Гидравлический классификатор

 

Изобретение относится к оборудованию для разделения и сгущения зернистых материалов и может быть использовано при классификации минерального сырья в горнодобывающей, химической, строительной и других отраслях промышленности. Гидравлический классификатор включает корпус с патрубками ввода исходной гидросмеси, вывода продукта классификации и осветленной пульпы, патрубок ввода исходной гидросмеси расположен тангенциально между верхним и нижним блоками усеченных конусов, расположенных концентрично, поверхности которых выполнены с перфорацией, причем отверстия снабжены эластичными манжетами, диаметры отверстий и зазоры между конусами верхнего блока выполнены больше по сравнению с отверстиями и зазором между конусами нижнего блока, верхний и нижний блоки установлены с возможностью противофазного возвратно-поступательного колебания посредством вибрационного устройства, выполненного в виде штоков, установленных один внутри другого с приводом от эксцентрикового вала со смещенными на 180° шейками. Изобретение позволяет повысить производительность гидроклассификатора и улучшить качество готового продукта. 5 ил.

Изобретение относится к оборудованию для разделения и сгущения зернистых материалов и может быть использовано при классификации минерального сырья в горнодобывающей, химической, строительной и других отраслях промышленности.

Известен гидравлический классификатор для разделения твердых частиц на фракции при перемещении их в потоке жидкости, включающий корпус, патрубки для подачи исходного материала и воды и приспособления для удаления продуктов разделения, причем в корпусе установлены неподвижные концентрично расположенные усеченные конуса (см. а.с. N 221595, БИ N 22, 1968).

Недостатком этого классификатора является высокая металлоемкость и сложность изготовления.

Известно устройство для классификации, включающее камеру, решето, подводящий и заборный патрубки, причем решето выполнено цилиндрическим с расположенными по спирали отверстиями, диаметр которых увеличивается по высоте решета, а заборный патрубок имеет возможность перемещаться в вертикальном направлении (см. а.с. N 619208, БИ N 30, 1978).

Недостатком этого устройства является низкое качество продукта классификации из-за засоренности крупной фракции материала мелкими частицами.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к настоящему изобретению является гидравлический классификатор, включающий корпус с патрубками ввода исходной гидросмеси, вывода продукта классификации и осветленной пульпы, верхний и нижний блоки усеченных конусов, концентрично расположенных (см. RU 2019296 C1, 15.09.94, B 03 B 5/62).

Недостатком этого технического решения является низкая производительность, обусловленная ограниченными скоростями осаждения частиц зернистого материала.

Задачей, на решение которой направлено настоящее изобретение, является повышение производительности и улучшение качества классифицируемого материала.

Для решения этой задачи в гидравлическом классификаторе, включающем корпус с патрубками ввода исходной гидросмеси, вывода продукта классификации и осветленной пульпы, верхний и нижний блоки усеченных конусов, расположенных концентрично, согласно изобретению патрубок ввода исходной гидросмеси расположен тангенциально, между верхним и нижним блоками конусов, поверхности которых выполнены с перфорацией, причем отверстия снабжены эластичными манжетами, диаметры отверстий и зазоры между конусами верхнего блока выполнены больше по сравнению с отверстиями и зазором между конусами нижнего блока, верхний и нижний блоки конусов установлены с возможностью противофазного возвратно-поступательного колебания посредством вибрационного устройства, выполненного в виде штоков, установленных один внутри другого с приводом от эксцентрикового вала со смещенными на 180^o шейками.

Наличие признака "патрубок исходной гидросмеси расположен тангенциально, между верхним и нижним блоками конусов" позволяет повысить производительность гидроклассификатора. Это достигается за счет того, что при входе в корпус поток гидросмеси образует вращающееся поле, в результате чего под действием центробежной силы и силы тяжести материала крупные частицы сосредотачиваются у стенок корпуса, скатываются по наклонным поверхностям нижнего блока конусов и аккумулируются в коническом днище корпуса с последующим выпуском через патрубок готового продукта. Мелкие частицы материала концентрируются в центральной части корпуса между верхним и нижним блоками конусов и выносятся вверх при взаимодействии колебательного движения этих блоков.

Наличие признака "поверхности верхнего и нижнего блоков конусов выполнены с перфорацией, причем отверстия снабжены эластичными манжетами, диаметры отверстий и зазоры между конусами верхнего блока выполнены больше по сравнению с отверстиями и зазором между конусами нижнего блока, верхний и нижний блоки конусов установлены с возможностью противофазного возвратно-поступательного колебания" позволяет повысить производительность по выводу осветленной пульпы с мелкими частицами материала и улучшить чистоту осаждаемых крупных частиц. Это достигается за счет того, что верхний и нижний блоки конусов при возвратно-поступательном колебательном движении в противофазе благодаря использованию перфорации своих конических концентрично расположенных поверхностей с эластичными манжетами выполняют функции насосов, перекачивающих гидросмесь различной крупности из одной зоны в другую. Так, при движении верхнего блока конусов вверх эластичные манжеты прижимаются к коническим поверхностям и закрывают отверстия, в результате чего создается эффект вакуума и мелкие частицы поднимаются вверх вслед за блоком конусов. И наоборот, во второй половине цикла колебаний, когда верхний блок конусов перемещается вниз, за счет давления на гидросмесь эластичные манжеты отходят от конических поверхностей и открывают отверстия, в результате чего мелкие частицы материала вместе с водой впрыскиваются вверх через отверстия и зазоры между конусами и поднимаются вверх для последующего слива через патрубок вывода осветленной пульпы. В это же время при движении нижнего блока конусов эластичные манжеты открывают отверстия в поверхностях и, поскольку диаметры отверстий меньше размеров крупных частиц, то вверх выпрыскивается только вода и мелкие частицы, случайно попавшие в эту зону. Во второй половине колебательного цикла, когда нижний блок конуса движется вверх, эластичные манжеты закрывают отверстия, а крупные частицы поступают в зазоры между конусными поверхностями и под действием силы своей тяжести скатываются вниз в зону патрубка вывода готового продукта. Таким образом, противофазное колебательное движение верхнего и нижнего блоков конусов способствует осаждению крупных частиц материала вниз и выносу мелких частиц вверх без необходимости ввода дополнительно напорной воды для образования восходящего потока осветленной пульпы.

Наличие признака "установлены с возможностью противофазного возвратно-поступательного колебания посредством вибрационного устройства, выполненного в виде штоков, установленных один внутри другого с приводом от эксцентрикового вала со смещенными на 180^o шейками" позволяет упростить конструкцию вибропривода и снизить энергоемкость процесса колебательного движения верхнего и нижнего блока конусов. Это достигается за счет того, что эксцентриковый вал выполнен с эксцентриковой шейкой для привода штока нижнего блока конусов и две эксцентриковые шейки со смещением на 180^o для привода штока верхнего блока конусов, опирается коренными подшипниками на корпус гидроклассификатора и приводится во вращение через муфту от электродвигателя, также установленного на верхней крышке корпуса. Такой привод прост по конструкции, а противофазные колебания верхнего и нижнего блоков конусов позволяет исключить действие динамических нагрузок и снизить энергозатраты.

На фиг. 1 представлен общий вид гидравлического классификатора; на фиг. 2 - сечение по А-А на фиг. 1; на фиг. 3 - вид Б на фиг. 1; на фиг. 4 - вид В на фиг. 1; на фиг. 5 - вид Г на фиг. 4.

Гидравлический классификатор состоит из корпуса 1 с тангенциальным патрубком 2 ввода исходной гидросмеси, патрубком 3 вывода крупной фракции продуктов классификации и патрубка 4 вывода осветленной пульпы. В нижней части корпуса имеется коническое днище 5 для аккумулирования готового продукта классификации. Во внутренней полости корпуса находятся верхний 6 и нижний 7 блоки концентрично расположенных усеченных конусов. Конусные поверхности соединены друг с другом ребрами 8 и выполнены с перфорацией в виде отверстий 9 с эластичными манжетами 10, причем диаметры отверстий и зазоры между конусами верхнего блока больше по сравнению с отверстиями и зазорами между конусами нижнего блока. Верхний и нижний блоки конусов приводятся в противофазное возвратно-поступательное движение с помощью штоков 11 и 12, связанных с шейками 13 и 14 эксцентрикового вала 15 от электродвигателя 16. Штоки установлены один внутри другого, а шейки эксцентрикового вала выполнены со смещением на 180^o.

Работа гидравлического классификатора осуществляется следующим образом.

При подаче гидросмеси по патрубку 2 пульпа поступает в корпус 1 по тангенциали в пространство между верхним 6 и нижним 7 блоками концентрично расположенных усеченных конусов. При включении электродвигателя 16 эксцентриковый вал 15 приходит во вращение, в результате чего нижний блок конусов 7 за счет штока 12 эксцентричной шейки 14 и верхний блок конусов 6 за счет штока 11 и эксцентричных шеек 13 приходят в противофазное возвратно-поступательное колебательное движение. Крупные частицы материала за счет центробежных сил и сил своей тяжести при колебательном движении хода вверх нижнего блока конусов 7 перемещаются вниз по конусным поверхностям, аккумулируются на коническом днище 5 и выпускаются в виде готового продукта через патрубок 3. При ходе нижнего блока конусов 7 вниз, манжеты 10 открывают отверстия 9 и мелкие частицы с водой впрыскиваются вверх в зону действия блока конусов 6. При ходе блока конусов 6 вверх за счет всасывающего эффекта мелкие частицы 4 поднимаются вверх, а при ходе вниз манжеты 10 открывают отверстия 9 и мелкие частицы вместе с водой впрыскиваются вверх и в виде осветленной пульпы удаляются из корпуса 1 по патрубку 4.

Такое исполнение гидроклассификатора позволяет повысить его производительность и улучшить качество готового продукта.

Формула изобретения

Гидравлический классификатор, включающий корпус с патрубками ввода исходной гидросмеси, вывода продукта классификации и осветленной пульпы, верхний и нижний блоки усеченных конусов, расположенных концентрично, отличающийся тем, что патрубок ввода исходной гидросмеси расположен тангенциально, между верхним и нижним блоками конусов, поверхности которых выполнены с перфорацией, причем отверстия снабжены эластичными манжетами, диаметры отверстий и зазоры между конусами верхнего блока выполнены больше по сравнению с отверстиями и зазором между конусами нижнего блока, верхний и нижний блоки конусов установлены с возможностью противофазного возвратно-поступательного колебания посредством вибрационного устройства, выполненного в виде штоков, установленных один внутри другого с приводом от эксцентрикового вала со смещенными на 180^o шейками.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4, Рисунок 5