Тема 11. Обогащение углей в противоточных

ГРАВИТАЦИОННЫХ АППАРАТАХ

11.1 Шнековые сепараторы

Шнековые сепараторы представляют собой противоточные ап­параты, в которых процесс разделения сыпучей смеси частиц по плотности происходит под действием гравитационных сил и сил, образующихся при несовпадении скоростей криволинейных пото­ков жидкости и частиц.

Сформированные в процессе обогащения встречные транспорт­ные потоки продуктов разделения движутся в пределах рабочих зон с заданным гидродинамическим сопротивлением, создавая определенную плотность разделения, большую, чем плотность разделяющей среды. При этом поток легких фракций является попутным потоку среды, а поток тяжелых фракций - встречным.

Разработаны две разновидности сепараторов: с горизонтально и вертикально расположенным шнеком.

Горизонтальный шнековый сепаратор (рис.43 ) СШ-15 представляет собой горизонтально расположенный разъем­ный цилиндрический корпус 5, внутри которого вращается шнек 6, приводимый в движение с помощью электродвигателя //, ре­дуктора 9 и клиноременной передачи 10. Корпус сепаратора и привод закреплены на раме 12.

Тяжелая фракция

Рис.43.Горизонтальный шнековый сепаратор СШ-15

В средней части корпуса установлена питающая воронка 4. В породной части сепаратора имеются тангенциальный патрубок 2 для подвода воды и породная течка 13. В противоположной от по­родной течки части сепаратора тангенциально расположена течка 7 для выгрузки концентрата.

В верхней крышке сепаратора предусмотрены люки 3, пред­назначенные для профилактического осмотра и ремонта. Шнек изготовлен в виде однозаходного винта. Вал шнека установлен в двух опорных подшипниках / и полумуфтой 8 соединен с при­водом. Кромка лопасти шнека футерована съемными сегментами, а корпус сепаратора — обечайками, изготовленными из износо­стойкой стали.

Вода, подаваемая в сепаратор тангенциально через патрубок 2, движется под давлением по винтовому каналу, образованному внутренней стенкой корпуса и шнеком, вращающимся в направ­лении перемещения жидкости. Скорости движения потока и вра­щения шнека подбираются с таким расчетом, чтобы обеспечить максимальную эффективность обогащения при минимальном рас­ходе воды.

Вода, поступающая в сепаратор, выполняет две функции: раз­делительной среды и транспортирующего потока угольных фрак­ций.

Исходный уголь подают через загрузочную воронку в сере­дину рабочей зоны сепаратора, где происходит смешивание обо­гащаемого материала с водой. Здесь же, на участке канала дли­ной 1 —1,5 шага спирали шнека, происходят основное обогащение и формирование двух транспортных потоков, направленных в про­тивоположные стороны — к концентратной и породной разгрузоч­ным течкам.

Скорость перемещения материала вокруг вала по сложным винтовым траекториям определяется крупностью и плотностью частиц. Если значения частоты вращения зерен и водного потока близки между собой, то эти зерна движутся в сторону разгрузки легкой фракции. Если же частота вращения зерен меньше час­тоты вращения водного потока, то частицы вместе с продуктом, выпавшим на дно, транспортируются шнеком в направлении раз­грузки тяжелой фракции.

Преимущество сепараторов типа СШ-15 — простота конструкции и регулирования плотности разделения; недостаток — быстрое изнашивание кромок спирали шнека, что приводит к нарушению криволинейного потока и сложности ремонта шнека.