Способ фракционирования мелкозернистых материалов и устройство для его осуществления

Способ фракционирования мелкозернистых материалов и устройство для его осуществления

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

1.Способ фракционирования мелкозернистых материалов, включающий подачу исходного материала, направление его в зону разделения стержнями , радиально установленными на вращающемся барабане, разделение материала и складирование, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности разделения за счет выбора оптимального режима разделения, подачу материала осуществляют в вертикальной плоскости, проходящей через ось вращения барабана , а направление материала в зону разделения осуществляют ударом рабочей грани стержня, движущегося со скоростью, определяемой из соотношения бс Р I . i T-f6 ч р- Е где V - линейная скорость движения стержней в момент удара; dp ис5 - пределы прочности соответ ственно разделяемого материала и его агрегатов; - коэффициенты восстановления соответственно разделяемого материала и его агрегатов; Е и Е - модули упругости первого ряда (Юнга) соответственно разделяемого материала и его агрегатов; р и р - объемные массы соответственно разделяемого материала и его агрегатов, 2.Устройство для фракционирования мелкозернистых материалов, включающее установленный с возможностью вращения барабан, выполненный из параллельных соосных дисков, между ко торыми установлены с возможностью поворота вокруг оси на равном по окружности расстоянии друг от друга продольные стержни, загрузочное приспособление и сборники готовых фракций , отличающее ся тем, что, с целью повьшения эффективности разделения путем снижения завихрения воздушного потока, стержни выполнены трехгранной формы р поперечном сечении. 3.Устройство по п.2, о т ли - чающееся тем, что рабочая грань каждого стержня выполнена радиальной , а угол поворота каждого I стержня составлдет 120 и 240 . S W

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (g!! 4 В 07 В 13/10, 1/22

ОПИСАЙИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А ВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3797305/29-03 (22) 14.08.84 (46) 15.09.86.Бюл, - 34 (71) Одесский технологический институт пищевой промышленности им. М.В.Ломоносова (72) И.К.Белый и А.А.Нетребский (53) 621.928.6 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР !

Р 7197823 кл. В 07 В 7/01, 1977.

Авторское свидетельство СССР

1222330, кл. В 07 В 7/Ol, 1984. (54) СПОСОБ ФРАКЦИОНИРОВАНИЯ МЕЛКОЗЕРНИСТЫХ МАТЕРИАЛОВ И УСТРОЙСТВО

ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ (57) 1.Способ фракционирования мелкозернистых материалов, включающий подачу исходного материала, направление его в зону разделения стержнями, радиально установленными на вращающемся барабане, разделение материала и складирование, о т л и — . ч а ю шийся тем, что, с целью повышения эффективности разделения за счет выбора оптимального режима разделения, подачу материала осуществляют в вертикальной плоскости, проходящей через ось вращения барабана, а направление материала в зону разделения осуществляют ударом рабочей грани стержня, движущегося со скоростью, определяемой из соотношения бр 1 гагр

7> — ——

1+Е Р Е 1+6" Р Е

„„SU„„1256820 А 1 где V — линейная скорость движения стержней в момент удара; ио — пределы прочности соответ р дгр ственно разделяемого материала и его агрегатов;

Я и E — коэффициенты восстановлеl ния соответственно разделяемого материала и его агрегатов;

Е и Š— модули упругости первого ряда (Инга) соответственно разделяемого материала и его агрегатов; ! о и p — объемные массы соответственно разделяемого материала и его агрегатов. е

2. Устройство для фракционирования мелкозернистых материалов, включающее установленный с возможностью вращения барабан, выполненный из параллельных соосных дисков, между ко» Д торыми установлены с возможностью ( поворота вокруг оси на равном по ок- ®" ружности расстоянии друг от друга продольные стержни, загрузочное прис- ЯД пособление и сборники готовых фрак- фф ций, отличающее с я тем, что, с целью повышения эффективности разделения путем снижения завих.рения воздушного потока, стержни выполнены трехгранной формы в поперечном сечении.

3. Устройство по п.2, о т л и — . ч а ю щ е е с я тем, что рабочая фв грань каждого стержня выполнена радиальной, а угол поворота каждого стержня составляет 120 и 240

1256820 тока.

l5

На фиг. 1 изображено устройство, общий вид; на фиг, 2-разрез А-А на фиг.1.

Устройство для осуществления способа фракционирования мелкозернистых материалов состоит иэ загрузочного приспособления 1, сборников 2 готовых продуктов, барабана 3, в боковых дисках 4 которого установлены по окружности на равном расстоя- - нии стержни 5 трехгранной формы в поперечном сечении. Одна иэ граней стержней — рабочая, обращена в сторону вращения барабана 3 и параллель-= на радиусу барабана. Расстояние между стержнями 5 (шаг стержней) определяется иэ условий равенства времени падения частиц из загрузочного приспособления на стержни и времени прохода стержнем расстояния, равного д шагу. Последнее определяется скоростью вращения барабана 3, которая в свою очередь определяется физикомеханическими свойствами агрегатов частиц. 40

Есл.н в выражение (1) вместо текущего напряжения G подставить разрушающее напряжение или предел прочности б, то выражение (1) позволит

5(определить работу однократного разрушения тела объемом V„, т,е.

11

А (2)

Изобретение относится к разделению сыпучих материалов и может быть использовано как в пищевой, горной, химической, абразивной промышленности, так и в производстве металлокераьики, ферритовых иэделий, твердых топлив для реактивных двигателей, взрывчатых веществ, где необходимы классификация или обогащение тонких сыпучих материалов.

Цель изобретения — повышение эффективности разделения эа счет выбора оптимальной скорости движения и снижения завихрения воздушного по=

Крепление стержней 5 в боковых дисках 4 барабана 3 предусматривает их поворот на 120 и 240 для замены износившейся рабочей грани на новую,, Стержни 5 могут быть футерованы.Выбор футеровочного материала определяется прочностью агрегатов и физико-механическими свойствами разделяемого материала.

Барабан 3 закреплен на валу 6, у;-..тановленном горизонтально в подшип-. никах 7. Привод барабана 3 осуществляется через установленвьЫ на валу

6 шкив 8.

Способ фракцианирования мелкозернистых материалов реализуется следующим образом.

Исходный мелкозернистый материал загрузочным приспособлением 1 подается на барабан 3 параллельно рабочей грани стержня (в вертикальной плоскости, проходящей через ocb барабана). При вращении последнего материал подвергался интенсивному ударному воздействию рабочих граней стержней 5, в результате чего происходит разрушение, агрегатов. Частицы, получив кинетическую энергию, пропорциональную массам и коэффициенту восстановления, продолжают движение с последующим разделением на фракции в направлении вращения барабана, об-. разуя веер, в котором с увеличением расстояния от оси вращения барабана крупность (плотность) частиц растет. Начальная скорость движения частиц различна и зависит от коэффипиента восстановления. Разделенные по крупности (плотности) частицы складируются в приемных бункерах.

Таким образом, эффективность разделения повышена за счет разрушения агрегатов частиц и селективного распределения начальной скорости движения частиц, определяемого коэффициен= том восстановления.

Согласно теории Кирпичева — Кикка работа упругих деформаций хрупких материалов определяется по формуле

6 7м

А (1)

Р 2Е текущее значение напряжения в Материале объем частиц материала; модуль упругости 1-го рода (1Онга); работа деформации или работа внутренних сил упругости, Если в выражении (2} заменить и2 обьем частиц V чере - ---. -o полуМ р й

125б820

1 p ° ш, А

°

Р 2рЕ

4агР

Q) »« (1+ Я ) Если в выражение (3) вместо текущего напряжения б подставить предел прочности связи между зернами агрегатов багР, то оно позволит определить работу разрушения агрегатов отдельных частиц.

2 ( гагр

А агр 2, Е где Е,« модуль упругости агрегатов;

7 - объем агрегатов (средний).

Кинетическую энергию от удара стержнем частица получает равную

2 )2 -2

mz Va ш2(1 +Е) Ч

«»

2 2 (Естественно, чтобы частицы материала при ударных нагрузках не разрушались, должно соблюдаться условие

WcAp ш1(1+8) V шР m1 или «1»- — с или

2 2p Е

С другой стороны, чтобы при работе классификатора происходило одновременно и разрушение агрегатов, необходимо, чтобы соблюдалось и второе условие W > А ш (1+ ) ° Ч am " нли .В .й > =, °

2 2Е, где Я - — коэффициент восстановления агрегатов;

m — масса агрегата (средняя); — плотность агрегатов (сред5 няя) .

Таким образом, линейная скорость стержней барабана классификатора должна находиться в пределах

1 . аг 1 — — — > 7>- — — —— (1+j) p ° Е (1+ f ) Е

При такой скорости стержней разделяемые частицы получают начальное уско рение, равное 2 10 — 2 1О м/с

4, 5 2

Выбор формы сечения стержней основывался на следующих основных показателях: сравнительная небольшая масса стержня (по сравнению с четырехгранным в 2 раза меньшая); при движении трехгранного стержня фактор формы более чем в 20 раз меньше,чем для четырехгранного.

Предложенный способ был реализован на лабораторной установке. Для исследований были взяты измельченные синтетические рубин (корунд) и кремний, используемые в качестве на30 полнителей герметизирующих компаундов радиоэлектронной аппаратуры.

Гранулометрический состав материалов и результаты разделения синтетического рубина и синтетического кремния приведены в табл. 1 и 2 соответственно.

Производительность устройства при работе на рубине составила

0,15 т/ч, на кремнии - 0,1 т/ч, Эффективность разделения оценивалась по формуле Ханкока-Луйкена и по результатам опытов в среднем составила 80Х, а эффективность раз-. деления известного гравитационноинерционного способа и устройст4> ва 65ж

125б820

СЧ CO о

A «

МЪ

ЧЪ N

Ф в в м

4 4

CO м в в о

N 1О

МЪ

«

МЪ !»

4Ч СЧ

О\ С Ъ

Ф ОЪ

СЪ Ф л о

МЪ а в D с о

О1! 1 о а

СЧ

Ol в в

Ф D

С Ъ СГ\

МЪ СЪ

СЧ а а ф СЧ

МЪ м

° 1 л C4 ° а ССЪ

С»

Ф ф о о в в

МЪ С»

С \ о а

МЪ

1 в

4СЪ

IO ф

МЪ в о м Ф

° м я1 о е л

CO в

IO! Ъ

Свс СЧ в

° с 4СЪ

Ф М

4Ч

Ф о а о

СЧ

I 1 м

СО ОС а

D СЧ о в в С \ о м

Свс Т

CO а в

О N

° М

МЪ О а в

СЧ С44 о о

О О! л

МЪ а а

СЧ О

О

Ch о! I

I 1

N Ф

CO а СЧ м

О\ в о

ЧЪ

CO а

СЧ м ф IO

О в

СЧ ф С Ъ

СЧ

Оъ а

СЧ

4СЪ О в а D о

444

° Ч

СЧ

«Ф, ОЪ

Ф а о

4«4 М

МЪ

N в л lt

МЪ а ф

4О

СЧ

МЪ а а

МЪ М

О\

IC4 о

СЧ

МЪ О ф в о .о

4 Ъ

С44 СЧ

О МЪ

4» ОЪ о о о о

МЪ

N О

МЪ

Ь м!

О СЧ о

1 о .М

I О

4»

7>

4 5

М4 (1! .! о

«3 I

- — -4

1 1 1 4

1 I 4 1

1 4 1 !

4»

4» а

4»

СЧ о а Ф

1 СЧ

1 в о а о

N о м в сЧ 1 О а СЧ

СЧ ь м в

° 1 Я со л о о Ф в

МЪ М

С 4 М

Ф о

Ф л л ф 3 м л о л

Г Ф 3

«Ч О еЧ О а а

CCI N

«Ч

««Ъ л в а Ct

1О Сч

I а

ЕЧ

«4

«ч л

a a

Оъ «а»

CtI л « ъ

° а

« Ъ

1 1 ф о а 8 1

О«

«Ч ОЪ

« Ъ О в в

«Ч

« Ъ ф о а

N C«

««\ ф в а

«ч ф

««Ъ в

О «Ч

Ф CO

° в

« Ъ Ф

1 I 1

СЧ о It вЪ а в л

ГЧ

N (Ч л

«в»

««Ъ

«а»

О 1О

О«а в ««Ъ

N N ол Ж л о

4 СЧ

««Ъ о о ф а о о л

ОЪ CO

О О а а

Ос л

1 «Ф а о в

C»a N ф а в о

N л !

«Ч О« ъ о в ф л

° «О

«в» л О а а о

«Ч

О«

N ф в а

«Ч а О ф СЧ а ф ф

4 1

° в

«в ф МЪ

an в а в ««Ъ п Оъ л

«в««»

Ч» а а « Ъ

««Ъ

1 1 л

In а в

Cl

«4««в«

1 1

Ф

N в и»

1 1

° О! в в

1 I

1 4

a °

° О ««Ъ

Ч» а л

1 1 е О

«ч 8

Ф а л

1 4

0 1

О а

«Ъ О

О О в в

«в»

О в в ф

«Ъ an

«Ч Cl

«Ч О а в

ОЪ ««Ъ

«ч о

° n 8 а

«ч е

Оъ О а а

«ъ о

ОЪ «О

ССа в в

Л ъО

N «О

Е« N в а

ОЪ

h 8

Ь о

О

Ве

1 1

« Ъ л Ф

f256820

«Ч а

« Ъ

«Ъ а

«Ч

an а

«

О «Ч в о о о о а ю 8 а

Ч»

1256820

Составитель 10.Правоторов

Техред И. Верес

Корректор А.Зимокосов

Редактор Л.Повхан

Подписное

Заказ 4859/6 Тираж 565

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, И-35, Раушская наб., д.4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г„ужгород, ул.Проектная, 4