сепаратор сыпучих материалов

Формула изобретения

1. Сепаратор сыпучих материалов, содержащий несущий короб, сепарационные элементы, наклонно установленные в коробе, бункер для загрузки сепарируемого сыпучего материала и подвода его к сепарационным элементам, течки для вывода отсепарированных по размерам фракций материала и вибровозбудитель, возбуждающий вибрацию сепарационных элементов, отличающийся тем, что сепарационные элементы выполнены в виде нескольких установленных друг над другом каналов для прохождения по ним сепарируемого сыпучего материала, соединенных между собой щелевыми проходами, имеющими в поперечном сечении размеры, соответствующие размерам сепарируемых фракций сыпучего материала.

2. Сепаратор по п.1, отличающийся тем, что щелевые проходы, соединяющие каналы сепарационных элементов, имеют размеры поперечного сечения, уменьшающиеся от верхнего канала к нижним каналам.

3. Сепаратор по п.2, отличающийся тем, что каналы сепарационных элементов имеют в поперечном сечении круглую форму.

4. Сепаратор по п.1, или 2, или 3, отличающийся тем, что он имеет несколько рядов каналов сепарационных элементов, размещенных друг над другом, и бункер для загрузки сыпучего материала соединен только с каналами сепарационных элементов верхнего ряда, а поступление сыпучего материала в каналы сепарационных элементов нижних рядов осуществляется через щелевые проходы, причем концы каналов, расположенные на противоположной от бункера стороне, снабжены течками для вывода отсепарированных фракций.

5. Сепаратор по п.4, отличающийся тем, что он снабжен приспособлением для регулирования угла наклона сепарационных элементов.

6. Сепаратор по п.5, отличающийся тем, что каналы сепарационных элементов имеют различную длину, причем длина каналов уменьшается от верхнего канала к нижним каналам.

7. Сепаратор по п.6, отличающийся тем, что сепаратор снабжен лотками для сбора отсепарированных фракций материала, установленными под течками каждого ряда каналов сепарационных элементов, причем количество лотков для сбора отсепарированных фракций равно количеству рядов каналов сепарационных элементов.

8. Сепаратор по п.6, отличающийся тем, что сепарационные элементы выполнены съемными с возможностью их замены.

9. Сепаратор по п.5, или 6, или 7, или 8, отличающийся тем, что он содержит, по меньшей мере, две отдельные группы сепарационных элементов, соединенных с общим бункером для загрузки сыпучего материала и подвода его к верхним каналам сепарационных элементов.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к устройствам для сепарации сыпучих материалов по крупности частиц и может найти применение в горнорудной, химической, фармацевтической, строительной и других отраслях промышленности.

Известен сепаратор сыпучих материалов, содержащий последовательно установленные каскадом лотки с зазором между ними, устройство для регулирования положения лотков, несущую раму, устройство для регулирования начальной скорости перемещения сыпучего материала по лоткам, загрузочное устройство и сборники отсепарированных фракций материала (см. патент РФ №2147257, В07В 1/04, 2000).

Недостатком известного сепаратора является невозможность выделения узких по размерам фракций сепарируемого сыпучего материала.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является сепаратор сыпучих материалов, содержащий несущий короб, сепарационные элементы (сита), наклонно установленные в коробе, бункер для загрузки сепарируемого сыпучего материала и подвода его к сепарационным элементам, течки для вывода отсепарированных по размерам фракций сыпучего материала и вибровозбудитель, возбуждающий вибрацию сепарационных элементов (см. А.С.Тимонин. Инженерно-экологический справочник. Т.3. - Калуга: Издательство Н.Бочкаревой, 2003, с.626).

Недостатком известного сепаратора, принятого за прототип, является невозможность извлечения узких по размерам фракций, так как проходящий через сито сыпучий материал имеет различные размеры частиц. В грохотах этого типа сепарируемый сыпучий материал движется по сетке слоем определенной высоты. При этом мелкие частицы материала имеют тем меньше шансов достигнуть в процессе перемещения сетки и пройти сквозь нее, чем в более высоком месте слоя материала они находились при поступлении на сетку. Они начинают двигаться по сетке вместе со всей массой материала и покидают грохот через выход надсеточного материала до того, как получают возможность добраться до сетки и пройти сквозь нее. Этим обусловлена низкая эффективность сепарирования, связанная с наличием в массе надсеточного материала, сходящего с грохота, большого количества мелких частиц, которые теоретически могли бы пройти через сетку, так как их размеры меньше размеров ячеек сетки. Увеличение количества сепарационных элементов (сит) в известной конструкции сепаратора не обеспечивает желаемого результата, так как в стекающем по ситу слое сыпучего материала, поступающего в соответствующий сборник фракций, всегда сохраняется набор частиц разного размера. Кроме того, увеличение количества сит резко усложняет конструкцию и повышает энергетические затраты.

Задача изобретения состояла в выделении узких по размерам фракций сыпучего материала. Это особенно важно для тех производств, в которых размеры частиц обрабатываемого материала существенно влияют на свойства конечного продукта.

Указанная задача решается тем, что предложен сепаратор сыпучих материалов, содержащий несущий короб, сепарационные элементы, наклонно установленные в коробе, бункер для загрузки сепарируемого сыпучего материала и подвода его к сепарационным элементам, течки для вывода отсепарированных по размерам фракций сыпучего материала и вибровозбудитель, возбуждающий вибрацию сепарационных элементов, в котором согласно изобретению сепарационные элементы выполнены в виде нескольких установленных друг над другом каналов для прохождения по ним сепарируемого сыпучего материала, соединенных между собой щелевыми проходами, имеющими в поперечном сечении размеры, соответствующие размерам сепарируемых фракций сыпучего материала. При этом щелевые проходы, соединяющие каналы сепарационных элементов, имеют размеры поперечного сечения, уменьшающиеся от верхнего канала к нижнему.

В предпочтительном варианте выполнения сепаратора каналы сепарационных элементов имеют в поперечном сечении круглую форму.

Другим отличием сепаратора является то, что он имеет несколько рядов каналов сепарационных элементов, размещенных друг над другом, и бункер для загрузки сыпучего материала соединен только с каналами сепарационных элементов верхнего ряда, а поступление сыпучего материала в каналы сепарационных элементов нижних рядов осуществляется через щелевые проходы, причем концы каналов, расположенные на противоположной от бункера стороне, снабжены течками для вывода отсепарированных фракций.

Еще одним отличием сепаратора является то, что он снабжен приспособлением для регулирования угла наклона сепарационных элементов.

В числе отличий сепаратора следует отметить то, что каналы сепарационных элементов имеют различную длину, причем длина каналов уменьшается от верхнего канала к нижним каналам.

Другим отличием сепаратора является то, что сепаратор снабжен наклонными лотками для сбора отсепарированных фракций материала, установленными под течками каждого ряда каналов сепарационных элементов, причем количество лотков для сбора отсепарированных фракций равно количеству рядов каналов сепарационных элементов.

Еще одним отличием сепаратора является то, что сепарационные элементы выполнены съемными с возможностью их замены.

Еще одним отличием сепаратора является то, что он содержит, по меньшей мере, две отдельные группы сепарационных элементов, соединенных с общим бункером для загрузки сыпучего материала и подвода его к верхним каналам сепарационных элементов.

Благодаря отмеченным выше особенностям выполнения сепаратора в нем обеспечивается технический результат, который состоит в том, что выделяемые в процессе сепарации фракции сыпучего материала имеют очень узкий диапазон размеров. Это обусловлено тем, что в каналах сепарационных элементов остаются только такие частицы сыпучего материала, размеры которых меньше размеров верхнего щелевого прохода, через который сыпучий материал поступает в этот канал, и больше размера нижнего щелевого прохода, через который более мелкие частицы в процессе их перемещения по каналу переходят под действием сил тяжести и вибрации в расположенный ниже наклонный канал сепарационного элемента. Различие между размерами этих щелевых проходов может быть выбрано сколь угодно малым.

Сущность изобретения поясняется чертежами.

На фиг.1 схематично изображен предлагаемый сепаратор в продольном разрезе.

На фиг.2 изображен вид сепаратора в плане фиг.1.

На фиг.3 изображен вид сепарационного элемента сепаратора в разрезе А-А фиг.1.

На фиг.4 схематично изображен предлагаемый сепаратор в аксонометрической проекции.

На фиг.5 изображен вариант выполнения сепаратора с двумя группами сепарационных элементов (вид в плане).

Сепаратор содержит несущий короб 1, сепарационные элементы 2, наклонно установленные в коробе 1, бункер 3 для загрузки сепарируемого сыпучего материала и подвода его к сепарационным элементам 2, течки 4 для вывода отсепарированных по размерам фракций сыпучего материала и вибровозбудитель 5, возбуждающий вибрации сепарационных элементов.

Сепарационные элементы 2 (фиг.3) выполнены в виде нескольких установленных друг над другом каналов 6 для прохождения по ним сепарируемого сыпучего материала, соединенных между собой щелевыми проходами 7, имеющими в поперечном сечении размеры, соответствующие размерам сепарируемых фракций сыпучего материала. При этом размеры поперечного сечения щелевых проходов 7 уменьшаются от верхнего канала 6 к нижним каналам. В предпочтительном варианте выполнения сепаратора каналы 6 сепарационных элементов 2 имеют в поперечном сечении круглую форму. Следует отметить, что, исходя из общей идеи изобретения, каналы 6 в поперечном сечении могут иметь различную форму: квадратную, прямоугольную, овальную и др.

Вибровозбудитель 5 может быть выполнен в виде коленчатого вала 9, пропущенного через несущий короб 1 и установленного в подшипниках 10, размещенных в стенках короба 1. На концах коленчатого вала 9 установлены круглые дебалансы 11, связанные ременной передачей 12 с валом 13 электропривода 14. При этом короб 1 подпружинен с помощью пружин 15, установленных по углам короба 1 и жестко связанных с основанием 16.

Загрузка бункера 3 исходным сыпучим материалом может осуществляться с помощью транспортера 17. Нижняя часть бункера 3 соединена посредством соответствующих отверстий только с каналами 6 верхнего ряда сепарационных элементов 2, которые посредством щелевых проходов 7 соединены с нижними каналами 6 сепарационных элементов 2. Сепаратор снабжен приспособлением 18 для регулирования угла наклона сепарационных элементов. Приспособление 18 включает разъемную рамку 19, охватывающую по периметру в поперечном сечении всю группу сепарационных элементов 2 и соединенную с приводом 20 для перемещения сепарационных элементов 2 в вертикальном направлении. В качестве привода 20 может быть использован управляемый шаговый двигатель. При этом бункер 3 установлен на подставке 21, соединенной с коробом 1 посредством шарнирного соединения 22.

Каналы 6 сепарационных элементов 2 имеют различную длину, причем длина каналов 6 уменьшается от верхнего канала к нижним. Это сделано для того, чтобы освободить место для наклонных лотков 23 для сбора отсепарированных фракций сыпучего материала, которые установлены под течками 4 каждого ряда каналов 6 сепарационных элементов 2 (см. фиг.4). При этом наклонные лотки 23 также имеют различную длину. Их нижние концы 24, с которых осуществляется сход отсепарированных фракций сыпучего материала, выведены за пределы короба 1, и под ними размещены приемные воронки 25, соединенные с приемниками отсепарированных фракций (не показаны). Следует отметить, что наклонные лотки 23 имеют разную длину и закреплены на неподвижных стойках 26, закрепленных на основании 16.

Сепарационные элементы 2 выполнены съемными с возможностью их замены.

Изображенный на фиг.5 вариант выполнения сепаратора отличается от описанного выше (фиг.1, 2 и 4) тем, что он имеет, по меньшей мере, две группы 27 и 28 сепарационных элементов 2, соединенных с общим бункером 3 для загрузки исходного сыпучего материала и подвода его к верхним каналам 6 сепарационных элементов 2.

Сепаратор работает следующим образом.

Исходный сыпучий материал, например предварительно измельченные частицы руды, шлака и т.п., с помощью конвейера 17 подается в бункер 3, откуда под действием вибрации через систему отверстий в его нижней части поступает в верхние каналы 6 сепарационных элементов 2, по которым он движется под действием силы тяжести и вибрации. Мелкие частицы материала, имеющие размеры меньше размера поперечного сечения щелевого прохода 7, соединяющего верхний канал 6 с расположенным непосредственно под ним более низким каналом, под действием силы тяжести и вибрации проникают через этот щелевой проход 7 в более низкий канал 6, в котором продолжают свое движение под действием силы тяжести и вибрации. При этом движении более мелкие частицы, имеющие размеры меньше размеров поперечного сечения щелевого прохода 7 в нижней части этого канала 6, переходят в следующий более низкий канал, где продолжают свое перемещение и сепарацию по размерам.

Таким образом, весь загружаемый в бункер 3 сыпучий материал распределяется по размерам частиц, соответствующих размерам поперечных сечений щелевых проходов 7 между каналами 6, по этим каналам и выгружается из них по течкам 4 на лотки 23, откуда отсепарированные фракции материала поступают в соответствующие приемники. При этом вибрации от вибровозбудителя 5 подвергается несущий короб 1 и приспособление 18 для регулирования угла наклона сепарационных элементов 2, а также сами сепарационные элементы 2, связанные приспособлением 18 для регулирования их угла наклона и бункером 3. Наклонные лотки 23 и связанные с ними приемники отсепарированных фракций остаются при этом неподвижными.

Вариант выполнения сепаратора, изображенный на фиг.5, имеет две группы сепарационных элементов и, соответственно, вдвое большую производительность в сравнении с вариантом сепаратора, изображенным на фиг.1, 2 и 4.

Поскольку перемещение сыпучего материала в каналах 6 сепарационных элементов 2 осуществляется в относительно тонком слое, ограниченном размерами этих каналов, то путем выбора длины каналов 6 и угла их наклона можно добиться того, что все частицы поступившего в канал 6 сыпучего материала, имеющие размеры меньше размера поперечного сечения щелевого прохода 7 в нижней его части, перейдут в следующий более низкий по высоте канал. Увеличивая число таких каналов 6 в сепарационных элементах 2 можно получить сколь угодно узкие по размерам фракции отсепарированного материала.