Круговибрационная машина - Википедия - Circle-throw vibrating machine

Эта статья требует внимания специалиста по переработке полезных ископаемых. Пожалуйста, добавьте причина или разговаривать в этот шаблон, чтобы объяснить проблему со статьей. WikiProject Переработка полезных ископаемых может помочь нанять эксперта. (Ноябрь 2013)

А круговращающая вибрационная машина это скрининг машина, используемая в процессах, связанных с отделением частиц. В процессах обработки частиц просеивание относится к отделению более крупных частиц от более мелких в заданном сырье с использованием только физических свойств материалов. Машины для метания кругов имеют простую конструкцию с высокой эффективностью и объемом просеивания. Однако у него есть ограничения на типы кормов, которые можно беспрепятственно обрабатывать. Некоторые характеристики круговых машин, такие как частота, вибрация амплитуда и угол наклона деки также влияют на производительность.

Приложения

Они широко используются для сортировки каменных запасов карьера и классификации продуктов в горнодобывающей, песчаной, золотой, энергетической и химической областях. промышленные процессы.^[1] Целевое вещество - это преимущественно более мелкие частицы, которые затем можно направить в разделительную установку, такую ​​как гидроциклон, или материалы, которые можно удалить и использовать. Удаленные материалы часто формируются намеренно и классифицируются по форме, размеру и физические свойства. Например, строительный мусор сортируется и просеивается круговым виброситом на крупные и мелкие частицы. Из частиц делают бетон, архитектурный кирпич и материалы дорожного покрытия.^[2]

Конкурентные процессы

Круглые вибрационные грохоты работают на наклонной поверхности. Колода движется по кругу. Он работает с непрерывной подачей, а не партиями, что приводит к гораздо большей производительности. Наклон позволяет корму проходить через устройство.

Машины для метания кругов больше других и могут занимать больше места, чем другие устройства для просеивания. Тонкие, влажные, липкие материалы требуют распыления воды для мытья тонких материалов под разбрызгивателями.^[3] Круговые броски имеют большой ход и позволяют тяжелым компонентам циркулировать и мешать экрану. Нужен мощный мотор, другие сепараторы - нет.

Разделение по кругу не дает отдельного потока отходов. Канал разделяется на несколько потоков, причем количество выходных потоков совпадает с количеством колод. Разделение круга обычно следует за процессом шлифования. Более грубый поток (потоки) с верхней палубы может быть напрямую повторно подан в измельчающие агрегаты благодаря непрерывной работе, что сокращает время транспортировки, затраты и хранение.

Дизайн

Стандартный агрегат представляет собой одновальный агрегат с двумя подшипниками, состоящий из просеивающего ящика, сетки, вибровозбудителя и демпферной пружины. Каркас экрана представляет собой стальные боковые пластины и поперечины, которые выдерживают статические и динамические нагрузки. По центру боковых пластин соединены два роликовых подшипника с противовесами для работы привода. Четыре набора пружин закреплены на основании устройства, чтобы преодолевать продольное или поперечное натяжение от сит и панелей и гасить движение.^[2] На боковой (боковой) пластине грохота установлен внешний вибровозбудитель (двигатель) с цилиндрическим эксцентриковым валом и устройством регулировки хода. На выходе сита потоки меняют направление, обычно на 90 градусов или альтернативное направление, что снижает скорость выходящего потока.^[4] Компоненты соединяются прочными стопорными болтами с кольцевой канавкой.^[5]

Грохот вибрационный круговой Т-класс^[6]

Изменения в этой конструкции касаются расположения компонентов вибрации. Одним из альтернативных вариантов является установка вибрации сверху, при которой вибраторы прикрепляются к верхней части рамы устройства и производят эллиптический ход. Это снижает эффективность в пользу увеличения производительности за счет увеличения скорости вращения, что требуется для процедур грубого грохочения, когда необходимо поддерживать высокий расход.^[7]

Усовершенствование добавляет противоточную вибрацию при установке сверху, при которой просеивание более эффективно, поскольку слой материала более глубокий и материал остается на сите в течение более длительного времени. Он используется в процессах, где требуется более высокая эффективность разделения за проход.

Можно добавить пылезащитный кожух или кожух для обработки особенно рыхлых частиц. Распылители воды могут быть прикреплены над верхней палубой, и разделение может быть преобразовано в процесс мокрого просеивания.^[2]

Характеристики

Угол наклона грохота

Вибрационный грохот с круговым движением создает вращающийся вектор ускорения, и грохот должен поддерживать крутой угол броска, чтобы предотвратить перемещение по настилу грохота.^[8] Палуба обычно имеет угол в диапазоне от 10 ° до 18 °, чтобы обеспечить адекватное движение частиц. Увеличение угла наклона деки ускоряет движение частиц пропорционально размеру частиц.^[9] Это уменьшает время пребывания и расслоение по размеру сита.^[7] Однако, если угол больше 20 °, эффективность снижается из-за уменьшения эффективной площади сетки. Влияние угла наклона деки на эффективность также зависит от плотности частиц. В горной промышленности оптимальный угол наклона составляет около 15 °.^[8] Исключение составляют обезвоживающие сита под углом от 3 ° до 5 ° и крутые сита под углом от 20 ° до 40 °.

Короткое время распространения

В среднем экранному процессу требуется 1,5 секунды, чтобы устойчивое состояние и чтобы частицы закрывали экран.^[8] Это вызвано круговым движением. Ускорение вращения оказывает разрыхляющее действие на частицы на деке. Центробежный силы распространяют частицы по экрану. За счет комбинации гравитационного компонента эффективность прохождения мелких частиц через отверстие повышается, и частицы большого размера выносятся вперед к выпускному концу.^[8]

Разделение вибрации

При вибрации происходит сегрегация частиц разного размера (Эффект бразильского ореха ). Вибрация поднимает и отделяет частицы на наклонном экране. Когда амплитуда вибрации находится в диапазоне от 3 до 3,5 мм, оборудование отделяет крупные и мелкие частицы с максимальной эффективностью.^[8] Если амплитуда слишком высока, площадь контакта между частицами и поверхностью экрана уменьшается, и энергия теряется; если слишком низкий, частицы блокируют отверстие, вызывая плохое разделение.^[7]

Более высокая частота вибрации улучшает расслоение компонентов вдоль сита и приводит к более высокой эффективности разделения.^[7] Круглое колесо рассчитано на скорость от 750 до 1050 об / мин, что позволяет просеивать большие материалы. Однако слишком высокие частоты вызывают чрезмерную вибрацию частиц; поэтому эффективная площадь контакта поверхности сетки с частицами уменьшается.^[9]

Характеристики корма

Влага в корме образует более крупные частицы за счет коагулирующий мелкие частицы. Этот эффект снижает эффективность сита.^[7] Однако центробежная сила и вибрация предотвращают закупоривание отверстия и образование агломерированных частиц. Частицы корма подразделяются на мелкие, близкие и крупногабаритные; большинство мелких частиц и мелких частиц быстро проходят через отверстие. Отношение мелких и близких к крупному размеру частиц должно быть максимальным для достижения высоких скоростей просеивания.^[7]

Скорость подачи пропорциональна производительности и мощности грохота; высокая скорость подачи достигает стабильного состояния и приводит к лучшей скорости грохочения. Однако для стабильно высокой эффективности следует поддерживать оптимальную толщину слоя.^[7]

Стабильная эффективность

Эффективность экранирования в установившемся состоянии зависит от амплитуды вибрации. Хорошая экранирующая способность обычно достигается при амплитуде 3–3,5 мм. Скорость частиц должно быть не более 0,389 м / с. Если скорость слишком велика, это приводит к плохой сегрегации и низкой эффективности. E_о показывает эффективность удаления заниженного размера из негабаритного в установившемся режиме.

${ Displaystyle E_ {o} = 100 {{масса расход скорость твердых веществ грубее , чем экран размер в поток поток} сверх {масса расход скорость твердых веществ в oversize stream}}}$

${ displaystyle E_ {o} = 100 { left [{ frac {F (1-f_ {x})} {O}} right]} = 100 (1-o_ {x})}$

где F - это ст / час (короткая тонна в час) исходной руды, O - это ст / час сверхнормативных твердых частиц, выгружаемых как негабаритный грохот, fx - совокупная массовая доля исходного материала с более мелкой фракцией, чем «x» и o_Икс - совокупная массовая доля негабаритного размера меньше "x". E_ты показывает эффективность восстановления низкорослых пород. U - массовая доля твердых частиц в потоке меньшего размера.

${ displaystyle E_ {u} = 100 {{масса расход скорость твердых веществ в меньшем размере поток} более {масса расход скорость твердых веществ мельче , чем экран размер в feed stream}}}$

Таким образом

${ displaystyle E_ {u} = 100 { left ({ frac {U} {Ff_ {x}}} right)} = 100 { left [{ frac {f_ {x} -o_ {x}} {f_ {x} (1-o_ {x})}} right]} = { frac {E_ {o} - (1-f_ {x})} {E_ {o} f_ {x}}}}$

Эвристика дизайна

Вибрационный дизайн

Вибрационные блоки с круговым движением полагаются на работу сита при резонансная частота эффективно просеять. Хотя правильно выбранные частоты вибрации значительно улучшают фильтрацию, возникает коэффициент отклонения, поскольку вибрации перемещают более мелкие частицы. Они не проходят через экран должным образом из-за чрезмерного движения. Это свойство собственной частоты системы. Собственная частота предпочтительно колеблется при F_п составляет 188 (1 / д)² (циклов в минуту), где d = (188 / F_п)² (дюймы). Этой частоте соответствует статический прогиб. Виброизоляция - это принцип управления, используемый для уменьшения передачи. На грохотах кругового типа в основании устройства используется пассивная виброизоляция в виде механических пружин и подвески, что обеспечивает стабильность и контроль вибрации двигателя. А практическое правило В таблице ниже представлена ​​минимизация статического прогиба, которая должна быть нацелена на рабочую частоту вращения.^[10]

Установки критической виброизоляции^[10]

Критические установки относятся к установкам, монтируемым на крыше. Вес, нагрузка и распределение веса - все это элементы, которые необходимо учитывать.

Таблица общих практических правил для проектирования виброизоляции^[10]

Конструкция подшипников качения

Грохот вибрационный круговой с валом и несущий Система требует учета нагрузки, которой будет подвергаться устройство. Дополнительная нагрузка на сетчатый ящик, создаваемая центробежной силой из-за кругового движения груза при его прохождении через устройство, также является фактором. Подшипники должны быть спроектированы с учетом дополнительных нагрузок. Нагрузка на подшипник из-за центробежной силы грохота (F_р) является

${ displaystyle F_ {r} = {{ frac {1} {z}} times { frac {G} {g}} times r times ( pi times { frac {n} {30}) }) ^ {2}}}$

Дополнительный коэффициент F_z = ~ 1,2 используется для учета неблагоприятного динамического напряжения:

${ displaystyle P = F_ {z} times F_ {r}}$

Индекс динамического напряжения F_L, коэффициент скорости Fn используются для расчета минимально необходимой динамической нагрузки (кН)

${ displaystyle C = P times { frac {F_ {L}} {F_ {n}}}}$

F_L обычно принимают от 2,5 до 3, что соответствует номинальной усталостной долговечности 11 000-20 000 часов в рамках обычного расчета.^[11]

Конструктивная опора вибрационного оборудования

Способность устройства к обработке связана с вибрацией, что требует внимательного отношения к конструкции конструктивных и опорных элементов. Неадекватная конструкция конструкции не может стабилизировать устройство, вызывающее избыточные вибрации, что приводит к более высокому прогибу или снижению эффективности.

Нагрузка на агрегат с общей жесткостью пружины 2k ^[12]

Общая приложенная статическая сила и жесткость пружины:

${ Displaystyle Отклонение = { frac {Сила} {Жесткость}} = { frac {F_ {static}} {2k}}}$

Когда учитываются динамические силы нагрузки, необходимо учитывать коэффициент увеличения амплитуды (MF):

${ Displaystyle Амплитуда = MF left ({ frac {F_ {dynamic}} {2k}} right)}$

Оценка коэффициента увеличения для системы с одной степенью свободы может быть получена с использованием:^[12]

${ Displaystyle MF = { frac {1} { left [1- left ({ frac {f_ {d}} {f_ {n}}} right) ^ {2} right] ^ {2} + left [2 zeta left ({ frac {f_ {d}} {f_ {n}}} right) ^ {2} right] ^ { frac {1} {2}}}}}$

Большинство структурно-механических систем слабо демпфированы. Если демпфирование срок не учитывается:

${ displaystyle MF = { frac {1} { left [1- left ({ frac {f_ {d}} {f_ {n}}} right) ^ {2} right] ^ {2} }}}$

где f_d/ f_п представляет собой отношение частот (частота из-за динамической силы, f_d, а собственная частота агрегата f_п).

соотношение между коэффициентом увеличения амплитуды вибраций и величиной демпфирования устройства для сопротивления собственным частотам (меньший знаменатель в соотношении, следовательно, более высокий коэффициент и более низкий MF) ^[12]

Длина / ширина экрана

После того, как площадь устройства известна, необходимо рассчитать длину и ширину экрана таким образом, чтобы сохранялось соотношение ширины 2-3 (W) к 1 длине (L). Производительность контролируется регулировкой ширины, а эффективность - шириной.^[13]

${ displaystyle W = { frac {400F} {DT times (объем плотность)}}}$

${ Displaystyle Т = -120 + 10 раз (наклон угол)}$

Глубина пласта D должна быть меньше или равна

${ Displaystyle D ^ {*} = [2 + 0,2 раз (объем плотность)] раз X_ {s}}$

Xs - желаемый размер разреза.

${ displaystyle Length = { frac {A} {W}}}$ (футы)

Углы стартовой деки можно оценить из

${ displaystyle A = 15.5 { sqrt { frac {F} {W}}}}$

F = идеальный расход увеличенного диаметра, стандартная ширина для кругловидных машин составляет 24,36,48,60, 72, 84, 96 дюймов. Измерения должны быть согласованы с доступными "на полке" единицами, чтобы уменьшить капитальные затраты.

Размер и форма диафрагмы

При фиксированной емкости экрана эффективность, вероятно, снизится по мере уменьшения размера апертуры. Как правило, не требуется разделять частицы точно по размеру их апертуры. Однако эффективность повышается, если фильтр спроектирован так, чтобы фильтровать как можно ближе к намеченному размеру разреза. Выбор типа диафрагмы представлен в таблице ниже:

Эмпирические уравнения для расчета апертуры экрана^[7]

Подшипники

В большинстве процессов используются двухопорные грохоты. Двухопорные грохоты круговые вибрационные с массой грохота 35 кН и скоростью 1200 Об / мин были обычным явлением. Ось центроида экрана и несбалансированная нагрузка не меняются во время вращения.

Разработан четырехопорный виброгрохот (F-класс).^[14] для удовлетворения потребностей, особенно в промышленности по производству железной руды, фосфата и известняка. F-Class имеет экран, закрепленный болтами HUCK, соединенный для дополнительной прочности и жесткости, а также углеродистая сталь используется для боковых пластин для придания высокой прочности. Вал усилен усиливающей пластиной, которая крепится к скользящей пластине и панелям экрана.

Четырехопорный экран обеспечивает гораздо большую устойчивость агрегата, поэтому можно использовать более высокие амплитуды и / или частоты вибрации без излишней изоляции или демпфирования; общий уровень шума предприятия. Новая конструкция обеспечивает точную и быструю сортировку материалов с размером резки от 0,15 до 9,76 дюйма и высокой производительностью, позволяющей обрабатывать до 5000 тонн в час.^[6]

Рекомендации