Способ фракционирования мелкозернистых материалов и устройство для его осуществления

(504 В 07 В 13 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ- линейная с стержней в(21) 3797305/29- (22) 14.08.84 (46) 15.09.86.Бюл (71) Одесский тех титут пищевой про им. М.В.Ломоносо (72) И.К.Белый и (53) 621,928,6 ( (56) Авторское св У 719782, кл. В 0Авторское свид 1222330, кл. В 0 движенияудара;соответго матетов;ановлеростьоментностиеляемо 9 34нологическмышленностаА,А,Нетреб88.8)идетельств7 В 7/01,етельствоВ 7/01,р дгриб - пределы проственно раздриала и егоЯ и- коэффициентьния соответмого материалгатов; ий ин вос ски твенн ляеагр и ег о СССР Е и Е - модули упругости первогоряда (Инга) соответственноразделяемого материала иего агрегатов;р и р - объемные массы соответственно разделяемого материалаи его агрегатов.2. Устройство для фракционирования мелкозернистых материалов, вклю. чающее 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 с я тем, что, с целью повьппения эффективности разделения путем снижения завихрения воздушного потока, стержни вы" полнены трехгранной формы в попереч" ном сечении.3. Устройство по п.2, о т л и - . ч а ю щ е е с я тем, что рабочая грань каждого стержня выполнена радиальной, а угол поворота каждого стержня составляет 120 и 240 ССР 84. ОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ(54) СПОСОБ ФРАКЦИОНИРОВАНИЯ МЕЛКОЗЕРНИСТЫХ МАТЕРИАЛОВ И УСТРОЙСТВОДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ(57) 1.Способ фракционирования мелкозернистых материалов, включающийподачу исходного материала, направление его в зону разделения стержнями, радиально установленными на вращающемся барабане, разделение материала и складирование, о т л и - .ч а ю щ и й с я тем, что, с цельюповышения эффективности разделенияза счет выбора оптимального режимаразделения, подачу материала осуществляют в вертикальной плоскости,проходящей через ось вращения барабана, а направление материала в зону разделения осуществляют ударомрабочей грани стержня, движущегосясо скоростью, определяемой из соотношения 1 акрШее ) 1 )1+8 р Е 1+с Р Етока.15На фиг. 1 изображено устройство,общий вид; на фиг, 2-разрез А"А нафиг,1,Устройство для осуществленияспособа 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 н поперечном сечении. Одна из гранейстержней - рабочая, обращена в сторону вращения барабана 3 и параллель-=на радиусу барабана. Расстояние меж- ЗОду стержнями 5 (шаг стержней) определяется иэ условий равенства временипадения частиц из загрузочного приспособления на стержни и времени прохода стержнем расстояния, равного Зшагу. Последнее определяется скоростью вращения барабана 3, котораяв свою очередь определяется физикомеханическими свойствами агрегатовчастиц. 40 АР Еслн в выражение (1) вместо текущего напряжения б подставить разрушающее напряжение или предел прочности б , то выражение (1) позволит я определить работу однократного разрушения тела объемом Ч, т,е.А (2)Р Изобретение относится к разделению сыпучих материалон и может бытьиспользовано как в пищевой, горной,химической, абразивной промышленности, так и в производстве металлокераьики, ферритовых иэделий, твердыхтоплив для реактивных двигателей,взрывчатых веществ, где необходимыклассификация или обогащение тонкихсыпучих материалов,Цель изобретения - повышение эф-фективности разделения эа счет выбора оптимальной скорости движенияи снижения завихрения воздушного по"Крепление стержней 5 н боковыхдисках 4 барабана 3 предусматриваетих поворот на 120 и 240 для заменыизносившейся 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, установленном горизонтально н подшипниках 7. Привод барабана 3 осуществляется через ус.тановленвьй на валу6 шкив 8.Способ фракцианирования мелкозернистых материалов реализуется следующим образом,Исходный мелкозернистый материал загрузочным приспособлением 1 подает. ся на барабан 3 параллельно рабочей грани стержня (в вертикальной плоскости, проходящей через ось барабана). При вращении последнего материал поднергался интенсивному ударному воздействию рабочих граней стержней 5, в результате чего происходит разрушение, агрегатов. Частицы, долучив кинетическую энергию, пропорциональную массам и коэффициенту восстановления, продолжают движение с последующим разделением на фракции в направлении вращения барабана, образуя веер, н котором с увеличением расстояния от оси вращения барабана крупность (плотность) частиц растет. Начальная скорость движения частиц различна и зависит от коэффициента восстановления, Разделенные по крупности (плотности) частицы складируются в приемных бункерах.Таким образом, эффективность раэ" деления повышена за счет разрушения агрегатов частиц и селективного распределения начальной скорости дннжения частиц, определяемого коэффициен= том восстановления.Согласно теории Кирпичева - Кикка работа упругих деформаций хрупких материалов определяется по формуле6 ЧмА (1)Р 2 Е текущее значение напряжения в Материалеобъем частиц материала;модуль упругости 1-го рода (1 Онга);работа деформации или работа внутренних сил упругости,Если н выражении (2) заменитьИобьем частиц 7 через . то полуМ )," й1256820 где Я . - коэффициент восстановленияагрегатов;г, - масса агрегата (средняя);- плотность агрегатов (сред 5 няя).Таким образом, линейная скоростьстержней барабана классификаторадолжна находиться в пределах 1 ш,АР 2 рЕ Ргде Е, - модуль упругости агрегатов;7- объем агрегатов (средний). 15Кинетическую энергию от удара стержнем частица получает равнуюа ршд 7ш(1 +Е) ЧИФ2 220 Естественно, чтобы частицы материала при ударных нагрузках не разруша. лись, должно соблюдаться условие и с Аш(1+8) 7 ш тг 25 или - - ---- с --- ,р- - , или2 2 рЕ ф 7 с ри рабо 30 о однотов, неС другой стороте классификаторавременно и разрушобходимо, чтобы срое условие ИА ны, чтобы происходил ние агре блюдалос втоили гагр) 4 Е э инер ва 6 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:1гагр7Аагр 2. Е,шд (1+8)2 Ч а,р 7 .:.( 2 2 Е,При такой скорости стержней разделяемые частицы получают начальное ускорение, равное 2 10 - 2 1 О м/с4, 5 сВыбор 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 наполнителей 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 803, а эффективность разделения известного гравитационноционного способа и устройстЧ а О м а а ф й м ф л о М аОо ф а оа ча Фаф ом ю в м ф ч и1256820 Составитель 10.Правоторов Техред И. Верес орректор А,Зимокос Повх ак каз 4859/ 565 Пного комитета СССРний и открытий5, Раушская наб д.4/5 исн Тираж ВНИИПИ Государствен по делам иэобрете 113035, Москва, И оиэводственно-полиграфическое предприятие, гужгород, ул,Проектна