RU1773504C - Способ разделени сыпучих материалов по крупности частиц - Google Patents

Abstract

Использование: горнорудна , химическа , строительна  промышленность и сельское хоз йство. Сущность изобретени : исходную смесь подают в полость барабана, скорость вращени  которого рассчитывают из соотношени  № { g 1 - j (1 - 1 1 5) 2/R } 2 рад/с, где R - радиус барабана , м; if)- степень заполнени  барабана; д -объемное долевое содержание частиц максимальной крупности в сыпучем материале; g - ускорение свободного падени , м/с2. Вывод выделенных фракций осуществл ют из мест их концентрации при пересыпании по внутренней поверхности барабана. 3 ил.

Description

Изобретение относитс  к области разделени  сыпучих материалов по крупности частиц и может примен тьс  в горнорудной, химической, строительной промышленности и в сельском хоз йстве.

Известен способ разделени  зерновой смеси на фракции во вращающемс  барабане с  чейками на внутренней поверхности, осуществл емый на сепараторе, содержащем приводной  чеистый барабан, загрузочный и разгрузочный желоба 1.

Известен способ сепарации сыпучих материалов, заключающийс  в подаче смеси в полость вращающегос  барабана и удалении из него фракций смеси из мест их концентрации при пересыпании, при котором барабану сообщают вращение вокруг горизонтальной оси со скоростью, обеспечивающей движение материала в режиме переката или водопадном режиме 2.

Недостатком известного способа  вл етс  относительно больша  мощность привода , обусловленна  необходимостью непрерывного подъема больших масс материала на значительную высоту при вращении барабана вокруг горизонтальной оси, разгона этих масс после остановки при пересыпании и сообщени м им скорости, равной окружной скорости барабана. Кроме того, в силу воздействи  случайных факторов при пересыпании материала, более крупна  фракци , отбираема  из аппарата, особенно фракци  максимальной крупности- , может быть в некоторой мере засорена более мелкой фракцией, что несколько снижает качество выделени  частиц максимальной крупности.

Целью изобретени   вл етс  снижение расхода энергии на сепарацию и повышение качества разделени  при выделении частиц максимальной крупности.

XI VJ

СО СЛ О

Ьь

Согласно изобретению цель достигаетс  тем, что по способу разделени  сыпучих материалов по крупности частиц, включающему подачу исходной смеси в полость барабана , вращающегос  с предварительно рассчитанной угловой скоростью, разделение смеси по крупности и вывод выделенных фракций, угловую скорость вращени  барабана рассчитывают из соотношени 

1 i ш (д 1 - V 0 - 5)1 VR } 2 , рад/с, (1)

где R - радиус барабана, м;

д - объемное долевое содержание частиц максимальной крупности в сыпучем материале;

а - ускорение свободного падени , м/с2;

tp- степень заполнени  барабана.

На фиг. 1 изображен продольный разрез сепаратора; на фиг, 2 - разрез А-А на фиг. 1; на фиг. 3 - схема дл  расчета скорости вращени  барабана.

На фиг. 3 R - радиус барабана; го и г - соответственно радиус свободной поверхности смеси при ее равномерном распределении по поверхности барабана и радиус поверхности, разграничивающей крупную и мелкую фракции смеси.

Степень заполнени  определ етс  как отношение площадей поперечных сечений материала и барабана:

-Ј

R2

(2)

Долевое содержание крупной фракции д определ етс  как отношение площадей колец с радиусами го, г и го, R:

д

г2 (3)

R -r2,

)

Из выражений (1) и (2) определ етс  радиус г. Углова  скорость Q), необходима  дл  того, чтобы слой материала с минимальным радиусом перемещалс  совместно с барабаном как одно целое, определ етс  из выражени 

ства дл  сепарации сыпучих материалов по авт.св. СССР № 1458031, используемого дл  осуществлени  предложенного способа разделени  сыпучих материалов по крупности частиц.

Устройство (сепаратор) состоит из приводного барабана 1, неподвижного диска 2, жестко скрепленного с загрузочным лотком 3 и установленного в полости барабана с

зазором а в нижней части диска 4, имеющего эксцентрично расположенное отверстие 5 и установленного с возможностью поворота в торцовой части барабана. В отверстии 5 с возможностью поворота установлен второй диск 6 с эксцентричным отверстием 7, в котором с возможностью вращени  и поступательного осевого перемещени  установлено разгрузочное приспособление 8 в виде полого цилиндра со спиралью 9, жестко

скрепленной со стенками цилиндра. Устройство оснащено желобами 10 и 11 под приспособлени ми 8 и 12 дл  передачи мелкой 13 и крупной 14 фракций в технологический поток. Дл  осуществлени  поворота

диска 4 предусмотрена черв чна  передача (черв к 15 и черв чный венец 16). Барабан 1 посредством бандажа 17 установлен на опорных роликах 18. Дл  фиксации диска 6 в нужном положении относительно диска 4

предусмотрены зажимные винты 19. На патрубке 20 диска 6 смонтирован пневмо- или гидроцилиндр 21, шток 22 которого шарнир- но соединен с кольцом 23, установленным в кольцевом пазу 24 на поверхности цилиндра 8. На площадке 25 кольца 23 смонтирован привод 26 дл  приведени  во вращение цилиндра 8 посредством зубчатых (или фрикционных) колес 27 и 28, одно из которых установлено на валу привода 26, а другое - на разгрузочном цилиндре 8. В зазоре а монтируетс  с возможностью регулировани  положени  скребок 29.

Устройство работает и способ осуществл етс  следующим образом.

Барабану 1 сообщают вращение и по загрузочному лотку 3 непрерывно подают сыпучий материал на сепарацию. Скорость (о вращени  барабана назначают, определив ее дл  заданной степени заполнени 

барабана гр при известном радиусе барабана R и долевом объемном содержании д крупной фракции из соотношени 

го

- -J

из которого после преобразований с учетом формул (2) и (3) получают формулу (1).

Перечисленные фигуры представл ют собой схематическое изображение устрой55 со fg 1 - (1 - и) VR 2 , рад/с.

Экспериментально установлено, что при скорости вращени , соответствующей соотношению (1), мелкие фракции 13 совершают круговое движение совместно с барабаном 1, не пересыпа сь (т.е. движутс  в режиме махового колеса), а частицы крупной фракции 14 выдел ютс  из смеси, концентрируютс  и перекатываютс  над свободной поверхностью кругового кольца, образованного движущейс  совместно с барабаном 1 мелкой фракцией 13. Перемещени ми (поворотами) дисков 4 и б устанавливают ось разгрузочного приспо- соблени  по центру концентрации крупной фракции 14, включают привод 26 дл  приведени  во вращение цилиндра 8 и привод т в периодическое возвратно-поступательное движение поршень цилиндра 21, за счет че- го периодически вводитс  в полость барабана 1 и выводитс  из нее разгрузочное приспособление 8, при этом благодар  спирали 9 крупна  фракци  14 извлекаетс  из полости барабана 1 и перегружаетс  в лоток 10. Мелка  фракци  13 при вращении барабана срезаетс  скребком 29 и выпадает в лоток 11.

Так как при соблюдении (1) материал мелкой фракции 13 равномерно распреде- л етс  по поверхности барабана 1 в виде кругового кольца (см. фиг. 2 и 3), то центр масс мелкой фракции 13 при осуществлении процесса посто нно находитс  на оси вращени  барабана 1, и, следовательно, не про- исходит подъема материала мелкой фракции и не затрачиваетс  энерги  на его подъем. Благодар  этому решаетс  задача снижени  расхода энергии, поставленна  в цели изобретени . Достижение другой цели - повышение качества выделени  частиц максимальной крупности - обеспечиваетс  благодар  тому, что, как установлено экспериментально , в материале, концентрирующемс  над свободной поверхностью кругового кольца мелкой фракции 13, присутствуют только частицы крупной фракции, частиц мелкой фракции там нет.

Пример. Сыпуча  смесь - песок

крупностью 00,5 мм, объемна  дол  0,7,

алюминиева  дробь крупностью 4 мм, объемна  дол  (5 0,3. Радиус барабана R 0,15 мм. Степень заполнени  барабана 0,1.

Определ ли угловую скорость барабана й)из соотношени  (1):

ш { 9,81 1 -0,1(1 -0,3)2 /0.15 }2

8,24 рад/с

Устанавливали скорость вращени  барабана ш 8,24 рад/с и производили сепарацию смеси согласно описанному выше.

Мощность (при ширине барабана 50 мм - экспериментальна  установка) на вращение барабана снизилась со 100 Вт (известный способ) до 30 Вт (предложенный способ), т.е. снижение расхода энергии составило (100-30): 100 0,7 70%. Песок в выделенной алюминиевой дроби обнаружен не был.

Внедрение изобретени  расшир ет ассортимент технических средств, примен емых дл  сепарации сыпучих материалов, и позвол ет снизить энергетические затраты.

Claims (1)

1. Формула изобретени 

   Способ разделени  сыпучих материалов по крупности частиц, включающий под- ачу исходной смеси в полость барабана, вращающегос  с предварительно рассчитанной угловой скоростью, разделение смеси по крупности и вывод выделенных фракций, отличающийс  тем. что, с целью снижени  расхода энергии на сепарацию и повышени  качества разделени  при выделении частиц максимальной крупности , угловую скорость вращени  барабана О) рассчитывают из соотношени 

   «

   {g 1-VO- 5) 2/R} 2 , рад/с,

   1

   где R - радиус барабана, м;

   -степень заполнени  барабана;

   -объемное содержание частиц максимальной крупности в сыпучем материале;

   q - ускорение свободного падени , м/с2.

   3

   Ч

   i

   ii.

   -j -j со

   СЛ

   о

   -Ci

   (I)

   фиг.З