Модернизация циркуляционного сепаратора Ø 5,5 метра

Перечень чертежей:

1. Двухприводной циркуляционный сепаратор диаметром 5,5 м в сборе с позициями, с техническими характеристиками, с техническим требованием:

Производительность по цементу                                 60 т/ч

Частота вращения разбрызгивающего устройства     55,9-119 об/ мин

Мощность электродвигателей                                       142 кВт

Полный напор                                                                 910 Н/м²

Подача вентилятором                                                     210000 м³/ч

Мощность электродвигателя вентилятора                    100 кВт

Габаритные размеры:

• Высота 10380 м
• Ширина 7083 м

Приведены размеры для справок.

Дополнительные материалы: прилагается расчетно-пояснительная записка на 29 страницах, в которой ведется модернизация  циркуляционного двух приводного сепаратора Ø 5,5 метра.

Выполнен анализ конструктивных особенностей машин для сортировки и процессов, происходящих в них.

Классификация данной машины:

• класс – машина для сортировки;
• группа – машина для сепарации (сепаратор);
• тип – воздушно-замкнутые (циркуляционные) сепараторы;
• типоразмерный ряд – циркуляционный сепаратор Ø 5,5 м.

Сырье, применяемое для изготовления различных строительных материалов, в большинстве случаев неоднородно и состоит из различных по величине кусков, зерен или пылевидных частиц. Поэтому при  обработке материалов возникает необходимость сортировки смеси на отдельные сорта.

Сортировка может иметь самостоятельное значение, если требуется приготовить продукты определенного сорта, или вспомогательное, когда отсортированный материал используется для последующих технологических операций.

В данной работе рассматривается конструкция циркуляционного сепаратора отличительной особенностью которого является то, что вентилятор для создания воздушного потока, распылитель для образования пылевоздушной смеси, сепарирующие и пылеосадительные устройства, объединены в одном агрегате.    

Исходный материал в сепараторы этой группы подается механическим путем.

Применением воздушных сепараторов позволяет улучшить технологические свойства измельченных материалов за счет получения порошков более равномерного зернового состава, увеличить производительность помольного агрегата и снизить удельные энергозатраты на измельчение.

Для успешного протекания процесса воздушной сепарации необходимо соблюдение следующих условий разделения:

• Воздушный поток должен иметь однородное поле скоростей;
• Силы, действующие на каждую частицу, должны находиться в различной функциональной зависимости от ее размера и иметь противоположное направление;
• Границы разделения – в одну сторону, большие – в другую.
• Величины сил, действующих на частицу любого размера, должны поддаваться регулированию в широких пределах.

В воздушных сепараторах используют несколько зон разделения, в которых создаются характерные схемы движения газов и частиц. Аэродинамическую силу газа, действующую на частицу неправильной формы, определить трудно, поэтому ее условно заменяют эквивалентным шаром того же объема и массы, а эту замену (по рекомендациям М. Я. Сапожникова) учитывают коэффициентом формы, для:

• Шаровидных частиц – 1,0;
• Овальных частиц – 1,1;
• Пирамидальных частиц – 1,5;
• Продолговатых частиц – 1,76;
• Игольчатых частиц – 3,8.

Представлены показатели оценки качества конечной продукции.

Точность разделения является одним из важнейших показателей, характеризующих работу сепаратора. Она зависит от рода обрабатываемого материала, его влажности, формы частиц, концентрации и представлена такими показателями как:

• КПД сепаратора – 65%;
• Эффективность разделения – 55%.

Выполнен анализ технических показателей работы машины для сепарации

Анализ показателей осуществляется по двум показателям:

• удельной энергоёмкости (отношение мощности привода машины к ее производительности) и удельной металлоёмкости (отношение массы машины к ее производительности);
• Удельное энергопотребление сепараторов такого типа находится в пределах 1,35 – 1,9 кВт*ч/т, а удельная нагрузка составляет 1,2 – 1,5 т/ч*м².

Циркуляционные сепараторы в промышленности строительных материалов чаще всего применяются для сортирования таких материалов как цемент.

Проведен патентный анализ  с целью выявления тенденций развития циркуляционных сепараторов.

В результате проведенного патентного поиска определено, что одним из направлений совершенствования сепараторов является повышения эффективности процесса сепарации. Для модернизации двухприводного циркуляционного сепаратора Ø 5,5 метра отобраны изобретения, отражающие в себе модернизацию внутренней поверхности сепарационной камеры, что приводит к повышению эффективности сепарации, которая достигается путем оптимизации процессов движения воздушных потоков и приводит к образованию однородного состава мелкой фракции.

В результате проделанной работы были проведен анализ сведений о конструкциях машин для сортировки, выполнен патентный анализ, с целью выявления тенденций развития сортировочных машин. Представленная модернизация позволяет повысить эффективность процесса сепарации, путем оптимизации процессов движения пылегазовых потоков и частиц, осажденных в камере сепарации.

Важным недостатком рассматриваемого циркуляционного сепаратора является недостаточная эффективность процесса сортировки. Это приводит к тому, что крупная фракция может попадать в мелкую и тем самым уменьшать эффективность сепарации. Модернизации подвергается внутренняя поверхность сепарационной камеры. Сущность модернизации заключается в том, что на внутренней поверхности сепарационной камеры закрепляется устройство для дополнительного закручивания пылегазового потока, выполненное в виде рядов многозаходных лент, ленты каждого ряда эквидистантно расположены на внутренней поверхности сепарационной камеры по многозаходным винтовым линиям с направлением винта в сторону вращения приводного вала. Ленты по отношению к внутренней поверхности сепарационной камеры закреплены с образованием каналов отвода материала.

Предлагаемая модернизация направлена на повышение эффективности процесса сепарации, путем оптимизации процессов движения потоков пылегазового и осажденных в камере сепарации частиц.

Спецификация – 2 листа

В программе: AutoCAD