Принципы устройства сепараторов

Информационный сепаратор включает несколько функциональных блоков: бункер-питатель для регулирования скорости подачи материала, транспортирующий блок для формирования потока движущихся частиц (конвейер, вибролоток, лоток, барабан и др.); блок облучения (кроме радиометрического); блок регистрации; бортовой компьютер для обработки полученной о куске информации, принятия решения об удалении, выработки управляющего сигнала на удаление; исполнительный механизм (электромеханический, электромагнитный или электропневматический), управляемый бортовым компьютером и приводящий в движение удаляющий орган (лопатка, шибер) или формирующий удаляющее воздействие (игла пневмоклапана или еѐ аналог, открывающая сопло пневмосистемы с высоким давлением); удаляющий орган; приѐмные лотки продуктов разделения;

промышленный компьютер, служащий для настройки, управления и контроля за бортовым компьютером (может использоваться один на несколько сепараторов).

В информационных сепараторах измерение характеристик кусков производится на питающей ленте либо в полете, траектория которого формируется питающим конвейером или вибратором. В стремлении к увеличению производительности сепараторов разработчики сепараторов прошли несколько этапов: одноручьевая покусковая подача, покусковая многоручьевая подача (обеспечивается желобчатой конфигурацией ленты или вибропитателя), число ручьѐв в отдельных модификациях сепараторов достигает 8 штук; монослойная подача.

Удаление кусков из потока осуществляется либо струѐй воздуха (электропневмоклапан), либо шибером (электромагнитное шиберное устройство). В зависимости от крупности материала частота удаления электропневматическими устройствами колеблется в пределах от 2 до 200 (400) с^-1, а механическими – от 3 до 20 с ^-1. Электропневмоклапаны отличаются большим быстродействием, однако для них характерно интенсивное запыление рабочих помещений и окружающей среды, избежать которых можно только применением эффективных систем интенсивного пылеулавливания или предварительной промывкой сортируемых кусков руды.

Удаление кусков может осуществляться как с движущейся ленты конвейера, так и в полѐте после схода кусков с конвейерной ленты или с вибрационного питателя, питающего жѐлоба и т. п. При удалении кусков с ленты может формироваться несколько отличающихся вещественным составом удаляемых продуктов (многопродуктовый сепаратор). При удалении в полѐте число удаляемых продуктов редко может быть более двух (трѐхпродуктовый сепаратор). В первом случае, при установке датчиков под лентой, расстояние от них до контролируемых кусков постоянно, в прочих случаях расстояние облучатель-кусок, детектор-кусок меняется из-за непостоянства размеров самих кусков и из-за колеблемости траекторий их полѐта, т. е. геометрия измерения является нестабильным фактором, потенциально вызывающим дополнительные погрешности измерений. Геометрия и прочие условия измерения свойств кусков зависят от выбранного метода и его возможностей. Описанные варианты получения информации иллюстрируются рис. 8.5 (а, б, в, г).

Рис. 8.5. Варианты сепараторов с различными условиями получения информации и удаления кусков:

1 – конвейерная лента; 2 – приѐмник излучения или активный элемент резонансного контура; 3 – источник излучения; 4 – пневматические устройства; 5 – электромагнитные устройства; 6 – вибрационный питатель; 7 – раскладчик желобчатого типа;

а – получение информации при нахождении материала на транспортирующем органе (конвейерной ленте), удаление в свободном падении;

б – получение информации и удаление в свободном падении (формирование траектории полѐта обеспечивается конвейерной лентой); в – получение информации и удаление в свободном падении

(формирование траектории полѐта обеспечивается вибрационными питателем и раскладчиком желобчатого типа, а удаление – пневматическими

или электромагнитными шиберными устройствами); г – получение информации и удаление кусков из общего потока

осуществляется на транспортирующем органе (ленте конвейера 1)

В случае а (радиометрический, радиорезонансный сепараторы) в измерительной системе либо отсутствуют источники излучений и имеются только приѐмники излучений 2 (радиометрический сепаратор), либо функции источника излучения и датчика совмещены в одном элементе 2 (активный элемент резонансного контура – конденсатор или катушка в радиорезонансном сепараторе). Для многих методов требуется и источник излучения 3, и приѐмник излучения 2 (на рис. 6.19, б, в, г). Удаление частиц из потока

производится пневматическими устройствами 4 или электромагнитными шиберами 5.

Ленточная подача позволяет формировать монослойный, а вибрационная – многоручьевой поток. В обоих случаях необходима организация удаления частиц в свободном падении. Для мелких классов (менее 10-15 мм) предпочтительней для удаления использовать пневматические устройства, как более быстродействующие и менее габаритные. При монослойной или многоручьевой подаче пневмоклапаны выстраиваются в один или несколько рядов по всей ширине подающего устройства (ленты, раскладчика и т. п.). Число задействованных клапанов для удаления конкретного куска может быть различным и в реальном времени принимается по результатам оценки размеров (и косвенно массы) этого куска. Преимуществом электромагнитных шиберных устройств является отсутствие пылеобразования при удалении. Для снижения пылеобразования при использовании пневматических устройств во многих случаях используют предварительную промывку или смачивание сортируемого материала.

Полученная информация в современных сепараторах обрабатывается бортовыми компьютерами, которые также управляют работой удаляющих органов, осуществляют диагностику работоспособности отдельных систем. Настройка, запуск нескольких сепараторов, анализ эффективности их работы могут осуществляться с персонального компьютера, установленного в операторском пункте.