+7 (342) 299 99 69

пн-пт с 900 до 1800

logotype

Грохочение отходов и мусора (ТБО)

Для разделения твердых отходов на фракции по размерам используют грохочение (рассев) под действием гравитационно-инерционных и гравитационно-центробежных сил.

Грохочением называется процесс разделения на классы по размерам кусков (зерен) материала при его перемещении на ячеистых поверхностях. В качестве последних используют колосниковые решетки, штампованные решета, сетки и пылевидные сита. Ячеистые поверхности изготавливают из металлов и полимерных материалов, они характеризуются формой и размером ячеек. Грохочение широко применяют при утилизации и переработке подавляющего большинства твердых отходов. В тех случаях, когда грохочение используется для получения той или иной фракции материала в качестве готового продукта, его часто называют сортировкой.

Последовательный ряд размеров отверстий сит, применяемых для грохочения, называется шкалой классификации. Отношение размеров отверстий смежных сит называется модулем шкалы. Для сит крупного и среднего грохочения модуль чаще равен 2, при этом шкала классификации равна, например, 50, 25, 12, 6, 3 мм. В ситах мелкого грохочения применяют модуль √2 = 1,41.

При грохочении смесь зерен отходов разделяется на две фракции: надрешетный продукт, состоящий из зерен с размером больше отверстий рассеивающей поверхности, и подрешетный продукт, зерна которого прошли через отверстия. Грохочение осуществляется с помощью грохотов. Разделение материалов на грохоте становится возможным благодаря колебательным движениям ячеистых поверхностей, в результате которых разделяемые материалы встряхиваются, и зерна с размером меньше размера отверстия проходят сквозь него.

Продукт, прошедший через отверстия данного сита, но оставшийся на следующем сите шкалы, называют классом крупности или фракцией. В технике применяют два способа обозначения классов: «от - до» и «минус - плюс». Более широкое распространение получил второй способ. Например, класс крупности -40 - +20 мм означает, что крупность материала >20, но < 40 мм.

Классификация грохочения проводится по крупности просеиваемого материала и по размеру отверстия просеивающей поверхности (табл. 6).

Таблица 6. Классификация грохочения
Вид грохочения Крупность исходного материала, мм Размер отверстия просеивающей поверхности, мм
Крупное -1200 100-300
Среднее -350 25-60
Мелкое -75 6-25
Тонкое -10 0,5-5
Особо тонкое -1 До 0,05

Грохоты различаются геометрической формой, характером движения просеивающей поверхности, ее расположением относительно горизонтальной плоскости и другими признаками. Просеивающая поверхность грохота может быть плоской, цилиндрической и вогнутой. В соответствии с этим бывают грохоты плоские, барабанные и дуговые. По расположению просеивающей поверхности относительно горизонтальной плоскости грохоты бывают горизонтальные и наклонные.

По характеру движения просеивающей поверхности грохоты подразделяются на неподвижные, подвижные с круговым движением и подвижные с прямолинейным движением. Все это предопределяет большое разнообразие просеивающих аппаратов.

Для грохочения используют неподвижные колосниковые, валковые, барабанные вращающиеся, дуговые, ударные, плоские качающиеся, гирационные, вибрационные с прямолинейными вибрациями (резонансные, самобалансные, с самосинхронизирующимися вибраторами) и с круговыми или эллиптическими вибрациями (инерционные с дебалансным вибратором, самоцентрирующиеся, электровибрационные) грохоты. При грохочении комкующихся материалов некоторые типы этих механизмов снабжают дополнительными устройствами, обеспечивающими эффективное разделение фракций.

Наиболее широко для рассеивания различных зернистых материалов, в том числе и отходов, используют вибрационные грохоты с круговым движением просеивающей поверхности. Такие грохоты характеризуются простотой конструкции и регулировки, надежностью в эксплуатации и универсальностью. Вибрационные грохоты изготавливаются в подвесном и опорном исполнениях. Более удобны в работе опорные грохоты.

Виброгрохоты отличаются наличием вибрационного возбудителя. В большинстве конструкций используют центробежные (дебалансные) вибровозбудители с вращающейся неуравновешенной массой (инерционным элементом). Существуют также грохоты с электромагнитным вибровозбудителем, в которых колебания генерируются за счет воздействия переменного магнитного поля на ферромагнитные тела. Классификационными признаками вибро-грохотов являются динамические, технологические и конструкционные (количество просеивающих поверхностей).

Подавляющее большинство выпускаемых виброгрохотов - это одномассные зарезонансные (при зарезонансном режиме частота вынужденных колебаний превышает частоту собственных колебаний грохота) аппараты с дебалансным вибровозбудителем, которые согласно стандарту подразделяются на три типа: Л, С и Т.

Грохоты типа Л (легкие) предназначены для грохочения сыпучих материалов с насыпной плотностью до 1,4 т/м ; грохоты типа С (средние) - для грохочения материалов с насыпной плотностью до 1,8 т/м3 и грохоты типа Т (тяжелые) - для грохочения материалов с насыпной плотностью до 2,8 т/м .

Технические характеристики инерционных наклонных грохотов приведены в табл. 7 и 8. На рис. 6 показан легкий инерционный грохот марки ГИЛ43.

Легкий инерционный грохот ГИЛ43
Рис. 6. Легкий инерционный грохот ГИЛ43

1 - короб; 2 - пружинные амортизаторы; 3 - электродвигатель; 4 - рама; 5 - инерционный вибровозбудитель

Для сортировки твердых бытовых отходов широко используются барабанные грохоты (рис. 7).

Самоочищающийся барабанный грохот
Рис. 7. Самоочищающийся барабанный грохот

1 - электропривод; 2 - приводная опора; 3 - защитный кожух; 4 - вращающаясящетка; 5 - концевая опора

Таблица 7. Технические характеристики инерционных наклонных грохотов легкого и среднего типа
Показатели Грохоты легкого типа Грохоты среднего типа
ГИЛ 32 ГИЛ 42 ГИЛ 43 ГИЛ 52 ГИК 52 ГИС 42 ГИС 52
Размеры просеивающей поверхности, мм 1250х2500 1500х3750 1750х4500 1750х3000 1500х3750 1500х3750 1750х4500
Количество сит, шт. 2 2 2 2 2 2 2
Угол наклона короба, град. 10-25 10-25 10-25 10-25 14-18 10-25 10-25
Частота колебаний короба, мин-1 1150 900; 1000 970 870 900; 970 900 900
Амплитуда колебаний (полуразмах), мм 2,5 3; 3,5 2,5 3; 2,5 3; 3,5 4,5 3,7
Размеры отверстий сит, мм

6, 10, 25, 50

6; 10; 13; 25; 50 13; 25; 50 30; 55 35; 50; 60 12; 40 12; 40
Мощность электродвигателя, кВт 4,0 7,5 7,5 7,5 13 10 15
Масса, кг 1740 3300 4120 3540 3400 3500 3935
Максимальная производительность, т/ч 100 180 200 250 400 120 180
Таблица 8. Технические характеристики инерционных наклонных грохотов тяжелого типа
Показатели Значения характеристик грохота
ГИТ32Н ГИТ41 ГИТ41А ГИТ42Н ГИТ51Б ГИТ51Н ГИТ51А ГИТ52Н ГИТ61СО ГИТ71Н
Размеры просеивающей поверхности, м 1,5х2,5 1,5х3 1,5х3 1,5х3 1,75х4,5 1,75х3,5 1,75х3,5 1,75х3,5 2,0х6,0 2,5х5,0
Количество сит, шт. 2 1 1 2 1 1 1 2 1 1
Угол наклона короба, град. 10-30 10-30 10-30 10-30 10-30 10-30 10-30 10-30 15-25 10-30
Частоты колебаний короба, мин-1 776; 970 800 970 970 640; 720; 800; 640; 720; 800; 970 600; 645; 720 543; 970 1000 520; 650; 730
Амплитуда колебаний (полуразмах), мм 3-5 3 3-5 3-5 3-7 3-7 5-7 3-5 4-5 3,9-7,6
Размеры отверстий сит, мм 20; 40; 80; 12x12 40; 80; 25x25 8-12 12; 16; 20; 25; 40 8-12 6-80 50­-150 20­-100 20-100 50-120
Мощность электродвигателя, кВт 10 13 13 13 17 17 22 22 17 30
Масса, кг 5130 5450 5980 5980 6030 6890 8506 7320 1200 15615
Максимальная производит ельность, т/ч 360 670 120­-230 850 50-60 1000 300­-1000 1000 135 3300

Характеристики барабанных грохотов для сортировки твердых бытовых отходов приведены ниже:

ГЦ-01 КМ-201А
Производительность, т/ч 20-25 20-25
Эффективность грохочения, % 80-90 80-90
Диаметр барабана, мм 2000 2500
Длина просеивающейся части, мм 4370 4000
Диаметр ячеек сита, мм 45; 60 45; 60
Угол наклона к горизонту, град. 5 7
Частота вращения сита, мин-1 10-15 11-13
Мощность электропривода, кВт 2x7,5 2x15
Наличие очистного устройства Нет Есть
Масса, т 14 20

Рабочим элементом любого грохота является просеивающая поверхность. Большое влияние на долговечность просеивающих поверхностей грохотов оказывает природа материала, из которого они изготовлены. Металлические просеивающие поверхности быстро изнашиваются, срок службы металлосеток составляет всего 50-100 ч, после чего они подлежат замене.

В последние годы широко используются просеивающие поверхности из полимерных материалов. Для крупного грохочения применяют просеивающие поверхности из резины, усиленные стальной арматурой, а также резиновые карты и обрезиненные сита.

Среднее и мелкое грохочение проводят с помощью резиновых карт, резиновых и полиуретановых матов и полиуретановых армированных панелей. Для этих же целей используют струнные и резинотросовые сита.

Тонкое грохочение осуществляют на поверхностях из полиуретана, резины, синтетических тканей (сеток из полимерных мононитей). Для тонкого грохочения разработаны специальные виброгрохоты моделей СНВ и ТНВ с просеивающей поверхностью из полиамидной сетки, грохоты моделей Гр299 и ГП-0,75 с полиуретановыми ситами и другие.

Измельчение и классификация отходов по крупности могут быть организованы с использованием либо открытых циклов работы измельчителей, когда перерабатываемый материал проходит через дробилку только один раз, либо замкнутых циклов с грохотом, надрешетный продукт которого возвращают в дробилку. Некоторые распространенные варианты схем измельчения и классификации твердых отходов представлены на рис. 8.

Схемы дробления и классификации отходов по крупности
Рис. 8. Некоторые схемы дробления и классификации отходов по крупности

а - одностадийная с открытым циклом; б - одностадийная с проверочным грохочением; в - одностадийная с открытым циклом и предварительным грохочением; г - одностадийная с предварительным и проверочным грохочением

При выделении трех и более классов перерабатываемого материала возможно различное технологическое оформление процесса грохочения (рис. 9). Каждая из этих схем имеет свои преимущества и недостатки, касающиеся интенсивности износа ячеистых поверхностей, удобства ремонта и наблюдения за их состоянием, эффективности процесса и компактности установки.

Качество грохочения определяется интенсивностью динамического режима колебаний грохота, ударной нагрузкой на просеивающую поверхность, видом и конструктивными параметрами просеивающей поверхности.

Основным показателем грохочения является эффективность процесса Е (%), определяемая отношением количества подрешетного продукта к его общему количеству в исходном материале:

где а и V - содержание нижнего класса соответственно в исходном материале и подрешетном продукте, %.

Схемы выделения материалов различных классов при грохочении
Рис. 9. Схемы выделения материалов различных классов при грохочении

а - от крупного к мелкому; б - от мелкого к крупному; в - комбинированным способом

Расчет грохотов достаточно прост и описан в специальной литературе.

1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 Рейтинг 0.00 (0 Голосов)
  • Комментарии к статье
  • Вконтакте
  • Facebook

Содержимое второго блока