Способ сепарации

 

СПОСОБ СЕПАРАЦИИ смеси из компонентов с различной плотностью, включающий воздействие на разделяемую смесь вертикального воздушного потока и сообщение ей вертикальных колебаний, отличающийся тем, что, с целью улучшения качества разделения компонентов, смеси сначала сообщают вертикальные колебания до всплытия первого слоя компонентов меньП1ей плотности , которые затем удаляют вертикальным воздушным потоком. Ю СО 05

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

„„SU„„1174236 А (sl)4 В 24 В 31/16, В 07 В 7/12

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ I

К А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

/1.-; „I (56) Авторское свидетельство СССР № 442835, кл. В 07 В 7/12, 1973. (21) 3624646/25-08 (21) 21.07.83 (46) 23.08.85. Бюл. № 31 (72) В. А. Щигель, В. А. Повидайло, В. Д. Уфимцев и В. В. Наговский (71) Львовский ордена Ленина политехнический институт им. Ленинского комсомола (53) 621.9.048.6.04 (088.8) (54) (57) СПОСОБ СЕПАРАЦИИ смеси i:ç компонентов с различной плотностью, включаюший воздействие на разделяемую смесь вертикального воздушного потока и сообшение ей вертикальных колебаний, отличающийся тем, что, с целью улучшения качества разделения компонентов, смеси сначала сообн ают вертикальные колебания 10 всплытия первого слоя компонентов меньшей плотности, которые затем удаляют вертикальным воздушным потоком.

1174236 рабатывающей средой 3 в виде обрабатываю- 35

50

Изобретение относится к вибрационной обработке и может быть использовано при отделении обработанных деталей и отходов обработки от более тяжелых тел обрабатывающей среды, в частности для отделения резиновых деталей от стальных шаров.

Целью изобретения является улучшение качества разделения смеси из компонентов с различной плотностью путем последовательного воздействия на нее вертикальных колебаний и вертикального воздушного потока.

На фиг. 1 схематически показан процесс обработки циркуляционное движение смеси обрабатываемых деталей, обрабатывающей среды и отходов обработки; на фиг. 2 —— процесс «всплытия» обработанных деталей и осаждения отходов под действием направленных колебаний; на фиг 3 — — процесс отделения обработанных деталей от обрабатывающей среды вертикальным воздушным потоком, создаваемым в контейнере; на фиг. 4 — процесс отделения отходов обработки от обрабатывающей среды вертикальным воздушным потоком, созЛаваемым в контейнере при циркуляционном движении смеси обрабатывающей срелы и отходов; на фиг. 5 — устройство для осуществления предложен ного способа, поперечный разрез (обрабатываемые детали и обрабатывающая среда показаны перед обработкой); на фиг. 6 — разрез А-А на фиг. 5; на фиг. 7 — разрез Б-Б на фиг. 5; на фиг. 8 — вид В на фиг. 6; на фиг. 9 электрическая схема включения обмоток вибровозбудител я.

Вибрационная обработка отделяемых деталей 1 осуществляется в контейнере 2 общих тел (фиг. 1) при низкой температуре, достигаемой подачей в контейнер хладагента. При этом контейнер 2 совершает круговые колебания, которые вызывают циркуляционное движение смеси обрабатываемых деталей, обрабатывающей среды и отходов

4 обработки. Для отделения обработанных деталей 1 от обрабатывающей среды 3 контейнеру 2 сообщают вертикальные колебания (фиг. 2). При этом циркуляция обработанных деталей, обрабатывающей среды и отходов прекращается, они получают преимущественно вертикальные колебания и более легкие обработанные детали 1 «всплывают» на поверхность обрабатывающей среды 3, а частицы отходов 4 обработки осаждаются на дне контейнера, поскольку они уменьшаются в пространстве между телами обрабатывающей среды и не испытывают их воздействия. При появлении на поверхности обрабатывающей среды первого слоя

«всплывших» обработанных деталей (время появления отсчитывается с начала сообщения направленных колебаний) в контейнере

30 создают вертикальный возду.шный поток, скорость которого больше скорости витания обработанных деталей и отходов и меньше скорости витания обрабатывающей среды (фиг. 3). Этот поток уносит обработанные детали из контейнера 2 к месту их сосрелоточения, полностью отделив их при этом от частиц обрабатывающей среды 3. Часть отходов 4 также уносится им вместе с обработанными деталями 1, от которых отходы- затем отделяются. Однако значительная часть отходов задерживается между частицами обрабатывающей среды 3.

Для полного удаления отходов после удаления обработанных деталей контейнеру сообщают круговые колебания, что вызывает циркуляционное движение смеси, обрабатывающей среды и отходов, которое выносит частицы отходов 4 в верхнюю часть смеси, откуда они уносятся вертикальным воздушным потоком (фиг. 4). Циркуляционное движение обрабатывающей среды 3 останавливают и прекращают воздушный поток после полного удаления отходов 4.

Так, в экспериментальной установке, содеержащей контейнер емкостью 0,05 м, в качестве обрабатываемых деталей используются резиновые кольца средним диаметром от 10 до 21 мм и сечением от ф 2,5 до ф 4 мм, в качестве обрабатывающей среды — стальные шарики ф 10 мм. Обработка (удаление облоя) проходит при частоте колебаний 25 Гц, амплитуде 3 5 мм в течение 5 мин при -100 С, достигаемой подачей в зону обработки жидкого азота. После окончания обработки контейнеру сообщают вертикальные колебания частотой 25 Гц, амплитудой 2 мм продолжительностью от 3 до 10 мин. Большему размеру колец соответствует меньшее время «всплытия». После появления на поверхности шаров первого слоя «всплывших» деталей (спустя 1 — — 3 мин после сообщения вертикальных колебаний) в контейнере с помощью пневмопровода и 40 мм создается вертикальный воздушный поток, скорость которого составляет

25 м/с. Эта скорость больше скорости витания обрабатываемых деталей, равной 12 м/с и меньше скорости витания частиц обрабатывающей среды (шаров р 10 мм), равной

55 м/с. Обработанные детали уносятся воздушным потоком из контейнера в сборник обработанных деталей, а обрабатывающая среда остается в контейнере. Воздушный поток прекращается одновременно с выключением вертикальных колебаний контейнера после удаления из него всех обработанных деталей. На этот цикл обработки деталей и их отделение от обрабатывающей среды завершается. По завершению лесятого цикла обработки и отделения воздушный поток не выключают, а контейнеру сообщают круговые колебания, приводящие к циркуляцион! 17423 ;>

Предлагаемое устройство представляет собой двухмассную колебательнук) систему, одной из масс которого является контейнер 2 с якорями 15. а другой - — корпуса 6 с электромагнитами 12 и стяжками 11. Гоответствующим выбором размеров упру! Нх элементов в системе обсспсчив i«rca околорезонансный режим работь;. т.с. собственная частота делается близкой к рабочей частоте (частоте переменного тока сети), пр<.выH1ая ее на 3 -4%. В верхней части контсйнера 2 (фиг. 5) над поверхностью смеси, -<;c EosrIIIc1 »из обрабатываемых деталей 1 и о >раоать<вак>щей среды 3, расположен заб.".;.:! n! H :0>i!, с 1 6. -.ь! !,О, i! HHhl if кр1>. ц<к>.. 1 7 контейн ра. Забо::1:ь . . o!<С< 16 соединен с

В НСЫВа!ОЗ<-:..I fi<>; ..: 1:"М >! р(>нодОМ !8, кь (орый с . !бжс !;>Нк;н>н м 19 для отделеН> я обраб i inn.:< !. . деталеи, циклоном 20 для отделе!Ния От.".>дон обработк«, филь45

50 л»ч >испи«> .. ><Се,. Обраба г)„вн!Оп(ей ср(3 if ОТ;<; li.в i >б>ч1бозки. 1{;:.Тifllы ОТ >3 ni ii> . 1: к „ 1я ц и О и н ь! >(! 1> > >к i l Н,".(. >х !!. (" >(ОнтсЙнер . -.. .>тк> д>! .I:I )ÒÑß 1<(>. >. >! ! IОТОКОМ,4 . t)C>{>HI! >i

> ,-,) >иство,:.:: с>,!Це твления!i ел)агае,, ()(оба 1(j)I !) годер>кпт I!.!линдрик<."!) < É!!E р :. >!>. жд > дв()ины >i!! стен-! <>" )>. го ул<>,.< !, слои .; f!лов<>1: изо<..(>, г,:po!i . т<,!!)!H)!. Но!Нгейнера раск >,... уса 6 ш!бр(>гч)збудите>!ей, с<,! Н>>>1<ь!х -;<)1!гейне(>о)! кр,- ii»>i!f в (счс 1

8,: >.та;!>!(3,! . !<><х iiеруж!1(>сти к>->н >;:.:.; е, а и корггс<>ов !Тибровозбудителси

". ..idEf HbH I!,1oflJ3.th!f-высT>!III>f 9 (фиг. 6).

Ус!р:.,:ство опирается на раму 10 упругими га:,!и в местах их нейтральных се<е.:ii,. т.с, в местах, где перемещение у!<руг><х э. ементов близки к нулю. Корпуса 6 жестко 20 связаны между собой стяжками 11 (фиг. 8).

Вибров()збудители выполнены в виде закрепленныхх в корпусах 6 кольцевых электромагнитов 12, во внутренних пазах каждого из которых размещены с угловым шагом 60 шесть обмоток {..:.: — {.)<,. Коаксиально с элек25 трома. итами с ольцевым зазором по 0Тношению к ним на трубах 13 с помощью колец )4 закрсплс!<ы кольцевые якоря 16 (ф. :г. 5, ) . .Каж,;ьп )ве противоположно раенo,. < H<.>!агни)ов подклк)чены к фазам трсхфаз. :.()I . сети через управляемые вентили — iio схеме треугольника (фиг. 9) .

Углы открытия вентилей регулируются устройе) ва >!и фазового регулирования WI — W<;.

Обмотки ilpaaoro и левого вибровозбудите- 35 лей, расположен>!ые симметрич!го относительно поперечной плоскости си яметрии устройства, вкл<очены в одну и ту жс фазу с одинаковым направ1снием вкгпочения вентиля. для очистки воздуха от пылевH;i,иц, п< нти IHTopoM 22 и выхлопными . ми 23, соединенными с контейнером.

Б к< итейнере имеется также трубопровод 24 для оть(>дd паров хладагента в камеру для предварительного охлаждения деталей, а затем в вентиляционный канал (не показаны), а также сопло 25 для впрыскивания хл><дагента.

Устройство работает следук)щим образ<)if.

Открывают крышку 17 контейнера 2 с оорабатывающей средой 3 и загружают обрабатываемыми деталями 1. Крышку закрывают и закрепляют. Обмотки электромагнитзв через схему питания подключают к треxфазной сети переменного тока. Между каждым электромагнитом и якорем возникают силы электромагнитного взаимодействия.

Их равнодействующая представс!яет собой постоя!Нный по модулю вектор, равномерно вращающийся с частотой сети относительно оси вибровозбудителя. В связи с одинаковым включением симметричных относительно поперечной плоскости симмстр обмоток право)о и левого вибровозбудителей создаваемые ими воздействия будут синфазны. Под ,>СЬ п)ием указанных сил в устройстве возникают круговые резонансные колебаш<я его м;<с< Tак, что контсйнер и якорь дгижутся в i>!)Отивоф(<зс с корпусами, э.<ектромагнитами и стяжками. При этом упругие элементы 7 работают на изгиб. Под воздействием крх <О!Ных ко,!ебаний контейнера 2 в противо-!

<ол<>ж!Ном направлении циркулирует смесь

Обрабатываемых деталей и oopабать;вак>щ(й среды 3. В это время в контсйнер через сопло 25 подается хладагент, и в условиях глубокого охлаждения происходит процесс обработки, например, удаление оолоя с рс зиновых деталей. При этом пары «ладагента отводятся по трубопроводу 24 в камер ° для предварительного охлаждения деталей, а затем в вентиляционный канал. По окончанию процесса обработки подача хладагента прекращается. Затем с помощью устройств фазового регулирования Wf — -Wz, через регулируемые вентили Vg — -1 выключают обмотки {1,— {!p Электромагнитов. Работают только две вертикально расположенные обмотки {.1 и {!<; электромагнитов. При этом возникает вертикальная возмущающая сила, которая сообщает контейнеру 2 вертикальные колебания, в результате которых обработанные детали «всплывают» над обрабатывающей средой 3. После «всплыТНН» первого слоя деталей вентилятором 22

3 к;)i:," . и >и с )едством которого обраоотап!<ь.cд, с" али з;>с;!Сь<ва!Отся черсз забор-!!>ы и Ii")I!>> i 16 п rибк!<и !и!с вмопровод 18 вместе с некотopoé часп ю от. Одов обработки.

1174236

Фиг. 4

В циклоне 19 обработанные детали 1 отделяются от воздуха. После полного удале ния обработанных деталей из контейнера 2 устройствами фазового регулирования

Ъ вЂ” Miq через регулируемые вентили V< — Vg включают обмотки электромагнитов Ug — Ug таi;, что контейнер совершает колебания по круговой траектории, что вновь создает циркуляцию обрабатывающей среды и отходов. с1астицы отходов 4 непрерывно выносите;. (а поверхность обрабатывающей среды, где они захватываются вертикальным возду;иным потоком, который постоянно цир .пирует в системе пневмопровод — конт(йп"р jo тех пор, пока основная масса частиц отходов нс удалится из контейнера 2.

Отделение отходов 4 от воздуха происходит в циклоне 20, установленным за циклоном

19 ио . о,ih движения воздушного потока.

Воздух. еще име(ощий мелкие пылевидные и bl, очищает(я фильтром 2! „а латеv вь!х, . ()i Ili:ц га(тii 2 ). оо! с i ili>i((K(,чт(. йи(пом .i e!)(6 горцы в(i q L!,; п ветс обратно B K() HTeH Hcp.

Поскольку воздушный поток захватывает только «всплывшие» обработанные детали, исключается захват деталями частиц обрабатывающей среды. Вертикальные колебания в свою очередь исключают задержку в обрабатывающей среде обработанных деталей. Этим достигается 100((-ное отделение обработанных деталей от обрабатывающей среды. Циркуляционное движение обрабатывающей среды в процессе отделения отходов уносит последние от vena их скопления на дне контейнера и: поверхность, чем достигается пол ное удаление отходов из контей нера.

1174236

1 l 74236

Фиг. 9

Редактор Н. Пушненкова

Заказ 5110/!5

Сост а ви тел ь Л. Бу катов

Техред И. Верее Корректор М. Максимишинец

Тираж 769 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делаM изобретений и 01крытий

113035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская иаб., д. 4/5

Филиал ППП «Патент», г. Ужгород, ул. Проектная, 4