Оборудование для классификации и сепарирования

В промышленности переработки пластмасс просев и классификация сыпучих материалов используются достаточно часто. Просев приходится применять в процессах, в которых в качестве сырья используются порошкообразные продукты, при подготовке к дальнейшей переработке предварительно измельченных отходов, возникающих в процессе производства изделий, при утилизации отработавших свой век пластмассовых изделий культурно-бытового, упаковочного, промышленного и сельскохозяйственного назначения.

Исходный материал в большинстве случаев представляет собой неоднородную по размеру смесь, часто содержащую различные примеси и включения. В процессе просева необходимо разделять материал на сорта по размеру частиц, а также удалять из него примеси и включения, снижающие его качество.

Оборудование для механической классификации

Наиболее распространенный способ сортирования материалов — грохочение на плоских или криволинейных просеивающих поверхностях — колосниковых решетках или ситах с отверстиями заданного размера, которые вибратором приводятся в колебательное движение.

Сыпучую смесь, поступающую на просев, принято называть исходным материалом. Зерна материала, размер которых превышает размер отверстий поверхности просева (грохочения), остаются на этой поверхности, они называются надрешетным (верхним) классом; зерна материала, прошедшие через отверстия, — подрешетным (нижним) классом. Надрешетный класс обозначается знаком «плюс», подрешетный — знаком «минус». Например, если смесь зерен различной крупности разделялась на сите с отверстиями 10 мм, то верхний класс обозначают + 10, нижний — 10, т. е. одна поверхность грохочения разделяет исходный материал на два класса. Если материал, подлежащий сортированию, будет последовательно проходить п поверхностей грохочения, то в результате получится п + 1 классов.

Колосниковые решетки или сита располагают в горизонтальной или наклонной плоскости. Просеивающие поверхности могут иметь круговой, эллиптический или прямолинейный характер движения. В наклон;

ют ных грохотах используют все три вида движения, в горизонтальных — прямолинейное, направленное под углом 35—45° к просеивающей поверхности.

Ситовые сепараторы классифицируют по различным признакам. Наиболее характерные признаки и классификация по ним представлена на рис. 3.1.

Рис. 3.1. Классификация ситовых сепараторов.

Скорость колебательного движения просеивающей поверхности выбирают такой, чтобы она обеспечивала периодический отрыв материала от просеивающей поверхности при его движении к месту выгрузки материала с очередного сита.

Различают мокрый и сухой способы грохочения. При мокром способе исходный материал поступает на грохот или в виде пульпы, или в сухом виде и на грохоте орошается водой из специальных брызгал, т. е. одновременно с разделением по крупности еще и промывается. Этот способ применяют для сортирования полимерных отходов, загрязненных землей или другими примесями.

Процесс просева оценивают двумя показателями: производительностью, т. е. количеством поступающего на сито исходного материала в единицу времени, и эффективностью — отношением массы материала, прошедшей сквозь отверстия сита, к массе материала данной крупности, содержащейся в исходном продукте.

Эффективность грохочения отражает качественную сторону процесса. Качество получаемого продукта оценивается засоренностью (замельчением или закрупнением), которая равна процентному содержанию зерен посторонних фракций в данной фракции продукта.

Дело в том, что не все зерна нижнего класса, содержащиеся в исходном материале, проходят через отверстия. Некоторая (хотя бы и незначительная) их часть задерживается на просеивающей поверхности и уносится вместе с более крупными частицами.

Эффективность грохочения характеризуется отношением количества просеянной части зерен, размер которых меньше размера отверстий, ко всему количеству зерен в исходном материале и зависит от многих факторов: от характера движения частиц (обусловливаемого движением рабочих частей грохота, их наклоном), от формы и размера отверстий и сортируемых зерен, от количества материала на грохоте, влажности материала и т. д.

Ввиду того, что некоторые из этих факторов являются для одного и того же грохота переменными, изменяется и его производительность. В связи с этим производительность грохотов, указываемую в их характеристиках, следует рассматривать как условную, ориентировочную и практически колеблющуюся в широких пределах.

Получить несколько фракций материала по крупности можно на ряде последовательно расположенных грохотов или на одном грохоте, имеющем несколько просеивающих поверхностей с отверстиями разных размеров.

Понятие «фракция» отличается от понятия «класс» тем, что пределы фракции определяются теми предельными размерами граничных зерен, которые требуется получить, а пределы класса определяются размерами отверстий сит, на которых происходит просев. Например, чтобы разделить раздробленный полимер на две фракции: одну с размером частиц более 5 мм и вторую, размер частиц которой менее 5 мм, применяют сито с отверстиями 6,5 мм в свету. Следовательно, зерна размером от 5 до 6,5 мм относятся к верхней фракции, но к нижнему классу. Это обстоятельство не позволяет заменить показатель чистоты продукта показателем эффективности просева.

В настоящее время наибольшее распространение получили следующие виды механических просевающих устройств.

• 1. С плоскими ситами и решетами:
  • а) качающиеся;
  • б) полувибрационные (гирационно-эксцентриковые);
  • в) вибрационные:
    • • с простым дебалансным вибратором,
    • • то же, самоцентрирующиеся,
    • • с самобалансным вибратором,
    • • резонансные,
    • • ультразвуковые.
• 2. Барабанные.
• 3. Валковые.
• 4. Колосниковые.

Показатели процесса грохочения во многом зависят от конструкции просеивающей поверхности: ее размеров, а также размера и формы отверстий. Просеивающая поверхность может быть в виде сита (плетеной проволочной сетки), решета (стального листа с отверстиями) или колосниковой решетки (рис. 3.2).

юз.

Рис. 3.2. Схемы сит, решет и колосников:

а — в — сита плетеные; г — сита сварные; д — ж — решета; з — колосники Проволочные сита должны отвечать определенным требованиям. Отношение суммарной площади отверстий (световая площадь) ко всей площади сита должно быть наибольшим. Форма изгиба проволок не должна в процессе просева изменяться и подвергаться коррозии. Сито должно быть износостойким. Наибольшую световую площадь имеют плетеные проволочные сита. При их изготовлении необходимо обеспечивать прочность плетения, так как от этого зависят качество просева и срок службы сит.

Формы отверстий сит могут быть различными, например прямоугольными, квадратными, круглыми. Поверхности просева с прямоугольными отверстиями обеспечивают большую пропускную способность.

Долговечность сита зависит не только от материала, из которого оно изготовлено, но и от того, как оно закреплено и натянуто в коробе грохота. При слабом натяжении сито быстрее ломается.

Колосниковые просеивающие поверхности устанавливают на тяжелых грохотах, монтируемых перед первичной дробилкой, когда особой точности разделения материала не требуется. Колосники изготавливают из износостойкой стали, отличающейся высоким ударным сопротивлением.

Надо отметить, что достаточно часто размер ячейки классификационных сит определяется в мешах (от англ, mesh — петля, ячейка сети, отверстие сита) — числах, обратных размеру ячейки на просвет в дюймах. Так, сито 4 меш имеет размер ячейки ¼ дюйма, или 6,35 мм, 100 меш — 1/100 дюйма, или 0,25 мм. Размер ячейки на просвет:

В последнее время стали использовать резиновые штампованные или литые решета или сетки из резинового шнура — струнные сита. Практика эксплуатации таких сит показала, что при просеве абразивных материалов резиновые сита экономичнее сит с металлическими поверхностями. Кроме того, например, при просеве налипающих материалов на струнной резиновой поверхности достигаются более высокая производительность и эффективность грохочения, так как благодаря возбуждению дополнительных колебаний струнные резиновые сита почти не забиваются.

Качающиеся грохоты [1] характеризуются постоянством траекторий и амплитуд колебаний сит, обусловленным жесткой связью между ситами, движущим механизмом (источником колебаний) и коробом (рис. 3.3).

Рис. 3.3. Принципиальная схема качающегося грохота.

Качающиеся грохоты имеют меньшую частоту колебаний, чем вибрационные.

Полувибрационные (называемые также гирационными) грохоты характеризуются круговыми колебаниями сит, вызываемыми эксцентриситетом приводного вала (рис. 3.4) [1]. Такие грохоты называют также эксцентриковыми. Однако такое наименование нельзя признать достаточно точно определяющим конструктивные или кинематические особенности данных грохотов, так как эксцентриковый механизм, как источник колебаний сит, присущ и качающимся грохотам, а эксцентриковый вал имеется у самоцентрирующихся виброгрохотов.

Термин «гирационный» также не вполне отражает характер движения рассматриваемых грохотов, поскольку имеется ряд других типов грохотов с круговой траекторией качаний ситового короба.

Характерной особенностью этих грохотов является кинематическая определенность (постоянство амплитуд и траекторий) для средней части короба и относительная свобода колебаний для его концов, подвешенных на упругих подвесках. Это позволяет отнести подобные грохоты к переходному типу между качающимися и вибрационными (инерционными) грохотами и называть их полувибрационными.

Рис. 3.4. Принципиальная схема полувибрационного грохота.

Вибрационные (инерционные) грохоты характеризует отсутствие жесткой связи подвижного короба с источником колебаний, относительной свободой колебаний, которая обеспечивается упругой подвеской всей системы, и наличием только двух подшипников. Амплитуды и траектории колебаний грохота могут меняться в зависимости от частоты воздействия движущей силы (например, от числа оборотов в минуту дебалансов инерционного грохота), от степени загрузки грохота, от упругости подвесок.

Источником колебаний сит таких грохотов могут быть неуравновешенные силы инерции вращающихся грузов, электромагнитные системы, ударное воздействие кулачковых и других механизмов.

Инерционные грохоты сегодня широко распространены. На рис. 3.5 [1] приведена принципиальная конструктивная схема такого грохота. На вращающийся вал, связанный с ситовым коробом, посажены два маховика с грузами. При их вращении возникают центробежные силы инерции, суммарная величина которых С определяется массой т неуравновешенных грузов, окружной скоростью V вращения их центра тяжести и радиусом вращения, т. е. расстоянием R₀ от центра тяжести грузов до оси вращения.

Из выражения

видно, что величину этой силы можно регулировать при постоянном числе оборотов вала изменением массы т и расстояния R₀.

Схема рис. 3.5, а соответствует инерционному грохоту с простыми дебалансами и с круговыми колебаниями сит.

Рис. 3.5. Принципиальные схемы инерционных грохотов:

а — с простым дебалансом; б — то же, самоцентрирующийся Разновидностью инерционного грохота с круговыми колебаниями и простыми дебалансами является самоцентрирующийся грохот (рис. 3.5, б).

Приводной вал грохота имеет эксцентриситет г, что позволяет соответствующим подбором значений г и R₀ добиться того, что ось вращения будет оставаться неподвижной, как у полувибрационных грохотов. Практически это равновесие может нарушаться вследствие неравномерности загрузки сит, плохой регулировки подвесок и т. д.

Помимо рассмотренных групп виброгрохотов для сортировки материала применяют грохоты с двойным дебалансом (с самобалансовым вибратором), которые имеют не круговое, как в инерционных грохотах, а прямолинейное движение ситового короба.

Горизонтальная установка короба и его прямолинейные колебания, характерные для указанных грохотов, позволяют сортировать частицы с помощью подбрасывания в сторону их разгрузочного конца.

В этом случае материал перемещается не наклонно. Здесь частицы при встряхивании имеют направленное движение, что повышает интенсивность протекания процесса грохочения.

Рассмотрим более подробно принцип действия грохота с двойным дебалансом (с самобалансовым вибратором).

Из представленной на рис. 3.6 принципиальной схемы действия самобалансового вибратора очевидно, что в отличие от ранее рассмотренных групп виброгрохотов, как отмечалось выше, этот вибратор имеет не круговое, а прямолинейное движение ситового короба.

При горизонтальной установке короба и прямолинейных его колебаниях, направленных под углом 40—60° к плоскости сит (см. рис. 3.6), сортируемые частицы подбрасываются на сите, имеют направленное движение в сторону разгрузки.

В связи с этим для перемещения материала вдоль грохота не требуется наклонная установка короба. При этом работа грохота отличается высокой эффективностью.

Однако в таком грохоте по сравнению с описанными выше виброгрохотами более сложная конструкция вибратора.

Рис. 3.6. Принципиальная схема действия самобалансного вибратора:

а — различные положения дебалансов (I, II, III); б — наклонное положение вибратора; в — схема грохота с самобалансным вибратором Дебалансы расположены симметрично на двух параллельных валах и вращаются в противоположные стороны (рис. 3.6, а). Когда центры тяжести грузов находятся на оси у — у (схема I), центробежные силы инерции С взаимно уравновешиваются. При положении грузов, указанном на схеме II, силы С суммируются. В остальных, промежуточных, положениях грузов можно разложить силу С на составляющие, направленные вдоль осейх — хиу—у (схема III).

Во всех случаях составляющие Р₂ направлены в противоположные стороны и взаимно уравновешиваются, а составляющие Р_} суммируются. Суммарное усилие Р = 2Р_х всегда направлено вдоль оси х — х, изменяется по величине от 0 до 2С и меняет свое направление через каждые пол-оборота дебалансов.

Если расположить сито по оси х — х, сохранив направление оси дебалансов, то оно получит прямолинейное колебание в горизонтальной плоскости, а частицы на сите будут иметь возвратно-поступательное движение.

Если же поместить ось дебалансов под углом к плоскости сита меньшим 90° (рис. 3.6, б), то, совершая прямолинейные колебания, направленные под прямым углом к этой оси, оно будет подбрасывать сортируемые зерна по параболическим траекториям в сторону разгрузочного конца грохота.

Обычно вибратор помещают над коробом с расположением оси дебалансов под углом 50—55° к плоскости сита (рис. 3.6, в).

Контроль времени пребывания продукта на поверхности качающегося грохота может осуществляться с помощью изменения траектории частиц посредством регулировки наклона поверхности по радиусу и тангенциально, а также радиуса и скорости вращения ее центра относительно вертикальной оси (рис. 3.7).

Рис. 3.7. Схема траектории движения частиц на сите.

Основным преимуществом этого способа является то, что частицы продукта не подскакивают на поверхности сита, а перекатываются и в большей части времени пребывания на сите находятся в контакте с нею.

В результате выбирается оптимально длинный путь материала, т. е. время пребывания частиц на поверхности, необходимое для полного отсева секретного продукта. Таким образом, грохот может быть оптимизирован с точки зрения максимальной производительности и качества для каждого вида продукции. Перенастройка производится оперативно регулировкой двух болтов качающегося механизма.

В резонансных грохотах период колебаний короба под действием возмущающей силы равен периоду собственных колебаний упругой системы грохота. В результате совпадения частот достигается снижение затраты энергии, поскольку она расходуется лишь на преодоление сил трения и не требуется для сообщения колебаний коробу (при установившейся работе грохота).

В этом заключается существенное достоинство грохотов, работающих в резонансном режиме. Они отличаются также высокой производительностью.

В безрезонансных грохотах приходится, помимо работы сил трения, учитывать необходимость сообщения кинетической энергии колеблющимся частям. Преодоление инертности ситового короба резонансного грохота требует затраты энергии в период разгона, пока частота колебаний не достигла критической.

Недостатками резонансных грохотов являются сложность конструкции с большим количеством упругих и шарнирных соединений и необходимость весьма тщательного уравновешивания колеблющихся масс.

Одна из простейших конструкций вибросит, предназначенных для просева полимерных гранул и порошков, а также различных сыпучих ингредиентов, используемых в промышленности переработки пластмасс, показана на схеме, приведенной на рис. 3.8 [2].

Рис. 3.8. Схема вибросита цилиндрической формы:

а — принципиальная схема; б — схема работы; 1 — выпускная труба для отброшенного продукта; 2 — разгрузочный купол; 3 — опорная рама;

• 4 — верхнее силовое кольцо (без инструментов); 5 — пружины; 6 — нижнее силовое кольцо (без инструментов); 7 — механизм регулирования угла;
• 8 — основание; 9 — двигатель-генератор; 10 — автоматическая система смазки (масленка); 11 — полотно сита; 12 — выпускная труба для просеянного продукта; 13 — быстросъемное зажимное кольцо; 14 — центральное крепление сита (без инструментов); 15 — пространственная рама

На таких ситах проводят очистку готового гранулята от полимерных бляшек, отделяют «нестандартные» мелкие гранулы от гранул, соответствующих техническим условиям на данный вид гранулята. Некоторые ингредиенты, используемые при получении композиций (например, мел), имеют свойство «замыливать» сита. Поэтому сита с определенной периодичностью приходится прочищать. Для их чистки в ряде конструкций используются специальные вращающиеся щетки, а в ряде конструкций применяется ультразвук, а иногда — и то и другое.

по В отличие от схемы, показанной на рис. 3.8, классификация гранул или порошков может производиться ступенчато, путем их последовательного разделения на несколько размерных фракций. Принципиальная схема одного из вариантов конструкций подобных вибросит показана на рис. 3.9 [3]. Сыпучий материал, подлежащий просеву, поступает в штуцер 1 и попадает на верхнее сито 2 с ячейками наибольшего размера. Благодаря механическому или электромагнитному приводу сито вибрирует и частицы, имеющие размеры, меньшие, чем размер ячейки, проваливаются вниз на более мелкое среднее сито, а частицы, имеющие больший размер, через штуцер 3 удаляются с поверхности верхнего сита и высыпаются в предназначенную для них тару.

Частицы, прошедшие через среднее сито, попадают на нижнее, с которого и происходит окончательный отбор композиции. Отсев, собранный с верхнего, среднего и нижнего сит, может быть использован в различных технологических процессах, осуществляемых на предприятии.

Корпус с находящимися в нем ситами устанавливается на станине 5 с помощью пружинных опор 4, а между станиной и полом (в некоторых случаях фундаментом) обязательно монтируются виброгасящие подкладки 6.

Рис. 3.9. Вибросито цилиндрической формы с разделением материала на три размерные категории: принципиальная схема (а); схема работы (б):

пояснения в тексте При необходимости установки в ограниченном пространстве, например между опорами силосов, могут использоваться низкопрофильные цилиндрические вибросита (рис. ЗЛО) [12].

Источником колебаний в таких виброситах служит горизонтальный вибрационный двигатель. Существует опция регулирования движения материалов на поверхности сита, что заметно расширяет область ш применения данного оборудования. Основной просеянный материал непосредственно сбрасывается вниз, обеспечивая тем самым высокую производительность вибросита такого типа. Отделенные примеси выводятся через боковой патрубок.

Рис. 3.10. Низкопрофильное цилиндрическое вибросито.

Входной и выходной патрубки этих сит находятся на одной оси, что существенно упрощает процесс установки, расположения оборудования и дооснащения уже существующих процессов. При контрольном просеве, часто используемом в технологии получения изделий из пластмасс, продукт проходит прямо через сито и сразу может быть направлен на следующий этап производственного процесса.

В промышленности используются как двухмоторная версия подобного вибросита, показанная на рисунке, так и одномоторная. Для сепарации больших частиц из материала, пропускаемого через вибросито, низкопрофильный сепаратор с одним мотором является подходящим вариантом. Тем не менее, если необходимо удалить большие частицы из материала с плохими характеристиками потока, сепараторы с двумя моторами могут обеспечить высокую производительность.

Некоторые ингредиенты, используемые при получении композиций (например, мел), имеют свойство «замыливать» сита. При просеивании полидисперсной смеси всегда найдутся частицы, которые застрянут в отверстиях сита. Отсюда следует, что без принудительной очистки сит при просеивании полидисперсных смесей через некоторое время сито забьется, и процесс просеивания прекратится. Чтобы избежать этого, используют всевозможного рода очистители.

По виду привода все очистители можно разделить на 2 группы: с ручным и с механическим (как правило, кривошипным или инерционным).

По способу очистки сит применяемые в отрасли очистители подразделяются на щеточные и ударного действия (рис. 3.11).

Рис. 3.7 7. Очистители сит:

а — ударного действия; б, в — щеточные У щеточных очистка сит происходит за счет выталкивания, выскребания застрявших в отверстиях частиц продукта волосяными, капроновыми или другими щетками. Так, например, очиститель щеточного типа с наклонным расположением волос представляет собой соединенные между собой две щетки, движущиеся по замкнутым направляющим подобно челноку. Движение осуществляется за счет сил инерции колеблющегося кузова в одну сторону. Движению щеток в другую сторону препятствуют наклонно расположенные пучки волос, упирающиеся в сито. Траекторию движения, размеры щеток выбирают таким образом, чтобы очистке подвергалась как можно большая часть поверхности сита.

В ряде конструкций используются специальные вращающиеся щетки. Для снижения вероятности заклинивания ползун щетки выполняют из материалов с низкими фрикционными свойствами.

У очистителей ударного типа очистка сит осуществляется за счет дополнительных сил инерции и выталкивания при ударе очистителя по ситу. По траектории движения очистители сит можно также разделить на 2 вида: с заданной траекторией и хаотичным движением очистителя. Основное преимущество очистителей с заданной траекторией движения — отсутствие неочищенных зон; основным недостатком таких очистителей является заедание (заклинивание) механизма передвижения, главная причина которого — работа очистителя в сложных условиях (наличие мелкодисперсных частиц, а значит невозможность пз использования смазки). Очистители с хаотической траекторией движения отличаются простотой конструкции. Они представляют собой, как правило, резиновые или полиуретановые шарики или другие предметы, изготовленные из различных материалов, движущиеся за счет сил инерции, придаваемых ситовыми кузовами.

При просеивании некоторых материалов, обладающих специфическими свойствами, к примеру большой адсорбционной способностью, высокой статикой, тонкой дисперсностью, высокой плотностью и т. д., возникают определенные сложности при использовании обычных машин для просеивания. Вышеуказанные сложности устраняются применением ультразвукового вибросита.

В качестве источника вибрации в данной конструкции используется ультразвуковой генератор.

Генерируемые высокочастотные ультразвуковые колебания с низкой амплитудой позволяют с большей эффективностью просеивать мелкие, а также особо тонкие высококачественные порошки, по сравнению с традиционным виброситом. Ультразвуковая волна, создаваемая ультразвуковым преобразователем на сетке машины, побуждает частицы просеиваемого ультратонкого порошка производить значительное число колебаний, тем самым препятствуя их слипанию, растиранию, оседанию, забиванию и другим факторам засорения сита, улучшая при этом эффективность просеивания и сохраняя чистоту сита.

Барабанные сепараторы предназначены для разделения сырья на несколько фракций, размеры которых задаются калибрующими решетками сита. Они, в частности, используются для сортировки отходов пластмасс. Эти сепараторы обеспечивают надежное и безопасное разделение поступающего в одном потоке материала на фракции. Изготавливаются грохоты с разными размерами барабанов и различными диаметрами отверстий сита, поэтому они могут функционировать как отдельный агрегат или быть встроены в производственную линию по переработке пластмассовых отходов, например при переработке бутылок из полиэтилентерефталата. При грохочении использованных бутылок барабанный сепаратор с ячейкой 60×60 позволяет эффективно отделить от сырья такие загрязнения, как камни, элементы металлического крепежа, мусора, а при использовании воды произвести предварительную внешнюю очистку бутылок от песка, грязи и частично от этикеток. Применение барабанного сепаратора позволяет экономить значительные средства на ремонт и обслуживание линий по переработке вторичного полимерного сырья, а также увеличить время между переточками ножей дробильного оборудования.

По сравнению с другими способами сепарирования барабанные сепараторы обладают следующими преимуществами:

• • низкой установленной мощностью;
• • высокой производительностью;
• • качественным разделением потока на фракции;
• • малым уровнем шума.

Основные недостатки барабанных сепараторов:

• • изогнутая форма просеивающей поверхности, которая удорожает их изготовление и ремонт;
• • громоздкость конструкции.

Барабанные сепараторы по форме барабана бывают коническими (рис. 3.12, а) [4] и цилиндрическими.

Рис. 3.12. Барабанные сепараторы:

а — конические; б — схема движения материала в цилиндрическом сите.

Пояснения в тексте Рабочим органом барабанного сепаратора является боковая поверхность, образованная перфорированными стальными листами или сеткой 1. Ось цилиндрического барабана наклонена к горизонту обычно на 4—7°, ось 2 конического сепаратора расположена горизонтально. Диаметр барабанов цилиндрических сепараторов — 500—3000 мм, длина 2000—9000 мм. Однако в промышленности переработки пластмасс, как правило, используются сепараторы наименьших размеров. Барабанные цилиндрические сепараторы малых размеров изготавливают с центральным валом, к которому на спицах крепят просеивающую поверхность.

Привод барабанного сепаратора чаще всего состоит из электродвигателя, редуктора и конической зубчатой передачи. Движение материала в цилиндрическом барабане схематично показано на рис. 3.12, б. Материал за счет трения увлекается внутренней поверхностью барабана и по достижении высоты, соответствующей углу естественного откоса материала, скатывается вниз. Ввиду наклона оси барабана материал скользит под некоторым углом к плоскости его вращения, т. е. продвигается вниз вдоль оси барабана. Частота вращения барабана ограничена, так как при больших скоростях возникающая центробежная сила прижмет материал к просеивающей поверхности и сепарирование станет невозможным.

Модификацией барабанных сепараторов являются достаточно широко используемые на практике ротационные просевные устройства, работающие по схеме, представленной на рис. 3.13 [3]. Просеиваемый порошкообразный материал поступает через загрузочный патрубок 1 просеивающего устройства, внутри которого с большой частотой вращается барабан, на каркас 2 боковой поверхности которого натянуто сито с соответствующими размерами ячеек.

Рис. 3.13. Схема ротационного устройства для просева:

пояснения в тексте За счет центробежных сил порошок прижимается к сетке, и частицы, имеющие размеры меньшие, чем размер ячейки, проходят через сито и по лотку 4 ссыпаются в приемную емкость. Более крупные частицы, не прошедшие через ячейки сита, постепенно перемещаются к открытому торцу барабана и через патрубок 3 высыпаются в заранее подготовленную для отсева тару.

Валковые грохоты иногда используют для предварительного грохочения крупнокусковых отходов или, говоря иными словами, для получения продукта мельче 50—150 мм. Валковые грохоты (рис. 3.14, а) [1] состоят из ряда параллельных валков 1, установленных на наклонной раме 2 и вращающихся в направлении движения материала.

На валки насажены или отлиты заодно с ними круглые или фигурные диски. Валки образуют просеивающую поверхность. Для сортировки пластичных материалов применяют круглые диски, а для хрупких материалов — фигурные. Частота вращения валков фигурной формы должна быть одинаковой, чтобы не было защемления кусков. При круглых валках каждый последующий валок должен вращаться быстрее вышележащего. Обычно верхний валок делает 10—15 об/мин, а самый нижний — вдвое больше.

Главный вал 4 грохота приводится электродвигателем через редуктор или ременную передачу, а от него движение передается через звездочки 5 и цепную передачу 6 на каждый валок 2. Диски насажены на валки эксцентрично по отношению к их осям (эксцентриситет 20—35 мм). Эксцентричность дисков способствует разрыхлению материала и его продвижению по грохоту. На звездочке 5 имеется предохранительная шпилька, которая срезается в случае заклинивания валков, что предотвращает поломку грохота.

Производительность валковых грохотов зависит от размера отверстий между валками: для отверстий 50 мм — 50—65 м³/ч на 1 м² площади грохота, для отверстий 125 мм — 125—135 м³/ч.

Валковые грохоты можно устанавливать на верхних этажах зданий, так как они не создают динамических нагрузок. Вследствие малого угла наклона применение их не приводит к большим потерям высоты. Недостатки валковых грохотов: большая масса, сложность конструкции, большой расход электроэнергии, сложность технического обслуживания.

Рис. 3.14. Валковый грохот (о) и схема движения материала на нем (б):

• 1 — валки; 2 — рама; 3 — привод; 4 — главный вал; 5 — звездочка;
• 6 — цепная передача

Валковые и колосниковые грохоты в промышленности переработки пластмасс применяются достаточно редко, как правило, для первичной очистки очень загрязненных вторичных отходов.