Разделительная камера гидротранспортного устройства

 

Назначение: в качестве разделительной камеры гидротранспортного устройства. Сущность изобретения: разделительная камера гидротранспортного устройства включает цилиндрическую емкость 1 с эластичным диафрагменным разделителем 2, выполненным в виде цилиндра по форме и размерам емкости и закрепленным в ней на опорных элементах 5. Концевые участки разделителя выполнены армированными по длине 0,47 - 0,62 внутреннего диаметра емкости. Опорные элементы 5 емкости снабжены трехлопастными ограничителями поперечных перемещений разделителя 6, а в торцах емкости размещены конусные перфорированные ограничители 7 продольных перемещений разделителя. Подводящие 10 и отводящие 11 трубопроводы транспортируемой пульпы и приводной среды подсоединены в емкости по разные стороны разделителя через управляемые клапаны, при этом трубопроводы подвода 8 и отвода 9 приводной среды подсоединены к емкости с помощью патрубков, размещенных в зоне армированных участков разделителя, имеющих криволинейную торцевую поверхность, снабженных вблизи торцов перфорацией и выступающих торцевой частью во внутреннюю полость емкости. 2 з.п. ф-лы, 4 ил.

Изобретение относится к области гидротранспорта, в частности конструкции разделительной камеры гидротранспорного устройства.

Известна разделительная камера гидротранспортного устройства, включающая цилиндрическую емкость, три опорных элемента, установленных внутри емкости вдоль нее, полый диафрагменный разделитель емкости на ее напорную и приводную полости, закрепленный своими концами в торцах емкости с охватом им опорных элементов и расположением своей продольной оси соосно продольной оси емкости, трубопроводы подвода и отвода транспортируемой пульпы, сообщенные через запорные управляемые органы с напорной полостью емкости, и трубопроводы подвода и отвода приводной среды, сообщенные через управляемые клапаны с приводной полостью емкости (1).

Недостатком известной разделительной камеры является низкая прочность и малая циклическая долговечность диафрагменного разделителя, а также неэффективность его срабатывания в такте заполнения емкости пульпой.

Цель изобретения повышение прочности и надежности работы разделительной камеры гидротранспортного устройства.

Эта цель достигается тем, что в известной разделительной камере гидротранспортного устройства, содержащей цилиндрическую емкость, три опорных элемента, установленных внутри емкости вдоль нее, полый диафрагменный разделитель емкости на ее напорную и приводную полости, закрепленный своими концами в торцах емкости с охватом им опорных элементов и расположением своей продольной оси соосно продольной оси емкости, трубопроводы подвода и отвода транспортируемой пульпы, сообщенные через запорные управляемые органы с напорной полостью емкости и трубопроводы подвода и отвода приводной среды, сообщенные через управляемые клапаны с приводной полостью емкости, диафрагменный разделитель выполнен цилиндрическим по форме, а его концевые участки на длине, равной 0,47 0,62 внутреннего диаметра емкости, выполнены армированными.

Отличается разделительная камера и тем, что опорные элементы в зонах армированных концевых участков диафрагменного разделителя соединены между собой трехлопастными ограничителями поперечных перемещений диафрагменного разделителя, каждый из которых выполнен со сходящимися к оси емкости лопастями, а каждый из торцов емкости выполнен с полым, перфорированным конусным ограничителем продольных перемещений диафрагменного разделителя, обращенным своим открытым основанием к торцу емкости соосно ее продольной оси. Кроме того, трубопроводы подвода и отвода приводной среды сообщены с приводной полостью емкости посредством патрубков, размещенных в зонах армированных концевых участков диафрагменного разделителя с расположением их концов внутри приводной полости емкости, при этом каждый из упомянутых патрубков выполнен с криволинейной поверхностью на его торце, обращенном к диафрагменному разделителю и перфорированной боковой поверхностью на участке, расположенном внутри приводной полости емкости.

Сущность изобретения поясняется чертежом, где на фиг. 1 представлена разделительная камера, продольный разрез; на фиг. 2 вид с торца емкости в рабочем положении диафрагменного разделителя; на фиг. 3 фрагмент емкости с диафрагменным разделителем и соединительным патрубком трубопровода приводной среды; на фиг. 4 цилиндрическая емкость, поперечный разрез.

Разделительная камера гидротранспортного устройства включает цилиндрическую емкость 1 с эластичным диафрагменным разделителям 2, разделяющим внутренний объем емкости 1 на напорную 3 и приводную 4 полости. Эластичный диафрагменный разделитель 2 выполнен цилиндрическим по форме и размерам емкости 1 и закреплен своими концами в торцах емкости. Концевые участки цилиндрического разделителя 2 выполнены армированными (стекловолокном или другим прочным материалом) по длине, равной 0,47 0,62 внутреннего диаметра емкости 1. Разделитель 2 опирается на три жестких опорных элемента 5, расположенных вдоль образующих цилиндрической емкости 1. По концам опорных элементов 5 в зоне армирования разделителя закреплены трехлопастные ограничители 6 поперечных перемещений разделителя, а в торцах емкости 1 размещены конусные перфорированные ограничители 7 продольных перемещений разделителя.

С емкостью 1 связаны трубопровод 8 подвода и трубопровод 9 отвода приводной среды, а также трубопровод 10 подвода и трубопровод 11 отвода транспортируемой пульпы. Все трубопроводы снабжены арматурой, клапанами 12, 13 и запорными органами 14, 15. Трубопроводы 8, 9 подсоединены к емкости 1 посредством патрубком 16, установленных в стенках емкости 1 так, что их торцы выступают во внутреннюю приводную полость 4. При этом торцы патрубков 16 выполнены с криволинейной поверхностью и перфорацией 17 вблизи торцов.

Работает разделительная камера следующим образом. В исходном состоянии напорная полость 3 полностью заполнена транспортируемой пульпой, при этом клапан 13 и запорный орган 14 трубопровода 10 подвода пульпы и трубопровода 9 отвода приводной среды открыты, а клапан 12 и запорный орган 15 трубопровода 11 отвода пульпы и трубопровода 8 подвода приводной среды закрыты. Разделитель 2 занимает положение, указанное на фиг. 1 и 4 (поз. 2).

Нагнетание пульпы в напорный трубопровод 11 начинается с подачи приводной среды по трубопроводу 8 в приводную камеру 4. При этом клапан 12 и запорный орган 15 открыты, а клапан 13 и запорный орган 14 закрыты. В конце такта нагнетания разделитель занимает положение, указанное на фиг. 4 и фиг. 1 (поз. 18), при этом приводная камера 4 полностью заполнена приводной средой. На фиг. 2 показано положение, занимаемое в этом случае армированными концами разделителя (при снятом конусе 7). Далее клапан и запорные органы занимают исходное положение: клапан 13 и запорный орган 14 открыты, а клапан 12 и запорный орган 15 закрыты. В этом состоянии транспортируемая среда заполняет напорную камеру 3, а приводная среда удаляется из приводной камеры 4. После того, как напорная камера 3 полностью заполнится пульпой, процесс повторяется в вышеуказанной последовательности.

Выполнение эластичного диафрагменного разделителя в виде цилиндрической камеры с наружным диаметром, составляющим 0,96 0,98 внутреннего диаметра емкости, позволяет обеспечить равенство периметров поперечных сечений разделителя в недеформированном состоянии в положениях начала и конца такта вытеснения пульпы из напорной камеры и тем самым свести к минимуму соответствующие циклические деформации и нормальные напряжения, действующие в разделителе, повысив его циклическую прочность и долговечность.

Армирование концевых участков диафрагменного разделителя по длине 0,47 - 0,62 внутреннего диаметра цилиндрической емкости позволяет повысить местную жесткость, циклическую прочность и долговечность трех куполообразных оболочек, формирующихся из материала диафрагменного разделителя в концевых частях разделительной камеры в конце такта нагнетания. Для этого армированные куполообразные оболочки имеют жесткую опорную линию по фланцу цилиндрической емкости и упругую опору по остальному периметру. Упругой опорой является сам материал эластичного диафрагменного разделителя на протяженном участке между армированными концами.

В случае транспортирования крупнокусковой пульпы и, соответственно, отсутствия перфорированных конусов в качестве ограничителей продольных перемещений разделителя, увеличение объема приводной камеры происходит в основном за счет податливости упругой опоры куполообразных оболочек, а не вследствие деформации материала разделителя в районе куполообразных оболочек, поскольку он армирован более жестко.

Поскольку упругая опора достаточно протяженна, то деформации в материале диафрагменного разделителя вследствие увеличения объема приводной камеры незначительны. Все это позволяет повысить общую надежность работы диафрагменного разделителя.

В случае транспортирования мелкодисперсной пульпы разделительная камера может содержать перфорированные конусы в качестве ограничителей продольных перемещений диафрагменных разделителей. При этом армированные участки разделителей в конце такта нагнетания ложатся на отверстия в конусах. Армирование в данном случае повышает местную прочность разделителей в районе отверстий конусов при действии давления приводной среды.

Выполнение патрубков подвода и отвода приводной среды с криволинейной торцевой поверхностью и перфорацией вблизи торца позволяет предотвратить эффект "присасывания" диафрагменного разделителя к торцу патрубка в режиме отвода приводной среды из камеры, что предотвращает "запирание" камеры в такте заполнения ее пульпой и повышает эффективность функционирования. Расположение патрубков в зонах армированных участков диафрагменного разделителя повышает местную прочность разделителя в конце такта заполнения напорной камеры пульпой, когда материал разделителя ложится на торцы патрубков и испытывает воздействие давления пульпы.

Снабжение опорных элементов емкости трехлопастными ограничителями поперечных перемещений диафрагменного разделителя, расположенными на границах армированных и неармированных участков разделителя, позволяет предотвратить перекосы разделителя в конце такта вытеснения пульпы и сформировать в торцевых частях разделительной камеры куполообразные оболочки одинаковой формы и, следовательно, равнонапряженные и равнопрочные. Это обеспечивает прочность и надежность работы диафрагменного разделителя в местах его крепления в торцевых частях разделительной камеры.

Формула изобретения

1. Разделительная камера гидротранспортного устройства, содержащая цилиндрическую емкость, три опорных элемента, установленных внутри емкости вдоль нее, полый диафрагменный разделитель емкости на ее напорную и приводную полости, закрепленный своими концами в торцах емкости с охватом им опорных элементов и расположением своей продольной оси соосно продольной оси емкости, трубопроводы подвода и отвода транспортируемой пульпы, сообщенные через запорные управляемые органы с напорной полостью емкости, и трубопроводы подвода и отвода приводной среды, сообщенные через управляемые клапаны с приводной полостью емкости, отличающаяся тем, что диафрагменный разделитель выполнен цилиндрическим по форме, а его концевые участки на длине, равной 0,47-0,62 внутреннего диаметра емкости, выполнены армированными.

2. Камера по п.1, отличающаяся тем, что опорные элементы в зонах армированных концевых участков диафрагменного разделителя соединены между собой трехлопастными ограничителями поперечных перемещений диафрагменного разделителя, каждый из которых выполнен со сходящимися к оси емкости лопастями, а каждый из торцов емкости выполнен с полым, перфорированным конусным ограничителем продольных перемещений диафрагменного разделителя, обращенным своим открытым основанием к торцу емкости соосно ее продольной оси.

3. Камера по пп.1 и 2, отличающаяся тем, что трубопроводы подвода и отвода приводной среды сообщены с приводной полостью емкости посредством патрубков, размещенных в зонах армированных концевых участков диафрагменного разделителя с расположением их концов внутри приводной полости емкости, при этом каждый из упомянутых патрубков выполнен с криволинейной поверхностью на его торце, обращенном к диафрагменному разделителю, и перфорированной боковой поверхностью, на участке, расположенном внутри приводной полости емкости.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4