Сепараторы с вертикальным и горизонтальным воздушным потоком

Размещено на http://www.allbest.ru/

Сепаратор с вертикальным воздушным потоком

Для сепарации дробленых твердых городских отходов крупностью 100 мм предложен аппарат, представленный на рисунке 1. Он состоит из вертикальной разделительной колонны 4 прямоугольного сечения, открытой сверху и снизу для входа и выхода воздуха. Воздушный поток создается вентиляторов 7, отсасывающим воздух из открытого конца 5 колонны 4 и сборной камеры 10 для легкой фракции ТБО. Исходный материал загружается в вертикальную колонну примерно посередине ее высоты по желобу 2 с помощью ротационного устройства 3.

Для задержки верхнего потока воздуха и поступающего материала, а также обеспечения циркуляции и завихрений воздуха и материала поперек колонны (от стенки к стенке) в разделительной колонне установлены отражатели 1. Воздушный поток, выходя из колонны 4, изменяет направление, встречаясь с верхней стенкой 6 и отражателем 9, установленным в камере 10; легкая фракция ТБО выпадает в бункер 11 и разгружается через заслонку 12. Отработанный воздух проходи! через решетку 8 к вентилятору. При использовании данного аппарата твердые бытовые отходы более чисто разделяются на компоненты, чем в обычных сепараторах вертикального (и горизонтального) типа.

Рисунок 1 - Многосекционный вертикальный сепаратор: 1 - отражатели; 2 - желоб ; 3 - ротационное устройство; 4 - вертикальная разделительная колонна; 5 - открытый конец колонны; 6 - верхняя стенка; 7 - вентилятор; 8 - решетка; 9 - отражатель; 10 - сборная камера для легкой фракции; 11 - бункер; 12 - заслонка

Сепаратор с горизонтальным воздушным потоком

Предварительно отходы обрабатываются измельчителем 2 с рабочим колесом 3, вращающимся на валу 1. Измельченные отходы подхватываются горизонтальным потоком воздуха. Наиболее тяжелые материалы (металлические банки, куски автомобильных шин и др.) поступают на конвейер 9, более легкие (мокрое дерево, неметаллические предметы) -- на конвейер 8, предметы из алюминия и других подобных материалов -- на конвейер 7.

Макулатура, текстиль и т.п. подхватываются потоком воздуха и выносятся в трубу 5, куда дополнительно вентилятором 4 подается воздух, направляемый в топку или для осуществления других процессов обработки. Для предотвращения смешивания отходов между конвейерами устанавливаются разделительные направляющие вставки 6 и 10.

Устройство, заявленное Германией (рисунок 3.1, б), снабжено системой циркуляции воздуха 4 и камерой, выполненной в виде трубы, с загрузочным бункером 2, в который измельченный материал подается вибропитателем 3. Материал, подхваченный горизонтальным потоком воздуха от вентилятора, разделяется на три фракции и удаляется в сборники 8, 10 и 11, а наиболее легкие частицы выносятся в циклон 5. Для регулирования сепарации внутри камеры между разгрузочными отверстиями установлены подвижные перегородки 6 и 9. Изменением высоты перегородки 7 регулируется вынос мелких частиц в циклон 5.

Рисунок 2 - Сепаратор с горизонтальным воздушным потоком: а) 1 - вал; 2 - измельчитель; 3 - рабочее колесо; 4 - вентилятор; 5 - труба переноса макулатуры, текстиля; 6, 10 - разделительные направляющие вставки; 7, 8, 9 конвейер; б) 2 - загрузочный бункер; 3 - вибропитатель; 5 - циклон; 6,7, 9 -перегородки; 8,10, 11 - сборники

сепарация классификатор гидроциклон циркуляция

Классификаторы спиральные предназначены для гидравлической классификации, освобождения от шлаков, сортировки и отмывки руд, песка и других полезных ископаемых.

Спиральный классификатор представляет собой аппарат в виде наклонного (под углом 12-18°) полуцилиндрического корпуса (корыта), в котором помещены один или два вращающихся вала с насаженными на них ленточными спиралями, которые выполнены на винтовой линии.

Принцип работы спирального классификатора: Процесс классификации в спиральных классификаторах осуществляется в движущемся потоке воды. Пульпа (взвесь минеральных частей) подаётся в осадительный отсек классификатора, расположенный в нижней его части. Спираль, медленно вращаясь, производит необходимое перемешивание пульпы. Мелкие частицы продукта в виде слива разгружаются через нижний конец корпуса классификатора. Более крупный материал (пески) оседают на дно корпуса, подхватываются спиралью и разгружаются в верхней части классификатора. При перемещении осевших частиц (песков) вне зоны осадительного бассейна происходит их частичное обезвоживание. В нижней части классификатора имеется сливной порог, высоту которого изменяют в зависимости от требуемой крупности частиц в сливе. Регулируя высоту переливного порога, устанавливается крупность зёрен, выделяемых в слив.

Рисунок 3 - Спиральный классификатор

Реечный классификатор (рисунок 4, а) состоит из прямоугольного корыта 3, установленного под углом 10--15°. Нижний конец корыта (сторона слива) закрыт с торца вертикальной стенкой с вырезом (порогом) для слива. Верхний конец (сторона разгрузки песков) -- открытый.

Внутри корыта подвешены на рычагах грабли 4. Они представляют собой раму из продольно уложенных швеллеров, к которым прикреплены поперечные скребки. Каждая точка гребковой рамы совершает в вертикальной плоскости движение по эллипсу, большая ось которого параллельна днищу корыта. При движении вверх гребковая рама перемещается почти непосредственно по дну корыта, при обратном движении рама поднимается от дна корыта на 150 мм. Схема движения гребковой рамы показана на рисунке 4 (б).

Пульпа поступает в классификатор по желобу 2, который установлен ближе к сливному концу. Осевшие крупные частицы песка захватываются скребками гребковой рамы, постепенно перемещаются к верхнему открытому концу корыта и удаляются по желобу 5, а мелкие уходят в слив через порог по желобу 1. Высота порога для слива регулируется.

Реечные классификаторы бывают с одними, двумя или четырьмя граблями (рейками) и соответственно называются однореечными, двухреечными или четырехреечными.

Производительность реечных классификаторов зависит в основном от крупности частиц, уносимых в слив, уклона днища и числа ходов грабель в единицу времени. Так, однореечный классификатор при плотности материала 2,7 г/см3 и уносе в слив частиц менее 0,25 мм имеет производительность 23 т/ч, а при уносе в слив частиц менее 0,07 мм -- 8 т/ч.

Рисунок 4 - Реечный классификатор: а -- устройство, б--схема движения гребковой рамы; 1, 2, 5 -- желоба, 3 -- корыто, 4 -- грабли

К наиболее простому по конструкции гидравлическому классификатору относится конусный классификатор (рисунок 5). Он представляет собой сварной конический резервуар 1, стенки которого наклонены к горизонту под углом 60°.

Мельчайшие частицы удаляются через кольцевой порог 2. Загружается материал через цилиндрический патрубок 3. Так как поступление пульпы происходит ниже уровня слива, образуется восходящий поток, в котором происходит классификация материала. Круглые зерна материала осаждаются, заполняя нижнюю часть конуса и поднимая поплавок 4, связанный рычагами с шариковым клапаном 6. При этом частицы разгружаются через нижнюю насадку 5. Конусные классификаторы применяют для мокрой классификации на два класса частиц с крупностью зерен до 1,65 мм и тонкозернистого. материала крупностью не более 0,7 мм.

Рисунок 5 - Конусный классификатор

Центробежные классификаторы составляют особую группу гидравлических классификаторов. Их работа основана на использовании центробежных сил инерции, возникающих во вращающемся потоке пульпы. Эффективность разделения будет определяться соотношением между скоростью оседания частиц и скоростью потока пульпы в классификаторе.

Чем выше центробежное ускорение, тем меньше граница разделения и, следовательно, выше производительность по твердому материалу. Центробежные аппараты применяют главным образом для классификации мелких частиц с граничным размером от 5 до 500 мкм.

Различают два типа центробежных классификаторов:

1. Центрифуги - аппараты, в которых вращение гидросмеси достигается благодаря вращению движущихся рабочих поверхностей. Центрифуги в основном используют для обезвоживания таких мелкозернистых материалов, как глина, мел и т. д. Широкого применения в строительной индустрии они не имеют, вследствие большого износа рабочих поверхностей.

2. Гидроциклоны - неподвижные аппараты, к которым пульпа подводится тангенциально с необходимой скоростью. Гидроциклон представляет собой литой или сварной корпус, нижняя часть 1 которого имеет форму конуса, а верхняя 2 - цилиндра.

Исходный материал под избыточным давлением 1-2 ат подается через питающий патрубок, 3 в цилиндрическую часть корпуса тангенциально к внутренней его поверхности. Это создает вращательное движение пульпы. Скорость на входе в гидроциклон достигает нескольких десятков метров в секунду. В связи с этим возникает центростремительное, ускорение которое превышает ускорение свободного падения частиц в несколько раз. При этом каждая частица материала движется по винтовой пространственной спиралии описывает несколько сот оборотов в минуту вокруг центральной геометрической оси аппарата. Чем крупнее частица, тем больше радиус ее вращения.

В нижней половине конуса вращательный поток вследствие разных по величине центробежных сил инерции разделяется на две части: крупные частицы выпадают и разгружаются через песковую насадку 5, мелкие подхватываются вихревым потоком в центре гидроциклона и через сливной патрубок 4 выводятся наружу. Граница разделения в гидроциклоне регулируется давлением на входном патрубке, причем, чем выше давление, тем меньше получается размер граничного зерна.

Применять гидроциклоны для фракционирования песков с границей разделения более 0,5 мм неэффективно, так как с повышением крупности слива необходимо уменьшать давление на входе, что, в свою очередь, вызывает резкое снижение качества получаемых продуктов.

Размеры гидроциклонов зависят не только от производительности, но и от крупности частиц в сливе. Чем меньше диаметр гидроциклона, тем более точно осуществляется разделение.

Перегрузочные станции

С точки зрения охраны окружающей среды применение мусороперегрузочных станций (МПС) уменьшает количество полигонов для складирования ТБО, снижает интенсивность движения по транспортным магистралям и т. д. Преимущества, которые дает применение МПС, зависят от решения ряда технических и организационных вопросов. В их числе выбор типа МПС и применяемого на ней оборудования, включая большегрузный мусоровозный транспорт, места расположения МПС, производительности и определения количества таких станций для города.

Основным классификационным признаком применяемых МПС является их производительность. По производительности, т/сут, МПС подразделяются на три группы:

§ малые (не более 50);

§ средние (50... 150);

§ крупные (свыше 150).

По исполнению МПС бывают одно- и двухуровневые. На одноуровневых МПС в качестве грузоподъемных механизмов используют ленточные, пластинчатые или скребковые питатели, грейферные ковши, скип-подъемники и т. д.

МПС в двух уровнях получили большее распространение. При строительстве МПС в двух уровнях используют рельеф местности. На верхнем уровне производят разгрузку в бункер собирающих мусоровозов, а на нижнем -- загрузку ТБО в транспортные мусоровозы. Бункера при этом могут играть роль накопителя или для подачи отходов непосредственно в кузов транспортного мусоровоза. Вместимость бункера-накопителя должна обеспечивать запасы ТБО для бесперебойной работы МПС в случае неравномерной доставки отходов.

По способу загрузки ТБО МПС выполняют с уплотнением и без уплотнения отходов. МПС без уплотнения ТБО эффективны лишь при малой производительности. Большее распространение получили МПС со стационарными прессами для уплотнения ТБО в кузове транспортных мусоровозов. Благодаря уплотнению ТБО можно максимально использовать полезную грузоподъемность транспортных мусоровозов.

Наиболее простой из рассмотренных технологических систем двухэтапного вывоза ТБО является система, основанная на применении оборудования «Мультилифт» (Финляндия). Систему применяют в Ленинграде. Система предусматривает одноуровневую и эстакадную загрузку сменных кузовов транспортных мусоровозов.

Данная система сбора и удаления ТБО снижает себестоимость вывоза 1 м> отходов до 25 %, уменьшает капиталовложения (за счет сокращения количества собирающих мусоровозов) до 30 %, сокращает численность обслуживающего персонала и позволяет экономить горюче-смазочные материалы до 35 %.

Недостатком системы является отсутствие уплотнения отходов в кузовах-контейнерах как при сборе, так и при вывозе отходов.

Компоновочные схемы МПС с применением стационарных уплотнителей предусматривают, как правило, двухъярусные сооружения: верхнюю площадку для разгрузки собирающих мусоровозов и нижнюю с уплотнителем и кузовом-контейнером.

МПС представляет собой двухъярусное сооружение с разницей отметок между нижним и верхним ярусом 5...7 м (рис. 3.11). Над загрузочным отверстием пресса, стыкуемого с пресс-контейнером, находится приемный бункер, снабженный ворошителем. Ворошитель выполнен в виде сектора, установленного на боковой стенке бункера, вращающегося вокруг горизонтальной оси и соединенного с гидроцилиндром привода. Разрыхлитель ворошит находящиеся в приемном бункере отходы, исключая их слеживаемость и самоуплотнение, а также производит дробление крупногабаритных предметов. Уплотнитель обслуживают три сменных пресс-контейнера, вместимость каждого из них составляет 30 м3. Один пресс-контейнер находится под загрузкой, другой, заполненный, дожидается своей очереди для отправки, третий установлен на шасси транспортного мусоровоза, осуществляющего вывоз ТБО.

Рис. 3.11. Схема перегрузочной станции с прессованием отходов стационарным уплотнителем: 1 -- собирающий мусоровоз; 2 -- грейфер; 3 -- разбрызгиватель; 4 -- бункер-накопитель; 5 -- сменный кузов-контейнер; 6 -- устройство для перемещения кузова-контейнера; 7 -- стационарный уплотнитель

Перестановку контейнеров осуществляют с помощью подвижных тележек, установленных на рельсах и подводимых под пресс-контейнер. Перемещение тележек выполняют системой тросов н блоков, приводимой в действие гидромотором. Загрузку заполненного контейнера производят таким образом. Базовое шасси транспортного мусоровоза, оснащенного механизмом сменного кузова «Мультилифт», подают задним ходом к заполненному пресс-контейнеру, который устанавливают на раму и транспортируют

В связи с тем, что в зимнее время возможно примерзание ТБО к внутренним стенкам пресс-контейнера, что может затруднить их самосвальную выгрузку в местах обезвреживания и переработки ТБО, внутренние поверхности контейнера обрабатывают специальным составом.

Технология загрузки транспортного мусоровоза ТБО заключается в следующем. Мусоровоз устанавливают под загрузку, при этом водитель совмещает загрузочное отверстие кузова мусоровоза с выходным отверстием бункера-накопителя. Оператор открывает шиберную заслонку бункера, в котором находятся ТБО, и в кузов поступает порция отходов в количестве 10--12 м3. Водитель включает привод толкающей плиты и подпрессовывает отходы к заднему борту мусоровоза. Затем плита возвращается в исходное положение. Если к этому моменту первый бункер еще не заполнен, то мусоровоз переезжает к следующему и продолжает загрузку. Продолжительность разгрузки транспортного мусоровоза в местах обезвреживания и переработки отходов составляет 30 мин.

Размещено на Allbest.ur