ГРОХОТ С ВРАЩАЮЩИМСЯ И ВИБРИРУЮЩИМ БАРАБАНОМ
Для интенсификации процесса грохочения предложено организовать дополнительную вибрацию барабана [6]. Барабанный грохот содержит основание 1 (рис. 6.5), расположенную на основании посредством амортизаторов 2 раму 3 с вибровозбудителем 4, установленный на раме с возможностью вращения барабан 5 с просеивающей поверхностью б, где диаметр отверстий d составляет 1,05 - 1,1 от диаметра частиц
Рис. 6.5. Схема грохота с вращающимся и одиовремеиио вибрирующим барабаном
мелкой фракции, загрузочное 7 и разгрузочное 8 приспособления, пробоотборник У, реверсивный привод вращения 10, лопасти 11, выполненные в виде пластин и установленные внутри барабана 5.
Барабанный грохот работает следующим образом. Исходный материал через загрузочное приспособление 7 подается в барабан 5, который вибрирует благодаря вибровозбудителю 4 и вращается (например, по часовой стрелке) реверсивным приводом 10. Под действием вибрации и вращения исходный
материал продвигается вдоль оси барабана от загрузочного приспособления 7 к разгрузочному приспособлению 8. При движении мелкие частицы проходят через отверстия в просеивающей поверхности 6и отводятся из барабана посредством узла 9. В поперечном сечении вращающегося барабана материал движется по замкнутому циркуляционному контуру. При движении полидисперсного материала в поперечном сечении барабана происходит сегрегация частиц по размерам. Более мелкие частицы концентрируются в окрестностях центра циркуляции. Таким образом, мелкие частицы удаляются от просеивающей поверхности, в результате чего снижается интенсивность грохочения, т. е. уменьшается производительность грохота. Кроме этого, мелкие частицы даже в результате длительного пребывания в грохоте не проходят через отверстия в просеивающей поверхности и снижается эффективность грохочения. Лопасти 77 установлены таким образом, что происходит периодическое разрушение ядра сегрегации и мелкие частицы перемещаются из центра циркуляции к просеивающей поверхности. В результате разрушения ядра сегрегации повышаются интенсивность и эффективность грохочения. Именно из этих соображений определены значения радиусов 7?i и Ro. Поскольку в промышленных грохотах степень заполнения поперечного сечения барабана изменяется от 0,1 до 0,4, R = (0,65. 0,7)R, a R2 = (0,8. 0,95)7?. Меньшие значения радиуса 7?i использовать нецелесообразно, поскольку в этом случае лопасть будет захватывать часть материала, находящегося в скатывающемся слое, и концентрация мелких частиц, перемещаемых к просеивающей поверхности, уменьшится. При больших значениях радиуса R2 лопасть будет захватывать часть материала поднимающегося слоя, в котором концентрация мелких частиц мала, тем самым будет уменьшаться концентрация мелких частиц, перемещаемых к просеивающей поверхности 6. Значение радиуса R > 0,77? использовать нецелесообразно, поскольку в этом случае при большой степени заполнения барабана материалом часть мелких частиц, находящихся в ядре сегрегации, не будет захватываться лопастью, что снизит интенсивность грохочения. По тем же причинам нецелесообразно использовать Т?9 < 0,87?.
Шарнирное крепление лопастей и их поворот относительно радиального положения на угол, равный 15 - 25 град, позволяет на 10. 15 % повысить интенсивность грохочения. Выбор значений угла поворота обоснован значениями углов трения покоя зернистого материала по лопасти. Практически для всех зернистых материалов угол трения по металлу не превышает 25 градусов.
Разрушению ядра сегрегации способствует также реверсивное вращение барабана, поскольку оно нарушает цикличность процесса. При вращении в противоположную сторону происходит смешивание мелких и крупных частиц и концентрация мелких частиц вблизи просеивающей поверхности повышается, что способствует увеличению интенсивности грохочения.
Экспериментальные исследования барабанного вибрационного грохота проводили на лабораторной установке, показанной нарис. 6.6 [7].
Установка состоит из двух прозрачных дисков 7, между которыми зажата перфорированная обечайка, жестко соединенная с валом. Вал через подшипники соединен со стойкой, которая установлена на вибрационном столе с приводом 2. Через ременную передачу на вал передается вращение от привода 3. В ходе экспериментальных исследований использовали четыре обечайки с диаметрами: 0,13; 0,18; 0,26; 0,34 м. Длина барабана могла изменяться до 0,2 м. Привод вращения 3 состоял из электродвигателя постоянного тока и редуктора, что позволяло изменять угловую скорость вращения в диапазоне (0,05. 0,2) от критической скорости вращения. Коэффициент заполнения барабана материалом изменялся от 0,1 до 0,4.
Рис. 6.6. Лабораторный грохот
Исследуемый материал засыпали в барабан и после этого включали приводы вращения и вибрации. Через прозрачный торец осуществляли видеосъемку материала, движущегося в поперечном сечении вращающегося барабана. Полученную информацию передавали на персональный компьютер. Из видеосъемки одного и того же режима, т. е. при неизменных геометрических и режимных параметрах (диаметр барабана, угловая скорость его вращения, коэффициент заполнения барабана материалом, частота и амплитуда вибрации), через равные промежутки времени (30 с) выбирали 10 снимков. По этим снимкам определяли параметры распределения сыпучего материала в поперечном сечении барабана.
В результате анализа экспериментальных данных было установлено, что как и во вращающемся барабане [8], с увеличением скорости вращения количество сыпучего материала, находящегося в поднимающемся слое уменьшается, высота подъема его центра тяжести увеличивается, а значение потенциальной энергии системы остается постоянным. Было также установлено, что углы трения покоя и движения при вибрации уменьшаются на 5. 10 %.