SU1256820A1 - Способ фракционировани мелкозернистых материалов и устройство дл его осуществлени - Google Patents

Abstract

1.Способ фракционировани  мелкозернистых материалов, включающий подачу исходного материала, направление его в зону разделени  стержн ми , радиально установленными на вращающемс  барабане, разделение материала и складирование, отличающийс  тем, что, с целью повышени  эффективности разделени  за счет выбора оптимального режима разделени , подачу материала осуществл ют в вертикальной плоскости, проход щей через ось вращени  барабана , а направление материала в зону разделени  осуществл ют ударом рабочей грани стержн , движущегос  со скоростью, определ емой из соотношени  бс Р I . i T-f6 ч р- Е где V - линейна  скорость движени  стержней в момент удара; dp ис5 - пределы прочности соответ ственно раздел емого материала и его агрегатов; - коэффициенты восстановлени  соответственно раздел емого материала и его агрегатов; Е и Е - модули упругости первого р да (Юнга) соответственно раздел емого материала и его агрегатов; р и р - объемные массы соответственно раздел емого материала и его агрегатов, 2.Устройство дл  фракционировани  мелкозернистых материалов, включающее установленный с возможностью вращени  барабан, выполненный из параллельных соосных дисков, между ко торыми установлены с возможностью поворота вокруг оси на равном по окружности рассто нии друг от друга продольные стержни, загрузочное приспособление и сборники готовых фракций , отличающее с  тем, что, с целью повьшени  эффективности разделени  путем снижени  завихрени  воздушного потока, стержни выполнены трехгранной формы р поперечном сечении. 3.Устройство по п.2, о т ли - чающеес  тем, что рабоча  грань каждого стержн  выполнена радиальной , а угол поворота каждого I стержн  составлдет 120 и 240 . S W

Description

Изобретение относитс  к разделе- ию сьтучих материалов и может быть спользовано как в пищевойj горной, имической, абразивной промьшленнос- Hj так и в производстве метал,поке амики, ферритовых изделийj твердых топлив дл  реактивных двигателей, зрьтчатых веществ, где необходимы классификаци  или обогащение тонких сьтучих материалов.

Цель изобретени  - повышение эфективности разделени  за счет выбора оптимальной скорости движени  и снижени  завихрени  воздушного потока .

На фиг, 1 изображено устройство, общий вид; на фиг. 2 разрез А-А на фиг.1.

Устройство дл  осуществлени  способа фракционировани  мелкозернистых материалов состоит из загрузочного приспособлени  1j сборников 2 готовых продуктов барабана 3j в боковых дисках 4 которого установлены по окружности на равном рассто нии стержни 5 трехгранной формгз в поперечном сечении. Одна из граней стержней - рабоча , обрап(ена в сторону вращени  барабана 3 и параллель на радиусу барабана. Рассто ние между стержн ми 5 (шаг стержней) определ етс  из условий равенства времени падени  частиц из загрузочного приспособлени  на стержни и времени прохода стержнем рассто ни , равного шагу. Последнее определ етс  скоростью вращени  барабана 3, котора  в свою очередь определ етс  физико- механическими свойствами агрегатов частиц.

Крепление стержней 5 в боковых дисках 4 барабана 3 предусматривает их поворот на 120 и 240 дл  замены износившейс  рабочей грани на новую., Стержни 5 могут быть футерованы., бор футеровочного материала определ етс  прочностью агрегатов и физико-механическими свойствами раздел емого материала.

Барабан 3 закреплен на валу 6, установленном горизонтально з по тз1ип - никах 7. Привод барабана 3 осуществл етс  через установленный на валу 6 шкив 8.

Способ фракцио1шровани  мелкозернистых материалов реализуетс  следующим образом.

Исходный мелкозернистый материал загрузочным приспособлением 1 подаетс  на барабан 3 параллельно рабочей грани стержн  (в вертикальной плос- кости, проход щей через ось барабана ) . При вращении последнего материал подвергалс  интенсивному ударному воздействию рабочих граней стержней 5, в результате чего происходит разрушение,агрегатов. Частицы,лолу- чив кинетическую энергию, пропорциональную массам и коэффициенту восстановлени , продолжают движение с последующим разделением на фракции в направлении вращени  барабана, об-- разу  seepj в котором с увеличением рассто ни  от оси вращени  барабана крупность (плотность) частиц растет. Начальна  скорость движени  частиц различна и зависит от козффи- идента восстановлени . Разделенные по крупности (плотности) частицы складируютс  в приемных бункерах.

Таким образом, эффективность разделени  повышена за счет разрушени  агрегатов частиц и селективного распределени  начальной скорости движени  частиц, определ емого коэффициентом восстановлени .

Согласно теории Кирпичева - Кик- ка работа упругих деформаций хрупких материалов определ етс  по формуле

А - Jill V;L

2Е

0

5

0

5

Р где d v« Е - An (О

текущее значение напр жени  в Материале объем частиц материалаj модуль упругости 1-го рода (Юнга);

работа деформации или работа внутренних сил упругости ,

LcjiH в выражение () вместо текущего напр жени  и подставить разрушающее напр жение или предел прочности dp J то выражение (1) позволит определить работу однократного разрушени  тела объемом V , т,е

Р

- 2Е

(2)

55

Если в выражении (2) заменить

It 3

объем частиц через -п $ то получим

Р

тп

Если в выражение (3) вместо текущего напр жени  б подставить предел прочности св зи между зернами агре- гатов , то оно позволит определить работу разрушени  агрегатов отдельных частиц:

баге

21 .

Е.

где Е,- модуль упругости агрегатов;

V - объем агрегатов (средний). Кинетическую энергию от удара стержнем частица получает равную

ninVo ТТ1л41

W

miVj Шар

V

Естественно, чтобы частицы матери - ла при ударных нагрузках не разрушались дол но соблюдатьс  условие W А,

Т

или

m,(l+6)-v in|-m, 2

или

VcM .й 2 Р Е,(1 +Е)

С другой стороны, чтобы при работе классификатора происходило одновременно и разрушение агрегатов, необходимо , чтобы соблюдалось и второе условие W Аа„

..iv

2

или

аг| 2Ё

или

. I . v: (1+6 ) И ш;-Е

.

( + ) р Е,

10

где - - Коэффициент восстановлени 

агрегатов;

п - масса агрегата (средн  ); р - плотность агрегатов (средн  ) .

Таким образом, линейна  скорость стержней барабана классификатора должна находитьс  в пределах

IP J -i. V J ..

(i+e) N p- E (1+Г) N p «-E

p

15

20

5

0

5

0

При такой скорости стержней раздел емые частицы получают начальное ускорение , равное 2 10 - 2 10 м/с.

Выбор формы сечени  стержней основывалс  на следующих основных показател х: сравнительна  небольша  масса стержн  (по сравнению с четырехгранным в 2 раза меньша ); при движении трехгранного стержн  фактор формы более чем в 20 раз меньше,чем дл  четырехгранного.

Предложенный способ был реализован на лабораторной установке. Дл  исследований были вз ты измельченные синтетические рубин (корунд) и кремний, используемые в качестве наполнителей герметизирующих компаундов радиоэлектронной аппаратуры.

Гранулометрический состав материалов и результаты разделени  синтетического рубина и синтетического кремни  приведены в табл. 1 и 2 соответственно.

Производительность устройства при работе на рубине составила 0,15 т/ч, на кремнии - 0,1 т/ч.

Эффективность разделени  оценивалась по формуле Ханкока-Луйкеиа и по результатам опытов в среднем составила 80%, а эффективность разделени  известного гравитационно- инерционного способа и устройства 65%.

  ж ч о

4

н

А-А

Редактор Л.Повхан

Составитель ГО.Правоторов

Тохред И.Верес Корректор А.Зимокосов

Заказ 4859/6Тираж 565 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушска  наб., д.4/5

Производственно-полиграфическое предпри тие, г.Ужгород, ул,Проектна , 4

Claims (3)

1.Способ фракционирования мелкозернистых материалов, включающий подачу исходного материала, направление его в зону разделения стержнями, радиально установленными на вращающемся барабане, разделение материала и складирование, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности разделения за счет выбора оптимального режима разделения, подачу материала осуществляют в вертикальной плоскости, проходящей через ось вращения барабана, а направление материала в зону разделения осуществляют ударом рабочей грани стержня, движущегося со скоростью, определяемой из соотношения

Г7Т~ Т+ё р . е

ν> --“Хι+ε·

ри р где V - линейная скорость движения стержней в момент удара;

όρ ^и0_аГр- пределы прочности соответственно разделяемого материала и его агрегатов;

- коэффициенты восстановления соответственно разделяемого материала и его агрегатов;

модули упругости первого ряда (Юнга) соответственно разделяемого материала и его агрегатов;

объемные массы соответственно разделяемого материала и его агрегатов.

2. Устройство для фракционирования мелкозернистых материалов, включающее установленный с возможностью вращения барабан, выполненный из параллельных соосных дисков, между которыми установлены с возможностью поворота вокруг оси на равном по окружности расстоянии друг от друга продольные стержни,¹ загрузочное приспособление и сборники готовых фракций, отличающее ся тем, что, с целью повышения эффективнос.ти разделения путем снижения завихрения воздушного потока, стержни выполнены трехгранной формы в поперечном сечении.

3. Устройство поп.2, отличающее ся тем, что рабочая грань каждого стержня выполнена радиальной, а угол поворота каждого

'стержня составляет 120 и 240°.

1256820 А1

1256820