Способ разделения сыпучих материалов и устройство для его осуществления Советский патент 1993 года по МПК B07B13/00 B07C5/04 

Фиг.

Изобретение относится к разделению материалов по крупности частиц и может применяться в горнорудной, химической, строительной, металлургической промышленности и в сельском хозяйстве.

Известен способ сепарации сыпучих материалов, заключающийся в подаче смеси в полость вращающегося барабана и удалении из него фракций смеси из мест их концентрации при пересыпании, при котором барабану сообщают вращение вокруг горизонтальной оси со скоростью, обеспечивающей движение материала в режиме переката или водопадном режиме.

Известен способ разделения сыпучих материалов, включающий подачу исходного материала на вращающийся диск, установленный под углом к горизонту, промежуточным между углами трения выделяемых Фракций, разделение материала и вывод выделенных фракций.

Недостатком известного способа является относительно низкое качество разделения частиц по крупности.

Наиболее близким решением по технической сущности к заявленному устройству является известное устройство для отделения сферических предметов от несферических, включающее загрузочный желоб, установленный под ним наклонный.приводной диск с формирователем потока и разгрузочными приспособлениями для мелкой и крупной фракции.

Целью изобретения является повышение качества разделения частиц по крупности.

Согласно изобретению эта цель достигается тем, что в известном способе разделения сыпучих материалов, включающем подачу исходного материала на вращающийся диск, установленный под углом к горизонту, промежуточном между углами трения выделяемых фракций, разделение материала и вывод выделенных фракций, угловую скорость вращения диска определяют из соотношения

/Bgsinan/2 и - (--R-)

0)

где g - ускорение свободного падения, м/с ;

R - радиус рабочей поверхности барабана, м;

В 0,6-1,0 - опытный коэффициент.

В части устройства, цель изобретения достигается тем, что в устройстве, включающем загрузочный желоб, установленный под ним наклонный приводной диск с формирователем потока и разгрузочными приспособлениями для мелкой и крупной фракций, диск выполнен перфорированным и установлен с возможностью изменения

угла наклона. Разгрузочное приспособление для крупной фракции выполнено перфорированным.

На фиг, 1 изображен общий вид устрой5 ства; на фиг. 2 - вид Б на фиг. 1; на фиг. 3 - разрез В-В на фиг. 1; на фиг. 4 - разрез Г-Г на фиг. 1; на фиг. 5 - вариант устройства; на фиг. б - разрез Д-Д на фиг. 5.

Устройство для разделения сыпучих ма10 териалов состоит из приводного диска 1, установленного посредством роликов 2, один их которых приводной, на раме несущей конструкции 3. Рама 3 с помощью шарнира 4 соединена со станиной 5 и снабжена

15 регулировочным винтом 6 для регулирования угла наклона диска 1 к горизонту. Над диском установлен загрузочный желоб 7 для подачи материала в загрузочный карман 8. Роль последнего может выполнять также

20 замкнутая (приводная или холостая) беско- нечная лента 9, охватывающая диск 1, либо обечайка 10 (цилиндрическая или коническая), которой может быть снабжен диск 1. При наличии обечайки 10 бесконечная лента

25 g не обязательна, а диск 1 целесообразно выполнять перфорированным, как это показано на фиг. 5 и 6. Во всех случаях желоб 11 для крупной фракции 12 также целесообразно выполнять перфорированным и распола30 гать над желобом 13 для мелкой фракции 14. При перфорированном диске 1 желоб 13 приемной своей частью следует располагать под диском 1.

Устройство работает и способ осущест35 вляется следующим образом.

Устанавливают с помощью винта 6 требуемый угол а наклона рабочей поверхности к горизонту и приводят барабан во вращение с угловой скоростью ш в соответ40 ствии с соотношением (1), при этом оптимальное значение коэффициента В для данной сыпучей смеси принимают на основе предварительных исследований. По желобу 7 подают, материал, подлежащий

45 сепарации, в загрузочный карман 8, откуда он под действием сил трения и центробежных сил увлекается рабочей поверхностью вращающегося диска 1 на некоторую высоту. Крупные частицы, обладающие меньшим

50 коэффициентом трения, поднимаются на относительно меньшую высоту и в дальнейшем ссыпаются по рабочей поверхности вниз, а мелкие частицы, обладающие большим коэффициентом трения - на большую

55 высоту и также ссыпаются вниз, но по своей траектории, не совпадающей с траекторией крупных частиц. Таким образом, каждая фракция ссыпается по своей траектории и попадает в свой разгрузочный желоб: крупные частицы 12 - в желоб 11, мелкие частицы 14 - в желоб 13.

Частицы мелкой фракции 14, случайно попавшие в желоб 11, через отверстия в нем выпадают в желоб 13.

При выполнении диска 1 перфорированным частицы 14 попадают в желоб 13 через отверстия диска 1. Все это значительно повышает качество разделения частиц смеси по крупности.

Пример. Сыпучая смесь - песок крупностью 0...0.5 мм, дробь алюминиевая крупностью 4 мм. Диск стальной. Коэффициент и угол трения крупных частиц - fi 0,16...0,2,/01 9°...11°. Коэффициент и угол трения мелких частиц - f2 0,3...0,35, pi 16°... 19° Радиус рабочей поверхности барабана R 0,15 мм. Опытный коэффициент В 0,8 (на основании экспериментов).

Определяли угол а наклона рабочей поверхности к горизонту из соотношения

(9°...11°) а(16°...19°) и принимали его значение равным а 15° С помощью регулировочного винта 6 устанавливали требуемый наклон рабочей поверхности диска 1 к горизонту, Определяли из соотношения (1) необходимую величину угловой скорости а):

а (0,8 -9,81 sin 15°/0,15)1/2 3,68 рад/с.

Устанавливали скорость вращения барабана со 3,68 рад/с и производили сепарацию смеси согласно описанному выше.

Мощность на вращение барабана (экспериментальная установка) снизилась со 100 Вт (известный способ) до 20 Вт (предло- женный способ), т.е. снижение расхода

энергии составило (100-20) 5100 0,8 80 %. Песок в выделенной алюминиевой дроби обнаружен не был.

Внедрение изобретения расширяет ас- сортимент технических средств, применяе- мых для сепарации сыпучих материалов, повышает качество разделения смеси по крупности частиц, а также позволяет снизить энергетические затраты.

Использование: горнорудная, химическая, строительная промышленности и сельское хозяйство. Сущность изобретения: исходный материал подают по загрузочному желобу на наклонный вращающийся перфорированный диск 1 с формирователем потока. Диск 1 установлен под регулируемым углом к горизонту и промежуточным между углами трения выделяемых фракций. Угловую скорость вращения диска 1 определяют xBasinao/z из соотношения: ш (- -гт--) , где g г ускорение свободного падения, м/с ; R - радиус рабочей поверхности барабана, м; В 0,6-1,0 - опытный коэффициент. Мелкую фракцию выводят с помощью разгрузочного приспособления 13, а крупную - с помощью приспособления 11, днище которого выполнено перфорированным. 2 с и 1 з.п. ф-лы, 6 ил, Вид А повернуто ел С

Формула изобретения 1. Способ разделения сыпучих материалов, включающий подачу исходного материала на вращающийся диск, установленный под углом к горизонту, промежуточным между углами трения выделяемых фракций, разделение материала и вывод выделенных фракций, отличающийся тем, что, с целью повышения качества разделения частиц по крупности, угловую скорость вращения диска определяют из соотношения

,BgsinaNi/2 м - (--R--)

где R - радиус свободной поверхности диска, м;

В - опытный коэффициент, равный 0,6- 1,0;

а - угол наклона диска, град.

„......

wmm

ousfibcfdgouj j

U

1

60E68il

Фиг. 5