Šta je vibraciono sito? Koje su njegove karakteristike i primene?

Svako postrojenje za drobljenje i prosejavanje ima mašinu čiji je jedini zadatak razvrstavanje: vibraciono sito. Drobilice usitnjavaju stenu, ali upravo sito pretvara mešoviti tok čestica u prodajne proizvode određene krupnoće, a njegova podešavanja odlučuju koliko će tog toka završiti tamo gde treba.

Sama mašina deluje jednostavno, kutija koja se trese sa etažama od mreže, ali fizika iza nje nagrađuje onoga ko je razume. Nagib, tip kretanja, hod i obloga sita menjaju šta prolazi a šta ne, i zato se ista osnovna mašina pojavljuje u toliko različitih oblika po kamenolomima, rudnicima i reciklažnim dvorištima.

Šta je vibraciono sito?

Vibraciono sito je mašina koja razdvaja zrnasti materijal na različite krupnoće čestica tresući ga preko jedne ili više etaža sa mrežom. Čestice sitnije od otvora mreže propadaju kao prosev, dok krupnije putuju po površini i izlaze odvojeno kao odsev.

Prosejavanje je pandan drobljenju. Drobilica menja krupnoću čestica; sito ne menja ništa, ono samo klasira ono što stigne. U tipičnom postrojenju ta dva procesa se smenjuju: materijal se drobi, proseje na frakcije, a sve što je i dalje prekrupno vraća se u drobilicu u zatvorenom krugu.

Jedna mašina može istovremeno da daje više proizvoda. Svaka etaža nosi drugačiji otvor mreže, od najkrupnijeg na vrhu do najsitnijeg na dnu, pa jedan ulazni tok napušta sito kao tri, četiri ili pet zasebnih proizvoda određene krupnoće, zavisno od broja etaža.

Kako radi vibraciono sito?

Vibraciono sito radi tako što pretvara rotaciju u kontrolisano trešenje. Ekscentrični tegovi na rotirajućem vratilu, ili par vibromotora koji se okreću u suprotnim smerovima, stvaraju centrifugalnu silu koja telo sita i materijal na njemu izbacuje po obrascu koji se ponavlja, hiljade sitnih izbačaja u minuti.

Svaki izbačaj čini dve stvari. Pomera materijal napred duž etaže ka izlaznom kraju i rastresa sloj kako bi se čestice preraspodelile. Ta preraspodela zove se stratifikacija: sitnije čestice tonu ka dnu sloja, dok se krupnije penju ka vrhu.

Stratifikacija je ono što prosejavanje čini efikasnim. Kada sitne čestice stignu do površine etaže, svaki izbačaj im daje novu priliku da naiđu na otvor i propadnu. Krupne čestice jašu po vrhu sloja, nastavljaju napred i napuštaju etažu kao odsev. Sito koje se trese bez stratifikacije samo prevozi kamen.

Izolacija zaokružuje konstrukciju. Vibrirajuće telo leži na zavojnim oprugama ili gumenim osloncima, pa silovito kretanje kutije sita nikada ne stiže do noseće konstrukcije ni do čelične strukture postrojenja ispod nje.

Koje su ključne karakteristike vibracionog sita?

Karakteristike koje određuju vibraciono sito jesu dimenzije etaža, broj etaža, pogon koji stvara vibracije, podesivi parametri kretanja i izolacioni sistem na oprugama ili gumi. Oni zajedno određuju kapacitet, opseg razdvajanja i tačnost koju mašina može da dostigne.

U ovoj klasi mašina tela sita obično mere oko 1,2 do 2,4 metra širine i 4 do 7 metara dužine, što daje otprilike 5 do 17 m² prosevne površine po etaži. Stacionarne jedinice po pravilu prerađuju oko 70 do 340 tona na sat, a mobilna postrojenja za prosejavanje proširuju klasu do oko 600 t/h na gornjem kraju.

Snaga pogona je skromna za tonažu o kojoj je reč. Mašine sa jednim pogonom obično koriste motore od oko 7,5 do 22 kW, dok veća tela rade sa dvostrukim pogonom. Krupnoće razdvajanja kreću se otprilike od 1 do 130 mm na klasičnim etažama, a maksimalni ulazni komadi od oko 300 mm uobičajeni su na konfiguracijama za predsejavanje.

Radni parametri su namerno podesivi. Nagib, brzina obrtanja i hod mogu se pojedinačno prilagoditi materijalu, i zato isti model sita jedne godine služi za krečnjak, a sledeće za reciklirani beton: mašina se ponovo podesi, ne menja se.

Koje su vrste vibracionih sita?

Vibraciona sita se dele prema nagibu etaže, tipu kretanja i poslu za koji su građena. Glavne vrste su:

• Kosa sita (sa kružnim kretanjem): najčešći univerzalni tip, radi pod nagibom od 15 do 30 stepeni sa kružnim izbačajem.
• Horizontalna sita: ravne ili gotovo ravne etaže pod 0 do 5 stepeni sa linearnim ili eliptičnim kretanjem, biraju se zbog tačnosti i male ugradne visine.
• Banana (višenagibna) sita: zakrivljena etaža koja počinje strmo, do oko 45 stepeni, i izravnava se ka izlazu radi velike propusnosti.
• Sita za odvodnjavanje: sita sa linearnim kretanjem koja iz sitnog materijala uklanjaju vodu umesto da ga razvrstavaju po krupnoći.
• Visokofrekventna sita: mašine za fino razdvajanje koje vibracije prenose direktno na oblogu sita.
• Grizli sita: teške etaže od šipki koje predsejavaju krupan ulazni materijal ispred primarne drobilice.

Rotacioni tromeli i valjkasta sita obavljaju sličan posao razvrstavanja, ali ne pripadaju ovoj porodici, jer materijal okreću ili kotrljaju umesto da tresu etažu.

Kosa vibraciona sita

Koso sito je radni konj proizvodnje agregata. Njegova etaža je nagnuta 15 do 30 stepeni, jedno ekscentrično vratilo daje telu kružni izbačaj sa tipičnim hodom od 8 do 12 mm pri oko 700 do 1.000 RPM, a gravitacija obavlja deo posla transporta. Konstrukcija je mehanički jednostavna, podnosi promenljiv ulazni materijal i lako se održava, što objašnjava koliko je široko u upotrebi.

Horizontalna vibraciona sita

Horizontalna sita rade pod 0 do 5 stepeni i za pomeranje materijala u potpunosti se oslanjaju na svoje linearno ili eliptično kretanje, sa hodom obično između 14 i 20 mm. Čestice ostaju na etaži duže nego na kosom situ, što poboljšava tačnost razdvajanja, a nizak profil odgovara postrojenjima sa ograničenom visinom ugradnje, pre svega mobilnoj opremi.

Banana (višenagibna) sita

Banana sito se zakrivljuje kroz više segmenata nagiba, strmo blizu ulaza i gotovo ravno na izlazu. Strmi početak brzo stanjuje sloj pa sitan materijal propada rano, a ravniji kraj daje česticama granične krupnoće vreme koje im treba. Rezultat je osetno veća propusnost sa iste površine etaže, i zato rudarski krugovi sa velikom tonažom favorizuju ovaj oblik.

Sita za odvodnjavanje

Sito za odvodnjavanje uklanja vodu umesto da klasira po krupnoći. Vibromotori koji se okreću u suprotnim smerovima pokreću linearno kretanje pri otprilike 5 do 6 G i 1.000 do 1.500 RPM, etaža se blago penje ka izlazu, a prelivna pregrada zadržava debeo sloj materijala koji radi kao sopstveni filter. Oprani pesak obično napušta sito za odvodnjavanje dovoljno suv da se odmah transportuje, deponuje i proda.

Visokofrekventna sita

Visokofrekventna sita razdvajaju sitan materijal sa kojim klasične etaže loše izlaze na kraj. Umesto da se trese celo telo, vibracije se, tipično u opsegu od 3.600 do 5.000 RPM, prenose direktno na oblogu sita, pa sitni otvori ostaju otvoreni i produktivni pri razdvajanjima do približno 100 µm.

Grizli sita

Grizli sito čuva primarnu drobilicu. Njegovu etažu ne čini mreža, već niz paralelnih šipki otpornih na habanje sa otvorima od 50 do 300 mm, građen da primi minirani kamen pravo sa kamiona. Sitnež i srednje krupan materijal propadaju i zaobilaze drobilicu, pa mašina radi samo na kamenu koji zaista treba drobiti.

Koja je razlika između kružnog, linearnog i eliptičnog kretanja?

Tip kretanja opisuje putanju koju telo sita ispisuje u svakom ciklusu vibracije: krug, pravu liniju ili elipsu. Kružno kretanje potiče od jednog ekscentričnog vratila, linearno od dvostrukih vratila ili vibromotora koji se okreću u suprotnim smerovima, čije se sile poništavaju svuda osim duž jedne ose, a eliptično kretanje kombinuje ta dva ponašanja.

Svaka putanja odgovara drugom nagibu etaže. Kružnom kretanju treba kosa etaža, jer sam izbačaj ne prenosi materijal efikasno po ravnom. Linearno kretanje samo gura materijal napred, i upravo to omogućava horizontalnim sitima i sitima za odvodnjavanje da rade sa malim nagibom ili bez njega.

Eliptično kretanje stoji između ta dva, spajajući agresivan izbačaj kruga sa transportnom sposobnošću prave linije. Na horizontalnim sitima ono održava materijal u pokretu, a čuva tačnost koja dolazi od dužeg zadržavanja na etaži. U praksi je tip kretanja određen konstrukcijom pogona mašine, pa se bira kada se sito specificira, a ne podešava naknadno.

Šta je obloga sita i od čega se izrađuje?

Obloga sita je zamenljiva površina koju materijal zaista dodiruje: mreža, paneli ili ploče koje nose otvore. Glavne opcije su pletena žičana mreža, poliuretanski paneli, gumeni paneli i perforirani čelični lim, a taj izbor utiče na vek habanja, slobodnu površinu i buku više od bilo koje druge komponente.

Pletena žica nudi najveću slobodnu površinu za datu veličinu otvora, što je čini izborom za tačnost i propusnost kod suvog, umereno abrazivnog materijala. Poliuretanski paneli odolevaju habanju i odgovaraju mokrom prosejavanju, gde traju višestruko duže od žice. Guma upija udarce krupnog, oštrog ulaznog materijala i radi primetno tiše. Perforirani lim podnosi teško predsejavanje tamo gde bi sve lakše bilo uništeno.

Pošto se obloga montira u standardnim panelima ili zategnutim sekcijama, sito može da promeni karakter bez promene mašine. Ista etaža koja ove sezone nosi lim za predsejavanje sledeće može nositi fini poliuretan, prateći asortiman proizvoda postrojenja.

Koliko etaža može imati vibraciono sito?

Vibraciona sita obično nose 2 do 4 etaže, a svaka etaža dodaje po jedan proizvod: sito sa n etaža razdvaja ulazni materijal na n+1 frakciju po krupnoći. Dvoetažna mašina daje tri proizvoda, troetažna četiri, a četvoroetažna pet.

Redosled etaža sledi jedno pravilo: najkrupniji otvor na vrhu, najsitniji na dnu. Gornja etaža štiti finije mreže ispod od teških komada i prima najveći deo habanja, zbog čega je obično i prva površina koja se menja.

Više etaža nije automatski bolje. Svaka dodata etaža produbljuje mašinu, otežava pristup oblozi i deli istu prosevnu površinu na više razdvajanja, pa postrojenja broj etaža određuju prema broju proizvoda koje zaista prodaju, a ne prema onome što bi ram mogao da ponese.

Gde se koriste vibraciona sita?

Vibraciona sita se koriste svuda gde zrnasti materijal mora da se razvrsta po krupnoći: u rudarstvu i preradi rude, proizvodnji agregata i peska, postrojenjima za drobljenje i prosejavanje, reciklaži građevinskog otpada i otpada od rušenja, rukovanju ugljem i industrijskim mineralima. Lakše varijante služe i hemijskoj i prehrambenoj industriji.

U proizvodnji agregata sito definiše listu proizvoda. Specifikacije za beton i asfalt zahtevaju stroge granulacije, a svaka frakcija koju kamenolom prodaje, od sitnog peska do železničkog tucanika, izlazi kroz etažu sita dimenzionisanu za nju.

Rudarski krugovi oslanjaju se na sita dvaput: grizli sita i sita za predsejavanje štite primarnu drobilicu na ulazu u postrojenje, dok banana i horizontalna sita dele izdrobljeni tok i zatvaraju krug, vraćajući odsev na još jedan prolaz. Sita za odvodnjavanje potom suše oprane sitne proizvode za transport.

Reciklaža je postala primena koja se najbrže menja. Izdrobljeni beton, cigla i asfalt stižu izmešani i nepravilni, a prosejavanje odvaja upotrebljive frakcije od primesa. Ista fizika stratifikacije koja u kamenolomu razvrstava prirodni kamen razvrstava i otpad od rušenja u gradskom dvorištu, što je pošteno merilo koliko je ova mašina postala univerzalna.