9.3. Шнекові сепаратори

Шнекові сепаратори використовуються для збагачення енергетичного вугілля крупністю 6 – 25 і 13 – 100 мм.

Сепаратор шнековий горизонтальний СШ-15 (рис. 9.2) складається з циліндричного корпуса 1, шнека 2, рами 8 і привода 3. У верхній частині корпусу знаходиться завантажувальна лійка 4 для подачі вихідного матеріалу. У нижній частині розташована лійка 5 для розвантаження породи. Концентрат розвантажується через тангенціальну лійку 6 у верхній частині корпусу. Вода в апарат подається через тангенціальний патрубок 7 і рухається по ґвинтовому каналу, що створюється внутрішньою стінкою корпуса і шнеком, у напрямку руху ґвинтового потоку. Обертання шнека суттєво перерозподіляє профіль швидкостей водного потоку. Ця швидкість і швидкість обертання шнека підбираються так, щоб ефективність розділення вихідного матеріалу була найбільшою при мінімальних витратах води.

Вихідний матеріал подається через завантажувальну лійку у середину робочої зони сепаратора, де на ділянці один-півтора витка здійснюється основне збагачення і формування двох транспортних потоків, що спрямовані у протилежні боки – до концентратної і породної розвантажувальних лійок.

Частинки матеріалу рухаються у сепараторі за складними ґвинтовими траєкторіями, при цьому частота їх обертання навколо валу шнека визначається густиною і крупністю. Частинки, у яких частота обертання близька до частоти обертання водного потоку, переміщуються разом з ним до концентратної лійки. Частинки, у яких частота обертання менше частоти обертання водного потоку, а також ті, що випали зі зваженого потоку на дно і придонні ділянки біля стінок сепаратора, з різною швидкістю транспортуються шнеком до породної лійки. Зони робочого каналу по обидва боки від завантажувальної лійки виконують функції перечисних. Ефективність перезбагачення визначається інтенсивністю обмінної взаємодії частинок матеріалу на кожному витку робочого каналу. Густина розділення визначається головним чином витратами води, частотою обертання шнека і навантаженням на сепаратор.

Переваги сепаратора СШ-15 полягають в простоті конструкції і можли­во­сті регулювання густини розділення; недоліки – в швидкому зносі корпуса і шнека, що порушує криволінійний потік, і в складності ремонту.

Сепаратор шнековий горизонтальний СШ-15П розроблений з метою усунення недоліків сепаратора СШ-15.

Корпус цього сепаратора складається з трьох робочих і двох розвантажувальних секцій. Шнек сепаратора укорочений на 650 мм без зміни довжини робочої зони. Витки шнека, що швидко зношуються, виконані знімними, а їх зовнішні кромки футеровані пластинами зі зносостійкого чавуну. Труба шнека також захищена сталевими накладками. Конструкцією сепаратора СШ-15П передбачений мінімальний кільцевий зазор (3 мм) між стінкою корпусу і кромкою шнека, що в значній мірі запобігає заклинюванню шнека. Зміни в конструкції сепаратора СШ-15П дозволяють збільшити термін його міжремонтного циклу в 1, 5 – 2 рази в порівняні з сепаратором СШ-15.

Сепаратор шнековий вертикальний СВШ-15 (рис. 9.3) відрізняється від горизонтального завантаженням вихідного матеріалу через порожній вал і приводом, що розташований знизу.

Сепаратор СВШ-15 складається з циліндричного корпуса 3, шнека 6 і привода 8. В середній частині валу прорізані два завантажувальних вікна 7, через які матеріал надходить у сепаратор. Вода подається через тангенціальний патрубок 2 таким чином, щоб напрямки обертання шнека і водного потоку збігалися.

Вода з нижньої частини сепаратора рухається вгору по ґвинтовому каналу, що створений внутрішньою стінкою корпуса, валом і лопаттю шнека. Зверху через порожній вал шнека подається вихідний матеріал. При переміщенні по криволінійним траєкторіям легкі зерна вугілля, густина яких менше густини розділення, виштовхуються до валу шнека і виносяться спіральним висхідним водним потоком до розвантажувальної концентратної лійки 4. Важкі зерна під дією відцентрової і гравітаційної сил рухаються по нахиленій поверхні лопаті шнека в напрямку до породної лійки 1.

Параметрами регулювання процесу в сепараторі СВШ-15, як і в горизонтальному, є: витрати води, частота обертання шнека і навантаження сепаратору.

Сепаратор шнековий вертикальний СВШ-15М (модернізований варіант) відрізняється від сепаратора СВШ-15 конструкцією корпусу, що виконаний з чотирьох циліндричних секцій, збільшеним прохідним перетином завантажувальної труби і розвантажувальних лійок, підвищеною зносостійкістю шнека.

Технічні характеристики шнекових сепараторів наведені в табл. 9.2.

Таблиця 9.2 – Технічні характеристики шнекових сепараторів

Параметр	СШ-15	СШ-15П	СВШ-15	СВШ-15М
Максимальна продуктивність, т/год Крупність вихідного матеріалу, мм Шнек: діаметр, мм крок, мм частота обертання, хв-1 кут нахилу, град. Потужність електродвигунів, кВт Габарити, мм: довжина ширина висота Маса, т	120 6 – 100 1500 500; 600; 750 10 – 35 – 13; 22 8300 2000 2200 15	200 3 – 150 1450 750; 900 10 – 25 – 13; 22 7360 2080 2020 12	150 6 – 150 1495 750 10 – 25 45 10 2500 2470 6700 10,8	150 6 – 150 1498 750 15 – 25 45 13 2400 2250 6720 9,6

Протитечійна водна сепарація характеризується порівняно низькими капітальними та експлуатаційними затратами, простотою компонувальних рішень і високою ефективністю процесу.