Файл: Силенок, С. Г. Механическое оборудование предприятий строительной индустрии учеб. для студентов вузов.pdf
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 15.10.2024
Просмотров: 115
Скачиваний: 0
§ 3. Оборудование для гидроклассификации |
и промывки |
79 |
двигаться от оси к периферии. Их движению препятствуют сопро тивление среды и вращательное движение жидкости.
Частицы, имеющие промежуточный размер между максимальной крупностью зерен, уходящих в верхний слив, и минимальной круп ностью зерен, которую можно получить в нижнем сливе, будут
so |
Глава |
4. |
Оборудование для сортировки и очистки |
циркулировать в |
некоторой «мертвой зоне», медленно осаждаться |
||
и удаляться |
через |
нижний сливной патрубок. |
Размеры и конструктивные особенности гидроциклона должны соответствовать его назначению (классификация, обогащение или осветление суспензий). Чем меньше диаметр гидроциклона, тем боль
ше центробежные силы и тем тоньше отделяемый |
продукт, так как |
||||||||||||
|
радиальное |
ускорение, |
приобре |
||||||||||
|
таемое |
в |
гидроциклоне |
части |
|||||||||
|
цами, обратно |
|
пропорционально |
||||||||||
|
радиусу |
траектории |
вращения. |
||||||||||
|
Следовательно, |
чем меньше |
диа |
||||||||||
|
метр |
гидроциклона, |
тем |
короче |
|||||||||
|
путь, |
который |
должна |
пройти |
|||||||||
|
частица, |
чтобы |
достичь |
стенки |
|||||||||
|
гидроциклона, и тем скорее она |
||||||||||||
|
оседает; |
кроме |
того, |
эффектив |
|||||||||
|
ность разделения больше в ги |
||||||||||||
|
дроциклонах |
с |
малым углом ко |
||||||||||
|
нусности (15 и даже 10°). При |
||||||||||||
|
такой |
форме |
конусности |
|
удли |
||||||||
|
няется |
путь |
твердых |
частиц |
и |
||||||||
|
возрастает |
время пребывания |
их |
||||||||||
|
в центральном вращающемся по |
||||||||||||
? мельницу |
токе |
(увеличение |
времени |
опре |
|||||||||
|
деляется, |
однако, |
долями |
се |
|||||||||
|
кунды). |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
Для |
тонкой |
классификации |
||||||||||
|
пульпы |
применяют |
батарейные |
||||||||||
|
гидроциклоны |
|
(мультигидроцик- |
||||||||||
|
лоны), состоящие |
из |
нескольких |
||||||||||
SSO |
гидроциклонов |
небольших |
диа |
||||||||||
Рис. 1-40. Дуговой гидроклассифика |
метров. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
К |
центробежным |
гидроцик |
|||||||||||
тор ВНИИЦеммаша |
|||||||||||||
лонам может быть отнесен |
и ду |
||||||||||||
|
говой гидроклассификатор конструкции ВНИИЦеммаша, приме няемый при мокром помоле сырья (рис. 1-40).
Сырьевой шлам после помола в мельнице подается насосом в ниж нюю полость / дугового короба прямоугольного сечения. Верхняя полость короба отделена от нижней в приемной части глухой листо вой перегородкой 2, а далее — специальной сеткой 3. Под влиянием центробежной силы инерции, прижимающей шлам к сетке, в верх нюю полость 4 через сетку проникают мелкие фракции шлама (вместе с соответствующей частью воды) и как готовый продукт выводятся через патрубки 5 в шламовые бассейны. Крупная фракция возвра щается на домол в мельницы по патрубку 6. Для регулирования по тока шлама установлен клапан 7.
§ 3. Оборудование для гидроклассификации и промывки 81
Классификаторы механические (спиральные и реечные). В этих аппаратах материал классифицируется в результате разности ско
ростей падения частиц в горизонтальном |
потоке пульпы при одно |
временном его взмучивании. Эти аппараты используют для класси |
|
фикации смеси частиц, главным образом мелких, на пески и шламы, |
|
а также для обезвоживания материала. |
Крупность разделяемого |
материала — не более 10 мм, крупность частиц слива колеблется в больших пределах.
Классификаторы отличаются друг от друга механическими раз грузочными устройствами: спиралью — в спиральных классифика торах, бесконечной гребковой цепью — в дражных классификато рах, гребковой рейкой — в реечных и чашевых классификаторах.
Благодаря наклонному корпусу (лотку), в котором движется пульпа и классифицируется материал, осевшие на дно крупные час тицы извлекаются с помощью разгрузочных устройств и транспор тируются наружу. Мелкие же частицы выдаются из классификатора вместе со сливом.
При своем движении разгрузочные устройства также взмучивают пульпу, а при выходе из нее отжимают из песка воду и частично его обезвоживают, что создает условия для транспортирования го тового материала (песков) на ленточных конвейерах.
Работа механических классификаторов (размеры граничного зерна) регулируется путем изменения скорости разгрузочных уст ройств (спирали, гребковые цепи и рейки) и скорости воды в аппа ратах.
В промышленности строительных материалов большое распро странение нашел спиральный классификатор. Он состоит из рамыкорыта / (рис. 1-41), спирали 2 на трубчатом валу 3, главного при вода 4, механизма подъема спирали 5 и системы питания пульпой.
Рама-корыто / представляет собой сварной открытый желоб, расширяющийся с одной стороны. На выходном конце рамы-корыта приварены стойки 6 с подшипниками 7, в которых покоятся цапфы траверсы редуктора 8 главного привода. Благодаря цапфам редук тор вместе с электродвигателем может поворачиваться вокруг по перечной горизонтальной оси при подъеме спирали. Окно 9 служит для выхода отсортированного и промытого материала. С помощью регулируемого по высоте серповидного порога 10 образуется отжим ной участок длиной 900 мм, при прохождении которого конечная влажность готового продукта снижается на 1—1,5%.
Осадительная камера рамы-корыта образована высокими бор тами с двойными стенками, расходящимися под углом 60°.
Внутренние стенки (боковые и торцовая) набраны из деревян ных досок 11, позволяющих регулировать высоту сливного порога в пределах 1500—2250 мм и отводить часть пульпы из осадительной камеры ниже зеркала слива путем создания щелей между досками. Частичный отвод пульпы из нижних горизонтов камеры осаждения
Рис. 1-41. Спиральный классификатор
§ 3. Оборудование для гидроклассификации и промывки 83
повышает эффект классификации. Наружные стенки 12 осадительной камеры выполнены сварными. В сочетании с внутренними стен ками они образуют сливные карманы.
Спираль 13 представляет собой двухзаходный шнек, большая часть витков которого крепится к трубчатому валу при помощи ра диальных спиц с зазором между валом и витками. Выходной конец спирали не имеет витков, последний двойной виток выполнен сплош ным без зазора со стороны трубчатого вала. В начале спирали, на ходящейся под зеркалом слива, установлены лопасти 14, которые усиливают перемешивание и особенно отмыв мельчайших фрак ций. Спирали армируются съемными износоустойчивыми пласти нами.
Механизм подъема 5 спирали служит для подъема и опускания нижнего конца спирали на высоту 1100 мм.
Система питания пульпой обеспечивает плавный ввод пульпы под зеркало камеры осаждения при разной высоте сливного порога, различной производительности и плотности. Она состоит из прием ной воронки 15, двух выходящих из нее труб и двух питающих на садков 16, которые своими концами телескопически входят в трубы приемной воронки; соединение закрепляется деревянными клиньями 17. Такая конструкция питающих насадков позволяет устанавли вать их на различном расстоянии от торцовой стенки осадительной камеры.
Нижняя опора (подшипник) трубчатого вала со спиралью рабо тает в абразивной среде, и втулка подшипника обычно выполняется из лигнофоля или капрона, в которую под давлением 1—3 атм подается чистая вода. Поэтому главный привод и привод механизма подъема блокируют таким образом, чтобы пуск классификатора осуществлялся лишь после подачи чистой воды в нижнюю опору.
Производительность спирального классификатора 01500 мм • 130—200 т/ч (по песку), влажность исходного продукта 15—18%, максимальная крупность 10 мм, угол наклона классификатора 18°. При увеличении угла наклона классификатора уменьшаются объем осадительной камеры и периметр слива, что приводит к увеличению скорости сливного потока и граничной крупности разделения. Ско рость вращения спирали 4,91; 6,62; 9,9 об/мин. Шаг спирали 750 мм. Мощность электродвигателя главного привода 10; 12,5; 14 кет.
Классификаторы многокамерные. К ним относится автомати ческая гидроклассификационная установка С-882 производитель ностью 50 т/ч, разработанная ВНИИСтройдормашем и предназна ченная для получения высококачественных строительных песков требуемого зернового состава. Установка производит три техноло гические операции: разделяет исходный песок на четыре фракции и удаляет в слив илистые и глинистые частицы, смешивает получен ные фракции в требуемых пропорциях и обезвоживает готовый про дукт до состояния, пригодного для транспортирования.
Рис. 1-42. Автоматическая гидроклассификационная установка С-882 (многока мерный классификатор)
/ — п у л ь п о о б р а з о в а т е л ь ( п р и е м н о е устройство); |
2 — н а п р а в л я ю щ и й |
ж е л о б г и д р о к л а с с и |
||||||||
фикатора; |
3 |
— |
г и д р о с т а т и ч е с к а я |
т р у б к а ; 4 — |
к л а с с и ф и к а ц и о н н а я |
камера; 5 |
— кабина |
|||
оператора; |
6 |
— |
п о в о р о т н а я воронка; |
7 — д о з и р о в о ч н ы й |
б у н к е р ; '8 |
— с м е с и т е л ь н а я ем |
||||
кость; 9 — с п и р а л ь н ы й классификатор |
б е з о б е з в о ж и в а н и я |
песка |
( п р о и з в о л ь н о г о |
состава); |
||||||
10 — с п и р а л ь н ы й классификатор |
д л я |
о б е з в о ж и в а н и я готовой |
смеси песка |
з а д а н н о г о |
||||||
|
|
|
состава |
( м о д у л и р о в а н н о г о ) |
|
|
|
|
§ 3. Оборудование для гидроклассификации и промывки 85
Аппаратом для разделения песка на фракции служит четырехкамерный гидроклассификатор, представляющий собой прямоуголь ное корыто, разделенное перегородками на четыре камеры. В верхней части камеры соединены с направляющим желобом пирамидального сечения, расширяющимся к разгрузочному конусу (рис. 1-42).
Песок карьерной влажности поступает в приемное устройство (пульпообразователь) гидроклассификатора, куда подается также
вода |
в |
количестве, |
определяемом |
отношением |
Т : Ж = |
1 : 1 (твер |
|||||||||||||||
дое : жидкое но весу). В приемное |
устройство |
вместо |
песка |
может |
|||||||||||||||||
направляться |
пульпа |
с |
указан |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
ным соотношением Т : Ж. По |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||
мере |
поступления |
|
пульпа |
про |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
двигается |
|
вдоль |
верхнего |
же |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
лоба |
классификатора |
к |
разгру |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
зочному концу, при этом про |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||
исходит |
выпадение |
частиц |
по |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
крупности — крупных |
в |
первых |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||
камерах, |
а |
более |
|
мелких — в |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
последних. |
Для |
более |
четкого |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
разделения |
|
в |
каждую |
камеру |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
снизу под |
|
давлением |
через пер |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
форированную |
решетку |
подают |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||
воду. |
|
Вода, |
поднимаясь |
по |
ка |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
мере |
вверх, |
|
выносит |
частицы |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
песка, |
скорость падения |
кото |
Рис. |
1-43. |
Схема поперечного |
сечения |
|||||||||||||||
рых |
меньше |
скорости |
восходя |
классификационной |
камеры гидроклас |
||||||||||||||||
щих |
потоков |
воды, |
т. е. ско |
|
|
|
сификатора |
|
|
||||||||||||
/ — к л а с с и ф и к а ц и о н н а я камера; 2 |
— |
смот |
|||||||||||||||||||
рость восходящих |
потоков воды |
||||||||||||||||||||
ровое окно; |
3 |
— |
п е р ф о р и р о в а н н а я решет |
||||||||||||||||||
определяет |
границу |
разделения |
6 — |
н и ж н и й |
датчик; |
7 —- г и д р о с т а т и ч е с к а я |
|||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
ка; |
4 — в е р х н и й |
датчик; |
5 — поплавок; |
||||||
на фракции. |
|
Количество |
пода |
трубка; 8 — |
клапан |
р а з г р у з о ч н о г о |
уст |
||||||||||||||
ваемой |
в |
камеры |
воды |
можно |
|
|
|
|
ройства |
|
|
|
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
регулировать.
Песок из камер разгружается автоматически при заданной плот ности пульпы. Для измерения плотности пульпы в каждой классифи кационной камере установлена гидростатическая трубка (рис. 1-43) с датчиками уровня. Внутри гидростатической трубки находится вода с плавающим на ее поверхности поплавком. По мере накапли вания взвешенных частиц в камере плотность пульпы увеличивается и вследствие этого поднимается уровень воды в гидростатической трубке (гидростатическая трубка с камерой работают по принципу сообщающихся сосудов). Как только поплавок достигнет уровня верхнего датчика, через систему реле подается сигнал и открывается клапан разгрузочного отверстия классификационной камеры. По мере разгрузки плотность пульпы, в камере уменьшается, уровень воды снижается и поплавок опускается. При прохождении поплавка через нижний датчик система автоматического управления дает