КОНСТРУКЦИИ И РАБОТА МАШИН ДЛЯ КЛАССИФИКАЦИИ ЗЕРНИСТЫХ МАТЕРИАЛОВЦель работы: Изучение конструкции и принципа работы машин для классификации зернистых материалов. Порядок выполнения работы: 1. Внимательно изучить конструкции и принцип работы машин для классификации зернистых материалов. 2. Подготовить краткое описание принципа работы каждойконструкции машин для классификации зернистых материалов. 3. Ответить на контрольные вопросы Основное содержание работы Для разделения смеси зернистых материалов на фракции с узкими пределами размеров частиц применяются три вида классификаций: механическая, которая заключается в рассеве сыпучих материалов на ситах, решетах или других устройствах. При механической классификации через отверстия рассеивающего устройства проходят частицы материала, размеры которых меньше размеров отверстий. Не прошедшие через сита куски или частицы направляются на дополнительное измельчение; гидравлическая классификация — разделение смеси твердых частиц на фракции в зависимости от скоростиоседания частиц в жидкости; воздушная сепарация — разделение смеси твердых частиц на фракции в зависимости от скорости отстаивания частиц в воздухе. Классификация применяется как вспомогательная операция для удаления мелочи перед измельчением материала, а также при возврате крупных частиц материала на повторное измельчение и в качестве самостоятельной операции— для выделения готового продукта заданного фракционного состава. Механическая классификация, которая также называется грохочением, применяется для разделения частиц размерами от нескольких сантиметров до долей миллиметра. Классификацию проводят на рассеивающих устройствах, называемых грохотами или сепараторами. Для рассеивания материалов применяют металлические или другие сита, решета из металлических листов со штампованными отверстиями, решетки из параллельных стержней— колосников. Сита бывают с квадратными или прямоугольными отверстиями, имеющими размеры от 0, 04 до 100 мм. Сита обозначаются номерами, соответствующими размеру стороны отверстия сита в свету, выраженному в миллиметрах или микронах. Решета изготовляют из металлических листов толщиной 2—12 мм, в которых штампуют круглые или прямоугольные отверстия размером 2—10 мм. Чтобы избежать забивки отверстий материалом, их выполняют в форме конуса, расширяющегося книзу. Колосники собирают из стержней обычно трапецеидального сечения. При такой форме колосников облегчается проход частиц материала через расширяющиеся книзу шоры между колосниками. Классификация материалов происходит при движении их относительно перфорированной поверхности. При этом поверхность может быть неподвижной, установленной под углом к горизонту большим, чем угол трен|ия материала, либо движущейся. В результате классификации получают два продукта: отсев и отход. Отсев - частицы, прошедшие через рассеивающее устройство, отход - куски (частицы), не прошедшие через рассеивающее устройство. Классификация бывает однократной и многократной. При однократной классификации материал просеивается через одно сито, при многократной - черезнесколько сит. В промышленности используются грохоты с неподвижными и подвижными решетками. Наибольшее применение нашли грохоты с неподвижными решетками. Грохоты бывают качающиеся, барабанные, вибрационные, дисковые, роликовые, колосниковые и цепные. На рис. 1 показан качающийся грохот, принцип работы которого широко применяйся в промышленности и в сельскохозяйственном производстве. Грохот приводится в колебательное движение с помощью кривошипного механизм. Отсев проваливается при сотрясении сита вотверстия, а отход перемещается вдоль сито и с него поступает непосредственно на измельчение. Для отбора нескольких фракций качающиеся грохоты делают многоярусными; в этих грохотах материал подается на верхнее сито, имеющее наибольшие отверстии. Крупные куски удаляются с этого сита как отход, а отсев поступаетна расположенное ниже сито с более мелкими отверстиями. На этом ситеснова получают отход и отсев, причем отсевпопадает на следующее болеемелкое сито, и т. д.
Рис 1.Качающийся грохот: 1 — эксцентрик; 2— шатун; З — пружина; 4— корпус; 5 — сито Достоинствами плоских качающихся грохотов валяются большая производительность, высокая эффективность грохочения, компактность, удобство обслуживания и ремонта. Недостатком этих грохотов является неуравновешенность конструкции, в результате чего работа их сопровождается сотрясениями и толчками. Барабанный грохот представляет собой барабан, установленный наклонно под углом 4—7 ° к горизонту. Барабан изготавливается из сетки или перфорированных стальных листов и вращается на центральном валу либо на выносных опорных роликах. Maтериал загружается с открытого торца барабана. Отсев проваливается через перфорированные стенки барабана, а отход выходит с противоположного открытого торца барабана. Для очистки зерна, зерновых, крупяных и бобовых культур от сорных и зерновых примесей используются горизонтальные или вертикальные цилиндрические зерноочистительные сепараторы. Разделение в таких сепараторах происходит на ме1аллическом сите. Проходные размеры отверстий сита увеличиваются по ходу движения зерновой смеси. Разделение смеси происходит за счет центробежной силы в вертикальных сепараторах либо за счет вибрационных колебаний материала и сита в горизонтальных сепараторах. На рис. 2 схематично показан барабан центробежного сепаратора. Барабан состоит из нескольких секций. Зерно с примесями поступает в верхнюю секцию. За счет центробежной силы черно вместе с примесями отбрасывается к перфорированной стенке барабана сепаратора. Примеси, имеющие меньшие размеры, чем зерно, проходят через отверстия стенки и удаляются из сепаратора в виде отсева, а зерно поступает в нижнюю секцию. Стенки барабана этой секции имеют отверстия большего диаметра, через которые зерно проходит и удаляется из сепаратора.
Рис. 2 Барабанный сепаратор / — воронка; 2 — корпус; З — барабан; 4 — перегородка с каналом; 5 — вал В вибрационных сепараторах плоское наклонное сито совершает колебания с помощью вибратора. При вибрации материала на сите происходит его разделение, причем отверстия сит не забиваются материалом, даже если разделяются влажные материалы. Сепаратор легко регулируется за счет изменения частоты и амплитуды вибраций, сита легко сменяются. Магнитные (электромагнитные) сепараторы предназначены для извлечения из массы сыпучего материала, например зерна, стальных и чугунных включений. Барабанный электромагнитный сепаратор (рис. 3) имеет эксцентрично расположенный неподвижный электромагнит, работающий от постоянного тока. При вращении барабана поверхность его находится в непосредственнойблизости от полюсов электромагнита.
Рис. 3 Схема работы барабанного магнитного сепаратора: 1 — сепаратор; 2 — конвейер; З — бункер Чугунные и стальные предметы, попадающие в зону сильного магнитного поля, удерживаются на поверхности барабана, а сыпучий материал, не обладающий магнитными свойствами, ссыпается с поверхности барабана в приемный бункер. При выходе барабана из сферы действия магнитного поля чугунные и стальные предметы под действием силы тяжести отделяются от основной массы материала вне бункера. Магнитные сепараторы устанавливают в местах загрузки твердых материалов в различные машины, например в дробилки, сушилки и др. Гидравлическая классификация смесей твердых частиц на фракции по скорости осаждения их в жидкости подчиняется общим законам осаждения твердых тел. Гидравлическая классификация осуществляется в горизонтальном или восходящем потоке воды. Скорость потока выбирается такой, чтобы из классификатора выносились частицы, меньшие определенногоразмера, - верхний продукт, а в классификаторе осаждались частицы больших размеров, обладающие большей скоростью осаждения, - нижний продукт. Для классификации под действием центробежной силы используются гидроциклоны. Воздушная сепарация отличается от гидравлической классификации тем, что скорость осаждения частиц в воздухе значительно больше скорости осаждения частиц в воде. Воздушная сепарация осуществляется в восходящем потоке воздуха в циклонных аппаратах. На рис. 4 показана схема центробежного сепаратора. Обычно такой сепаратор устанавливается на линии отходящею воздушного потока от мельницы. Отделение хрупких частиц происходит в кольцевом канале и конусе, где частицы за счет центробежной силы отбрасываются на стенки конусе. Крупные частицы соскальзывают со стенок конуса и выгружаются через патрубки 4и 5. Воздух вместе с мелкими неотделившимися частицами удаляется через патрубок в циклон.
Рис. 4 Схема центробежного сепаратора: 1 — корпус; 2 — внутренний конус; З — патрубок для ввода исходного продукта; 4, 5— патрубки для отвода крупных частиц; б — направляющая лопатка; патрубок для вывода пыли КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ 1. Какие виды классификации используются в промышленности? 2. На чем основана классификация материалов грохочением? 3. В чем заключается принцип работы цилиндрических сепараторов? 4. В чем заключается принцип работы магнитных сепараторов? 5. На чем основана гидравлическая и воздушная классификация? 6. В каких аппаратах производится воздушная классификация? Поясните их принцип работы.
|
