Curs5a_Echipamente Pentru Sortarea Deseurilor

7/29/2019 Curs5a_Echipamente Pentru Sortarea Deseurilor

1/11

Curs 5

Echipamente i utilaje n procesarea deeurilor

2. SORTAREA DENSIMETRIC (GRAVIMETRIC)

Se realizeaz n funcie de dimensiunea i densitatea deeurilor (vitezele de

cdere ale materialelor ntr-un fluid (aer-sortare pneumatic, ap-sortare hidraulic)

Are la baz o serie de legi legate de cderea corpurilor n ap sau aer. S-a

constatat c n cderea unei particule solide, la un moment dat viteza acesteia rmne

constant; aceast vitez constant la care ajung toate corpurile care cad n fluide se

numete vitez limit de cdere depinde de mrimea, densitatea i forma corpului i

de proprietile fluidului.Sortarea densimetric este o metod de clasare care se bazeaz pe echivalena

specific a materialelor asemntoare ntr-un curent de fluid (ap, aer) ascendent.

Echivalena nseamn c diferite particule vor atinge aceeai vitez final de cdere

(vitez limit de cdere). Dac particulele sunt echivalente, atunci acestea ar trebui s

aib n aceleai condiii iniiale aceeai traiectorie, respectiv aceeai vitez de coborre.

Separarea frac iunilor de de euri se realizeaz deci n funcie de viteza de

cdere a particulelor. Viteza de cdere depinde de forma granulei i de greutatea

specific a fiecrui material. Debitul este influenat de masa volumetric, de umiditate,

de compoziia deeurilor i de mrunirea prealabil a deeurilor de sortat.

Separarea pneumatic

Separarea pneumatic se bazeaz pe posibilitatea ca particulele de material

care se gsesc ntr-un curent de aer (vertical, orizontal sau centrifugal) s se separe din

acesta, n condiii determinate, sub aciunea forei de greutate, a forei centrifuge (sau

de inerie) sau sub aciunea simultan a acestor fore.

n cazul unui curent de aer vertical fora ascensional, rezistena aerului i

greutatea particulelor sunt paralele cu viteza curentului.

Fora ascensional se exprim conform legilor aerodinamice prin relaia:

( ) 2/vvcAP 2pa = (N)unde:

c coeficientul rezistenei aerodinamice (care depinde de forma particulei i deregimul de curgere al curentului de aer);

1


2/11

A = kd2/4 aria proieciei particulei pe planul perpendicular pe direcia vitezei

curentului (m2);

- densitatea aerului, kg/m3;

va,vp viteza aerului, respectiv a particulei, m/s.

Analiznd relaia se observ c dac fora ascensional depete fora de

greutate a particulei, aceasta se mic n sus, n caz contrar particula micndu-se n

jos (cade). Dac aceste dou fore sunt egale, particula se afl n suspensie n curentul

de aer, adic plutete. Viteza curentului de aer la care particula plutete se numete

vitez critic sau vitez de plutire, valoarea ei rezultnd din relaia for ei ascensionale

(prezentat anterior) pentru P = G = mg, va = vplutire, vp = 0:

Acmg2vplutire

= (m/s)

n cazul micrii curentului de aer dup o traiectorie curb, n afara forelor

prezentate anterior, apar forele centrifuge Fc = mv2/R, care mping particulele de

material spre peretele separatorului realiznd separarea lor din curentul de aer.

Din cele prezentate se observ c n funcie de masa i deci de dimensiunile

particulelor, de coeficientul rezistenei aerodinamice, de forele centrifuge i de alifactori (forma particulelor, concentraia materialului n curentul de aer etc.) particulele se

vor mica n curentul de aer cu viteze diferite. Aceasta reprezint principiul de baz al

separrii particulelor de material de dimensiuni diferite antrenate ntr-un curent de aer,

n aparatele i mainile de separare pneumatic.

Avantajele clasrii pneumatice au justificat folosirea pe scar larg a acestui

procedeu de clasare i au dus la construcia unei mari diversiti de tipuri constructive

de separatoare pneumatice.n ceea ce privete separararea densimetric cu ajutorul unui curent de aer, n

prelucrarea deeurilor se folosesc cu precdere 2 tipuri: separatorul cu aer rotativ i

instalaia de aspirare.

2


3/11

a. Separatorul rotativ cu curent de aer

Se folosete pentru deeuri mrunite i sortate granulometric.

Este format dintr-un tambur rotativ, o camer de separare i decantare i un

sistem cu aer comprimat.

Tamburul rotativ este nclinat la 15 fa de orizontal i are o form

troncononic cu baza mare n sus.

Deeurile mrunite i separate n prealabil dimensional, sunt alimentate prin

intermediul unei benzi transportoare n partea superioar a tamburului. Prin duzele deaer comprimat se sufl aer, paralel cu axa tamburului. Astfel, materialele uoare sunt

antrenate n sus, spre camera de decantare, n timp ce materialele grele sunt

transportate prin tambur i evacuate la partea opus, baza mic a tamburului.

Pentru a asigura un curent de aer continuu de-a lungul tamburului, se insufl aer

suplimentar prin baza mic a tamburului.

Selectivitatea aparatului (procentul de fracie fin i grea) poate fi reglat prin

variaia debitului i presiunii aerului comprimat; modificarea unghiului de nclinare altamburului; schimbarea modului de ncrcare cu material.

3

Separator rotativ cu curent de aer

Evacuare aer

Intrare deeuri

Camer de linitire

Fracie uoar

Fracie grea

Flux de aer

Direcia de rotire


4/11

b. Instalaie de aspiraie

Componentele uoare (hrtie, textile, pungi plastic, etc) sunt aspirate de

obicei de pe suprafeele de transport sau clasare (benzi transportoare,

site) i sunt eliminate printr-un ciclon

4

Instalatie de aspirare

Band transportoare

Fracie uoar

Fracie grea


5/11

c. Ciclonul

Face parte din categoria clasoarelor centrifugale

Este format dintr-un vas cilindric continuat la partea inferioar, cu o parte

conic

Materialul se introduce tangenial, cu vitez mare prin duza de alimentare

din partea cilindric; aici are loc separarea materialului pe dimensiuni sub

aciunea forei centrifugale.

5


6/11

Particulele mai mari i mai grele , sub influena forei

centrifugale ce ia natere datorit curentului rotativ,

vor fi proiectate spre periferia ciclonului i evacuate

prin orificiul de evacuare a materialului grosier de la

vrful conului.

Particulele fine vor migra ctre axa ciclonului de

unde vor fi evacuate central, pe la partea

superioar a ciclonului.

Se utilizeaz pentru sortarea diferitelor fraciuni de

materiale plastice

Calitatea separrii este determinat de tipul i

calitatea mrunirii prealabile a deeurilor din plastic.

6

Ciclon


7/11

Sortarea densimetric se poate realiza i cu ajutorul apei (vezi hidrociclonul).

d. Separatoare cu trecere direct

Separator cu trecere direct reglabil: 1 manet de reglare; 2 palete directoare;

7


8/11

3 con interior; 4 con exterior; 5 deflector; 6 conduct de alimentare; 7 - racord de

evacuare a fraciunii grosiere separate; 8 racord de evacuare a aerului care

antreneaz fraciunea fin

Acest tip de separator pneumatic realizeaz separarea fraciilor grosiere, fraciafin antrenat de curentul de aer care prsete aparatul fiind separat ntr-un ciclon.

De aceea instalaia de separare trebuie s cuprind, n afara separatorului propriu-zis,

ciclonul pentru desprfuire i ventilatorul vehiculrii aerului n instalaie.

Curentul de aer i material este alimentat n separator prin conducta 6 i are o

vitez de 15-20 m/s. n drumul su curentul de aer i material lovete deflectorul 5,

pierde din vitez i din el se separ particule mari. n continuare curentul i continu

micarea ntre conurile 3 i 4, viteza lui scznd treptat, i apoi trece prin palateledirectoare 2 unde i schimb direcia curentul turbional, pierznd i mai mult din vitez.

Din aceast cauz, particulele grosiere cad n conul interior 3. Fraciunea grosier

reinut n conurile 3 i 4 este evacuat prin racordul de evecauare 7. Curentul de aer i

praf de dimensiuni foarte mici (fracia fin) iese din separator cu viteza de 2-4 m/s i

prin racordul 8 intr n instalaia de desprfuire (ciclon).

n separatoarele cu trecere direct, separarea particulelor de material are loc

deci datorit mic orrii treptate a vitezei curentului de aer la care se adaug efectul

schimbrilor de direcie ale acestuia.

Mrimea particulelor de material separate se regleaz schimbnd poziia

paletelor 2 prin rotirea acestora n jurul articulaiilor lor, la un anumit unghi fa de

direcia radial, cu ajutorul manetei de reglare 1.

Pierderea de presiune n separator este de 285-980 Pa (70-100 mm H2O).

e. Separatoare cu recirculare cu ventilator nglobat

8


9/11

Separator cu recirculare cu ventilator nglobat:1 con interior; 2 con exterior;

3 grtar; 4 ventilator inferior; 5 disc de mprtiere;6 contrapalete; 7 carcasa interioar; 8 carcasa exterioar;

9 arbore; 10 carcasa lagrelor; 11 ventilator superior

Acest tip de separator pneumatic este format dintr-o carcas exterioar i una

interioar formate din carcasele cilindrice 8, respectiv 7, i din prile conice 2, respectiv

1. ntre partea cilindric i cea conic ale carcasei interioare se gsete plasat grtarul

3 cu seciunea liber constant. n interiorul carcasei 7 se gsete arborele vertical 9,

pe care sunt fixate rigid discul de mprtiere 5, ventilatoarele 4 i 11 i contrapaletele

6.

Materialul supus separrii este alimentat pe discul 5 i sub aciunea forelor

centrifuge este mprtiat pe peretele carcasei 7. Prin lovirea de perete particulele mari

de material pierd viteza i cad n partea conic 1, fiind evacuate prin racordul de

evacuare. Particulele fine sunt antrenate de curentul de aer creat de ventilatoarele 4 i

11 i sunt aruncate spre peretele carcasei 8. Ciocnindu-se de perete particulele pierd

viteza i cad n partea conic 2, de unde sunt evacuate prin racordul de evacuare. Aerul

din spaiul inelar format ntre carcasele interioar i exterioar trece prin grtarul 3 n

carcasa interioar, fiind aspirat de ctre ventilatoare. n acest mod aerul este recirculat

permanent n interiorul separatorului. Fineea materialului separat poate fi reglat prin

modificarea numrului contrapaletelor 6 care creaz un curent descendent de aer. n

acest tip de separator, se pot separa, particule cu fineea corespunztoare unui refuz de

80% pe sita cu dimensiunea ochiurilor de 80 m.

9


10/11

Separatorul necesit o echilibrare dinamic precis a sistemului rotitor i o

alimentaie uniform. Reducerea debitului de material alimentat conduce la nrutirea

funcionrii separatorului (scade calitatea separrii).

f. Separatoare cu recirculare cu ventilator exterior

Separator cu recirculare cu ventilator exterior: 1 ventilator; 2 cicloane; 3 carcasa

separatorului; 4 con inferior; 5 grtar; 6 disc de mprtiere; 7 palete de

separare; 8 distribuitor; 9 racorduri plasate tangenial; 10 racord de alimentare a

materialului; 11 conduct colectoare (pentru aer)

Separatorul const din separatorul propriu-zis n jurul cruia sunt montate

cicloanele 2 (n numr de 2-8 buc.). Curentul de aer este produs de ctre ventilatorul 1

aflat n afara separatorului. Materialul supus separrii, alimentat prin racordul 10, cade

pe discul de mprtiere 6, montat pe acelai arbore cu paletele de separare 7. Sub

aciunea forelor centrifuge, materialul este mprtiat n curentul de aer creat deventilatorul exterior 1. Particulele mari cad, sau, sub aciunea forelor centrifuge se

lovesc de pereii carcasei, pierd viteza i cad n partea conic 4, fiind apoi evacuate.

Particulele mici i mijlocii sunt antrenate de curentul de aer i trecnd prin paletele 7

sunt aruncate de ctre acestea spre pereii carcasei. Particulele de mrime mijlocie

pierd viteza i cad fiind evacuate mpreun cu cele mari separate anterior, iar cele mici

sunt antrenate spre distribuitorul 8 de unde prin racordurile tangeniale 9 intr n

cicloanele 2 unde are loc separarea fraciunii fine din curentul de aer. Fraciunea fineste evacuat prin racordurile inferioare ale cicloanelor. Aerul purificat este evacuat din

10


11/11

cicloane n conducta colectoare 11, de unde este aspirat de ctre ventilatorul 1 i refulat

prin fantele 5 n separator. Deoarece fantele 5 sunt plasate tangenial, aerul capt o

micare turbional antrennd particulele fine sedimentare odat cu cele mari, i

procesul se repet.

Pentru a se evita uzarea pereilor separatorului, cicloanelor i conductelor deaer acetia se cptuesc cu materiale rezistente le uzur (de exemplu blindaje din oel

manganos).

La acest tip de separator, reglarea fineii produsului finit se poate face n limite

largi, fr oprirea utilajului, prin reglarea turaiei dispozitivului de mprtiere corelat cu

reglarea debitului de aer.

Dezavantajele acestui tip de separator constau n: uzur abraziv, intens a

suprafeelor care vin n contact cu amestecul de aer i material; apariia vibraiilorrotorului (disc de mprtiere + palete de separare), n cazul unei echilibrri dinamice

necorespunztoare.

g. Masa de separare densimetric permite separarea pe cale uscat a

diferiilor componeni dintr-un flux de deeuri: foarte uoare (i/sau praf), uoare, grele

i foarte grele de dimensiuni mici.

11

Curs5a_Echipamente Pentru Sortarea Deseurilor

Documents

Transcript of Curs5a_Echipamente Pentru Sortarea Deseurilor