установка для разделения гидросмеси

Формула изобретения

1. УСТАНОВКА ДЛЯ РАЗДЕЛЕНИЯ ГИДРОСМЕСИ, содержащая загрузочный патрубок исходного продукта и разгрузочные патрубки продуктов разделения, трубопровод в виде винтовой спирали, ось которой расположена вертикально, а концевая часть выходного витка разделена перегородкой на каналы, соединенные с разгрузочными патрубками, отличающаяся тем, что перегородка выполнена вертикальной, продольной относительно движения гидросмеси, при этом нижняя часть перегородки выполнена с плавным изгибом к внутреннему контуру трубопровода.

2. Установка по п.1, отличающаяся тем, что для обеспечения возможности транспортирования гидросмеси она снабжена эжектором, пассивное сопло которого подключено к разгрузочному патрубку сгущенной гидросмеси, а активное сопло через насос к патрубку отвода осветленной жидкости, перегородка в концевой части выходного витка установлена так, чтобы отношение площадей нормальных сечений каналов с потоками сгущенной гидросмеси и осветленной жидкости равнялось отношению их расходов.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к устройствам для сгущения или осветления гидросмеси под действием центробежных сил в различных системах гидротранспорта и может быть использовано для разделения нерудных строительных материалов, каменного угля и породы, твердых остатков химического производства, при очистке промышленных сточных вод и в других областях народного хозяйства.

Наиболее близкой к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является установка для разделения гидросмеси, содержащая трубопровод в виде винтовой спирали с загрузочным патрубком исходной смеси и разгрузочными патрубками продуктов разделения, при этом поперечное сечение трубопровода имеет форму параллелограмма.

Ось винтовой спирали расположена вертикально. Вследствие этого поток гидросмеси, двигаясь по виткам трубопровода, постоянно расслаивается преимущественно под действием центральных сил. Концевая часть выходного витка спирали разделена перегородкой с образованием верхней и нижней камер, которые соединены с разгрузочными патрубками. Такое расположение перегородки препятствует осветлению гидросмеси под действием центробежных сил и, следовательно, приводит к снижению осветления.

Кроме того, в установке не предусмотрено регулирование показателей разделения в зависимости от вида исходной гидросмеси и эксплуатационных характеристик, что снижает ее технологические возможности. Эта установка решает только проблему разделения гидросмеси и не содержит средств для ее транспортирования, что снижает функциональные возможности установки.

Целью изобретения является повышение степени осветления, а также расширение технологических и функциональных возможностей установки.

Цель достигается тем, что в установке для разделения гидросмеси перегородка может быть установлена с возможностью поперечного перемещения.

Нижняя часть перегородок может быть выполнена с плавным изгибом к внутреннему контуру трубопровода. Гидросмесь, двигаясь с определенной скоростью в трубопроводе в виде винтовой спирали с вертикальной осью, подвержена действию двух сил: центробежных и гравитационных, причем действие центробежных сил диктует вертикальное расположение перегородки, а действие гравитационных сил горизонтальное расположение разделительной перегородки. Для того, чтобы учесть влияние этих двух сил и повысить степень разделения гидросмеси, предлагается выполнить нижнюю часть вертикальной перегородки с плавным изгибом к внутреннему контуру трубопровода.

Кроме того, установка снабжена эжектором, пассивное сопло которого подключено к разгрузочному патрубку сгущенной гидросмеси, а активное сопло через насос к патрубку отвода осветленной жидкости.

Вертикальная перегородка, расположенная в концевой части выходного витка трубопровода продольно относительно движения потока, разделяет расслоившийся поток на два, исключая тем самым их перемешивание в процессе дальнейшего движения и подсасывания при разгрузке. Это способствует повышению степени осветления.

Выполнение перегородки с возможностью поперечного перемещения позволяет менять площади нормальных сечений выходных каналов и поддерживать тем самым необходимую степень осветления при нестабильном содержании твердой фракции в исходной гидросмеси. В результате технологические возможности установки расширяются.

Выполнение нижней части перегородки с плавным изгибом в сторону внутреннего контура трубопровода позволяет отделять часть осажденных твердых частиц из осветленного потока и увеличивает количество твердых частиц с большим удельным весом в концевой части выходного канала сгущенной гидросмеси, что повышает степень осветления потока.

Эжектор, пассивное сопло которого подключено к разгрузочному патрубку сгущенной гидросмеси, а активное сопло через насос к патрубку отвода осветленной жидкости, придает установке новую функцию транспортирование гидросмеси путем ее эжектирования. Активной средой при этом служит осветленная жидкость, полученная для этой цели из исходной гидросмеси.

Расходы пассивного и активного потоков эжектора пропорциональны площадям нормальных сечений каналов для отвода сгущенной и осветленной частей потока гидросмеси. При изменении режимов работы системы транспортирования коэффициент эжекции (отношение объемных расходов пассивного и активного потоков) может изменяться, тогда соответственно пропорционально должно изменяться и соотношение площадей (расходов), что становится возможным благодаря подвижной перегородке.

Таким образом, подвижная перегородка обеспечивает работоспособность установки при изменяющихся режимах транспортирования гидросмеси.

На фиг. 1 изображена предлагаемая установка для разделения гидросмеси. вид сверху; на фиг. 2 сечение А-А на фиг. 1; на фиг. 3 схема эжектирования гидросмеси.

Установка для разделения гидросмеси содержит трубопровод 1 в виде винтовой спирали, ось которой расположена вертикально, с загрузочным патрубком 2 исходной смеси и разгрузочными парубками 3 и 4 продуктов разделения. Число витков винтового трубопровода 1 подбирается с таким расчетом, чтобы на выходе происходило требуемое в зависимости от условий эксплуатации расслоение потока. Поперечное сечение трубопровода 1 может иметь любую форму, но в оптимальном варианте исполнения это прямоугольное сечение 5. Концевая часть выходного винта 6 трубопровода 1 разделена вертикальной перегородкой 7, расположенной продольно относительно движения потока. Перегородка 7 выполнена с заострением 8 со стороны движения потока для уменьшения сопротивления движению. Перегородка 7 делит концевую часть выходного витка 6 трубопровода 1 на два канала 9 и 10. Последние соединены соответственно с разгрузочными патрубками 3 и 4 продуктов разделения. Перегородка 7 может быть выполнена в нижней части с плавным изгибом 11 к внутреннему контуру трубопровода 1. Перегородка 7 в предпочтительном варианте исполнения имеет поперечное перемещение для изменения площадей нормальных сечений каналов 9 и 10. Для осуществления такого перемещения в концевой части выходного витка 6 трубопровода 1 выполняются направляющие пазы (не показаны), в которых посредством крепежных элементов устанавливается перегородка 7.

Для транспортирования сгущенной гидросмеси установка содержит эжектор 12, пассивное сопло 13 которого соединено с разгрузочным патрубком 3 сгущенной гидросмеси, а активное сопло 14 через насос 15 с патрубком 4 осветленной жидкости. Таким образом, эжектирование сгущенной гидросмеси осуществляется осветленной жидкостью, полученной в этой же установке.

Установка для разделения гидросмеси работает следующим образом.

Гидросмесь тангенциально поступает в трубопровод 1 по загрузочному патрубку 2. Поток гидросмеси, двигаясь по виткам трубопровода 1, под действием центробежных сил постепенно расслаивается на сгущенную и осветленную части потока. Сечение 5 трубопровода 1 в форме прямоугольника исключает перемешивание потока за счет его винтового движения и способствует лучшему расслоению потока. Расслоившаяся гидросмесь попадает в выходной виток 6 трубопровода 1 и в концевой его части рассекается заостренной перегородкой 7 на два потока во внешнем канале 9 и внутреннем канале 10. Осветленная жидкость выводится через патрубок 4, сгущенная гидросмесь через патрубок 3.

Перемещением перегородки 7 можно менять площади нормальных сечений каналов 9 и 10 и достигать тем самым регулирования показателей разделения в зависимости от потребностей.

В случае использования установки для транспортирования гидросмеси, сгущенная гидросмесь из патрубка 3 отсасывается через пассивное сопло 13 эжектором 12. Активной средой при этом служит осветленная жидкость, поступающая из патрубка 4 в активное сопло 14 через насос 15. В этом случае перемещением перегородки 7 можно менять расходы активного и пассивного потоков, которые пропорциональны площадям нормальных сечений соответствующих каналов 9 и 10. Таким образом, подвижная перегородка обеспечивает работоспособность установки при изменяющихся условиях транспортирования.

Таким образом, предлагаемая установка по сравнению с прототипом обеспечивает более высокую степень осветления гидросмеси, имеет более широкое технологические и функциональные возможности.