Оборудование для физико-механической обработки материалов

грохота за оборот вала перемещаются параллельно самим себе. Концы корпуса сит соединяются с неподвижной рамой пружинными амортизаторами. Центробежные силы инерции, возникающие при движении корпуса, уравновешиваются контргрузами на симметрично расположенных дисках.

Рис. 2.12. Схема гирационного грохота: 1 – короб; 2 – сито; 3 – вал; 4 – неподвижная рама; 5 – пружинный амортизатор; 6 – контргруз; 7 – диск

Достоинства:

спокойная работа вследствие уравновешенности конст-

рукции;

высокая производительность и эффективность.

Недостатки:

наличие четырех подшипников вибратора (эксцентрикового вала) усложняет конструкцию, сборку и ремонт грохота.

2.1.2.6.Вибрационные инерционные грохоты

Вних вибрация корпуса происходит вследствие неуравновешенности масс вращающихся дебалансов. Сортируемый материал непрерывно подбрасывается на сите, при этом мелкие куски проходят через отверстия сит, а крупные перемещаются по поверхности сит к нижнему краю короба для выгрузки

(рис. 2.13).

41

ELIB.PSTU.RU

2.1.2.8. Дуговые и конусные сита (щелевые сита)

Для грохочения в мокром режиме используют специальные грохоты – дуговые сита (рис. 2.16).

В дуговых ситах рабочей поверхностью является дуга. Щели в ситах располагают перпендикулярно потоку суспензии. При обезвоживании (сгущении) суспензии щели располагают вдоль потока (рис. 2.17). Концентрация исходной суспензии должна быть не более 30 % для обеспечения ее подвижности во время продвижения вдоль сетки. Благодаря вогнутой поверхности сит радиусом R возникает центробежная сила, ускоряющая процесс грохочения.

а

где с – объемная концентрация суспензии; F0 – «живое» сечение сита; w – линейная скорость движения суспензии.

44

ELIB.PSTU.RU

2.2. Гидравлическая классификация

Гидравлическая классификация осуществляется в горизонтальном или восходящем потоках жидкости. Также для этих целей используют центробежную силу. Скорость потока жидкости выбирают такой, чтобы из классификатора выносились частицы меньше определенного размера («слив»), а на дно осаждались частицы большего размера («пески»).

В промышленности для этих целей используют отстойники без привода и с механическим приводом.

2.2.1. Отстойник-конус (вертикальный отстойник)

Аппарат представляет собой конический сосуд с верхней загрузкой исходной суспензии (рис. 2.18). В аппарате под действием силы тяжести происходит разделение суспензии на две фракции: мелкую («слив») и крупную («пески»).

Рис. 2.18. Устройство вертикального отстойника

45

ELIB.PSTU.RU

Мелкая фракция поднимается восходящим потоком жидкости вверх, через верхнюю кромку сосуда поступает в карман и далее отводится потребителю. Крупная фракция оседает на дно конуса и под напором столба суспензии отводится через нижний штуцер и гидрозатвор потребителю. Изменяя высоту гидрозатвора, можно регулировать скорость вывода и плотность (концентрацию) песков.

Достоинства:

простота конструкции.

Недостатки:

малая производительность;

низкая эффективность классификации;

частая забивка нижней части аппарата;

узкий диапазон рабочих нагрузок;

пески очень разбавлены жидкостью.

2.2.2. Отстойник Брандеса (горизонтальный отстойник)

Принцип действия основан на разной скорости осаждения крупных и мелких частиц, что позволяет получить из исходной суспензии продукты разного по крупности состава (рис. 2.19).

Рис. 2.19. Устройство горизонтального отстойника

46

ELIB.PSTU.RU

Достоинства:

большая производительность;

возможность классификации по нескольким классам

частиц.

Недостатки:

громоздкость;

малая эффективность классификации;

пески очень разбавлены (необходимо дальнейшее фильтрование или центрифугирование).

2.3. Механическая классификация

Механические классификаторы более производительны и эффективны по сравнению с классификаторами без привода. По конструкции они бывают шнековые и реечные.

2.3.1. Шнековые (спиральные) классификаторы

Данная конструкция (рис. 2.20) представляет собой наклонное корыто (α ≈ 15°) полуцилиндрического сечения, внутри которого со скоростью 1,5…20 об/мин вращаются один или два шнека (спирали), частично погруженных в жидкость и транспортирующих пески в верхнюю часть корыта для выгрузки.

Рис. 2.20. Схема шнекового (спирального) классификатора: 1 – корыто; 2 – шнек; 3 – переливное устройство

47

ELIB.PSTU.RU

Слив отводится в нижней части классификатора, переливаясь через верхнюю кромку корыта.

Регулирование эффективности и производительности классификатора осуществляется путем изменения частоты вращения шнека и угла наклона корпуса. Чем больше угол наклона, тем крупнее пески

2.3.2. Реечные классификаторы

Данная конструкция (рис. 2.21) представляет собой наклонное корыто коробчатого сечения, внутри которого располагается рама со скребками, совершающая возвратно-поступатель- ное движение под действием приводного механизма.

Рис. 2.21. Схема реечного классификатора: 1 – корыто; 2 – рама с гребками; 3 – привод

48

ELIB.PSTU.RU

Крупные частицы, попадая в корыто, свободно оседают на наклонном днище корпуса, а мелкие частицы увлекаются восходящим потоком к сливному патрубку, расположенному в верхней части корыта.

Рама периодически опускается на дно короба, а затем перемещается на некоторое расстояние вверх, сгребая осевшие пески. Далее рама поднимается над дном и, не задевая пески, перемещается в обратном направлении. Затем рама опускается на дно короба и цикл повторяется.

Частота качаний выбирается с целью исключения вторичного взмучивания жидкости. Крупность классификации подбирается изменением угла наклона корпуса: чем больше угол наклона, тем крупнее пески.

По сравнению со шнековыми (спиральными) классификаторами реечные имеют следующие недостатки:

меньшая удельная производительность;

сложность конструкции.

Общим недостатком рассмотренных механических классификаторов является сравнительно низкая производительность и КПД, а также громоздкость конструкции.

2.3.3. Гидроциклоны

Гидроциклоны (рис. 2.22) гораздо более производительны, в них классификация осуществляется в поле центробежных сил.

Принципиальным отличием гидроциклонов от циклонов является перпендикулярное расположение питающего патрубка к оси аппарата. Существуют гидроциклоны с тангенциальным и со спиральным вводом суспензии. Спиральный ввод обеспечивает меньшее гидравлическое сопротивление и бóльшую эффективность работы.

Достоинства:

компактность;

высокая эффективность;

49

ELIB.PSTU.RU