![]() Главная страница Случайная страница КАТЕГОРИИ: АвтомобилиАстрономияБиологияГеографияДом и садДругие языкиДругоеИнформатикаИсторияКультураЛитератураЛогикаМатематикаМедицинаМеталлургияМеханикаОбразованиеОхрана трудаПедагогикаПолитикаПравоПсихологияРелигияРиторикаСоциологияСпортСтроительствоТехнологияТуризмФизикаФилософияФинансыХимияЧерчениеЭкологияЭкономикаЭлектроника |
Аппараты и машины для разделения сыпучих материалов на фракцииСтр 1 из 9Следующая ⇒
МАШИНЫ И АППАРАТЫ ДЛЯ РАЗДЕЛЕНИЯ НЕОДНОРОДНЫХ СИСТЕМ АППАРАТЫ И МАШИНЫ ДЛЯ РАЗДЕЛЕНИЯ СЫПУЧИХ МАТЕРИАЛОВ НА ФРАКЦИИ В различных процессах химической технологии твердые материалы должны иметь определенный размер частиц, который обусловливает оптимальное протекание требуемых превращений. Например, для проведения процесса в кипящем слое крупность частиц должна быть не ниже 0, 1 мм, а в выпуске лакокрасочных материалов размер частиц равен единицам микрометра, причем, чем меньше частицы, тем лучше. При добыче и измельчении твердых материалов редко удается сразу получить продукт требуемого состава. Измельченный материал состоит обычно из частиц различного размера и формы, из него надо выделить требуемые фракции. Разделение твердых зернистых материалов на классы по крупности кусков или зерен называется классификацией. Известны две основные разновидности классификации: 1) ситовая (грохочение) — механическое разделение на ситах; 2) гидравлическая — разделение смеси на классы зерен, отличающихся одинаковой скоростью осаждения в воде или ввоздухе. В последнем случае классификация называется воздушной сепарацией. Разделение смесей происходит в поле гравитационных, гравитационно-инерционных и гравитационно-центробежных сил. Первые два вида силовых полей используются для ситовой и гидравлической, третий вид — для воздушной классификации. На рис. 2. 1 приведена схема классификации аппаратов и машин Рис. 2.1. Схема классификации аппаратов и машин для разделения сыпучих материалов на фракции
для разделения сыпучих материалов, основанная на конструктивной общности и учитывающая вид классификации (рассев, гидравлическая или воздушная). Почти в каждом из указанных в схеме видов аппаратов имеются разновидности конструкций. В табл. 2.1 приведены принципиальные упрощенные схемы наиболее распространенных классификаторов каждого вида, а ниже дано описание лишь некоторых из них.
Таблица 2.1 Схемы основных видов классификаторов
Грохоты подразделяются на неподвижные и подвижные. По форме просеивающей поверхности они бывают плоскими и цилиндрическими (барабанные). Кроме того, могут быть наклонными и горизонтальными. Плоским неподвижным грохотом является колосниковая решетка, устанавливаемая с наклоном 30-50° и имеющая размер щели между колосниками не менее 50 мм. К грохотам с подвижными колосниками относятся валковые, просеивающей поверхностью которых являются диски, насаженные на вращающиеся горизонтальные валы, установленные параллельно друг другу. Рассеиваемый материал движется по дискам, просев проваливается в зазоры между дисками, а отсев разрушается в конце процесса грохочения. Основной недостаток ихизнос дисков. Плоские грохоты с принудительным движением сита могут быть односитовым.и и многоситовыми, компонуемыми по вертикали или по горизонтали. Многоситовые грохоты имеют большую производительность, позволяют получить не две, как в односитовых, а несколько фракций (число фракций равно числу сит плюс единица). По виду привода плоские ситовые грохоты могут быть качающимися, гирационными (полувибрациоиными) и вибрационными. Просеивающая поверхность в качающихся грохотах совершает принудительное движение от приводного эксцентрика через жесткую кинематическую связь. Достоинствами этих грохотов являются относительно высокая производительность и эффективность; компактность и удобство обслуживания; незначительное крошение материала. Основной недостаток — неуравновешенность конструкции и быстрый выход из строя опорных стоек грохота. В гирационном грохоте просеивающая поверхность движется под действием эксцентрикового вала, на котором она закреплена. Центробежные силы инерции, возникающие при движении корпуса, уравновешиваются контргрузами, установленными на дисках, которые насажаны на эксцентриковый вал. Вследствие этого данные грохоты уравновешены, имеют более высокие производительность и эффективность грохочения. В вибрационных грохотах возмущающая сила возникает под действием дебалансов, укрепляемых на валу, который жестко связан с корпусом грохота. На рис. 2.2 показан вибрационный грохот с эллиптической траекторией качания корыта 8. Грохот подвешен на пружинных подвесках 2 и устанавливается под углом 8-25°. Внутри корыта размещен дебалансный вал 1, смонтированный на двух роликоподшипниках 4. С обеих, сторон вала на шпонках закреплены шкивы 6 с дебалансами 5, установку которых можно регулировать бесступенчато. Дебалансный вал защищен от проникновения пыли трубкой 3. В корыте 5 находятся два яруса сит, закрепленных при помощи деревянных клиньев 7 и растяжек. В отдельных конструкциях пружинная подвеска изготовляется с резиновым демпфером, более надежно изолирующим строительные конструкции от вибрации. Вибрационные грохоты широко используются в промышленности. Их достоинствами являются: высокая производительность и эффективность грохочения; значительно меньшая возможность забивания отверстий сит по сравнению с грохотами других.видов; пригодность для крупного и тонкого грохочения; компактность и легкость смены сит; относительно небольшой расход энергии. Отечественная промышленность выпускает вибрационные грохоты марок ВГД, ГВР, ГВП и ГУП. Их основные параметры:
Рабочая площадь грохота — 3, 13—5, 25 м2 Максимальная крупность питания — 100-200 мм Число сит. — 2-3 Размер отверстий в сите — 13-50 мм Частота колебаний в минуту — 900-1300 Ориентировочная производительность — 30-300 м3/ч Потребляемая мощность — 3, 8-8, 0 кВт Габариты — 2, 60 X 1, 67 X 1, 45 м Масса без электродвигателя — 1, 11-2, 60 т
Рис. 2.2. Вибрационный грохот: 1 - вал дебалансный; 2 - подвеска пружинная; 3 - труба; 4 - роликоподшипник; 5 - дебаланс; 6 - шкив; 7 - клин; 8 - корыто
Барабанный грохот состоит из дырчатого вращающегося барабана, опорного устройства и приводного механизма. Подлежащий фракционированию материал наступает внутрь барабана, поднимается под действием сил трения на некоторую высоту и вследствие, небольшого наклона барабана (4-7°) продвигается к выходному его торцу. Во время движения и происходит рассев. Барабанные грохоты собираются обычно из отдельных сит, которые крепятся к каркасу. Главными достоинствами барабанных грохотов являются простота их конструкции и равномерность работы. Недостатки — громоздкость, малая удельная производительность и низкая эффективность (особенно при грохочении мелкого материала). Эти грохоты вытесняются вибрационными. Гидроклассификаторы. В основу работы положена зависимость скорости осаждения в воде зерен твердого материала от их размеров. Наиболее простая конструкция гидроклассификаторов представлена многосекционными отстойниками, вдоль которых движется поток жидкости (или газа), содержащий частицы разной крупности. Поступающая в классификатор суспензия (или смесь частиц с воздухом) постепенно теряет скорость в направлении выходного штуцера. В первом сборнике оседает самая крупная или тяжелая фракция, а в каждом последующем - все более мелкая. В промышленности применяются так называемые механические, классификаторы — аппараты, снабженные механическим транспортным устройством для непрерывного удаления осевшего нижнего продукта (песков). Они используются для разделения мелкого материала (5- 0, 05 мм и менее), получаемого в мельницах, и «работают с ними в замкнутом цикле. При этом слив классификатора является готовым продуктом, а пески возвращаются в мельницу на доизмельчение. В спиральных (или шнековых) классификаторах транспортирующим органам является медленно «вращающаяся одна (или две) спираль, частично погруженная в жидкость. Угол наклона корыта, число оборотов спиралей и концентрация твердого материала в пульпе являются основными факторами, влияющими на эффективность классификации и производительность аппарата. В реечных классификаторах пеоки транспортируются в корыте коробчатого сечения с помощью рамы со окребками, совершающими возвратно-поступательное движение. Периодически опускаясь на дно корыта, рама перемещается на некоторое расстояние вверх, сгребая осевшие пески, после чего поднимается над дном и перемещается обратно. Затем гребки вновь опускаются на дно, и цикл повторяется. Эти классификаторы имеют меньшую удельную производительность, более сложны по" конструкции в сравнении со спиральными и поэтому в крупнотоннажных производствах вытесняются последними. Общим недостатком механических классификаторов является низкий к. п. д., так как выдаваемые ими на доизмельченне в мельницы пески! содержат большое количество тонкого материала (до 20% класса —75 мкм). Высокая производительность и эффективность классификации достигается в центробежных классификаторах, в качестве которых используются гидроциклоны и отстойные центрифуги со шнековой выгрузкой, которые будут рассмотрены в дальнейшем. Воздушные сепараторы, работающие в открытом или замкнутом циклах с мельницами сухого помола, делятся на воздушно-проходные и воздушно-циркуляционные (воздушно-замкнутые). В сепараторах первого типа выделение крупных частиц (грубой фракции) из смеси происходит сначала в кольцевом пространстве между конусами (см. табл. 2. 1) под действием силы тяжести вследствие резкого снижения скорости потока, а затем под действием центробежных сил, возникающих при закручивании потока, в лопатках за-вихрителя, расположенного в верхней части внутреннего конуса. Кроме неподвижного завихрителя некоторые конструкции сепараторов имеют принудительно вращающиеся завихрители. В этом случае достигается более тонкое разделение (до 30—60 мкм). Воздушно-циркуляционные сепараторы отличаются от описанных выше тем, что воздушный поток циркулирует внутри аппарата и не выводится наружу. Выполняя одновременно функции классификатора, вентилятора и циклона, воздушно циркуляционные сепараторы по сравнению с воздушно-проходными более компактны и требуют меньших затрат энергии.
|