Chương III Các loại máy thiết bị phân loại II.3 Sàng thùng quay II.3.1 Cấu tạo nguyên lý hoạt động Cấu tạo Hình 3.7 Sơ đồ nguyên lý máy sàng thùng quay Sàng gồm thùng quay (1) đặt lăn (2) Thùng quay đặt nghiêng góc 7o, quay nhờ động (3) qua hệ giảm tốc (4), hệ thống bánh khía (5) Vật liệu nạp vào đầu sàng qua phễu nạp liệu (6) Nguyên lý hoạt động: Khi sàng thùng quay làm việc, tác dụng lực ma sát lực ly tâm, vật liệu nâng lên đến độ cao đó, đến trọng lực vật liệu thắng lực ma sát vật liệu bị trượt xuống; đồng thời sàng đặt nghiêng (độ dốc 7o), vật liệu chuyển dịch dọc theo sàng.Trong trình trượt chuyển dịch vật liệu bị phân loại lọt qua lưới sàng có kích thước lỗ tương ứng với kích thước vật liệu yêu cầu Sàng thùng quay thường dùng để phân loại vật liệu khô công nghiệp VLXD dùng để rửa phân loại sa mốt, cát, sỏi, đá dăm,v.v Ưu điểm: Cơ loại sàng thùng quay quay chậm đều, không rung động làm việc, nên đặt sàng tầng cao nhà, thiết bị di chuyển Khuyết điểm: Khi sàng vật liệu khô bụi nhiều, bề mặt làm việc sàng nhỏ (12÷20% tổng diện tích sàng), đồng thời sàng làm việc vật liệu bị đảo lộn kém, hiệu suất thấp Trang III- 15 CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt Chương III Các loại máy thiết bị phân loại II.3.2 Xác định số vòng quay hợp lý sàng thùng quay Fu α B Gcosα β=ϕ A Pu G Gsinα Hình 3.8 Sơ đồ xác định sơ vòng quay hợp lý sàng thùng quay Khi sàng khơng chuyển động cục vật liệu nằm vị trí A Điểm A xác định góc β= ϕ Trong đó: ϕ - góc ma sát vật liệu với bề mặt lưới sàng, lực ma sát lúc F = Gf cos α Khi sàng quay cục vật liệu chịu lực ly tâm quán tính Pu = Trong đó: mv Gv = R gR (3.30) v - tốc độ quay sàng [m/sec] R - bán kính thùng quay [m] G - trọng lượng vật liệu [KG] Lực ly tâm quán tính Pu gây nên lực ma sát Fu = fPu = f Gv R (3.31) Như vậy, sàng quay, tổng lực ma sát vật liệu bề mặt lưới sàng tăng lên: ∑F ms = F + Fu = fG cos α + f Gv R (3.32) Do lực ma sát tổng cục vật liệu nâng lên đến điểm B Đến trọng lực G cục vật liệu thắng lực ma sát, cục vật liệu trượt xuống, đó: Trang III- 16 CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt Chương III Các loại máy thiết bị phân loại G sin α = fG cos α + Thay f = tgϕ = sin ϕ cos ϕ Sin(α - ϕ) = Ỵ fGv gR (3.33) giải phương trình ta có : v2 π2n2R n2R s in ϕ = sin ϕ = sin ϕ gR 900.gR 900 n = 30 s in(α - ϕ) R sin ϕ [v/ph] (3.34) (3.35) Khi sàng làm việc bình thường, góc α = 40 ÷ 45o Vì sàng có lỗ nên hệ số ma sát f tăng, f = 0,7 ϕ = arctgf = arctg ( 0, ) ≈ 35o (3.37) Thay ϕ α vào cơng thức ta có: n = 30 sin (40 o - 35o ) R sin35o n = 10 R ÷ 15 R (3.38a) [v/ph] (3.38b) Trong tính tốn kỹ thuật thường chọn: n = 12 R [v/ph] (3.39) Thường tốc độ quay thùng quay v = 0,7÷1,0 [m/sec] III PHƯƠNG PHÁP PHÂN LY KHƠNG KHÍ Việc phân loại vật liệu khơ dạng bột mịn có kích thước nhỏ 80µm, dùng sàng hồn tồn khơng có lợi mặt kinh tế, dùng sàng suất thấp Để phân loại vật liệu khô dạng bột mịn thích hợp phân loại phương pháp phân ly khơng khí Việc sử dụng thiết bị phân ly khơng khí ứng dụng rộng rãi nhà máy sản xuất VLXD để phân loại vật liệu khơ nghiền mịn theo chu trình kín (nghiền xi măng) sấy nghiền liên hợp theo chu kín (sấy nghiền hỗn hợp phối liệu, sấy nghiền than ) Với phương pháp khơng khí hay khí nóng qua thiết bị phân ly khơng khí vừa có tác dụng sấy nóng vật liệu, lại vừa có tác dụng phân ly vật liệu, tách hạt vật liệu có kích thước lớn quay máy nghiền để nghiền lại, hiệu đập nghiền tăng cao Trang III- 17 CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt Chương III Các loại máy thiết bị phân loại Thiết bị phân ly khơng khí chia làm loại chính: - Thiết bị phân ly khơng khí loại qua - Thiết bị phân ly khơng khí loại cánh quay - Thiết bị phân ly khơng khí loại kín III.1 Thiết bị phân ly khơng khí loại qua Cấu tạo ngun tắc làm việc: Hỗn hợp khơng khí vật liệu theo ống (1), với tốc độ 18÷20 m/sec ( hạt có d = 5mm) thổi vào khoảng khơng gian nón ngồi (2) nón (3) Do tiết diện mở rộng nên tốc độ dòng khí giảm xuống 4÷6m/sec Những hạt có kích thước lớn, giảm động năng, tác dụng trọng lực rơi xuống đáy nón ngồi theo ống tháo quay trở lại máy nghiền (phân ly lần thứ nhất) 7 Hình Sơ đồ ngun lý thiết bị phân ly khơng khí loại qua Hỗn hợp khơng khí vật liệu có tốc độ giới hạn nhỏ tốc độ dịng khí tiếp tục vào nón (3) theo phương tiếp tuyến với thành nón nhờ cánh định hướng (5) Do chuyển động xốy hỗn hợp khơng khí vật liệu xuất lực ly tâm quán tính Dưới tác dụng lực ly tâm quán tính, hạt có kích thước tương đối lớn lại rơi xuống theo thành nón theo ống dẫn trở lại máy nghiền ( phân ly lần thứ hai) Hỗn hợp khơng khí vật liệu mịn cịn lại tiếp tục lên qua ống khỏi thiết bị phân ly vào thiết bị lắng (cyclon) thu hồi đưa sử dụng Trang III- 18 CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt Chương III Các loại máy thiết bị phân loại Có thể điều chỉnh trình làm việc thiết bị phân ly hay nói cách khác, điều chỉnh độ mịn sản phẩm (3) theo hai cách sau: Thay đổi tốc độ dịng khí: giảm tốc độ dịng khí đến giới hạn đó, tăng độ mịn sản phẩm, suất giảm ngược lại Thay đổi góc nghiêng bảng định hướng 5: bảng định hướng hướng vào tâm, làm giảm dòng xốy, kéo theo lực ly tâm qn tính giảm, độ mịn sản phẩm giảm Góc định hướng điều chỉnh nhờ vòng quay (7) Thiết bị phân ly khơng khí loại qua phân ly vật liệu có kích thước hạt tương ứng với lượng cịn lại sàng No009 từ 10÷12% Năng suất đạt 7÷8 T/h, tùy thuộc vào kích thước thiết bị III.2 Thiết bị phân ly không loại cánh quay Cấu tạo nguyên tắc làm việc: Hình 3.10 Sơ đồ ngun lý thiết bị phân ly khơng khí loại cánh quay Trang III- 19 CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt Chương III Các loại máy thiết bị phân loại Thiết bị gồm cánh hướng tâm (1) quay nhanh.Hỗn hợp khơng khí vật liệu thổi vào ống (2), lên nón (3) Do tiết diện mở rộng, nên tốc độ dòng khí giảm nhiều Những hạt vật liệu có kích thước lớn, giảm động năng, tác dụng trọng lực, tách khỏi dịng khí rơi xuống đáy nón theo ống (4) trở lại máy nghiền Hỗn hợp khơng khí vật liệu tiếp tục lên cánh quay (1) Nhờ cánh quay nhanh, tạo nên dịng xốy Các hạt có kích thước tương đối lớn tác dụng lực ly tâm quán tính bị văng đập vào đĩa (5), động rơi theo thành nón (3), theo ống dẫn (4) trở lại máy nghiền Hỗn hợp khơng khí vật liệu mịn tiếp tục lên theo ống dẫn (6) khỏi thiết bị phân ly khơng khí thiết bị lắng thu hồi Thiết bị phân ly khơng khí loại cánh quay phân loại hạt vật liệu có kích thước tương đối lớn ( 100µm), phân loại hạt vật liệu mịn qua sàng No004 ( >10000 lỗ/cm2) với hiệu suất cao khoảng 99% So sánh với thiết bị phân ly khơng khí loại qua, thiết bị phân ly khơng khí loại cánh quay ưu việt điều chỉnh làm việc thiết bị cách thay đổi tốc độ quay cánh quay, mà khơng làm ổn định dịng khí, cịn thiết bị phân ly khơng khí loại qua, thay đổi góc nghiêng cánh định hướng, trở lực hệ bị thay đổi, phá vỡ thay đổi dịng khí III.3 Thiết bị phân ly khơng khí loại kín Vật liệu từ bunke chứa nạp vào thiết bị phân ly khơng khí, qua ống dẫn (1), đổ trực tiếp xuống đĩa phân phối (2) Đĩa phân phối (2) gắn chặt vào trục quay (3) Trục (3) quay nhờ động (4) qua hệ giảm tốc (5) Trục quay với tốc độ 250÷400 v/ph Dưới tác dụng lực ly tâm quán tính, vật liệu bị văng chung quanh hạt có kích thước lớn đập vào thành phễu (6), động rơi xuống đáy phễu, theo ống dẫn (7) trở nghiền nghiền lại Những hạt vật liệu có kích thước nhỏ bị lên theo dịng khí tạo quạt (8) Những hạt có kích thước tương đối lớn gặp cánh quay ly tâm (9) bị văng thành phễu (6) động rơi xuống đáy phễu theo ống dẫn (7) trở lại máy nghiền Hỗn hợp khơng khí vật liệu đạt kích thước yêu cầu tiếp tục chuyển động khoảng không gian phễu (6) và phễu (10) Dưới tách dụng trọng lực phần áp lực khơng khí tách khỏi dịng khí rơi xuống đáy phễu (10) Theo ống dẫn (11) dẫn thiết bị chứa Dịng khí tách khỏi vật liệu qua chắn (12) trở lại phễu (6) tiếp tục phân ly vật liệu, tạo thành chu trình kín Trang III- 20 CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt Chương III Các loại máy thiết bị phân loại 6 12 10 11 H ình 3.11a Hệ thống phân ly khơng khí loại kín Hình 3.12 Thiết bị phân ly khơng khí Hình 3.11b Thiết bị phân ly khơng khí loại kín Trang III- 21 CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt ... Trang III- 20 CuuDuongThanCong. com https://fb .com/ tailieudientucntt Chương III Các loại máy thiết bị phân loại 6 12 10 11 H ình 3 .11 a Hệ thống phân ly khơng khí loại kín Hình 3 .12 Thiết bị phân... ly không loại cánh quay Cấu tạo nguyên tắc làm việc: Hình 3 .10 Sơ đồ nguyên lý thiết bị phân ly khơng khí loại cánh quay Trang III- 19 CuuDuongThanCong. com https://fb .com/ tailieudientucntt Chương... loại kín Hình 3 .12 Thiết bị phân ly khơng khí Hình 3 .11 b Thiết bị phân ly khơng khí loại kín Trang III- 21 CuuDuongThanCong. com https://fb .com/ tailieudientucntt