RU181437U1 - Сепаратор для твердых коммунальных отходов - Google Patents

Abstract

Сепаратор предназначен для разделения смешанных твердых коммунальных отходов (ТКО) по крупности 50 мм на просеивающих поверхностях, сопровождающегося разбиванием стекла и извлечением боя стекла и иных зольных компонентов в нижний продукт.Сепаратор для ТКО имеет раму 1, на которой установлены две наклонные ориентированные вверх по потоку материала просеивающие поверхности 2, расположенные каскадно одна за другой. Между просеивающими поверхностями в месте пересыпки материала установлены ротор 3 с жестко закрепленными билами, разбивающими и отбрасывающими материал, а также отбойная плита 4, направляющая материал на вторую просеивающую поверхность. Просеивающие поверхности образованы вращающимися валками 5 с насаженными на них дисками 6 и размещенными между ними разделителями 7. Валки установлены на наклонном основании 8 соответствующей просеивающей поверхности. Зона сепарации защищена коробом 9. Диски 6 на валках 5 расположены в шахматном порядке, просветы между дисками 6 и разделителями 7 образуют сортировочные ячейки. Диски 6 имеют фрезообразную форму с зубчатыми выступами, равномерно распределенными по периметру в количестве не менее 6 зубьев, зубья имеют треугольную форму с дугообразно срезанной вершиной (дугообразная кромка), при этом одна из кромок 10 зуба является радиальной. Валки каждой просеивающей поверхности приводятся в движение собственным приводом с цепной передачей, обеспечивающей возможность вращения дисков в сторону от радиальной кромки зубьев. Ротор 3 приводится в движение отдельным приводом, с обеспечением вращения ротора в противоположном относительно валков направлении с угловой скоростью, значительно превышающей скорость вращения валков.По отношению к прототипу дополнительно интенсивное разбивание стекла происходит в зоне пересыпки между просеивающими поверхностями при попадании его на вращающийся с высокой скоростью ротор, при ударе об отбойную плиту и при отбрасывании на вторую поверхность. 2 з.п. ф-лы; 3 ил.

Description

Сепаратор предназначен для разделения смешанных твердых коммунальных отходов (ТКО) по крупности 50 мм на просеивающих поверхностях, сопровождающегося разбиванием стекла и извлечением боя стекла и иных зольных компонентов в нижний продукт. Сепаратор также может применяться как высокоэффективный грохот для отсеивания фракции -50 мм в других технологических процессах сортировки ТКО.

Известны многочисленные конструкции машин, имеющих в основе технологию грохочения для сортировки твердых коммунальных отходов, в частности валковые грохоты.

В патенте CN 102513289 описан валковый грохот с закрепленными на вращающихся параллельных валках рабочими элементами (дисками). Рабочие элементы имеют форму треугольников со скругленными вершинами. Диски расположены в шахматном порядке, то есть диски последующего валка входят в зазор между дисками предыдущего валка. Установленные в корпусе валки снабжены приводом с цепной передачей и расположены в горизонтальной плоскости. Мелкие фракции просеиваются в нижний продукт через ячейки между дисками.

В патенте US 6371305 описаны различные конструкции валковых грохотов для разделения материалов (твердых отходов), в том числе с составным рабочим элементом. Рабочие элементы образованы двумя геометрически подобными треугольниками с дугообразно выгнутыми сторонами, соприкасающимися друг с другом по торцам, один из которых меньше другого. Таким образом, сформировано выступающее ребро по контуру. В патенте описаны конструкции грохотов с крутым наклоном (около 40°) просеивающей поверхности. Рабочие элементы своими дугообразными ребрами забрасывают попадающий на них материал наверх, при этом крупные предметы, в том числе бутылки, либо скатываются вниз, либо поднимаются наверх и сбрасываются на следующую секцию грохота, а мелкие фракции просеиваются через ячейки между рабочими элементами. Наличие наклонных поверхностей делает процесс разделения более результативным. Однако, как видно из представленных в патенте чертежей, грохот не разбивает бутылки, то есть не способен осуществлять утилизацию стекла с большей эффективностью, осуществляя его отсев в нижний продукт.

В патенте ЕР 2759348 описан сортировочный валковый грохот с рабочими элементами в виде дисков с множеством мелких скругленных зубцов по периметру, которые продвигают просеиваемую массу по наклонной поверхности. Диски расположены на соседних валках в шахматном порядке, между ними образованы ячейки для отделения зерен мелких фракций. Слабо выраженные зубцы на поверхности дисков не приспособлены для разбивания стекла при его перемещении по просеивающей поверхности. Поэтому применение данного грохота для извлечения стекла, содержащегося в ТКО, также нецелесообразно, как описанных выше аналогов.

Известен грохот для разделения смешанного вторсырья ОСС Separator [https://www.youtube.com/watch?v=Dlhfiqx_lJk], производитель Bulk Handling Systems BHS, США. Грохот имеет две последовательно установленные наклонные секции с углом наклона около 40 град., размещенные в общем корпусе. Первая секция имеет две зоны. Просеивающая зона сформирована рабочими элементами, составленными из сдвоенных треугольных дисков с дугообразно выгнутыми сторонами. Диски на соседних валках установлены один напротив другого, при этом на одном валке меньшие треугольники расположены с одной стороны, а на соседних - с другой. Таким образом, при положении встречного ориентирования вершин треугольников выступ одного рабочего элемента входит в паз другого с образованием минимального зазора между боковыми поверхностями рабочих элементов. Загрузочная зона сформирована одиночными стальными дисками также треугольными с дугообразно выгнутыми сторонами. В этой зоне диски установлены в два раза чаще, чем в просеивающей зоне. Диски с разделителями между ними установлены на валках, закрепленных на опорной раме, и закрыты общим кожухом. Грохот снабжен приводом с цепной передачей. В отличие от предыдущих аналогов прототип предназначен для переработки отходов с обеспечением разбивания и измельчения стекла. Разрушение стеклянных бутылок осуществляется при прохождении дисков первой (загрузочной) зоны, об острые кромки которых они разбиваются. В этой же зоне осуществляется отсеивание основной массы разбитого стекла. Далее осуществляется интенсивное забрасывание материала дисками вверх второй зоны по наклонной просеивающей поверхности и просеивание мелких фракций в ячейки между дисками. В данной конструкции дугообразные ребра дисков выполняют одновременно функцию толкателей и функцию дезинтеграторов. Разбивание стекла о ребра дисков при забрасывании осколков наверх по достаточно крутой наклонной поверхности - процесс энергетически затратный. Кроме того, велика вероятность заклинивания дисков мелким мусором при попадании его в зазор между вершинами треугольников.

В качестве прототипа выбран сепаратор для твердых коммунальных отходов, описанный в патенте RU 172040. Сепаратор имеет раму с установленными на ней двумя просеивающими поверхностями, размещенными каскадно. Каждая просеивающая поверхность установлена наклонно таким образом, что разгрузочная часть ее находится выше загрузочной, при этом разгрузочная часть первой просеивающей поверхности расположена над загрузочной частью второй просеивающей поверхности.

Каждая просеивающая поверхность образована вращающимися валками с насаженными на них дисками и размещенными между ними разделителями. Между дисками и разделителями образованы сортировочные ячейки. Диски имеют фрезообразную форму. Их зубчатые выступы равномерно распределены по периметру в количестве не менее 6 зубьев. Зубья имеют треугольную форму с дугообразно срезанной вершиной, при этом одна кромка зуба является радиальной. Диски на валках расположены в шахматном порядке, а привод обеспечивает возможность вращения дисков в сторону от радиальной кромки зубьев. Угол между кромками одного зуба определяется количеством зубьев. При оптимальном количестве зубьев 6 штук угол между кромками зуба составляет 45°, то есть вторая кромка зуба является тангенциальной. Каждая из просеивающих поверхностей приводится в движение приводом с цепной передачей. Как показали испытания устройства по прототипу, сепаратор позволяет разделять ТКО на надрешетный продукт (бумага, пластик и т.д.) и стекло, которое разбивается о кромки зубьев и его осколки просыпаются в сортировочные ячейки. Однако остаются фрагменты толстостенного неразбившегося стекла, увлекаемые в надрешетный продукт.

В основу полезной модели поставлена задача расширения арсенала средств и создания нового сепаратора для твердых коммунальных отходов, при работе которого процесс разделения отходов сопровождается разбиванием стекла и извлечением стекла и иных зольных компонентов в нижний продукт.

Достигаемый технический результат - повышение эффективности извлечения стекла из ТКО в нижний продукт.

Поставленная задача решается введением дополнительных элементов в конструкцию сепаратора.

Сепаратор для твердых коммунальных отходов имеет раму с установленными на ней двумя просеивающими поверхностями, размещенными последовательно по потоку материала. Каждая просеивающая поверхность образована вращающимися валками с насаженными на них в шахматном порядке дисками и размещенными между ними разделителями с образованием сортировочных ячеек. Каждая просеивающая поверхность установлена наклонно таким образом, что разгрузочная часть ее находится выше загрузочной, при этом разгрузочная часть первой просеивающей поверхности расположена над загрузочной частью второй просеивающей поверхности. На дисках выполнены зубчатые выступы, равномерно распределенные по периметру. Зубья имеют треугольную форму с дугообразно срезанной вершиной, при этом одна кромка зуба является радиальной. Привод обеспечивает возможность вращения валков в сторону от радиальной кромки зубьев. От прототипа сепаратор отличается тем, что между просеивающими поверхностями в месте пересыпки материала установлены ротор с билами и отбойная плита, направляющая перерабатываемые отходы на вторую просеивающую поверхность. При этом ротор снабжен отдельным приводом, обеспечивающим его вращение в противоположном относительно валков направлении с угловой скоростью, превышающей скорость вращения валков.

Предпочтительна конструкция диска с шестью зубчатыми выступами, при этом вторая кромка зуба является тангенциальной.

Предпочтительной является конструкция, при которой угол наклона просеивающей поверхности не превышает 12°.

В качестве примера, не имеющего какого-либо ограничительного характера, ниже описан предпочтительный вариант реализации с двумя просеивающими поверхностями. Пример иллюстрируется чертежами, на которых представлено: Фиг. 1 - общий вид сепаратора с двумя просеивающими поверхностями, Фиг. 2 - диски на валках, Фиг. 3 - сортировочные ячейки - вид сверху.

Предлагаемый сепаратор для твердых коммунальных отходов имеет раму 1, на которой установлены минимум две наклонные, ориентированные вверх по потоку материала (то есть, разгрузочная часть находится выше загрузочной) просеивающие поверхности 2, расположенные каскадно одна за другой. Между просеивающими поверхностями в месте пересыпки материала установлены ротор 3 с жестко закрепленными билами, разбивающими и отбрасывающими материал, а также отбойная плита 4, направляющая материал на вторую просеивающую поверхность. Просеивающие поверхности образованы вращающимися валками 5 с насаженными на них дисками 6 и размещенными между ними разделителями 7. Валки установлены на наклонном основании 8 соответствующей просеивающей поверхности. Зона сепарации защищена коробом 9. Диски 6 на валках 5 расположены в шахматном порядке, просветы между дисками 6 и разделителями 7 образуют сортировочные ячейки. Диски 6 имеют фрезообразную форму с зубчатыми выступами, равномерно распределенными по периметру в количестве не менее 6 зубьев, зубья имеют треугольную форму с дугообразно срезанной вершиной (дугообразная кромка), при этом одна из кромок 10 зуба является радиальной. Угол между сходящимися под углом кромками одного зуба определяется количеством зубьев. При оптимальном количестве зубьев 6 штук угол между сходящимися под углом кромками зуба составляет 45°, то есть вторая кромка 11 зуба является тангенциальной. Валки каждой просеивающей поверхности приводятся в движение собственным приводом с цепной передачей, обеспечивающей возможность вращения дисков в сторону от радиальной кромки зубьев. При этом осуществляется продвижение материала в сторону разгрузки. Ротор 3 приводится в движение отдельным приводом, с обеспечением вращения ротора в противоположном относительно валков направлении с угловой скоростью, значительно превышающей скорость вращения валков. При этом материал направляется от первой просеивающей поверхности ко второй.

Угол наклона просеивающих поверхностей может находиться в пределах 8-12°.

Сепаратор работает следующим образом. В заявленном сепараторе, как и в прототипе, ТКО, загружаемые на просеивающую поверхность, под воздействием вращающихся дисков 6 перемещаются вверх по просеивающей поверхности. Дугообразная кромка зуба, образованная дугой при вершине и тангенциальной кромкой, является толкающей, точнее подбрасывающей сортируемый материал. Она задает траекторию движения (подкидывания) материала, а соответственно, силу удара стекла при падении на диски 6 просеивающей поверхности. При ударе о кромки зубьев происходит разбивание стекла, находящегося в ТКО. При этом подлежащие разгрузке в надрешетный продукт топливные компоненты (бумага, пленка, пластики, текстиль) не повреждаются, сохраняют крупность более размера ячейки и перемещаются в разгрузке, не зацепляясь на зубьях. Угол наклона просеивающих поверхностей способствует тому, что осколки частично отскакивают назад, что позволяет их снова подкидывать и разбивать на тех же участках, но при этом поддерживать общую динамику продвижения материала вперед.

При пересыпке с первой просеивающей поверхности на вторую материал попадает на ротор 3, снабженный жестко закрепленными билами, и вращающийся с угловой скоростью, в разы превышающей скорость вращения валков, при этом, вращающийся в противоположном по отношению к валкам направлении. Оставшееся неразбитым после прохождения первой просеивающей поверхности стекло ударяется о била ротора, с силой отбрасывается на отбойную плиту 4, от которой отскакивает на диски второй просеивающей поверхности, разбиваясь при ударах.

По длине второй поверхности, происходит уже главным образом интенсивное просеивание осколков стекла и других мелких фракций в подрешетный продукт.

Таким образом, как и в прототипе, разбивание стекла происходит по всей длине просеивающих поверхностей (преимущественно, первой) но, в отличие от прототипа, дополнительно интенсивное разбивание стекла происходит в зоне пересыпки между просеивающими поверхностями при попадании его на вращающийся с высокой скоростью ротор, при ударе об отбойную плиту и при отбрасывании на вторую поверхность.

Форма, размер и сила удара зубьев дисков и рабочих элементов ротора обеспечивают гарантированное разбивание стекла до фракций, обеспечивающих просеивание осколков в подрешетный продукт, при минимальном повреждении топливных компонентов, находящихся в ТКО (бумага, пластик - надрешетный продукт). Добавление в конструкцию устройства ротора, вращающегося на пересыпке материала между первой и второй просеивающими поверхностями, увеличивает эффективность разбивания стекла. Таким образом, достигается максимальное различие в гранулометрическом составе между удаляемыми и целевыми фракциями и обеспечивается эффективное просеивание.

Claims (3)

1. Сепаратор для твердых коммунальных отходов, имеющий раму с установленными на ней двумя просеивающими поверхностями, размещенными каскадно, каждая просеивающая поверхность установлена наклонно таким образом, что разгрузочная часть ее находится выше загрузочной, при этом разгрузочная часть первой просеивающей поверхности расположена над загрузочной частью второй просеивающей поверхности, каждая просеивающая поверхность образована вращающимися валками с насаженными на них в шахматном порядке дисками и размещенными между ними разделителями с образованием сортировочных ячеек, на дисках выполнены зубчатые выступы, равномерно распределенные по периметру, зубья имеют треугольную форму с дугообразно срезанной вершиной, при этом одна кромка зуба является радиальной, привод обеспечивает возможность вращения дисков в сторону от радиальной кромки зубьев, отличающийся тем, что между просеивающими поверхностями в месте пересыпки материала установлены ротор с билами и отбойная плита, направляющая перерабатываемые отходы на вторую просеивающую поверхность, при этом ротор снабжен отдельным приводом, обеспечивающим его вращение в противоположном относительно валков направлении, с угловой скоростью, превышающей скорость вращения валков.

2. Сепаратор по п. 1, отличающийся тем, что диск имеет 6 зубчатых выступов, при этом вторая кромка зуба является тангенциальной.

3. Сепаратор по п. 1 или 2, отличающийся тем, что угол наклона просеивающей поверхности не превышает 12°.

Images