ЛИНИЯ СОРТИРОВКИ МНОГОКОМПОНЕНТНОЙ СМЕСИ Российский патент 2002 года по МПК B03B9/06 B09B3/00 

Изобретение относится к коммунальному машиностроению, а именно к оборудованию для мусороперерабатывающих заводов, и может быть использовано при сортировке и первичной переработке бытовых отходов городов и поселков городского типа. Вместе с тем, изобретение может быть применено в любой области народного хозяйства, где требуется проводить сортировку многокомпонентных смесей.

Известны различные линии сортировки многокомпонентных смесей. Например, известна линия сортировки многокомпонентных смесей (патент РФ 2140328, 7 В 03 В 9/06, 25.03.99, "Технологическая линия сортировки бытовых отходов"). Сущность этой линии состоит в том, что она включает приемный бункер с решеткой и щелевым разгрузочным отверстием, подающий наклонный конвейер от бункера к устройству предварительной сортировки, выполненный со скребками или грунтозацепами. Устройство для предварительной сортировки выполнено в виде горизонтального двойного конвейера из коаксиально расположенных и кинематически связанных внешнего рабочего органа из бесконечной прутковой решетки для отделения крупнофракционных включений и внутреннего в виде бесконечной ленты для подачи мелкофракционных отходов на наклонный конвейер с металлоуловителем. Водный сепаратор для окончательной сортировки мелкофракционных отходов плит снабжен приводным валом с радиальными лопатками и перемешивающими лопастями соответственно в верхней и нижней части и выполнен с проемом для удаления легких фракций в нужное отверстие для оборотной воды с серебросодержащим антисептиком. Описанная линия-аналог позволяет утилизировать отходы, улучшить экологию окружающей среды, в частности городов и поселков городского типа.

Но описанная линия-аналог сортировки многокомпонентных смесей имеет недостатки. Первый из них - это сложность конструкции, заключающаяся в большом количестве различных сложных в конструкторском отношении узлов и устройств. Кроме этого, линия неэффективна технологически. Объясняется это следующим. В настоящее время значительную часть компонентов бытовых отходов составляют, как правило, полиэтиленовые кули, причем различного размера. В полиэтиленовых кулях содержатся всевозможные бытовые отходы, начиная от пищевых и заканчивая металлическими, деревянными или пластмассовыми, вышедшими из употребления различными изделиями или их частями. Эти полиэтиленовые кули часто бывают завязанными, поэтому требуется их разорвать и разделить находящиеся там бытовые компоненты. Эту же функциональную операцию линия-аналог выполнить не может в силу своей конструкции. В результате линии-аналогу присущи неэффективность сортировки бытовых отходов, наблюдающееся засорение одних компонентов другими.

Известна также линия сортировки многокомпонентных смесей (описание изобретения к авторскому свидетельству 1818147, 03.05.89, "Линия сортировки бытовых отходов"). Сущность этой линии-аналога состоит в том, что она включает стол для сортировки с бункером, а также желоба отвода отсортированных компонентов в контейнеры для их сбора, находящиеся под ними. Кроме этого, линия-прототип включает узел прессования с прессующими плитами, связанными с приводами. Привод прессующих плит представляет собой систему передач, использующих энергию саморазгружающегося транспортного средства, подвозящего бытовые отходы. Эта линия-аналог позволяет автоматизировать процесс прессования, исключить специальное силовое оборудование для приведения в действие привода прессующих узлов. При этом она обеспечивает оптимальные режимы прессования: резкий удар при прессовании металлических консервных банок и плавное увеличение усилия при прессовании бумаги.

Но эта линия-аналог имеет недостатки, заключающиеся в том, что при такой ее конструкции невозможно обеспечить равномерность подачи многокомпонентной смеси на стол для сортировки. При такой конструкции линии невозможно также обеспечить разрыв полиэтиленовых кулей, которые в значительной степени присутствуют в бытовых отходах. К тому же полиэтиленовые кули часто бывают завязанными с находящимися в них бытовыми отходами, состоящим из различных компонентов. Кроме того, конструкция линии-аналога не предусматривает отсев сыпучих фракций перед столом для сортировки, что затрудняет работу сортировщиков на столе для сортировки. Все это не обеспечивает эффективность сортировки многокомпонентных смесей. Вместе с тем, эта линия-аналог сложна конструктивно, особенно это относится к узлу прессования с прессующими плитами, связанными с приводом прессующих плит, который представляет собой систему передач, использующих энергию веса саморазгружающегося транспортного средства, подвозящего бытовые отходы.

Известна также линия сортировки многокомпонентных смесей, преимущественно бытовых отходов (патент РФ 2158184, 7 В 03 В 9/06; В 09 В 3/00, 14.03.00, "Способ предварительной обработки отходов потребления"). Линия, данная в описании к названному патенту, является наиболее близкой по совокупности существенных признаков к заявляемому изобретению (прототипом). Она содержит площадку с твердым покрытием, например асфальтовым, которая служит для выгрузки смешанных твердых бытовых отходов. За ней по ходу технологического процесса установлен приемный бункер, затем так называемая сепараторная установка в виде перфорированного барабана. Далее установлен ленточный транспортер для сортировки отходов вручную, затем подающий транспортер. Линия-прототип включает также площадку с твердым, например, асфальтовым покрытием для предварительной выгрузки и сортировки отдельно собранного дополнительного крупногабаритного мусора. Кроме этого, линия-прототип содержит транспортер-сбрасыватель, бункер для приема невыбранных неиспользуемых отходов, участок обработки используемых компонентов и невыбранных неиспользуемых компонентов отходов, включающий устройство для уплотнения отходов, например пакетировочный склад брикетов. Линия-прототип содержит также устройство для измельчения, например дробилку, и участок упаковки измельченных отходов, например упаковщик в мешки. В линию также входят подъездная эстакада для мусоровозов, дополнительный приемный бункер, скребковый ленточный транспортер, пластинчатый питатель, металлоуловитель, контейнеры-накопители используемых компонентов.

Но описанная линия-прототип имеет те же недостатки, что и описанные ранее линии-аналоги. А именно при такой ее конструкции линии-прототипа невозможно обеспечить равномерность подачи многокомпонентной смеси на стол для сортировки. При такой конструкции линии невозможно также обеспечить разрыв полиэтиленовых кулей, которые в значительной степени присутствуют в бытовых отходах. К тому же полиэтиленовые кули часто бывают завязанными с находящимися в них бытовыми отходами, состоящим из различных компонентов. Кроме того, конструкция линии-прототипа не предусматривает отсев сыпучих фракций перед столом для сортировки, что затрудняет работу сортировщиков на столе для сортировки. Все это не обеспечивает эффективность сортировки многокомпонентных смесей. Вместе с тем, линия-прототип сложна конструктивно и содержит большое количество узлов.

Задача, которую поставил перед собой разработчик новой линии сортировки многокомпонентных смесей на отдельные фракции, преимущественно твердых бытовых отходов, состояла в создании такой линии, которая была бы более эффективна при сортировке многокомпонентных смесей и более проста конструктивно по сравнению с существующими. Техническим результатом, достигнутым в процессе решения поставленной перед разработчиком задачи, явились равномерность подачи многокомпонентной смеси на стол сортировки, эффективный разрыв полиэтиленовых кулей с находящимися в них бытовыми отходами, а также удаление сыпучей фракции перед столом сортировки.

Сущность изобретения состоит в том, что в линии сортировки многокомпонентных смесей, преимущественно твердых бытовых отходов, включающей расположенные один за другим по ходу технологического процесса площадку подвоза многокомпонентных смесей, за которой установлен подающий транспортер с бункером, за которым с возможностью вращения вокруг своей оси смонтирован разделительный перфорированный барабан, а затем стол для сортировки компонентов, столешница которого выполнена бесконечно движущейся, а также контейнеры для сбора компонентов, разделительный барабан снабжен жестко смонтированным внутри него шнеком с режущей кромкой и ножами для разрыва части компонентов, а стол для сортировки снабжен бункером, в котором установлены рвуще-разделительные валы с ножами, причем барабан и бункер стола для сортировки снабжены средствами для дезинфекции, а у выхода перфорированного барабана над бункером стола для сортировки смонтирована установка для сушки многокомпонентной смеси.

Кроме того, сущность изобретения состоит в том, что в линии для сортировки многокомпонентных смесей разделительный перфорированный барабан установлен на роликах.

Вместе с тем, сущность изобретения состоит и в том, что ножи разделительного перфорированного барабана выполнены саблевидными.

Сущность изобретения состоит и в том, что ножи разделительного барабана выполнены быстросъемными.

Сущность изобретения состоит и в том, что стол для сортировки снабжен желобами для отвода отсортированных компонентов в контейнеры.

Сущность изобретения состоит и в том, что средства для дезинфекции внутри разделительного барабана выполнены в виде труб с соплами, расположенными вдоль его длины неподвижно относительно его рамы, с возможностью подвода по ним дезинфицирующей жидкости.

Сущность изобретения состоит и в том, что внутри разделительного барабана вдоль его длины неподвижно относительно его рамы смонтированы трубы с соплами с возможностью подвода по ним газообразного, парообразного или жидкого теплоносителя.

Сущность изобретения состоит и в том, что разделительный барабан снабжен направляющим вибрационным желобом для отвода сыпучих компонентов.

Сущность изобретения состоит и в том, что внутри разделительного перфорированного барабана трубы с соплами смонтированы с возможностью подвода по ним перегретого водяного пара.

Сущность изобретения состоит и в том, что в бункере стола для сортировки в плоскости, перпендикулярной столешнице, установлены два параллельных вала с возможностью вращения с закрепленными на них рвуще-разделительными ножами.

Сущность изобретения состоит и в том, что рвуще-разделительные ножи бункера стола для сортировки выполнены саблевидными.

Сущность изобретения состоит и в том, что рвуще-разделительные ножи бункера стола для сортировки выполнены быстросъемными.

Сущность изобретения состоит и в том, что параллельные валы бункера стола для сортировки выполнены с возможностью их перемещения в направляющих в вертикальной плоскости.

Сущность изобретения состоит и в том, что установка для сушки многокомпонентной массы выполнена в виде сопла с возможность подачи к нему жидкого, газообразного или порошкообразного топлива.

Сущность изобретения состоит и в том, что установка для сушки многокомпонентной массы выполнена в виде электрокалорифера.

И наконец, сущность изобретения состоит в том, что средства для дезинфекции в бункере стола для сортировки выполнены в виде труб с соплами, смонтированными неподвижно относительно него с возможностью подвода по ним дезинфицирующей жидкости.

Доказательства возможности осуществления заявляемой линии сортировки многокомпонентных смесей с реализацией указанного назначения приводятся ниже на примере линии для сортировки бытовых отходов. Этот характерный пример выполнения конкретной линии согласно предлагаемому изобретению ни в коей мере не ограничивает объем его правовой защиты. В этом примере дана лишь конкретная иллюстрация предлагаемой линии сортировки многокомпонентных смесей на отдельные фракции.

Линия сортировки бытовых отходов поясняется графически, где:
на фиг. 1 схематически изображена линия сортировки многокомпонентных смесей, вид сбоку;
на фиг.2 - схема разделительного перфорированного барабана, вид сбоку;
на фиг.3 - разрез Б-Б на фиг.2;
на фиг. 4 - схема крепления ножей разделительного перфорированного барабана;
на фиг.5 - вид А на фиг.1;
на фиг.6 - разрез В-В на фиг.5;
на фиг.7 - схема стола для сортировки компонентов, вид сбоку;
на фиг.8 - вид Д на фиг.7.

Линия сортировки твердых бытовых отходов состоит из площадки 1 подвоза многокомпонентных смесей, за которой установлен подающий цепочно-пластинчатый транспортер 2 с бункером 3. За подающим цепочно-пластинчатым транспортером 2 смонтирован склиз 4, задняя часть которого входит в горловину 5 разделительного перфорированного барабана 6. Горловина 5 барабана 6 представляет собой собственно его переднюю торцовую часть. Со стороны горловины 5 барабана 6 жестко относительно рамы 7 разделительного барабана 6 смонтированы трубы 8 с соплами 9. К трубам 8 подведены шланги 10, соединенные с установкой 11 для подачи дезинфицирующей жидкости. Кроме этого, со стороны горловины 5 барабана 6 также жестко относительно рамы 7 разделительного барабана 6 смонтированы трубы 12 с соплами 13. К трубам 12 подведены шланги 14, соединенные с установкой 15 для приготовления пара. Разделительный перфорированный барабан 6 сконструирован с возможностью вращения вокруг своей оси. В данном случае барабан 6 установлен на вращающихся роликах 16. Внутри барабана 6 жестко прикреплены к нему шнек 17 и ножи 18. Внешняя кромка шнека 17 выполнена режущей, а ножи имеют саблевидную форму и прикреплены быстросъемными болтами 19 с пружинными шайбами. Тело барабана 6 имеет перфорацию в виде круглых отверстий. Под барабаном 6 на пружинах 20 смонтирован направляющий наклонный желоб 21 отвода сыпучих компонентов. Желоб 21 отвода сыпучих компонентов сконструирован с возможностью вибрации в вертикальном и горизонтальном направлениях с помощью вибропривода 22. Вибропривод 22 смонтированном на самом желобе. За задней частью разделительного барабана 6 по ходу технологического процесса смонтирован бункер 23 стола 24 для сортировки твердых бытовых компонентов. Верхняя горизонтальная часть стола 24 для сортировки компонентов, так называемая столешница 25, выполнена бесконечно движущейся. Справа и слева от столешницы 25 стола 24 для сортировки твердых бытовых компонентов находится рабочая площадка 26 сортировщиков. Здесь же установлены направляющие вертикальные желоба 27 отвода отсортированных компонентов. Под ними находятся контейнеры 28 для сбора отсортированных компонентов. Стол 24 для сортировки твердых бытовых компонентов и рабочая площадка 26 сконструированы на раме 29 в виде эстакады. Двигатель 30 стола 24 для сортировки компонентов установлен на рабочей площадке 26 и соединен со столешницей 25 передачей 31. Над бункером 23 стола 24 для сортировки на неподвижном основании смонтирована установка 32 для сушки многокомпонентной смеси. Установка 32 смонтирована с возможностью сушки многокомпонентной смеси на замыкающей части разделительного перфорированного барабана 6. Установка 32 для сушки многокомпонентной смеси соединена шлангом 33 с резервуаром 34 жидкого топлива. В данном случае установка 32 для сушки многокомпонентной смеси выполнена с форсункой 35. Внутри бункера 23 стола 24 для сортировки в вертикальной плоскости относительно столешницы 25 смонтированы валы 36 с закрепленными на них разделительными ножами 37 саблевидной формы. Валы 36 выполнены с возможностью вращения вокруг своей оси и с возможностью перемещения в вертикальной плоскости относительно столешницы 25. Внутри бункера 23 стола 24 для сортировки смонтированы также трубы 38 с соплами 39. Трубы 38 соединены шлангами 40 с установкой 11 для приготовления дезинфицирующей жидкости. Валы 36 бункера 23 стола 24 для сортировки многокомпонентной смеси соединены приводом 41 с электродвигателем 42, установленным жестко на раме 29, выполненной в виде эстакады.

Работает заявляемая линия сортировки многокомпонентных смесей следующим образом. Бытовые отходы с помощью саморазгружающихся транспортных средств подвозят на площадку 1, откуда механизированно, например, с помощью бульдозера направляют в бункер 3. Из бункера 3 бытовые отходы поступают на цепочно-пластинчатый транспортер 2 и затем через склиз 4 в горловину 5 разделительного перфорированного барабана 6. Внутри разделительного перфорированного барабана 6 происходит сложный технологический процесс. Многокомпонентную массу бытовых отходов за счет вращения разделительного барабана 6 вокруг своей оси с помощью шнека 17 передвигают внутри барабана 6 вдоль его оси. При этом с помощью саблевидных ножей 18, а также режущей кромки шнека 17 рвут кули с бытовыми компонентами, находящимися в них. Происходит разделение бытовых компонентов, освобожденных из кулей, причем сыпучая часть многокомпонентной массы через перфорацию барабана 6 попадает на направляющий наклонный вибрирующий в вертикальном и горизонтальном направлениях желоб 21 отвода сыпучих компонентов. Из направляющего наклонного желоба 6 сыпучие компоненты поступают в контейнер. Надо отметить, что скорость вращения барабана 6 определяет производительность всей линии. В зависимости от скорости вращения барабана 6 определяют и длину подвижной столешницы 25 стола 24 для сортировки компонентов и, соответственно, определяют количество сортировщиков, участвующих в технологическом процессе. Таким образом, после наполнения контейнера сыпучими компонентами его заменяют на пустой и отправляют на дальнейшую переработку. Внутри барабана 6 вдоль шнека 17 происходит движение многокомпонентной массы к выходу из него. На этом участке происходит орошение передвигающейся и ворошащейся многокомпонентной массы дезинфицирующей жидкостью, которую подают из установки для ее приготовления 11 по шлангам 10, трубам 8 и соплам 9. В холодное время года при температуре окружающей среды менее 0^oС аналогичным образом производят подачу газообразного, парообразного или жидкого теплоносителя, например сухого водяного пара, из установки для его приготовления по шлангам 14, трубам 12 и соплам 13. Это необходимо для того, чтобы не было примерзания компонентов друг к другу и чтобы была возможность просыпания сыпучей фракции через перфорацию разделительного барабана 6, чтобы была возможность скольжения просыпавшейся сыпучей массы по направляющему наклонному желобу 21. Далее, пройдя от горловины разделительного перфорированного барабана 6 до выхода из него, многокомпонентная масса, уже без сыпучих компонентов, попадает под струю горячего воздуха, исходящего из форсунки 35 установки для сушки 32. Таким образом, производят сушку многокомпонентной массы, которая уже равномерным потоком попадает в бункер 23 стола 24 для сортировки, где производят дополнительный разрыв тех полиэтиленовых кулей, которые по какой-либо причине не были разорваны в разделительном барабане 6, а их содержимое не было разделено. В бункере 23 стола 24 для сортировки производят также дополнительную дезинфекцию многокомпонентной массы, которую из бункера 23 подают на стол 24 для дальнейшей сортировки. Таким образом, на столешнице 25, выполненной бесконечно движущейся, стола 24 производят сортировку уже разделенной, продезинфицированной, но не измельченной многокомпонентной массы бытовых отходов, уложенной равномерным слоем. В данном случае сортировку проводят восемь сортировщиков, причем каждый из них проводит отбор только ему заданных компонентов по материалам. Например, один сортировщик отбирает стеклянные отходы: бутылки, банки, пузырьки из-под лекарств, отдельные куски стекла и тому подобное. Другой сортировщик отбирает пластиковые бутылки, полиэтиленовую пленку из-под кулей и тому подобное. Третий - бумагу и картон. Четвертый - текстиль. Пятый - кости. И так далее. Как было сказано ранее, количество сортировщиков может варьироваться в зависимости от цели технологического процесса и производительности и определяется скоростью вращения разделительного перфорированного барабана 6. Каждый сортировщик направляет отобранные им компоненты в направляющие вертикальные желоба 27, из которых они попадают в контейнеры 28, установленные под ними. В дальнейшем эти контейнеры 28 по мере их наполнения извлекают из-под рамы 29, сконструированной в виде эстакады, и заменяют пустыми. Далее отсортированные компоненты в контейнерах 28 направляют для дальнейшей переработки и утилизации.

Применение предлагаемого изобретения в народном хозяйстве позволит использовать в коммунальном машиностроении простую по конструкции, но эффективную линию сортировки многокомпонентных смесей, в частности бытовых отходов. Предлагаемая линия не только проста по конструкции, но и надежна в эксплуатации в различных регионах с различными климатическими условиях. Линия также может работать в различных погодных условиях, с возможностью быстрого демонтажа, переноса на новое место и быстрого монтажа. Это, в свою очередь, позволит решить важнейшую народнохозяйственную проблему, связанную с утилизацией бытовых отходов городов и поселков городского типа и, как следствие, улучшить экологическую обстановку за счет резкого сокращения объема свалок вблизи населенных пунктов.

Изобретение может использоваться для сортировки бытовых отходов и других многокомпонентных смесей. Линия сортировки содержит расположенные один за другим по ходу технологического процесса площадку подвоза многокомпонентных смесей, за которой установлен подающий транспортер с бункером. За ним с возможностью вращения вокруг своей оси установлен разделительный перфорированный барабан с жестко смонтированным внутри него шнеком с режущей кромкой и ножами для разрыва части компонентов. Затем установлен стол для сортировки с бесконечно движущейся столешницей, снабженный бункером, в котором установлены рвуще-разделительные валы с ножами. Барабан и бункер стола для сортировки имеют средства для дезинфекции. У выхода барабана над бункером стола для сортировки смонтирована установка для сушки многокомпонентной смеси. Изобретение повышает эффективность сортировки. 15 з.п. ф-лы, 8 ил.

1. Линия сортировки многокомпонентных смесей, преимущественно твердых бытовых отходов, включающая расположенные один за другим по ходу технологического процесса площадку подвоза многокомпонентных смесей, за которой установлен подающий транспортер с бункером, за ним с возможностью вращения вокруг своей оси разделительный перфорированный барабан, затем стол для сортировки компонентов, столешница которого выполнена бесконечно движущейся, контейнеры для сбора компонентов, отличающаяся тем, что разделительный барабан снабжен жестко смонтированным внутри него шнеком с режущей кромкой и ножами для разрыва части компонентов, а стол для сортировки снабжен бункером, в котором установлены рвуще-разделительные валы с ножами, причем барабан и бункер стола для сортировки снабжены средствами для дезинфекции, а у выхода перфорированного барабана над бункером стола для сортировки смонтирована установка для сушки многокомпонентной смеси. 2. Линия по п.1, отличающаяся тем, что разделительный перфорированный барабан установлен на роликах. 3. Линия по любому из пп.1 и 2 отличающаяся тем, что ножи разделительного перфорированного барабана выполнены саблевидными. 4. Линия по любому из пп.1-3, отличающаяся тем, что ножи разделительного барабана выполнены быстросъемными. 5. Линия по любому из пп.1-4, отличающаяся тем, что стол для сортировки снабжен желобами для отвода отсортированных компонентов в контейнеры. 6. Линия по любому из пп.1-5, отличающаяся тем, что средства для дезинфекции внутри разделительного барабана выполнены в виде труб с соплами, расположенными вдоль его длины неподвижно относительно его рамы, с возможностью подвода по ним дезинфицирующей жидкости. 7. Линия по любому из пп.1-6, отличающаяся тем, что внутри разделительного барабана вдоль его длины неподвижно относительно его рамы смонтированы трубы с соплами с возможностью подвода по ним газообразного, парообразного или жидкого теплоносителя. 8. Линия по любому из пп.1-7, отличающаяся тем, что разделительный барабан снабжен направляющим вибрационным желобом для отвода сыпучих компонентов. 9. Линия по п.7, отличающаяся тем, что внутри разделительного перфорованного барабана трубы с соплами смонтированы с возможностью подвода по ним перегретого водяного пара. 10. Линия по любому из пп.1-9, отличающаяся тем, что в бункере стола для сортировки в плоскости, перпендикулярной столешнице, установлены два параллельных вала с возможностью вращения с закрепленными на них рвуще-разделительными ножами. 11. Линия по п.10, отличающаяся тем, что рвуще-разделительные ножи бункера стола для сортировки выполнены саблевидными. 12. Линия по п.10, отличающаяся тем, что рвуще-разделительные ножи бункера стола для сортировки выполнены быстросъемными. 13. Линия по п.10, отличающаяся тем, что параллельные валы бункера стола для сортировки выполнены с возможностью их перемещения в направляющих в вертикальной плоскости. 14. Линия по любому из пп.1-13, отличающаяся тем, что установка для сушки многокомпонентной массы выполнена в виде сопла с возможностью подачи к нему жидкого, газообразного или порошкообразного топлива. 15. Линия по п.1, отличающаяся тем, что установка для сушки многокомпонентной массы выполнена в виде электрокалорифера. 16. Линия по любому из пп.1-16, отличающаяся тем, что средства для дезинфекции в бункере стола для сортировки выполнены в виде труб с соплами, смонтированными неподвижно относительно него с возможностью подвода по ним дезинфицирующей жидкости.