PL45775B1 - - Google Patents

Description

v*KTE#fi ** & *< totki POLSKIEJ RZECZYPOSPOLITEJ LUDOWEJ OPIS PATENTOWY Nr 45775 Zaklady Koksownicze ,,Victoria"*) Walbrzych, Polska KI. 1 a, 29 Sposób sortowania materialu ziarnistego i urzadzenie do stosowania tego sposobu Patent trwa od dnia 7 lutego 1961 r.Przedmiotem wynalazku jest sposób sortowa¬ nia materialów ziarnistych oraz separator slu¬ zacy do sortowania materialu ziarnistego we¬ dlug tego sposobu.Separator taki posiada szczególne znaczenie przy pracy z trudnym do sortowania materia¬ lem wilgotnym, np. w koksownictwie, gdzie wilgotnosc wegla powoduje aglomeracje ziarn.Znane dotychczas urzadzenia do przesiewania oparte sa na zasadzie wykorzystania sily ciez¬ kosci na sitach o okreslonych wymiarach oczek lub na zasadzie wykorzystania sil bezwladnosci w separatorach powietrznych. W pierwszym przypadku, dla uzyskania dokladnych wyiiików sortowania, nalezy dostosowac wielkosc otwo¬ rów sita do rozmiarów ziaren materialu, przy czym nalezy przestrzegac, aby byla odpowied¬ nio cienka warstwa materialu na sicie, a wil¬ gotnosc rozdzielanego materialu nie przekracza¬ la dopuszczalnych granic.Z tych powodów przesiewacze sitowe posia- •*) Wlasciciel patentu oswiadczyl, ze twórca wynalazku jest inz. Maksymilian Sowa. daja mala wydajnosc. Nadmierna wilgotnosc materialu przeznaczonego do przesiewu najbar¬ dziej hamujaco wplywa na szybkosc przesiewa¬ nia, poniewaz oczka sita juz przy dosc niskich zawartosciach wody zatykaja sie.Separatory powietrzne sa jeszcze bardziej czule na wilgotnosc materialu i nadaja sie glównie do sortowania cial lekkich lub frakcji wykazujacych duze róznice ciezarów wlasci¬ wych, np. ziarna i plewy.Waznym problemem jest przesiewanie wegla w przemysle koksowniczym, gdzie na dokladnej separacji ziarn róznej wielkosci i róznych od¬ mian petrograficznych wegli oparta jest nowo¬ czesna technologia otrzymywania koksu. W tym przypadku glówna przeszkode w uzyskaniu po¬ zadanych wyników stanowi stosunkowo duza (8—10%) wilgotnosc wegla i koniecznosc stoso¬ wania malych oczek sit (0—3 mm). Próbowano stosowac sita ogrzewane elektrycznie do tern- peratury 40°C i tak np. przy powierzchni sit okolo 35 m2 wydajnosc wynosi 100—120 t/h* przy zawartosci 8—10% wody w weglu.Wada tego urzadzeni£\jest ogromne zuzycie energii, bardzo duze rojmary i stosunkowo ma¬ la wydajnosc, przy Urm koszty instalacji i eksploatacji takiego srca sa bardzo wysokie.Wymienione powyzej wady usuwa sposób we¬ dlug wynalazku oraz urzadzenie do stosowania tego sposobu.Sppsób sortowania materialów sypkich we¬ dlug! wynalazku polega na wykorzystaniu sily odsrodkowej, powstajacej na skutek szybko ob¬ racajacego sie w plaszczyznie (poziomej wirnika, z którego dostarczany nan material ziarnisty jest wyrzucany na ustawiony wspólsrodkowo do wirnika grzebien rozdzielczy, skladajacy sie z blaszek lub drutów tworzacych szczeliny, przez które przechodza ziarna o srednicach rów¬ nych luib mniejszych od szerokosci tych szcze¬ lin, zas zatrzymuja sie ziarna o srednicach wiekszych.Separator wedlug wynalazku, którego prawi¬ dlowe dzialanie praktycznie jest niezalezne od wilgotnosci sortowanego materialu, uwidocz¬ niono w przykladowym wykonaniu na rysun¬ kach, na których fig. 1 przedstawia pionowy przekrój separatora w przykladowym wykona¬ niu, fig. 2 — widok z góry dwu najwazniejszych elementów separatora: wirnika i wienca grze¬ bienia rozdzielczego z plytek, fig. 3 przedstawia uklad wektorów sil dzialajacych na ziarna prze¬ siewanego materialu, fig. 4 — wycinek przekro¬ ju podluznego separatora o róznych wariantach grzebienia rozdzielczego wykonanego z ply¬ tek, przy czym wariant A przedstawia grzebien rozdzielczy z odbiciem górnym, wariant B — grzebien rozdzielczy z Odbiciem dolnym, wa¬ riant C — urzadzenie o dwu grzebieniach, ulo¬ zonych jeden pod drugim, a wiec urzadzenie o przesiewie powtarzanym, wariant D — urza¬ dzenie o dwu grzebieniach rozdzielczych wspól- sródkowych, dajacych dwa rózne przesiewy oraz wariant E stanowiacy kombinacje wariantów C i D. Fig. 5 przedstawia przekrój podluzny ta¬ kich samych wairiantów co fig. 4 z tym, ze grzebien jest wykonany ze strun.Separator wedlug wynalazku sklada sie z leja nadawczego 1, zawieszonego na srubach regula^ cyjnych 2, pod którym znajduje sie wkuik 4, posiadajacy krótkie lopatki 5, najlepiej z twar¬ dej stali, o ukladzie podobnym do kól lopatko¬ wych turbodmuchaw. Wspólsrodkowo do wirni¬ ka 4 umieszczony jest grzebien rozdzielczy, skladajacy sie z dwóch pierscieni 6' pDlaczo- nych ze soba kablakami 18. Miedzy pierscienia¬ mi 6' naciagniete sa struny V, rozstawione wzgledem siebie w jednakowych odstepach.Przez obnizenie leja nadawczego 1 zmniejsza sie odleglosc miedzy plyta wirnika 4 i dolna kra¬ wedzia leja nadawczego 1, regulujac w tai spo¬ sób ilosc rnaterialu przesiewanego w separato¬ rze na jednostke czasu. Stozek 3 eliminuje mar¬ twa przestrzen wirnika 4. Wirnik 4 jest nape¬ dzany za pomoca walu 9, osadzonego w lozysku oporowym 10 i lozyskach promieniowych 11, umieszczonych w obudowie dolnej 12 i górnej 13. Wal otrzymuje naped od nieuwidocznionego silnika za pomoca kola pasowego 14. Wymie¬ nione urzadzenie napedowe jest umieszczone na konstrukcji nosnej 15, Istotna czesc separatora stanowia scianki obudowy, zewnetrzna 20 i we¬ wnetrzna 21, które tworza komore wewnetrzna 16 i zewnetrzna 17.Podczas pracy separatora material ziarnisty z leja nadawczego 1 spada na wirnik 4, który materialowi nadaje pozadana energie kinetycz¬ na. Na skutek ruchu wirowego wirnika 4 mate¬ rial posuwa sie wizdluz lopatek 5 z predkoscia c oraz otrzymuje predkosc obwodowa u (fig. 3).Po opuszczeniu wirnika 4 material posuwa sie po wektorze wypadkowym v, który tworzy ze styczna do wirnika 4 w punkcie wylotu kat (3.Kat a, stanowi odchylenie lopatek wirnika 4 od jego promienia r. Kat p, okreslajacy kieru¬ nek ruchu ziaren, musi byc ustalony dokladnie, inaczej separator pracuje nieprawidlowo, szcze¬ gólnie przy zastosowaniu plytek. Zalezy on od kata a, to jest od kata odchylenia lopatek wir¬ nika od promienia wirnika i szybkosci jego obrotów. Okreslenie kata p, to jest kata nachy¬ lenia plytek lub strun grzebienia rozdzielczego wzgledem stycznej do wirnika w punkcie wy¬ lotu ziarn, dcfoonywuje sie doswiadczalnie.Najprostszy wariant grzebienia rozdzielczego jest przedstawiony na fig. 2 i fig. 4A, na któ¬ rych wokól wirnika 4 umieszczony jest grze¬ bien rozdzielczy 8, skladajacy sie z plaskiego pierscienia 6 i umocowanych na nim prostopad¬ lych plytek 7 np, z cienkiej stali, wytrzymalych na uderzenia i odpornych na scieranie. Plytki 7 posiadaja dwie cechy charakterystyczne: uloze¬ nia ich pionowych plaszczyzn pod scisle okre¬ slonym katem do promienia wirnika 4 oraz sciecie ich krawedzi czolowej (od strony wirni¬ ka 4), praktycznie najkorzystniej pod katem okolo 45°. Zgodnie z kierunkiem wektora wy¬ padkowego v \ z szybkoscia wyrazona jego wielkoscia, material opuszcza wirnik 4 i trafia na polozony wokól wirnika nieruchomy grze¬ bien rozdzielczy #, na którym plytki 7 sa ulo¬ zone pionowo pod katem p do stycznej wirnika 4, to znaczy, ze plytki 7 sa ulozone równolegle do kierunku ruchu materialu. Material uderza wiec czolowo w szczeline miedzy plytkami 7 - 2 -i na same czola plytek, które tworza z kierun¬ kiem!'lotu materialu, przyjetym za poziomy ze wzgladu na krótka droge z wirnika 4 do grze¬ bienia 8, kat okolo 135° we wszystkich warian¬ tach. Ziarnka materialu, mniejsze od szczeliny miedzy plytkami, przedostaja sie do komory wewnetrznej 16 (fig. 4a), zas ziarnka o wymia¬ rach wiekszych od szczeliny odbijaja sie od dwu sasiednich plytek 7 i wpadaja do zewnetrz¬ nej komory 17.Wariant wskazany na fig. 4B ma grzebien rozdzielczy obrócony o 180° w stosunku do uwi¬ docznionego na fig. 4A. W tym przypadku ziarnka materialu o wymiarach mniejszych od szczeliny przedostaja sie miedzy plytkami do zewnetrznej komory 17, a wieksze odbijaja sie do wewnetrznej komory 16.Fig. 4C przedstawia wariant zawierajacy dwa pierscieniowe grzebienie rozdzielcze. W górnym pierscieniu plytki sa ulozone jak w poprzed¬ nich wariantach pod katem (3 do stycznej wir¬ nika, w dolnym pod katem 360° — (3, przy czym odstepy miedzy plytkami w obu grzebieniach sa zasadniczo jednakowe. Ziatma o wymiarach mniejszych niz szczeliny w górnym pierscieniu przedostaja sie do zewnetrznej komory 17, a wieksze po odbiciu sie od czolowej powierzch¬ ni plytek górnych (przy czym czesc ich ulega rozkruszeniu) sa skierowane na plytki dolne, gdzie drobniejsze przechodza miedzy plytkami do zewnetrznej komory 17, a wieksze spadaja do wewnetrznej komory 16.W przypadku ustawienia wspólsrodkowo dwóch grzebieni rozdzielczych (wariant wskaza¬ ny na fig. 4D), drobna frakcja z pierwszego przesiewu, to znaczy material przelatujacy mie¬ dzy szczelinami grzebienia wewnetrznego, ude¬ rza o drugi zewnetrzny grzebien rozdzielczy, powodujac nastepny przesiew w granicach in¬ nych, podyktowanych wezsza szczelina miedzy plytkami tego grzebienia. Nowa frakcja, spa¬ da do komory 23 miedzy grzebieniami rozdziel¬ czymi, powstalej przez wstawienie scianki 22 miedzy dotychczasowe scianki 20 i 21. Uziarnia^ nie tej frakcji jest zawarte w granicah szeroko¬ sci szczeliny obu grzebieni rozdzielczych. Oby¬ dwa grzebienie moga tez posiadac odpowiednio ustawione grzebienie dolne (wariant — fig. 4E).Zamiast pierscieni z plytkami mozna zastoso¬ wac pierscienie z napietymi na nich strunami, wykonanymi np. z drutu ze stali albo z wló¬ kien sztucznych. Takie grzebienie rozdzielcze wskazane sa na fig. 5, bedacej odpowiednikiem fig. 4. Struny sa napiete pod takim katem jak krawedzie czolowe plytek 7 i spelniaja te sa¬ ma funkcje jak plytki, pozwalajac przy tym przesiewac material o takiej wilgotnosci, ze osa¬ dzalby sie on na plytkach zatykajac szczeliny.Napiecie strun wymaga innego ukladu i wiek¬ szej ilosci pierscieni 6' mocujacych struny, jak to wskazano na fig. 5.Przeprowadzone ipróby separatora z rozwia¬ zaniami uwidocznionymi w wariantach A, B, C wykazaly, ze grzebienie rozdzielcze przy zasto¬ sowaniu strun pracuja sprawniej, poniewaz wil¬ gotnosc wegla nie zmniejsza wydajnosci sepa¬ ratora, natomiast przy zastosowaniu plytek, juz przy zawartosci wody w zmielonym weglu prze¬ kraczajacej 15% zatykaly sie szczeliny miedzy plytkami. Istotna sprawa jest, aby czolowe kra¬ wedzie plytek jak tez i struny posiadaly kat nachylenia w stosunku do poziomu okolo 45°.Zastosowanie podwójnych grzebieni rozdziel¬ czych (fig. 4C i fig. 5C) daje w efekcie doklad¬ niejsza segregacje ziaren, poniewaz drobne ziarna odbite na grzebieniu górnym lub pocho¬ dzace z rozbicia sie ziarn grubych na górnym grzebieniu odsiewaja sie na grzebieniu dolnym, zas w wariancie z grzebieniami wspólsrodkowy- mi (fig. 4D, E i fig. 5D, E) uzyskuje sie kilka frakcji zawartych w granicach: 1-a frakcja o wymiarach powyzej szerokosci szczeliny grze¬ bienia wewnetrznego, 2-a frakcja — w grani¬ cach wymiarów obu szczelin, 3-a frakcja — po¬ nizej szerokosci szczeliny grzebienia zewnetrz¬ nego.Energie kinetyczna material przesiewny moze otrzymywac nie tylko od plaskiego wirnika, lecz równiez od innego urzadzenia, np. od in- zektora, bebna rotujacego lub z wolnego spad¬ ku z wiekszej wysokosci.Chociaz urzadzenie wedlug wynalazku sluzy przede wszystkim do sortowania rozdrobnio¬ nego materialu lub cial sypkich, moze równiez sluzyc do rozdzielania osadów o okreslone] gra¬ nulacji od cieczy z ziarnem drobniejszym.Urzadzenie wedlug wynalazku jest proste w konstrukcji, tanie w produkcji i eksploatacji.Zuzycie energii elektrycznej na jednostke sor¬ towanego materialu jest niezwykle male w po¬ równaniu ze znanymi urzadzeniami, sluzacymi do przesiewania, przy czym wymiary separatora sa bardzo male w stosunku do wysokiej jego wydajnosci. PL

Claims (2)

1. Zastrzezenia patentowe 1. Sposób sortowania materialu ziarnistego, znamienny tym, ze material ten poprzez Urzadzenie doprowadzajace jest dostarczany na wirnik, z lopatkami, który nadajac ziar¬ nom predkosc wylotowa o stalym kierunku, - 3 -wyrzuca je na wieniec zewnetrzny lopatek lub strun, przy czym ziarna te przelatuja miedzy nimi, dajac jeden asortyment lub odbijaja sie o równolegle do torów ziarn ustawione lopatki lub struny, dajac inny asortyment. 2, Urzadzenie do stosowania sposobu v/edlug zastrz. 1, znamienne tym, ze sklada sie z leja nadawczego (1), przenaczonego do doprowa¬ dzania ziarn na wirnik (4), zaopatrzony w lo¬ patki (5), za pomoca których ziarna te sa wyrzucane na nieruchomy, wspólsrodkowo z wirnikiem umieszczony wieniec grzebienia rozdzielczego (8) zaopatrzonego w plytki (7) ulozone równolegle do torów ziarn, przy czym krawedzie czolowe tych plytek od stro¬ ny wirnika sa skierowane pod katem okolo 135° do plaszczyzny obrotu wirnika.. 3. Urzadzenie wedlug zastrz. 2, znamienne tym, ze wieniec grzebienia rozdzielczego (8) skla¬ da sie ze strun (7') ulozonych tak samo jak krawedzie czolowe plytek (7). 4. Urzadzenie wedlug zastrz. 2 i 3 w wykona¬ niu do rozdzielania' materialu na kilka frak¬ cji, znamienne tym, ze ma kilka wienców grzebieni rozdzielczych umieszczonych wspól¬ srodkowo, przy czym szczeliny miedzy plyt¬ kami tych grzebieni sa coraz wezsze w kie¬ runku grzebieni zewnetrznych, a sciany prze¬ grodowe przy 'kazdym pierscieniu tworza ko¬ mory rozdzielajace poszczególne frakcje. 5. Urzadzenie wedlug zastrz. 2—4, w odmianie wykonania do rozdzielania materialu na kil¬ ka frakcji, znamienna tym, ze ma kilka wspól- srodkowych wienców grzebieni rozdzielczych ustawionych parami jeden pod drugim. Zaklady Koksownicze „Vi c t o r i a" Zastepca: mgr inz. Aleksander Riedel rzecznik patentowy Fig. 1Do opisu patentowego nr 45775 Ark. 1 Fig.2 %3Do opisu patentowego nr 45775 Ark.

2. A 22- 1 ¦' 21 a i£ I i 20 S \ i B d=±-L u^ B y ii "ti » I 20 $ \_l I 21 I I 2t 1 / 6' 20 SL ^ W1 r \* ii Fig 4 Fig. 5 637. RSW „Prasa", Kielce. PL