устройство для гидравлической классификации

Формула изобретения

Устройство для гидравлической классификации, включающее наклонный в сторону разгрузки короб с днищем, расположенную в коробе просеивающую поверхность, трубопровод, гофрированный поддон, расположенный под просеивающей поверхностью с изменяющимся зазором в сторону разгрузки, загрузочное и разгрузочные приспособления, отличающееся тем, что загрузочное приспособление выполнено в виде суживающегося конуса с внутренними диаметрально расположенными количеством не менее четырех криволинейными направляющими, при этом выходное отверстие суживающегося конуса и отверстия просеивающей поверхности асимметричны, а соотношение площадей меньшего основания конуса и большего составляет 1/5 - 1/7.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к обогащению полезных ископаемых и предназначено для разделения зернистых материалов по крупности в жидкой среде, может найти применение в горнорудной, металлургической промышленности и сельском хозяйстве.

Известен гравитационный сепаратор (см. а.с. N 519216 МКИ B 03 B 5/00, B 07 B 7/01, 1976, Бюл. N 24), включающий питатель, разделительную воронку в виде однополюсного гиперболоида вращения и разгрузочные устройства.

Недостатком данного устройства является сложность конструкционного выполнения и невысокая производительность по конечному классифицируемому продукту, обусловленная различной интенсивностью продукта через отверстия разделительной поверхности по высоте конуса.

Известно устройство для гравитационной классификации (см. а.с. N 1632495 МКИ B 03 B 5/00, 5/10, B 07 B 1/00, 1991, Бюл. N 9), включающее наклонный в сторону разгрузки короб с днищем, расположенную в коробе просеивающую поверхность, загрузочное и разгрузочное приспособления, трубопровод и гофрированный поддон, расположенный под просеивающей поверхностью с изменяющимся зазором в сторону разгрузки.

Недостатком данного устройства является снижение пропускной способности отверстий просеивающей поверхности, особенно находящихся непосредственно в зоне загрузки приспособления, так как поступательное движение пульпы с равномерно рассредоточенной массой при среднераспределенном наличии крупных неклассифицированных частиц приводит к резкому снижению пропускной способности отверстий просеивающей поверхности и даже в отдельных случаях к временной их закупорке.

Технической задачей предлагаемого изобретения является повышение эффективности классификации путем равномерной загрузки отверстий просеивающей поверхности, решаемой за счет закупорки разделяемого материала и дополнительного вибрационно-встряхивающего воздействия на просеивающую поверхность.

Технический результат достигается тем, что устройство для гидравлической классификации включает наклонный в сторону разгрузки короб с днищем, расположенную в коробе просеивающую поверхность, трубопровод, гофрированный поддон, расположенный под просеивающей поверхностью с изменяющимся зазором в сторону загрузки, загрузочное и разгрузочное приспособления. Загрузочное приспособление выполнено в виде сужающегося конуса с внутренними диаметрально расположенными количеством не менее четырех криволинейными направляющими, при этом входное отверстие суживающегося конуса и отверстия просеивающей поверхности асимметричны, а соотношение площади меньшего основания конуса и большего составляет 1/5...1/7.

На фиг. 1 показано устройство для гидравлической классификации - продольный разрез, на фиг. 2 - вид А-А загрузочного приспособления.

Устройство содержит наклонный в сторону разгрузки короб 1 с днищем 2, расположенную в коробе 1 просеивающую поверхность 3 с отверстиями 4, трубопровод 5, подающий промывную воду на гофрированный поддон 6, расположенный под просеивающей поверхностью 3 с зазором к ней, загрузочное 7 и разгрузочные 8 и 9 приспособления, при этом загрузочное приспособление 7 выполнено в виде суживающегося конуса, на внутренней поверхности которого количеством не менее четырех расположены криволинейные направляющие 10, соединяющее входное большее 11 с выходным меньшим 12 отверстием.

Устройство работает следующим образом. Классифицируемый материал подается в загрузочное приспособление 7, где, начиная от входного отверстия 11, перемещается по криволинейным направляющим 10, закручиваясь к выходу из отверстия 12 загрузочного приспособления 7. В результате асимметричного подхода загрузочного потока жидкости с классифицируемым материалом к отверстиям 4 просеивающей поверхности 3, в каждом из них образуются вихревые шнуры, переходящие в вихревые воронки, интенсифицирующие процесс классификации путем увеличения пропускной способности сортируемого материала (см., например, Курганов А.М., Федоров Н.Ф. Гидравлические расчеты системы снабжения и водоотведения. Справочник. Под общей ред. А.М.Курганова. - 3-е изд., перераб. и доп. -Л.: Стройиздат. Ленинградское отделение. 1986. -440 с.).

Выход увеличенного (в результате образования вихревых микроворонок в отверстиях 4 просеивающей поверхности 3) подрешетного продукта осуществляется с помощью потока промывной воды, поступающей из трубопровода 5. Поток промывной воды с помощью гофрированного поддона 6, расположенного под просеивающей поверхностью 3 с зазором, уменьшается в сторону разгрузки и формирует по всей длине рабочего органа синусоидальные пульсации, которые, взаимодействуя с вихревыми воронками отверстий просеивающей поверхности, вибрационно воздействуют на нее, устраняя вероятность закупорки.

Загрузочное приспособление 7 в виде сужающегося конуса представляет собой усеченный конический корпус, на внутренней поверхности которого имеются количеством не менее четырех криволинейные направляющие 10, например, в виде выдавленных сферических сечений, направленных от выходного отверстия 11 к выходному отверстию 12 суживающегося конуса 7, а соотношение в коническом корпусе суживающегося конуса 7 между меньшим и большим отверстиями 11 и 12 находятся в интервале 1/5...1/7, что определяется при известных скоростях движущейся жидкости с классифицируемым материалом изменением плотности смеси жидкости с классифицируемым материалом вдоль усеченного суживающегося конуса 7, например, из выражения



где _м и _б - плотность смеси жидкости и классифицируемого материала на выходе из меньшего и входе в большее сечение усеченного конуса, кг/см³;

D и d - диаметры большего и меньшего отверстий усеченного конуса, м;

Re - критерий Рейнольдса



- скорость жидкости и классифицируемого материала перед входом в загрузочное приспособление (на входе в большее отверстие усеченного конуса), м;

- кинематическая вязкость смеси жидкости и классифицированного материала, м²/с;

K - коэффициент пропорциональности.

Данное соотношение между меньшим и большим отверстиями усеченного конуса создает оптимальное условие для эффективной закрутки потока смеси жидкости и классифицируемого материала с минимальными затратами на преодоление сил дополнительного сопротивления, обусловленного возникновением вращательного движения потока.

Оригинальность предлагаемого устройства заключается в том, что закрутка классифицируемого материала с жидкостью перед просеивающей поверхностью не требует дополнительных энергозатрат, связанных с обеспечением вращательного движения, обеспечивая при этом возникновение вихревых воронок в отверстиях классификатора. Кроме того, совместное воздействие микроворонок и импульса промывной воды, возникающее на гофрированном поддоне, исключает возможность засорения отверстий просеивающей поверхности более крупными частицами классифицируемого материала.