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

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

§ 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