Воз­душ­ная клас­си­фи­ка­ция и ее срав­не­ние с тон­ким и сверх­тон­ким рассевом

13/04/2021

Во мно­гих тех­но­ло­ги­че­ских про­цес­сах тре­бу­ют­ся мате­ри­а­лы с задан­ным гра­ну­ло­мет­ри­че­ским составом.

В основ­ном, воз­душ­ную клас­си­фи­ка­цию (далее — ВК) начи­на­ют при­ме­нять, когда тре­бу­ет­ся полу­че­ние мате­ри­а­лов до 200 мкм, реже до 300 мкм. Суще­ству­ют тех­но­ло­ги­че­ские цик­лы, где ВК при­ме­ня­ют и для более круп­но­го раз­де­ле­ния, но это — исклю­че­ние из правил.

«Серд­цем» любой систе­мы воз­душ­ной клас­си­фи­ка­ции явля­ет­ся клас­си­фи­ка­тор. Суще­ству­ет боль­шое коли­че­ство раз­лич­ных типов воз­душ­ных клас­си­фи­ка­то­ров. Не зави­си­мо от кон­струк­ции, все воз­душ­ные клас­си­фи­ка­то­ры исполь­зу­ют один прин­цип — созда­ние воз­душ­ным пото­ком такой тра­ек­то­рии дви­же­ния частиц мате­ри­а­ла, при кото­рой части­цы нуж­ной круп­но­сти долж­ны отде­лить­ся от осталь­ных частиц и собрать­ся в раз­гру­зоч­ную часть клас­си­фи­ка­то­ра. Раз­де­ле­ние по круп­но­сти в воз­душ­ных клас­си­фи­ка­то­рах осно­ва­но на раз­лич­ной ско­ро­сти осе­да­ния частиц, отли­ча­ю­щих­ся по раз­ме­ру, в цен­тро­беж­ном поле.

При­мер схе­мы с воз­душ­ной классификацией

1) Бун­кер исход­но­го мате­ри­а­ла (два вари­ан­та загруз­ки)
2) Нория.
3) Мель­ни­ца.
4) Зве­нье­вой пита­тель (пла­стин­ча­тый пита­тель)
5) Нория.
6, 7, 10, 13) Запи­ра­ю­щие раз­груз­чи­ки.
8) Клас­си­фи­ка­тор.
9) Блок цик­ло­нов.
11) Высо­ко­на­пор­ный вен­ти­ля­тор (основ­ной)
12) Фильтр.
14) Нория транс­пор­ти­ров­ки гото­во­го мате­ри­а­ла.
15) Высо­ко­на­пор­ный вен­ти­ля­тор (вспо­мо­га­тель­ный)

Выше при­ве­де­на одна из схем полу­че­ния порош­ков с при­ме­не­ни­ем воз­душ­ной клас­си­фи­ка­ции. Такая схе­ма при­ме­ня­ет­ся для полу­че­ния мате­ри­а­ла с задан­ной круп­но­стью от ‑5 мкм до ‑200 мкм. Систе­ма воз­душ­ной клас­си­фи­ка­ции долж­на исклю­чать попа­да­ние в гото­вый мате­ри­ал частиц круп­нее задан­ных пара­мет­ров клас­си­фи­ка­то­ра. В дан­ной схе­ме исполь­зу­ет­ся боль­шое коли­че­ство обо­ру­до­ва­ния, и, соот­вет­ствен­но, необ­хо­ди­мы зна­чи­тель­ные пло­ща­ди для его раз­ме­ще­ния. Цир­ку­ля­ция мате­ри­а­ла в схе­ме может дохо­дить до 400% и выше.

Осо­бен­но­стью этой тех­но­ло­ги­че­ской схе­мы явля­ет­ся то, что основ­ная часть воз­ду­ха с пылью цир­ку­ли­ру­ет в систе­ме (после вен­ти­ля­то­ра 11) и толь­ко часть отби­ра­ет­ся допол­ни­тель­ным вен­ти­ля­то­ром (15) через фильтр (12) (Схе­ма с частич­ным воз­вра­том). Реа­ли­за­ция такой схе­мы не все­гда воз­мож­на, име­ет доста­точ­но мно­го тех­ни­че­ских труд­но­стей, непро­стая настрой­ка и повы­шен­ные тре­бо­ва­ния к вен­ти­ля­то­ру (11).

В основ­ном полу­чи­ли рас­про­стра­не­ния схе­мы, где весь поток воз­ду­ха после бата­рей­но­го цик­ла (9) про­пус­ка­ет­ся через фильтр (12)

(Пря­мая схема)

Досто­ин­ства схемы.

1. При гра­мот­ном рас­по­ло­же­нии обо­ру­до­ва­ния и тех­ни­че­ской воз­мож­но­сти гото­вый мате­ри­ал после (10) и (12) может выгру­жать­ся доста­точ­но уда­лен­но от цеха измель­че­нии и прак­ти­че­ски на любой отмет­ке без допол­ни­тель­но­го обо­ру­до­ва­ния.
2. При гра­мот­ном рас­че­те всех воз­душ­ных пото­ков сов­мест­но с клас­си­фи­ка­ци­ей реша­ет­ся зада­ча и аспи­ра­ции обо­ру­до­ва­ния и даже все­го про­из­вод­ства.
3. При гра­мот­но спро­ек­ти­ро­ван­ном и изго­тов­лен­ном клас­си­фи­ка­то­ре дости­га­ет­ся чет­кое раз­де­ле­ние по гра­ну­ло­мет­ри­че­ско­му соста­ву, в осо­бо «наво­ро­чен­ных» клас­си­фи­ка­то­рах с авто­ма­ти­кой, где кон­тро­ли­ру­ют­ся и регу­ли­ру­ют­ся ско­ро­сти воз­душ­но­го пото­ка, раз­ря­же­ние и т.д. воз­мож­на авто­ма­ти­че­ская или руч­ная настрой­ка круп­но­сти деле­ния, регу­ли­ров­ка при паде­нии ско­ро­сти воз­душ­но­го пото­ка и т.д.
4. Высо­кая эффек­тив­ность клас­си­фи­ка­ции, извле­че­ние мате­ри­а­ла задан­ной круп­но­сти до 100%.

Недо­стат­ки схемы.

1. Такие тех­но­ло­ги­че­ские схе­мы могут спро­ек­ти­ро­вать и рас­счи­тать толь­ко спе­ци­а­ли­зи­ру­ю­щи­е­ся на этом ком­па­нии, либо про­ект­ные орга­ни­за­ции, име­ю­щие доста­точ­но боль­шой круг спе­ци­а­ли­стов хоро­шо раз­би­ра­ю­щих­ся в этой тема­ти­ке. Про­сто подо­брать обо­ру­до­ва­ние по под­хо­дя­щим пара­мет­ром и купить, потом собрать в тех­но­ло­ги­че­скую схе­му с веро­ят­но­стью 99.9% закон­чит­ся не рабо­та­ю­щей тех­но­ло­ги­че­ской лини­ей или линии, кото­рая про­ра­бо­та­ет не очень дол­го. Для запус­ка все рав­но в даль­ней­шем потре­бу­ет­ся при­вле­че­ние ком­пе­тент­ных спе­ци­а­ли­стов и заме­на части обо­ру­до­ва­ния, изме­не­ние ком­по­нов­ки, рас­по­ло­же­ния и т.д. Такие тех­но­ло­ги­че­ские схе­мы нуж­но поку­пать спро­ек­ти­ро­ван­ны­ми под «ключ».
Ниже, пере­чис­ле­ны основ­ные про­бле­мы, вли­я­ю­щие в пря­мую или кос­вен­но, на рабо­то­спо­соб­ность обо­ру­до­ва­ния (без­услов­но, не все).
- Боль­шое коли­че­ство обо­ру­до­ва­ния рас­по­ло­жен­ное линей­но в цепоч­ку, что тре­бу­ет высо­чай­шей его надеж­но­сти и согла­со­ван­но­го тех­ни­че­ско­го обслу­жи­ва­ния, что доста­точ­но слож­но сде­лать.
- Боль­шое коли­че­ство трак­тов, путей, камер, дета­лей и т.д., где мате­ри­ал с воз­ду­хом дви­жет­ся с огром­ной ско­ро­стью, что в свою оче­редь предъ­яв­ля­ет повы­шен­ные тре­бо­ва­ния к стой­ко­сти на износ. Если в обыч­ных усло­ви­ях абра­зив­но­стью к при­ме­ру частиц круп­но­стью 100 мкм мож­но пре­не­бречь, то при линей­ной ско­ро­сти 5 м/сек абра­зив­ность вырас­та­ет на поряд­ки. Неда­ром ответ­ствен­ные узлы неко­то­рых клас­си­фи­ка­то­ров дела­ют из корун­до­со­дер­жа­щей кера­ми­ки ценой несколь­ко десят­ков тысяч евро.
- Вза­им­ное вли­я­ние обо­ру­до­ва­ния друг на дру­га. Это свой­ствен­но для всех воз­душ­ных систем. Напри­мер, в резуль­та­те изно­са шлю­зо­вой пита­тель сто­я­щий на раз­груз­ке клас­си­фи­ка­то­ра (7) стал про­пус­кать воз­дух (под­сос воз­ду­ха), и до како­го-то вели­чи­на это­го под­со­са для рабо­ты систе­мы была не кри­тич­на. Но даль­ней­ший износ со вре­ме­нем может при­ве­сти:
- к захва­ту сни­зу клас­си­фи­ка­то­ра плю­со­во­го клас­са и попа­да­нию его в гото­вый (целе­вой) класс.
- к оса­жде­нию мате­ри­а­ла в тру­бо­про­во­де от мель­ни­цы до клас­си­фи­ка­то­ра (из за паде­ния ско­ро­сти пото­ка)
- к пыле­нию мель­ни­цы из за умень­ше­ния объ­е­ма воз­ду­ха заби­ра­е­мо­го для аспи­ра­ции и т.д.
Вооб­ще, все запи­ра­ю­щие раз­груз­чи­ки (6,7,10) и в мень­шей сте­пе­ни (13) — одно из самых сла­бых мест воз­душ­ных систем клас­си­фи­ка­ции. Осо­бен­но на высо­ко абра­зив­ных мате­ри­а­лах. Под­сос воз­ду­ха в любом запи­ра­ю­щем раз­груз­чи­ке как пра­ви­ло закан­чи­ва­ет­ся раз­ре­гу­ли­ров­кой всей систе­мы.
Сла­бым местом так­же явля­ет­ся фильтр, а имен­но — его эффек­тив­ность и спо­соб­ность филь­тру­ю­щих эле­мен­тов к очист­ке. Паде­ние про­пуск­ной спо­соб­но­сти филь­тра по воз­ду­ху ката­стро­фи­че­ски ска­зы­ва­ет­ся на всей тех­но­ло­ги­че­ской линии. Зача­стую филь­тры дуб­ли­ру­ют для попе­ре­мен­ной их рабо­ты, что зани­ма­ет допол­ни­тель­ное про­стран­ство и тре­бу­ет свое­вре­мен­но­го кон­тро­ля. Так­же в зим­ний пери­од вста­ет про­бле­ма тем­пе­ра­тур­но­го балан­са. Если сбра­сы­вать воз­дух на ули­цу в зна­чи­тель­ных объ­е­мах, то отоп­ле­ние поме­ще­ния ста­но­вит­ся бес­смыс­лен­но — в поме­ще­нии будет улич­ная тем­пе­ра­ту­ра, и, сле­до­ва­тель­но, в таких усло­ви­ях все обо­ру­до­ва­ние долж­но быть рас­счи­та­но для рабо­ты при мак­си­маль­но низ­ких тем­пе­ра­ту­рах воз­мож­ных для дан­но­го реги­о­на. Мало того — нуж­но будет обес­пе­чить при­ток тре­бу­е­мо­го объ­е­ма воз­ду­ха в поме­ще­ние и для клас­си­фи­ка­ции и для аспи­ра­ции.
- Очень высо­кие энер­го-затра­ты на воз­душ­ную клас­си­фи­ка­цию. В сред­нем с уче­том всех затрат это при­мер­но 10 кВт на тонну.

Тон­кий и сверх­тон­кий рассев.

Про­ве­дем срав­не­ние воз­душ­ной клас­си­фи­ка­ции с нашей новой раз­ра­бот­кой — модуль­ным высо­ко­ин­тен­сив­ным виб­ра­ци­он­ным ситом МВ-1-АПМ. В этих вибро­си­тах при­ме­не­но несколь­ко прин­ци­пи­аль­но новых тех­ни­че­ских и кон­струк­тор­ских реше­ний, кото­рые либо отсут­ству­ют, либо тех­ни­че­ски не при­ме­ни­мы в обыч­ных виб­ра­ци­он­ных ситах (и мно­гие пре­иму­ще­ства при­су­ще толь­ко МВ-1-АПМ.)

Подроб­ную инфор­ма­цию об устрой­стве и воз­мож­но­стях, вы може­те полу­чить на нашем сай­те: https://apmech.ru/многочастотные-вибросита/

Досто­ин­ства модуль­ных вибро­сит МВ-1-АПМ:

1. Про­ек­ти­ро­ва­ние клас­си­фи­ци­ру­ю­щей линии, а так­же ее ком­плек­та­ции не тре­бу­ет узко­ква­ли­фи­ци­ро­ван­ных спе­ци­а­ли­стов. Сита состо­ят из моду­лей, и нуж­ная про­из­во­ди­тель­ность под­би­ра­ет­ся уста­нов­кой опре­де­лен­но­го коли­че­ства моду­лей, кото­рые могут сто­ять парал­лель­но, после­до­ва­тель­но или друг над дру­гом. Воз­мож­но созда­ние несколь­ких тех­но­ло­ги­че­ских цепо­чек, кото­рые рабо­та­ют неза­ви­си­мо друг от дру­га, что повы­ша­ет общую годо­вую про­из­во­ди­тель­ность клас­си­фи­ци­ру­ю­ще­го цеха, т.к. тех­ни­че­ское обслу­жи­ва­ние цепо­чек (напри­мер, заме­на сет­ки) мож­но раз­не­сти по вре­ме­ни, и сред­нее вре­мя рабо­ты всей линии будет близ­ка к 100% от воз­мож­но­го вре­ме­ни рабо­ты.
2. Для уста­нов­ки модуль­ных виб­ро­сти не тре­бу­ет­ся слож­но­го про­ек­та, и во мно­гих слу­ча­ях доста­точ­но общей про­ри­сов­ки и ком­по­нов­ки обо­ру­до­ва­ния.
3. Про­стая и надеж­ная кон­струк­ция вибро­си­та, состо­я­ще­го из кор­пу­са виб­ра­ци­он­ных при­во­дов и сет­ки. Низ­кая дина­ми­че­ская нагруз­ка на кор­пус и опор­ные кон­струк­ции. Не обслу­жи­ва­е­мые надеж­ные виб­ра­ци­он­ные при­во­да не име­ю­щие пар тре­ния, каче­ния, экс­цен­три­ков и т.д. Про­сто уста­нав­ли­ва­е­мые про­се­и­ва­ю­щие поверх­но­сти. Уста­нов­ка сет­ки в рамы ‑про­стая опе­ра­ция не тре­бу­ю­щая спе­ци­аль­но­го обо­ру­до­ва­ния и ква­ли­фи­ка­ции пер­со­на­ла.
4. Обо­ру­до­ва­ние гер­ме­тич­ное и не тре­бу­ет аспи­ра­ции.
5. Высо­кая энер­го­эф­фек­тив­ность — затра­ты энер­гии на клас­си­фи­ка­цию и транс­пор­ти­ров­ку — не более 1.5 кВт на тонну.

Недо­стат­ки модуль­ных вибро­сит МВ-1-АПМ:

1. Огра­ни­че­ние гра­ниц раз­де­ле­ния мате­ри­а­лов раз­ме­ра­ми име­ю­щих­ся в нали­чии сит. Для изме­не­ния круп­но­сти раз­де­ле­ния, тре­бу­ет­ся заме­на всех про­се­и­ва­ю­щих поверх­но­стей.
2. Незна­чи­тель­ные виб­ра­ци­он­ные нагруз­ки на фун­да­мент.
3. Как пра­ви­ло, тре­бу­ет­ся боль­шее коли­че­ство транс­пор­ти­ру­ю­ще­го обо­ру­до­ва­ния для воз­вра­та над­ре­шет­но­го клас­са и сбо­ра под­ре­шет­но­го клас­са в бун­кер гото­вой продукции.

Более подроб­ную инфор­ма­цию вы най­де­те на нашем сай­те www.apmech.ru