Un vaglio disidratatore con idrociclone Constmach, la serie CDS, è un'unità di recupero della sabbia fine che lavora dopo il lavaggio, non durante. La torbida di sabbia viene pompata verso l'alto in un idrociclone, che la ispessisce per azione centrifuga e la fa cadere su un piano vagliante ad alta frequenza. Il risultato è una sabbia asciutta e accumulabile che recupera i fini fino a circa 90 micron, la frazione che un lavasabbia a coclea o a ruota invia normalmente al bacino di decantazione.
Che cosa fa realmente un vaglio disidratatore con idrociclone
L'unità CDS ha un solo compito: prendere la torbida di sabbia lavata e trasformarla in un prodotto a bassa umidità e trasportabile, recuperando al tempo stesso la frazione fine che altrimenti andrebbe persa. Abbina due dispositivi. L'idrociclone classifica e ispessisce la torbida, inviando le particelle grossolane e medie al suo scarico di fondo. Il vaglio disidratatore drena poi l'acqua libera da quella sabbia ispessita, così che lasci il piano abbastanza asciutta da poter essere accumulata.
Non è uno scrubber. Non rompe i legami dell'argilla né lucida i granuli. Quando la torbida raggiunge il CDS, il lavaggio è già stato eseguito. Ciò che resta è la gestione dell'acqua e il recupero dei fini, ed è esattamente qui che un lavasabbia a coclea o a ruota mostra i suoi limiti. Un lavasabbia a coclea o a ruota strofina via l'argilla dai granuli, ma trascina la sabbia più fine oltre il suo stramazzo insieme allo sporco. Il CDS recupera quella perdita.
Come funziona il processo, passo dopo passo
La sequenza è semplice e ripetibile. Una torbida di sabbia proveniente dal circuito di lavaggio si raccoglie in un pozzetto. Una pompa per torbide, da 37 kW sul CDS-1225, solleva quella torbida sotto pressione fino all'ingresso dell'idrociclone. All'interno del ciclone, l'alimentazione tangenziale crea un vortice rotante. Le particelle di sabbia più pesanti migrano verso la parete ed escono dall'apice come flusso di fondo ispessito. L'acqua e i limi argillosi ultrafini escono dalla sommità come sfioro.
- La torbida di sabbia lavata viene raccolta in un pozzetto sotto l'impianto di lavaggio.
- La pompa per torbide la invia sotto pressione all'idrociclone.
- L'azione centrifuga ispessisce la torbida e separa i fini commerciabili dai limi.
- Lo scarico di fondo del ciclone si scarica sul piano del vaglio disidratatore ad alta frequenza.
- Il vaglio drena l'acqua libera; la sabbia asciutta si scarica all'estremità su un nastro trasportatore.
- L'acqua drenata torna al circuito; i limi di sfioro vanno al bacino di decantazione.
La vibrazione ad alta frequenza sul piano è ciò che mantiene l'acqua in movimento in avanti e in uscita attraverso i pannelli, mentre il letto di sabbia si forma e si disidrata. Uno stramazzo di drenaggio all'estremità di scarico trattiene un letto poco profondo, così che un battente d'acqua si mantenga sopra i pannelli e defluisca attraverso di essi anziché scorrere via all'estremità insieme alla sabbia.
Perché abbinare un idrociclone a un vaglio disidratatore
Un vaglio da solo disidrata, ma non può recuperare i fini già usciti con l'acqua di lavaggio. Un ciclone da solo recupera i fini, ma il suo scarico di fondo è ancora bagnato. Mettili in serie e ottieni entrambe le cose: il ciclone riporta i fini commerciabili fuori dal flusso di sfioro e il vaglio toglie l'umidità da ciò che il ciclone consegna. Ciascun dispositivo copre il punto cieco dell'altro.
Il numero chiave è circa 90 micron. Un classico lavasabbia a coclea o a ruota scarica direttamente via con lo sporco le particelle di questa finezza, perché lo stramazzo di sfioro non riesce a trattenerle. L'idrociclone le cattura. Su una linea di sabbia frantumata quella frazione fine è prodotto reale e denaro reale, perciò recuperarla cambia l'economia dell'intero impianto. I produttori che un tempo scaricavano quel materiale in un bacino lo vedono invece finire sul cumulo, e l'umidità che prima spedivano come peso morto resta sul piano vagliante.
La gamma CDS Constmach
Tre modelli coprono impieghi di sabbia lavata da piccoli a grandi. La scelta dipende dalla portata e da quanto recupero dei fini ti serve. Le unità più grandi utilizzano un ciclone più grande o cicloni gemelli per gestire più torbida senza sovraccaricare un singolo cono. Le cifre di riferimento confermate sono il piano del CDS-1225 di 1,200 per 2,500 mm e la sua pompa per torbide da 37 kW; il dimensionamento della pompa sui modelli più grandi è impostato in base al servizio del circuito.
| Modello | Piano vagliante | Idrocicloni | Capacità | Pompa per torbide |
|---|
| CDS-1225 | 1,200 x 2,500 mm | Singolo da 20 pollici | 60-80 t/h | 37 kW |
| CDS-1635 | Dimensionato al modello | Singolo da 26 pollici | 100-150 t/h | Dimensionata al servizio |
| CDS-2040 | Dimensionato al modello | Gemelli da 26 pollici | 150-200 t/h | Dimensionata al servizio |
Le cifre da 20 e 26 pollici si riferiscono al diametro del ciclone, che determina il punto di taglio e il volume di torbida che ciascun cono può trattare. Un ciclone più grande lascia passare più torbida ma sposta il punto di taglio verso il grossolano, perciò la scelta del modello bilancia il tonnellaggio con la finezza che si vuole recuperare. I cicloni gemelli sul CDS-2040 suddividono l'alimentazione, così l'unità può servire un impianto di lavaggio ad alto tonnellaggio senza spingere un singolo ciclone oltre la sua ragionevole pressione di esercizio.
Costruzione e caratteristiche di usura
Le parti che vedono la torbida abrasiva sono le parti di usura, e sono progettate per essere sostituite. L'idrociclone è rivestito per resistere alla costante abrasione della sabbia contro le sue pareti e l'apice. L'apice e l'ingresso subiscono i colpi più duri e sono trattati come consumabili. I pannelli vaglianti sono modulari, così una sezione usurata può essere sostituita senza cambiare l'intero piano.
- Rivestimento del ciclone resistente all'usura e apice sostituibile sullo scarico di fondo.
- Pannelli vaglianti modulari in poliuretano per la sostituzione selettiva.
- Motovibratori o eccitatori ad alta frequenza adeguati alle dimensioni del piano.
- Stramazzo di drenaggio all'estremità di scarico per trattenere il letto di disidratazione.
- Telaio a sezione robusta per sostenere il carico dinamico del piano vibrante.
Come si inserisce il CDS in un impianto di lavaggio
L'unità si colloca alla coda del circuito di lavaggio. A monte c'è lo stadio di lavaggio a frizione e classificazione: un lavatronchi, un lavasabbia a coclea o a ruota che rimuove argilla e limo. Lo sfioro sporco e la sabbia lavata provenienti da quello stadio vengono raccolti e pompati al CDS. A valle del CDS c'è un nastro trasportatore del prodotto asciutto verso il cumulo e una linea di ritorno per l'acqua di processo recuperata.
Poiché scarica un prodotto accumulabile, il CDS elimina la necessità di lunghi box di sgrondo in cui la sabbia bagnata resta per giorni a perdere umidità per gravità. La sabbia esce dal piano pronta da movimentare, il che libera spazio nel piazzale e accorcia il ciclo di cassa tra produzione e vendita. Chiude inoltre più strettamente il circuito dell'acqua, poiché il vaglio rinvia l'acqua drenata direttamente al pozzetto della pompa anziché lasciarla disperdere nel terreno.
Capacità e dimensionamento
La portata è determinata da due fattori: le tonnellate secche di sabbia all'ora e il volume di torbida che la pompa deve sollevare. Il CDS-1225 tratta da 60 a 80 t/h, il CDS-1635 copre da 100 a 150 t/h e il CDS-2040 raggiunge da 150 a 200 t/h. Adegua l'unità alla produzione del tuo impianto di lavaggio, poi verifica che il numero di cicloni sia adatto al volume di torbida, non solo al tonnellaggio secco.
Alcune indicazioni di dimensionamento dal campo:
- Granulometria dell'alimentazione: un'alimentazione più fine richiede maggiore capacità del ciclone per mantenere il punto di taglio.
- Concentrazione dei solidi: una torbida molto diluita significa più acqua da pompare per tonnellata secca.
- Prevalenza: il sollevamento verticale fino all'ingresso del ciclone determina il servizio della pompa.
- Margine: lascia un margine oltre il picco, così che l'unità non lavori continuamente al massimo.
Due impianti con lo stesso tonnellaggio secco possono richiedere modelli diversi se uno tratta un'alimentazione molto più fine o più diluita, perché è il volume di torbida, non la sabbia secca, a sovraccaricare un ciclone. Dimensiona sul caso peggiore che l'impianto affronterà realmente, non sulla media di targa.
Materiali e applicazioni
Il CDS è costruito per sabbia lavata e frantumata. È adatto alla sabbia di fiume, alla sabbia frantumata da roccia e a qualsiasi inerte fine in cui l'umidità e la perdita di fini contano. I prodotti finali tipici sono sabbia ben calibrata per miscele di calcestruzzo e asfalto, sabbie per intonaco e muratura, e sabbie filtranti o per campi sportivi dove granulometria e secchezza sono specificate.
Ovunque un produttore stia attualmente scaricando i fini nel bacino e spedendo sabbia bagnata, il CDS si ripaga recuperando prodotto e riducendo l'umidità. È adatto agli impianti di lavaggio sabbia fissi e ai produttori che aggiornano una linea di lavaggio esistente che perde troppo materiale fine. In un'attività di sabbia frantumata aiuta anche a centrare le curve granulometriche, perché i fini recuperati completano la parte bassa della curva che l'alimentazione frantumata spesso non ha.
Il ruolo nel processo in sintesi
- Lavaggio a frizione e classificazione, lavasabbia a coclea o a ruota, rimuove argilla, limo e sovradimensionato.
- Recupero dei fini, idrociclone, cattura particelle fino a circa 90 micron.
- Disidratazione, piano vagliante ad alta frequenza, drena l'acqua libera e consegna sabbia asciutta.
- Trasporto, nastro verso il cumulo, sposta il prodotto accumulabile sul cumulo.
Manutenzione
Il lavoro ordinario si concentra sulle parti di usura e sul percorso dell'acqua. Controlla regolarmente l'apice del ciclone; man mano che si usura, il punto di taglio va alla deriva e si iniziano a perdere più fini nello sfioro o a inviare troppa acqua allo scarico di fondo. Ispeziona i pannelli vaglianti per intasamenti e strappi, e mantieni lo stramazzo di scarico regolato correttamente, così che il letto si mantenga. Sorveglia l'usura delle tenute e della girante della pompa, poiché le pompe per torbide conducono una vita dura.
- Ispeziona e ruota o sostituisci l'apice del ciclone secondo un programma prestabilito.
- Sostituisci individualmente i pannelli vaglianti intasati o strappati secondo necessità.
- Monitora l'usura della girante e delle tenute della pompa per torbide; tieni un ricambio a magazzino.
- Mantieni costante la pressione di alimentazione; una pressione pulsante altera il taglio del ciclone.
- Libera il pozzetto dai solidi sedimentati, così che l'alimentazione della pompa resti costante.
La maggior parte di questo è un rapido controllo visivo che rientra in un normale cambio turno. La disciplina che conta è farlo secondo un programma anziché aspettare che il prodotto esca dalla specifica, perché quando la sabbia bagnata o sporca compare al cumulo hai già perso una produzione.
Errori comuni da evitare
L'errore più frequente è trattare il CDS come un lavatore e aspettarsi che pulisca la sabbia sporca. Non può. Se l'alimentazione trasporta ancora argilla, quell'argilla finisce nel prodotto. Colloca il lavaggio a monte. Il secondo errore è sottodimensionare la pompa o il ciclone per il volume di torbida, cosa che allaga l'unità e spinge i fini fuori dallo sfioro, esattamente la perdita che hai acquistato la macchina per fermare.
Altri problemi evitabili: far lavorare troppo a lungo un apice usurato, trascurare la regolazione dello stramazzo così che il letto si asciughi e l'acqua trascini la sabbia oltre l'estremità, e alimentare una concentrazione di torbida fortemente variabile. Alimentazione stabile in ingresso, sabbia asciutta stabile in uscita. Una pompa pulsante o un pozzetto mezzo vuoto si manifestano immediatamente con un punto di taglio errante e un prodotto più bagnato, perciò il livello del pozzetto e la pressione di alimentazione meritano la stessa attenzione delle parti di usura.
Quanto vale una minore umidità
L'umidità è il valore che determina il ritorno economico su cui la maggior parte degli operatori non mette una cifra. La sabbia sgrondata su un box a gravità lascia spesso il piazzale con un'umidità dal dodici al quindici percento in peso. Uscendo da un vaglio disidratatore ad alta frequenza, la stessa sabbia scarica di norma con un'umidità nell'ordine della singola cifra percentuale, a seconda della granulometria e dell'alimentazione. La differenza non è accademica. Ogni tonnellata spedita con un'umidità maggiore è in parte acqua che hai estratto, vagliato e caricato senza alcun ritorno, e su base di vendita a peso l'acquirente paga il trasporto di acqua anziché di sabbia.
C'è anche una dimensione qualitativa. La sabbia bagnata forma ponti nelle tramogge, blocca le paratoie e falsa l'acqua che il dosaggio a valle aggiunge a una miscela. Una sabbia più asciutta e più costante si dosa in modo pulito e consente all'operatore di mantenere un rapporto acqua-cemento più stretto. Per un produttore che rifornisce un cliente del calcestruzzo o dell'asfalto che controlla da vicino l'umidità, una sabbia stabile e a bassa umidità è più facile da vendere e meno soggetta a un rifiuto. Il vaglio disidratatore ripaga il proprio costo sulla pesa di carico e al cancello del cliente, non solo nei fini che recupera.
Leggere i sintomi quando la produzione va alla deriva
Un operatore esperto legge lo scarico prima di ricorrere a uno strumento. La sabbia bagnata che trabocca all'estremità del vaglio significa di solito che il letto è troppo sottile o che lo stramazzo si è abbassato, così l'acqua sfugge con il prodotto anziché drenare attraverso i pannelli. La sabbia che compare nella linea di sfioro del ciclone indica il contrario: l'apice si è usurato aprendosi o l'alimentazione è diventata troppo diluita, e i fini commerciabili stanno finendo al bacino. Un letto asciutto e irregolare che lascia schizzare l'acqua direttamente fuori dal piano indica che l'alimentazione si è assottigliata o si è fermata.
Ognuno di questi risale a uno di tre fattori: la condizione dell'apice, la concentrazione dell'alimentazione, o il comportamento della pompa e del pozzetto. Mantienili stabili e l'unità mantiene la sua produzione. Lascia che uno solo di essi vada alla deriva e il prodotto esce dalla specifica in pochi minuti: è per questo che i controlli quotidiani si concentrano sull'apice, sullo stramazzo e sul livello del pozzetto anziché sul vaglio stesso. Il vaglio è la parte più visibile della macchina ma la meno probabile come causa quando qualcosa va alla deriva.
Note di installazione e integrazione
Il CDS è un'aggiunta compatta a un piazzale esistente, ma alcuni aspetti del cantiere decidono se funzionerà senza intoppi. La pompa per torbide ha bisogno di un'alimentazione breve e costante da un pozzetto che non si svuoti mai, perciò il pozzetto dovrebbe essere dimensionato per compensare il circuito di lavaggio e posizionato vicino alla pompa. Il sollevamento verticale fino all'ingresso del ciclone determina la prevalenza della pompa, perciò tieni il ciclone non più in alto di quanto il servizio richieda ed evita lunghi percorsi orizzontali della torbida che aggiungono perdite di carico. L'acqua drenata dal vaglio ha bisogno di un percorso a gravità libero per tornare al pozzetto, e lo sfioro del ciclone necessita di una linea verso il bacino di decantazione che non si insabbi.
Meccanicamente il piano è un carico dinamico, perciò le sue strutture d'appoggio in acciaio o la fondazione devono essere in piano e abbastanza rigide da non flettere sotto gli eccitatori. Collega tra loro l'avvio e l'arresto della pompa e dell'azionamento del vaglio, così che il piano non venga mai alimentato senza vibrare, e prevedi un sezionamento sulla pompa per la manutenzione. Nulla di tutto ciò è insolito per un impianto di lavaggio, ma impostare correttamente il pozzetto, il sollevamento e le linee di ritorno in fase di progettazione evita i problemi di alimentazione pulsante e di vibrazione che altrimenti emergono nelle prime settimane di esercizio.
Come scegliere il CDS giusto
Parti dal tonnellaggio di sabbia secca che devi disidratare e dalla granulometria del tuo prodotto lavato. Scegli il modello la cui fascia di capacità comprende il tuo picco, poi conferma che la configurazione dei cicloni sia adatta al volume di torbida che la tua pompa fornirà. Un'alimentazione ad alto tonnellaggio e molto fine indirizza verso il CDS-2040 a doppio ciclone; un impianto fisso modesto è ben servito dal CDS-1225.
Porta dati reali: granulometria dell'alimentazione, specifica del prodotto obiettivo, solidi nella torbida e il sollevamento fino al ciclone. L'ufficio applicazioni Constmach li utilizza per confermare il modello, il numero di cicloni e il servizio della pompa, così che l'unità recuperi i fini che stai pagando per trattenere e spedisca sabbia abbastanza asciutta da caricare direttamente dal cumulo. Dimensionato correttamente, il CDS aumenta sia la resa sia la secchezza del prodotto su qualsiasi linea di sabbia lavata, e lo fa con un breve elenco di parti di usura che qualsiasi squadra d'impianto può gestire.
