Меню
Главная
Авторизация/Регистрация
 
Главная arrow Экология arrow Инженерная экология: защита литосферы от твердых промышленных и бытовых отходов

Типы грохотов.

Тип грохота зависит от формы рабочей поверхности. Различают плоские и барабанные (цилиндрические) грохоты. Принцип действия грохотов основан на просеивании сыпучего материала при его движении вдоль рабочей поверхности грохотов.

Плоские грохоты по конструкции рабочей поверхности разделяют на решетчатые, ситовые, колосниковые и валковые.

Для предварительного грохочения (отделения мелочи или больших кусков) используют неподвижные грохоты, рабочая поверхность которых установлена с углом наклона 30—50°, аналогичные конструкциям, изображенным на рис. 1.25. Движение твердых частиц вдоль их поверхности осуществляется путем естественного скатывания материала, однако грохот дает несовершенное разделение частиц по размерам, а также может легко забиваться.

Значительная интенсификация и повышение эффективности процесса грохочения достигается путем придания рабочей поверхности грохотов колебательного движения.

По устройствам привода ситовые грохоты делят на качающиеся, гирационные и вибрационные.

Плоский качающийся грохот представляет собой прямоугольный короб с ситом 1, установленный на 4—6 наклонных пружинящих стержнях 3, которому сообщаются качания от эксцентрикового механизма 4, 5 (рис. 1.26). При качаниях грохота, наклоненного к горизонту под углом 7—14°, материал перемещается вдоль сита; при этом нижний продукт просеивается, а верхний сбрасывается с разгрузочного конца грохота.

Плоский качающийся грохот на пружинящих опорах

Рис. 1.26. Плоский качающийся грохот на пружинящих опорах:

1 — короб; 2 — сито; 3 — пружинящий стержень; 4 — эксцентрик; 5 — шатун

Наклон грохота, частота вращения эксцентрикового вала и длина хода сита для получения достаточной производительности и эффективности грохочения устанавливаются опытным путем. Обычно частота вращения эксцентрикового вала составляет 300— 500 об/мин.

Качающиеся грохоты применяют для классификации сухим и мокрым способом твердых материалов с размером кусков не более 50 мм.

Достоинства качающихся грохотов — большая производительность, чем у колосниковых и барабанных грохотов, высокая эффективность грохочения, компактность, удобство обслуживания и ремонта.

Недостатки грохотов — неуравновешенность конструкции. В результате их работа сопровождается сотрясениями и толчками.

Гирационный (эксцентриковый) грохот. Схема качающегося гира- ционного грохота с круговыми качаниями в вертикальной плоскости показана на рис. 1.27. В стойке рамы на шарикоподшипниках установлен вибратор — вал 1 с двумя эксцентриками и двумя противовесами. К валу симметрично на подшипниках крепится короб 2 с ситом 3. Короб концами опирается на пружины 4 или на резиновые опоры. Эксцентриковый вал непосредственно сообщает коробу качательное движение по окружности с амплитудой качаний, равной эксцентриситету г вала. Вследствие быстроходности гира- ционных грохотов их часто подвешивают на тягах с пружинами (амортизаторами) к потолочным балкам.

Схема гирационного грохота

Рис. 1.27. Схема гирационного грохота:

1 — вал-вибратор; 2 — короб; 3 — сито; 4 — пружины

Достоинства гирационных грохотов: уравновешенность конструкции и спокойная работа при равномерном движении короба с материалом по круговой траектории, большая производительность, высокое качество сортировки.

Вибрационный (инерционный) грохот состоит из плоского и обычно наклонного сита, совершающего с помощью вибратора 900—1500 колебаний в минуту амплитудой 0,5—12 мм. У вибрационных грохотов жесткая связь между элементами грохота полностью или частично отсутствует, вследствие чего амплитуды колебаний сита в различных точках его поверхности неодинаковы и зависят от числа колебаний, упругости опорных пружин, движущейся массы грохота с материалом и других факторов.

Преимущества вибрационных грохотов — отсутствие забивки материалом отверстий сит при любых режимах работы; более высокая производительность и эффективность грохочения, чем у грохотов других типов; пригодность для грохочения влажных материалов; компактность; относительная легкость регулирования и простота смены сит; меньший, чем у других грохотов, расход энергии.

На рис. 1.28 показана схема вибрационного (инерционного) грохота. Короб 1 и сито 2 установлены на пружинах 3. На стойках и подшипниках вращается вал 4 (без эксцентриков) с двумя шкивами 5, несущими неуравновешенные грузы 6 (дебаланс). При вращении шкивов возникают центробежные силы инерции, под действием которых коробу сообщаются вибрации. Траектории точек короба и амплитуда его колебаний определяются динамическими факторами, перечисленными выше. Для вибрационных грохотов требуется весьма равномерное питание материалом.

По такому же принципу работают электровибрационные грохоты. Колебания сит в этих грохотах осуществляются посредством электромагнита (соленоида), через обмотку которого пропускают переменный ток, или посредством специальных электрических вибраторов.

Схема вибрационного (инерционного) грохота

Рис. 1.28. Схема вибрационного (инерционного) грохота:

  • 7 — короб; 2 — сито; 3 — пружины; 4 — вал; 5 — шкив; 6 — неуравновешенный груз
  • (дебаланс)

Барабанный грохот (рис. 1.29) представляет собой барабан 2 цилиндрической, конической или многогранной формы, выполненный из сетки или перфорированных стальных листов. Барабан открыт с торцов и установлен под углом 4—7° (барабаны конической формы устанавливаются горизонтально). При вращении барабана с помощью приводного механизма 3 с окружной скоростью 0,6— 1,25 м/с материал, поступающий через патрубок 7, перемещается вдоль его поверхности, причем размер отверстий чаще всего уменьшается по ходу движения материала.

Цилиндрический барабанный грохот

Рис. 1.29. Цилиндрический барабанный грохот:

7 — патрубок; 2 — барабан; 3 — приводной механизм

Достоинства барабанных грохотов — простота конструкции и обслуживания, хорошее качество классификации. Однако эти устройства имеют высокую металлоемкость и низкую удельную производительность с единицы поверхности сита, легко забиваются.

Гидравлическая классификация происходит в движущихся потоках капельной жидкости (восходящем, горизонтальном, вращающемся и т.п.), скорость которых подбирается таким образом, чтобы частицы меньше определенного размера уносились в слив, а большего — оставались в классификаторе. В отличие от грохочения гидравлическая классификация применяется для разделения мелких материалов.

Гидроциклоны используют для классификации суспензий с размерами частиц главным образом в пределах 15-100 мкм. Гидроциклон (рис. 1.30) имеет неподвижный корпус, состоящий из нижней конической и верхней цилиндрической частей. Разделяемая суспензия подается насосом (или самотеком за счет напора столба суспензии) под избыточным давлением 0,3—2 атм через боковой патрубок в цилиндрическую часть корпуса. Суспензия поступает в корпус по касательной и потому начинает в нем вращаться. При вращении потока с большой угловой скоростью более крупные твердые частицы под действием центробежных сил отбрасываются к стенкам гидроциклона. Возле стенок они движутся по спиральной траектории вниз и в виде сгущенной суспензии (пески) удаляются через песковую насадку 4. Более мелкие частицы и большая часть жидкости движутся во внутреннем спиральном потоке вокруг центрального патрубка 2 ив виде тонкой взвеси (слив) поднимаются к этому патрубку в камеру, откуда удаляются через верхний боковой патрубок. При большой скорости вращения потока вдоль оси гидроциклона образуется воздушный столб, давление в котором ниже атмосферного. Это воздушное ядро ограничивает с внутренней стороны поток мелких частиц в гидроциклоне.

Разделяющее действие гидроциклона можно регулировать, изменяя глубину погружения шламового патрубка 2 и сечения песковой насадки 4. Насадки обычно являются сменными деталями различного сечения или предусматривается возможность регулирования сечения насадок. Один из способов такого регулирования показан на рис. 1.30. При нагнетании воздуха или масла в кольцевую полость резинового манжета 6 сечение насадки для прохода песков уменьшается. Таким способом возможно автоматическое регулирование работы гидроциклона.

Гидроциклон

Рис. 1.30. Гидроциклон:

/ — корпус; 2 — центральный (шламовый) патрубок; 3 — камера для слива; 4 — песковая насадка; 5 — резиновый вкладыш; 6 — резиновый манжет

Спиральный классификатор (рис. 1.31) представляет собой установленное под углом 12—18° корыто 3, внутри которого со скоростью 2,5—17 об/мин вращаются одна или несколько спиралей 2, погруженных в суспензию и перемещающих ее вместе с крупными частицами в верхнюю часть корыта. Суспензия с более мелкими частицами удаляется из нижней части классификатора через порог 1. Эффективность классификации зависит от угла наклона корыта, числа оборотов спиралей, концентрации твердого материала в суспензии.

Схема спирального классификатора

Рис. 1.31. Схема спирального классификатора: 1 — порог; 2 — спираль; 3 — корыто

В реечных классификаторах перемещение суспензии вдоль наклонного корыта осуществляется рамами со скребками, совершающими возвратно-поступательное движение. Число качаний рам со скребками составляет 14—28 в минуту. Однако по сравнению со спиральными классификаторами реечные имеют несколько меньшую удельную производительность и более сложную конструкцию. Спиральные и реечные классификаторы часто работают в замкнутом цикле с измельчителями.

Воздушная классификация отличается от гидравлической тем, что скорость осаждения частиц в воздухе значительно выше, чем в воде, поэтому воздушная сепарация осуществляется обычно в восходящем воздушном потоке [15, 16].

Сепараторы делятся на воздушно-проходные и воздушно-циркуляционные (рис. 1.32).

В воздушно-проходном сепараторе (рис. 1.32, а) поток воздуха с твердым материалом поступает по патрубку 1 со скоростью 15—20 м/с, омывает отбойный конус 2, проходит по кольцевому пространству между корпусом 3 и внутренним конусом 4 и затем — через тангенциально установленные лопатки завихрителя 5.

Выделение крупных твердых частиц из исходной смеси происходит сначала в кольцевом пространстве между корпусом 3 и конусом 4 под действием силы тяжести вследствие резкого снижения скорости воздушного потока в этом пространстве (до 4—6 м/с). Дальнейшая сепарация осуществляется под действием центробежных сил, возникающих при закручивании потока в лопатках завихрителя 5. При этом крупные частицы отбрасываются на внутреннюю стенку конуса 4, попадают на отбойный конус 2 и удаляются через патрубок 7, предварительно подвергаясь дополнительному разделению в воздушном потоке кольцевого пространства. Тонкая фракция вместе с воздухом отводится через патрубок 6.

Сепараторы этого типа позволяют разделять материал по граничному составу 150—200 мкм. Эффективность разделения можно регулировать изменениями скорости воздуха и положения лопаток завихрителя.

Воздушно-циркуляционные сепараторы (рис. 1.32, б) позволяют осуществлять более тонкое разделение (по границе 30—60 мкм), они отличаются от воздушно-проходных тем, что воздушный поток циркулирует внутри аппарата и не выводится наружу.

Схемы воздушных сепараторов

Рис. 1.32. Схемы воздушных сепараторов:

о — воздушно-проходной: 1, б, 7 — патрубки; 2 — отбойный конус; 3 — корпус; 4 — внутренний конус; 5 — лопатки завихрителя; б — воздушно-циркуляционный: 1,4, 5 — патрубки; 2 — диск; 3,7 — конусы; 6 — корпус; 8 — лопатки завихрителя; 9 — вентиляторное колесо; 10 — вал

Разделяемый материал по патрубку 1 поступает на вращающийся диск 2. Крупные частицы отбрасываются центробежной силой к стенке конуса 3, опускаются по ней и удаляются через патрубок 4. На валу 10 тарелки укреплено вентиляторное колесо 9, создающее поток воздуха, циркуляция которого показана на рис. 1.32, б стрелками. Циркулирующий пылевоздушный поток, проходя между лопатками завихрителя 8, под действием центробежных сил дополнительно освобождается от крупных частиц, которые по внутренней поверхности конуса 7 отводятся к патрубку 4. В корпусе 6 аппарата улавливаются частицы мелкой фракции, которые удаляются через патрубок 5. Процесс выделения мелкой фракции в корпусе 6 аналогичен выделению пыли в циклонах. Центробежное ускорение потоку в корпусе 6 сообщает вентиляторное колесо 9.

Выполняя одновременно функции классификатора, вентилятора и циклона, воздушно-циркуляционные сепараторы по сравнению с воздушно-проходными более компактны и требуют меньших затрат энергии.

 
Посмотреть оригинал
Если Вы заметили ошибку в тексте выделите слово и нажмите Shift + Enter
< Пред   СОДЕРЖАНИЕ ОРИГИНАЛ   След >
 

Популярные страницы