УСТРОЙСТВО ДЛЯ РАЗДЕЛЕНИЯ КАМЕННОУГОЛЬНОЙ ЗОЛЫ Российский патент 1996 года по МПК B07B7/83 

Изобретение относится к технике типа электромассклассификаторов (ЭМК) и может быть использовано для комплексной переработки каменноугольных зон на строительные материалы, заполнители для керамики, взрывчатых веществ, полимеров и т. п.

Известен электромассклассификатор [1] включающий камеру сепарации с узлом непрерывной дозированной подачи материала, ротор в виде диска со скребками и радиальными лопастями, коаксиальные патрубки бункера по центру камеры соосно ротору, съемные приемники с запорными приспособлениями. Его недостатком является низкая производительность.

Наиболее близок к предлагаемому устройству электромассклассификатор [2] включающий цилиндрическую камеру сепарации с кольцевыми перегородками по высоте камеры, с отверстиями для вывода разделенных компонентов по центру днища и в углу, под которыми установлены бункера с приспособлениями для удаления материала, внутри камеры ротор из ведущего диска с радиальными лопастями с проемами, образующими конусообразную полость и скрепленные снизу на кольце диаметром меньше, чем отверстие в днище, питающее устройство через полый вал. Его недостатками являются низкая производительность, а также низкое качество разделения в случае переработки каменноугольной золы, т. к. разрушается ценный компонент полые микросферы.

Важными задачами являются повышение производительности и качества первичной переработки каменноугольной золы, содержащей полые микросферы.

Решение поставленных задач достигается тем, что в устройстве камера сепарации с козырьком сверху, кольцевой перегородкой в форме ниспадающей спирали на цилиндрической стенке и кольцевым зазором между стенкой и днищем с центральным отверстием установлена внутри бункера для мелкой фракции, в камере сепарации расположен ротор, насаженный на полый вал, через который посредством дозировочного узла подают золу, с ведущим диском и радиальными лопастями с проемами, образующими конусообразную полость и скрепленные снизу на кольце с диаметром меньше отверстия в центре днища, под которым смонтирован центральный бункер, с приспособлением для удаления материала, сообщающийся посредством патрубков с бункером для мелкой фракции, в камере сепарации расположен ротор, насаженный на полый вал, через который посредством дозировочного узла подают золу, с ведущим диском и радиальными лопастями с проемами, образующими конусообразную полость и скрепленные снизу на кольце с диаметром меньше отверстия в центре днища, под которым смонтирован центральный бункер, с приспособлением для удаления материала, сообщающийся посредством патрубков с бункером для мелкой фракции, под кольцевым зазором смонтирован кольцевой бункер для крупной фракции со своим приспособлением для удаления материала, а в нем под днищем вблизи кольцевого зазора установлены электромагниты.

Применение изобретения повышает производительность первичной переработки каменноугольной золы и обеспечивает сохранность полых микросфер.

Устройство для разделения каменноугольной золы изображено на чертеже.

Устройство содержит дозировочный узел 1, бункер для мелкой фракции 2, с патрубком 3, центральный бункер 4, кольцевой бункер для крупной фракции 5, снабженные снизу приспособлениями для удаления материала 6, цилиндрическую камеру сепарации 7 с кольцевыми перегородками в форме ниспадающей спирали 8 и с козырьками 9, днище с центральным отверстием 10, с кольцевым зазором 11, ротор, состоящий из полого вала 12, ведущего диска 13, на которых закреплены радиальные лопасти с проемами 14, снизу закрепленные на кольце 15, привод 16, под днищем электромагниты 17, установленные радиально вблизи кольцевого зазора.

Устройство работает следующим образом.

Посредством дозировочного узла 1 через полый вал 12, материал (каменноугольная зола) поступает на вращающийся ведущий диск ротора 13 и отбрасывается к стенке цилиндрической камеры сепарации 7. Воздушный поток увлекает золу и по спирали 8 тащит вниз, одновременно освобождая ее от самых мелких частиц с помощью вихрей, которые производятся радиальными лопастями 14. Мелкие частицы при трении заряжаются в основном отрицательно и под действием отталкивающих кулоновских сил удаляются против действия центробежной силы к центру и вверх, попадая через центральное отверстие в днище 10 в бункер 4 и через верхний козырек 9 в бункер 2. При разрядке частиц через молекулы воздуха и токопроводящие поверхности бункеров они оседают и накапливаются в бункерах, причем из бункера 2 разделенный материал в виде мелкой фракции через патрубок 3 попадает в центральный бункер 4, откуда может быть удален через приспособление 6. Крупная фракций, содержащая полые микросферы, через кольцевой зазор 11 попадает в кольцевой бункер 5, откуда удаляется приспособлением 6. Во время прохождения крупной фракции через кольцевой зазор вблизи электромагнита 17 происходит ее очистка от магнитных примесей, которые накапливаются на сердечниках магнитов и, после удаления материала и, бункера 5, при выключении питания магнитная фракция падает вниз и удаляется отдельно через то же приспособление 6. В мелкую фракцию удаляются частицы, практически не содержащие полых микросфер, в крупную фракцию удаляются тяжелые и крупные частицы и подавляющая часть полых микросфер.

Технические преимущества предлагаемого устройства перед прототипом [2]
1. В прототипе мелкая фракция удаляется только через центральное отверстие вниз, а в предлагаемом устройстве также и вверх через козырек. Это позволяет повысить эффективность использования рабочей поверхности в камере сепарации и тем поднять производительность.

2. В прототипе в углу камеры сепарации расположены изолированные отверстия для удаления крупной фракции с соответствующими бункерами, а в предлагаемом устройстве имеется кольцевой зазор и один кольцевой бункер. Такое решение для удаления крупной фракции позволяет сохранить полые микросферы от разрушения при столкновении с неподвижными препятствиями.

3. В прототипе кольцевые перегородки, замедляющие падение материала на дно, а в предлагаемом устройстве перегородка в форме ниспадающей спирали, позволяющая снизить скорость вращения ротора и обеспечить пребывание материала в камере сепарации не более определенного времени, что сохраняет полые микросферы от разрушения.

4. В прототипе один центральный бункер для мелкой фракции, а в предлагаемом два, соединенные между собой патрубками. Этот признак, при тех же параметрах камеры сепарации и ротора, способствует увеличению производительности, упрощает функционирование установки.

5. По сравнению с прототипом в предлагаемом устройстве в кольцевом бункере под днищем вблизи кольцевого зазора радиально установлены электромагниты, позволяющие выделять магнитную примесь из крупной фракции, не влияя на производительность устройства.

Совокупность указанных технических преимуществ обеспечивают предлагаемому положительный эффект, заключающийся в том, что предлагаемое устройство повышает производительность разделения каменноугольных зол при тех же параметрах камеры сепарации и размерах ротора, обеспечивает сохранность полых микросфер за счет снижения скорости вращения ротора, сокращения времени пребывания золы в камере сепарации и устранения препятствий при удалении крупной фракции концентрата полых микросфер в накопительный бункер.

Использование: изобретение относится к технике типа электромассклассификаторов (ЭМК), предназначено для сепарации каменноугольных зон и других неоднородных материалов и может быть использовано для комплексной безотходной переработки каменноугольных зол и других полидисперсных отходов на строительные материалы, наполнители и другие полезные компоненты и т. п. Сущность изобретения: камера сепарации выполнена цилиндрической с конусным козырьком и расположена внутри бункера для мелкой фракции, днище камеры с отверстием в центре образует кольцевой зазор с внутренней стенкой камеры, под которым размещен кольцевой бункер для крупной фракции и в нем под днищем вблизи кольцевого зазора установлены радиально электромагниты, ротор состоит из полого вала для ввода материала, дисков, скрепленных радиальными лопастями с проемами, выходящими за края дисков и образующими при вращении внутри полость в форме усеченного конуса с диаметром центрального отверстия диска меньше диаметра отверстия в центре днища, внутренняя стенка камеры содержит кольцевую перегородку в форме ниспадающей спирали, бункер для мелкой фракции соединен патрубками с центральным бункером, расположенным под отверстием в центре днища. 2 з. п. ф-лы, 1 ил.

1. Устройство для разделения каменноугольной золы, включающее камеру сепарации с конусным козырьком в верхней части и с днищем в нижней части, имеющем центральное отверстие, расположенный в камере ротор в виде двух дисков, соединенных радиальными лопастями, нижний из которых имеет центральное отверстие, а верхний закреплен на валу, бункер для отбора мелкой фракции, сообщающийся с центральным отверстием в днище камеры сепарации, отличающееся тем, что камера выполнена цилиндрической, а ее днище с отверстием в центре образует кольцевой зазор со стенкой, на внутренней стенке камеры установлена спиральная направляющая, устройство снабжено электромагнитами, закрепленными под днищем камеры сепарации радиально вблизи кольцевого зазора, дополнительным бункером для мелкой фракции, в верхней части которого расположена камера сепарации, а его нижняя часть сообщается патрубком с бункером для мелкой фракции, и кольцевым бункером для крупной фракции, расположенным под кольцевым зазором, при этом вал ротора выполнен полым для ввода материала, а радиальные лопасти выходят за края дисков. 2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что радиальные лопасти ротора выполнены с проемами и образуют внутри ротора при вращении полость в форме усеченного конуса вершиной вверх. 3. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что диаметр центрального отверстия диска меньше диаметра отверстия в центре днища.