«Основы электротехнологий. Электротехнологические процессы и аппараты» Электронно-ионные технологии (технологии на основе коронного разряда) Физические основы и техническая реализация 2. ЭЛЕКТРОСЕПАРАЦИЯ Классификация сепараторов По способу сепарации: По характеристикам поля в рабочем промежутке: Конструктивные признаки: По электропроводности электростатическа я коронная коронноэлектростатическа я Трибоэлектростатичска я Пироэлектрическа я Диэлектричска я (по ) Электростатическая в тонком слое: барабанные, лотковые в объеме: камерные, с кипящим слоем, флюидизационные, пневматические дутьевого типа 2. ЭЛЕКТРОСЕПАРАЦИЯ 2 2.1. Сепарация по электропроводности 2.1.1. Барабанные электростатические сепараторы ВН "-" 1 Схема барабанного электростатического сепаратора: 1 дозатор, 2 металлический заземленный барабан (осадительный электрод), 3 некоронирующий высоковольтный электрод, 4 приемник: I - для непроводящих частиц, III - проводящих частиц, II - их смеси. 3 2 4 I 2. ЭЛЕКТРОСЕПАРАЦИЯ II III 3 2.1.2. Барабанные коронные сепараторы 1 5 3 ВН "-" 2 Схема барабанного коронного сепаратора 1 дозатор, 2 металлический заземленный барабан (осадительный электрод), 3 коронирующий высоковольтный электрод, 4 приемник для: I - непроводящих частиц, III - проводящих частиц, II - их смеси, 5 скребок. 4 I II 2. ЭЛЕКТРОСЕПАРАЦИЯ III 4 2.1.3. Барабанные коронно-электростатические сепараторы 1 3 ВН "-" 4 6 2 5 I II 2. ЭЛЕКТРОСЕПАРАЦИЯ Схема барабанного коронноэлектростатического сепаратора 1 дозатор, 2 металлический заземленный барабан (осадительный электрод), 3 коронирующий высоковольтный электрод, 4 отклоняющий электрод, 5 приемник для: I - непроводящих частиц, III - проводящих частиц, II - их смеси, 6 скребок. III 5 СЕПАРАТОР БАРАБАННЫЙ КОРОННОЭЛЕКТРОСТАТИЧЕСКИЙ СБП - 600 а) Сепаратор б) Бункера с валковым питателем в) Приемники продуктов разделения г) Пульт управления Основные параметры и размеры Производительность - 300 кг/час Крупность обрабатываемого материала – не более 5 мм Частота вращения осадительного электрода (регулируемая плавно) – 0-400 мин -1 Напряжение на высоковольтных электродах – макс 20 кВ Общее энергопотребление – 0,6 кВт 2. ЭЛЕКТРОСЕПАРАЦИЯ 6 2.1.4. Лотковые наклонные электростатические сепараторы 1 ВН "-" 3 4 2 200-420 ВН "+" 5 I II III 2. ЭЛЕКТРОСЕПАРАЦИЯ Конструкция лоткового наклонного электростатического сепаратора 1 дозатор, 2 пластинчатый наклонный (осадительный) электрод, 3 коронирующий электрод, 4 отклоняющий электрод, 5 дополнительный отклоняющий электрод, 6 приемник. 6 7 Сепаратор лабораторный пластинчатый электростатический ЛЭСС Основные параметры Производительность - 30 кг/час Крупность обрабатываемого материала – не более 0,5 мм Напряжение на высоковольтных электродах – макс. 20 кВ Общее энергопотребление – 0,2 кВт 2. ЭЛЕКТРОСЕПАРАЦИЯ 8 2.2. Трибоэлектростатическая сепарация. Барабанные трибоэлектростатические сепараторы 1 ВН "" 2 4 3 6 5 I 2. ЭЛЕКТРОСЕПАРАЦИЯ II Схема барабанного трибоэлектростатического сепаратора 1 дозатор, 2 электризующий элемент, 3 металлический заземленный барабан (осадительный электрод), 4 некоронирующий высоковольтный электрод, 5 приемник для: I - отрицательно заряженных частиц, III - положительно заряженных частиц, II - незаряженных частиц, 6 скребок. III 9 Камерные электростатические сепараторы свободного падения 1 2 3 Fk Схема камерного электростатического сепаратора mg 1 дозатор, ВН "-" 2 заземленный электрод, 3 высоковольтный электрод, 4 приемник сепарируемых материалов (I отрицательно заряженного, II незаряженного и III положительно заряженного). 4 I II III 10 Камерные электростатические сепараторы свободного падения 1 2 2 3 Схема камерного трубчатого электростатического сепаратора 1 дозатор, 2 электродвигатель, 3 щетки для очистки осадительных электродов 4, 5 приемник сепарируемых материалов, 6 отсекающие шиберы 4 6 5 11 Сепараторы с кипящим слоем (трибоэлектростатические флюидизационные сепараторы) 1 5 Fk ВН концентрат u 4 "-" 3 воздух 6 2 Схема сепаратора с кипящим слоем 1 транспортер с проводящей заземленной лентой, 2 ванна с пористой перегородкой 3; 4 кипящий слой порошка, 5 скребок, 6 приемный бункер для концентрата. 2. ЭЛЕКТРОСЕПАРАЦИЯ 12 2.3. Пироэлектрическая сепарация Схема барабанного 1 3 пироэлектрического сепаратора 1 дозатор, 2 металлический заземленный барабан (осадительный электрод), 3 электронагреватели, 4 приемник для: 5 I - электризующихся частиц 2 кристаллов, III - неэлектризующихся частиц, II - их смеси, 5 скребок. 4 I II III 13 2.3. Диэлектрическая сепарация Пондеромоторная сила - 1 2 2 F 2 0 2 a grad E 1 2 2 2 где 1 относительная диэлектрическая проницаемость частицы, 2 относительная диэлектрическая проницаемость среды, а радиус сферической частицы, Е напряженность электрического поля 2. ЭЛЕКТРОСЕПАРАЦИЯ 14 2.3. Диэлектрическая сепарация Рабочая жидкая среда диэлектрических сепараторов - смесь из двух компонентов, диэлектрическую проницаемость которой можно регулировать в широких пределах изменением соотношения составных частей. В качестве среды используют смеси: - керосин нитробензол, - скипидар нитробензол, - четыреххлористый углерод метиловый спирт, - гексан ацетон, - керосин диметилформамид и др. 2. ЭЛЕКТРОСЕПАРАЦИЯ 15 2.3. Диэлектрическая сепарация ВН "" 4 1 2 5 6 Схема диэлектрического сепаратора щелевого типа (провода в диэлектрических 1(2) 1(1) пазах) 3 1 диэлектрические плоскости, 2 провода в пазах, 3 силовые линии, 4 поток разделяемых частиц, 5 частицы с 1(2)< 2, 6 частицы с 1(1)> 2. 1(2) 2 1(2) 16