Конструкции пневматических сепараторов

Пневматические сепараторы применяют преимущественно для сепарации крупных классов угля и редко для сепарации угольной мелочи.

Основные элементы конструкции пневматических сепараторов аналогичны.

Сепарация происходит на качающейся в продольном направлении деке, покрытой пористой поверхностью (ситом), под которую подают непрерывную или пульсирующую струю воздуха. Дека наклонена в поперечном и имеет подъем в продольном направлениях: на ней расположены нарифления для создания постели из тяжелых частиц, разгрузка которых происходит в торцовой части деки. Легкие частицы угля переваливаются через нарифления и благодаря поперечному наклону деки разгружаются вдоль ее бортов.

Для сепарации угля применяют сепараторы УШ-3, С ПК-40, ОСП-50, ОСП-100, СПБ-100 и СП-75.

Сепаратор УШ-3 (рис. 118) состоит из короба, поставленного на ножевые опоры. В коробе уложена дека, составленная из двух полудек, каждая из которых разделена на три поля.

Под полями деки расположены воздушные коробки с дроссельными клапанами, регулирующими количество воздуха, подаваемого под деку. Над декой установлен зонт для сбора отработавшего воздуха.

Исходный уголь подается на загрузочную площадку и распределяется равномерно по полудекам, образуя постель, толщина которой зависит от высоты бортовых нарифлений.

Под действием качаний деки и воздушных струй уголь перемещается вдоль ее оси. Угольные частицы выносятся в верхние слои постели, скатываются через нарифления по уклону полудек (рис. 119) и поступают в приемный желоб первого и второго полей.

На третьем поле полудек выделяется перемывочный продукт, направляемый на повторную сепарацию. Промпродукт и порода, находящиеся в нижних слоях постели, продвигаются в желобках между нарифлениями и разгружаются на торцовой кромке третьего поля полудек.

Сепараторы УШ-3 монтируют на балках перекрытий зданий или на специальном железобетонном каркасе, не связанном с каркасом здания обогатительной фабрики и опирающемся на самостоятельный фундамент.

Сепаратор СПК-40 отличается от сепаратора УШ-3 (см, рис. 118) большими размерами деки. Каждая полудека имеет по 4 поля. Воздух под деку подается пульсирующей струей.

Сепараторы ОСП имеют деки, не разделенные на полудеки. Каждая дека разделена на четыре поля. Разгрузка продуктов обогащения производится на одну сторону с торцовой части дек. Воздух под деки подается пульсирующей струей.

Пневматический сепаратор СПБ-100 (рис. 120) состоит из двух коробов с деками, каждая из которых разделена на четыре поля. Коробы поставлены на ножевые опоры и совершают качания в противоположные стороны от общего эксцентрикового вала и шатуна. Амплитуда качаний регулируется путем перестановки эксцентриковых втулок. Для смягчения ударов движущихся масс служат амортизационные устройства.

Воздух от вентилятора подводится по двум воздухопроводам под деки, каждое поле имеет свой диффузор, соединенный гибким рукавом с воздухопроводом. Сепаратор работает с пульсирующей воздушной струей, подача воздуха регулируется.

На первых трех полях деки сепаратора (рис. 121) выделяется концентрат, на четвертом поле — перемывочный продукт, на торцовой кромке четвертого поля разгружается порода.

Сепаратор СП-75 отличается от сепаратора СПБ-100 размером дек. Каждая дека разделена на три поля.

Воздушные схемы пневматических сепараторов обычно предусматривают циркуляцию основной массы воздуха, подаваемого под деку в замкнутом цикле. На рис. 122 изображена воздушная схема сепаратора УШ-3, применяемая на углеобогатительных фабриках Кузбасса. Воздух циркулирует в системе: вентилятор — дека — г зонт — циклон — вентилятор. Часть воздуха (10—15%) выбрасывается в атмосферу. Предусмотрена очистка воздуха в обычном и батарейном циклонах. В зимнее время засасываемый вентилятором наружный воздух подогревают.. Аналогичная схема принята для сепараторов СПБ-100.

Воздушная схема сепаратора, принятая на ОФ Hoво-Узловской (рис. 123), предусматривает подачу воздуха под деку сепаратора двумя вентиляторами: первый вентилятор — дека — зонт — вентилятор; второй вентилятор — дека — зонт — циклон — вентилятор. Часть воздуха (15—20%) выбрасывается в атмосферу. Предусмотрена очистка воздуха в циклоне и в рукавном матерчатом фильтре.

Воздушный режим пневматического сепаратора определяют путем замера напора (давления) воздуха на осевых линиях прямолинейных участков воздуховода при помощи пневмометрических трубок (рис. 124):

Значения коэффициентов k, ест и един обычно близки к единице.

Регулирование сепараторов осуществляется путем изменения высоты нарифлений, углов наклона деки и ножевых опор, скорости качаний деки, расхода воздуха и др. Ниже приведены данные о регулировании указанных параметров применительно к сепараторам

Высота бортовых и дековых нарифлений устанавливается в зависимости от крупности обогащаемого угля (табл. 76).

От высоты нарифлений зависит высота постели на деке сепаратора.

Поперечный угол наклона полудек принимают для угля крупностью больше 13 мм 5—9,5°, для угля крупностью < 5 13 мм 2—4°. Больший наклон полудек принимают при сепарации угля легкой обогатимости.

Продольный угол подъема деки при крупности обогащаемого угля 0—50, 0—25 и 0—13 мм изменяют соответственно в пределах 7—9°, 5—7° и 4—6°.

Угол наклона ножевых опор влияет ка интенсивность встряхивания угля и скорость движения его по деке. При увеличении угла наклона первой опоры (считая от загрузки исходного угля) амплитуда качания деки, скорость движения угля на первых полях и производительность сепаратора уменьшаются; постель уплотняется и наблюдается ухудшение эффективности сепарации. Увеличение угла наклона второй ножевой опоры приводит к уменьшению скорости движения угля у места разгрузки тяжелых фракций и получению более чистой породы. Обычно первую ножевую опору устанавливают под углом ~ 45°, вторую ~ 65°.

Скорость качаний деки регулируется в зависимости от содержания в исходном угле промежуточных и породных фракций. При повышенном содержании этих фракций скорость качаний деки увеличивают.

Расход воздуха при обогащении крупного угля (0—50 мм) 7000—12 000 м3/час на 1 м2 площади деки. Наименьшее количество воздуха подают под первое и второе поле, наибольшее — под третье.

Производительность сепаратора зависит от обогатимости угля. При сепарации кузнецких углей крупностью 0—50 мм производительность составляет 25—35 т/час, при крупности угля 0—13 мм производительность — 13—18 т/час.

Перегрузка сепаратора приводит к чрезмерному уплотнению, а недогрузка — к «кипению» постели, В обоих случаях снижается эффективность сепарации.

В табл. 77 приведены параметры сепарации каменных углей на сепараторах УШ-3.