ВИБРОСЕПАРАТОР Российский патент 2007 года по МПК B07B9/02 

Изобретение относится к устройствам для классификации различных измельченных материалов и может быть использовано в строительной, химической и других отраслях промышленности.

Известны различные устройства для классификации измельченных материалов.

Например, известен вибрационный сепаратор, описанный в а.с. №1180088 /1/. Сепаратор содержит корпус, рабочий орган в виде конуса, образованный набором конических колец, вибратор с приводным валом, распределительный конус, загрузочное и разгрузочные приспособления. Причем с целью повышения эффективности разделения путем обеспечения дополнительной перечистки получаемых фракций ширина конических колец выполнена с увеличением по ходу движения материала, а диаметры меньших оснований набора конических колец выполнены с уменьшением.

Недостатком этого устройства является низкая производительность, так как движение материала осуществляется противотоком, эффективность разделения частиц на этом устройстве также низкая.

Известна установка для сортировки таблеток а.с. №1184571 /2/, включающая корпус, загрузочный бункер, вибропривод, механизм для просеивания и промежуточный лоток, причем с целью повышения качества сортировки и снижения энергоемкости механизм для просеивания состоит из соединенного с виброприводом горизонтального гофрированного сита с эллиптическими отверстиями во впадинах, расположенного под ним наклонного плоского сита с поперечными пластинами, установленными с зазором над его поверхностью, и наклонного сита, представляющего собой продольную колосниковую решетку, прутья которой выполнены из уголков, обращенных вершинами вверх, при этом площадь сечения каждого последующего сита больше, чем у предыдущего.

Недостатком этой установки является ее низкая производительность.

Наиболее близким техническим решением из числа известных к предлагаемому является фрикционный вибросепаратор, описанный в а.с. СССР №1180087 /3/. Этот вибросепаратор включает разделительные поверхности с наклоном в поперечном и продольном направлениях с элементами микрорельефа, выполненными в виде выступов и впадин, вибратор, привод, загрузочное приспособление и приемники продуктов разделения. С целью повышения точности выделения продолговатых примесей за счет обеспечения устойчивости их движения впадины микрорельефа выполнены с возрастанием глубины и ширины в сторону поперечного наклона. При этом в зоне загрузки кверху от места подачи обрабатываемого материала и книзу от зоны загрузки расстояние между соседними сторонами выступов в продольном направлении больше расстояния между соседними сторонами выступов в поперечном направлении, а кверху от зоны загрузки и книзу от места подачи обрабатываемого материала в зоне загрузки расстояние между соседними сторонами выступов в продольном направлении меньше половины расстояния между соседними сторонами выступов в поперечном направлении.

Недостатком этого устройства является невозможность устойчивой работы, так как все его конструктивные элементы не связаны ни с частотой, ни с амплитудой, ни с видом колебаний (линейные, круговые и т.п.).

Большинство из известных устройств отличаются низкой производительностью и плохим качеством сепарации, большой энергоемкостью и материалоемкостью.

Цель изобретения - создание классифицирующего устройства с большой производительностью при высоком качестве сепарации, которое служило бы также осушителем измельченных материалов.

Поставленная задача решается тем, что предлагаемый вибросепаратор содержит дебалансные вибраторы, корпус, подвижную, установленную на пружинах, и неподвижную рамы, перфорированную разделительную поверхность с волнообразными перепадами выступов и впадин, установленную на подвижной раме. Перфорированная волнообразная разделительная поверхность приводится в колебательные движения, которые выполнены круговыми с регулируемой частотой и направлением движения в сторону выгрузки сепарируемого материала. Причем амплитуда колебаний волнообразной разделительной поверхности больше разницы перепадов выступов и впадин на величину не более 30% от величины перепадов. Загрузка сепарируемого материала производится непрерывно в загрузочный бункер вибросепаратора. Над волнообразной разделительной поверхностью установлены воздуходувки с калориферами для продувки сепарируемого материала теплым воздухом. Продувка воздухом облегчает прохождение мелкой фракции через перфорацию, способствует осушению сепарируемого материала, чем облегчает разъединение слипшихся частиц мелкой фракции.

Сущность изобретения поясняется фиг.1,2: фиг.1 - общий вид вибросепаратора, где 1 - корпус сепаратора, 2 - дебалансные вибраторы, 3 - перфорированная разделительная поверхность с волнообразными перепадами выступов и впадин, 4 - пружины, 5 - рама с регулируемым углом наклона, 6 - неподвижная рама, 7 - загрузочный бункер, 8 - сменная вставка для регулировки угла подъема разделительной перегородки, 9 - поддон, 10 - воздуходувка с электронагревателем. На фиг.2 показаны четыре четверти одного цикла колебания разделительной перегородки (жирной линией показан участок перегородки в статическом положении, штриховой линией показано положение перегородки при ее колебании).

Перед началом работы вибросепаратора подбирается угол наклона перфорированной разделительной поверхности (путем установки требуемой сменной вставки 8) и частота ее колебаний, это определяет необходимую скорость передвижения сепарируемого материала и, следовательно, производительность вибросепаратора. Кроме того, подбирается давление воздуха, направляемого на сепарируемый материал. Давление воздуха подбирается таким образом, чтобы воздушный поток способствовал процессам, происходящим на поверхности разделительной перегородки. Меняя положение регулируемых дебалансов вибраторов, подбирается необходимая возмущающая сила, обеспечивающая нужную амплитуду колебаний. Направление вращения электропривода вибратора обеспечивает круговые колебания в сторону выгрузки продукта сепарации.

Работает вибросепаратор следующим образом. Перфорированная волнообразная разделительная поверхность приводится вибратором через пружины в круговые колебания. Исходное сырье, например измельченные отходы термопластичных полимерных материалов, из загрузочного бункера 7 постоянно подаются внутрь корпуса 1 на перфорированную волнообразную разделительную поверхность 3. При круговых колебаниях разделительной поверхности мелкая фракция через перфорацию просыпается на поддон 9 и удаляется в приемник мелких продуктов разделения, а крупные частицы продвигаются вперед до конца разделительной поверхности и удаляются в приемник основного продукта. Волнистость разделительной поверхности при ее круговых колебаниях обеспечивает попеременное разрыхление и уплотнение сепарируемого материала. При разрыхлении происходит перемешивание материала, благодаря чему практически все частицы мелкой фракции могут оказаться у перфорированной поверхности и в моменты уплотнения материала просыпаться через ее отверстия на поддон. Просыпанию мелкой фракции через перфорацию разделительной поверхности способствует продувание теплым воздухом, так как воздушный поток усиливает перемешивание материала в тех местах поверхности, где материал разрыхлен, и уплотнение его, где он уплотняется. Кроме того, теплый воздух просушивает сепарируемый материал, при этом слипшиеся частицы разъединяются и, освободившаяся мелкая фракция просыпается через перфорацию разделительной поверхности, а остальной материал продолжает просушиваться. Таким образом, обеспечивается практически полное удаление мелкой фракции из сепарируемого материала. Величина отсеянных частиц мелкой фракции зависит от размера перфорационных отверстий разделительной поверхности.

Если разбить цикл колебания разделительной поверхности на 4 части и взять за начало нижнюю точку амплитуды круговых колебаний, то в разных точках волнообразной перфорированной поверхности сепарируемый материал ведет себя по-разному. В первой четверти колебаний на поверхности А (см. фиг.1) материал отстает от поверхности, разрыхляется и перемешивается, а на поверхности В материал уплотняется, при этом мелкая фракция просыпается через перфорацию волнообразной поверхности. Во второй четверти колебаний на поверхности А материал продвигается вверх и вперед и уплотняется, мелкая фракция при этом просыпается через перфорацию, а на поверхности В материал отстает от поверхности, разрыхляется и перемешивается. В третьей четверти колебания на поверхности А материал уплотняется и перемещается вперед, при этом происходит отсев мелкой фракции, а на поверхности В материал разрыхляется и перемешивается. В четвертой четверти колебания на поверхности А материал отстает от поверхности, обеспечивая воздушную прослойку, и при этом перемешивается, а на поверхности В материал уплотняется, при этом усиливается просеивание мелкой фракции. Воздушный поток усиливает все эти процессы. Кроме того, теплый воздушный поток сдувает воду с поверхности частиц сепарируемого материала и способствует удалению ее через перфорацию и подогревает сепарируемый материал, т.е. осушает его.

Выбор амплитуды колебаний больше (но не более чем на 30%) высоты перепадов выступов и впадин обеспечивает высокую производительность процесса сепарации при хорошем качестве сепарации. При амплитуде колебаний меньшей по сравнению с высотой перепадов выступов и впадин перфорированной поверхности сепарируемый материал может задерживаться во впадинах, что приведет к снижению производительности процесса сепарации и качества сепарации (так как вся мелкая фракция не сможет переместиться к перфорированной поверхности). При амплитуде колебаний превышающей высоту перепадов выступов и впадин перфорированной решетки более чем на 30% снижается качество сепарации из-за того, что в этом случае не будет создаваться достаточного уплотнения сепарируемого материала.

При неизменной амплитуде колебаний можно добиться увеличения производительности процесса сепарации путем увеличения частоты колебаний и угла наклона перфорированной волнообразной поверхности.

Эффективность сепарации, обеспечиваемая предлагаемым устройством, большая. Так, например, при сепарации отходов измельченных литников и забракованных изделий из полиэтилена на вибросите около 10% мелкой фракции не отделяется от основной массы отходов, а при использовании предлагаемого вибросепаратора - только около 1%. Кроме того, предлагаемый вибросепаратор непрерывного действия можно также использовать для предварительного осушения вымытых измельченных отходов полимеров, для удаления значительного количества влаги, которое удерживается на поверхности отходов. Влага вместе с мелкой фракцией удаляется через перфорацию разделительной поверхности.

ИСТОЧНИКИ ИНФОРМАЦИИ

1 А.с. СССР №1180088, кл В07В 13/00, заявл. 29.04.84, опубл. 23.09.85 г.

2 А.с. СССР №1184571, кл В07В 1/12, заявл. 25.11.83, опубл. 15.10.85 г.

3 А.с. СССР №1180087, кл В07В 13/00, заявл. 04.04.84, опубл. 23.09.85 г.

Изобретение относится к устройствам для классификации различных измельченных материалов и может быть использовано в строительной, химической и других отраслях промышленности. Вибросепаратор включает корпус, разделительную поверхность с наклоном в продольном направлении и с элементами рельефа, вибратор, привод, загрузочное приспособление и приемники продуктов разделения. Рельеф разделительной перфорированной поверхности выполнен волнообразным, а амплитуда колебаний этой поверхности максимум на 30% больше величины перепадов выступов и впадин. Вибросепаратор выполнен с возможностью сообщения разделительной поверхности круговых колебаний с направлением движения в сторону выгрузки сепарируемого материала и с возможностью продувания материала сверху потоком нагретого воздуха. Вибросепаратор выполнен с возможностью регулирования частоты колебаний и угла наклона разделительной поверхности. Технический результат - повышение эффективности и качества сепарации, а также повышение производительности сепаратора. 2 ил.

Вибросепаратор, включающий корпус, разделительную поверхность с наклоном в продольном направлении и с элементами рельефа, вибратор, привод, загрузочное приспособление и приемники продуктов разделения, отличающийся тем, что, с целью улучшения качества сепарации, рельеф разделительной перфорированной поверхности выполнен волнообразным, а амплитуда колебаний этой поверхности максимум на 30% больше величины перепадов выступов и впадин, причем колебания, сообщаемые разделительной поверхности, выполнены круговыми с направлением движения в сторону выгрузки сепарируемого материала, при этом сепарируемый материал продувается сверху потоком нагретого воздуха, а производительность вибросепаратора регулируется частотой колебаний и углом наклона разделительной поверхности.