и снабженный приводом, обеспечивающим вращение барабана вокруг горизонтальной оси, также в корпусе установлен высоковольтный отклоняющий электрод и размещенные в нижней части приемник проводящей фракции и приемник непроводящей фракции, отличающийся тем, что в корпусе дополнительно установлен снабженный виброприводом вибропитатель, размещенный таким образом, что его разгрузочный торец расположен над барабаном, над вибропитателем установлен высоковольтный электрод предварительной зарядки, оба высоковольтных электрода подсоединены к источнику питания, электростатический сепаратор дополнительно снабжен системой управления, соединенной с источником питания, а также с виброприводом с возможностью обеспечения работы вибропитателя в режиме псевдоожижения.
Патент РФ на ПМ №188448, МКИ: В03С 7/02; д. публ. 15.04.2019 г.
К техническому результату относится повышение эффективности разделения тонкодисперсного материала на проводящую и непроводящую фракции путем использования в конструкции загрузочного бункера нагревательных элементов и шибера, с узлом регулирования размера выходного отверстия из бункера, а также за счет использования над вибролотком блока ламп инфракрасного излучения, установки в месте схода продукта с вибропитателя на осадительный барабан защитного кожуха и расположения внутри осадительного барабана электрического нагревателя.
Технический результат достигается за счет того, что в «Электростатическом сепараторе» снабжен загрузочным бункером, закрепленным на корпусе, внутри которого установлен заземленный осадительный барабан, снабженный приводом, обеспечивающим вращение барабана вокруг горизонтальной оси, и щеткой для очистки барабана от осевших частиц непроводящей фракции. В корпусе установлены два высоковольтных электрода, коронирующий и осадительный. Причем высоковольтный осадительный электрод размещен с помощью держателя на дугообразной направляющей, закрепленной на корпусе электросепаратора. В свою очередь, корпус устройства снабжен вибропитателем с виброприводом. При этом разгрузочный торец вибропитателя расположен над осадительный барабаном. В нижней части корпуса размещены приемники проводящей и непроводящей фракций и промпродукта. При этом загрузочный бункер снабжен нагревательными элементами, служащими для поддержания Температуры подаваемого продукта, а также шибером, с узлом регулирования размера выходного отверстия из бункера. Кроме того над вибропитателем, выполненным в виде вибролотка установлен блок ламп инфракрасного излучения, дополнительно нагревающих продукт на вибролотке. Высоковольтный коронирующий электрод также расположен с помощью своего держателя на дугообразной направляющей, а перед ним на выходе вибролотка установлен защитный кожух, предотвращающий зарядку продукта ионами, созданными коронирующим электродом. Кроме того, внутри осадительного барабана расположен электрический нагреватель. Щетка для очистки барабана от непроводящей фракции, для осуществления вращения, снабжена приводом, который связан с приводом осадительного барабана. В свою очередь приемники проводящей и непроводящей фракций и промпродукта, снабжены делителями стреловидной формы, выполненных с возможностью поворота вокруг своей оси.
Электростатический сепаратор поясняется чертежом-схемой на Фиг. 1. Фиг 1 - Электростатический сепаратор (общая схема).
Электростатический сепаратор, согласно фиг. 1 имеет в своем составе загрузочный бункер 1, в котором установлены нагревательные элементы для поддержания температуры продукта 2, и шибер 3 с узлом 4 регулирования размера выходного отверстия из бункера. Корпус электросепаратора снабжен также вибролотком 5, снабженным виброприводом 6, над вибролотком 5, установлен блок ламп инфракрасного излучения 7. На выходе из вибролотка 5 установлен защитный кожух 8, предотвращающий продукт от заряда ионов, движущихся от коронирующего электрода 9. На корпусе устройства закреплена направляющая 10, имеющая дугообразную форму, на ней размещены держатели: держатель 11 коронирующего электрода 9 и держатель 12 осадительного электрода 13. Под разгрузочным торцом вибропитателя 5 на горизонтально ориентированной оси установлен осадительный барабан 14, снабженный приводом, обеспечивающим его вращение вокруг горизонтальной оси, и расположенным внутри электрическим обогревателем 15, снаружи барабана установлена также на горизонтальной оси щетка 16, привод которой связан с приводом осадительного барабана 14, щетка предназначена для очистки осевших на барабан 14 частиц непроводящей фракции. В нижней части корпуса размещены приемники проводящей, непроводящей фракций и промпродукта, которые снабжены делителями 17 стреловидной формы, имеющие возможность поворота вокруг своей оси.
Устройство работает следующим образом.
Продукт подается в загрузочный бункер 1, в котором установлены нагревательные элементы для поддержания температуры продукта 2, и шибер 3, который снабжен узлом 4, регулирующим размер выходного отверстия из бункера. Затем продукт поступает на вибролоток 5, имеющий вибропривод 6, где под действием вибраций продукт распределяется и транспортируется к месту сепарации. Над вибролотком 5 установлен блок ламп инфракрасного излучения 7, дополнительно нагревающих продукт. На выходе из вибролотка 5 установлен защитный кожух 8, предотвращающий зарядку продукта от ионов, движущихся от коронирующего электрода 9.
При транспортировании, частицы материала получают дополнительный заряд от коронирующего электрода 9 и, далее, поступают в зону разделения, расположенную между осадительным барабаном 14 и осадительным электродом 13. Разделение частиц на проводящую и непроводящую фракции происходит под воздействием электростатических сил и сил центростремительных осадительного барабана 14. Осадительный барабан 14 снабжен внутри электрическим обогревателем 15, при этом частицы непроводников отдают заряд осадительному барабану 14 медленно, а проводящие частицы отдают достаточно быстро под действием силы тяжести, центростремительной силы и под действием заряда от осадительного электрода 13, установленного на держателе 12, меняют траекторию движения и разгружаются в выходы, разделяемые делителями 17. Продукт, оставшийся на осадительном барабане 14 очищается щеткой 16, имеющей привод от привода барабана 14.
Предлагаемый в качестве изобретения Электростатический сепаратор позволяет повысить эффективность разделения тонкодисперсного материала на проводящую и непроводящую фракции счет того, что поддерживается постоянный уровень подачи продукта на вибропитатель, при этом подаваемый продукт сохраняет свои свойства: температуру и влажность, за счет установленных обогревателей и блока инфракрасных ламп, движется по вибролотку равномерно и при попадании на осадительный барабан сходит ровным слоем без зависаний.