CS226823B1 - Zařízení pro přesouvání dvoukomorového magnetického separátoru z jedné pracovní polohy do druhé - Google Patents

Description

Vynález se týká zařízení pro přesouvání dvoukomorového magnetického separátoru z jedné pracovní polohy do druhé, kde k přesouvání dochází působením výslednice tlakových sil pracovních tekutin, určené rozdílem tlaků v první a v druhé separační komoře podle čs. A.O. č. 226 822.

U zařízení podle A.O. č. 226 822 je separační komora opatřena vnějěí pohyblivou trubkou, připevněnou na jednom konci k čelu separátoru a vnitřní pohyblivou trubkou, připevněnou na jednom konci k nepropustnému čelu separační komory tak, že mezi těmito trubkami je vymezen prostor pro odvod rmutu a přívod propírací tekutiny. Průměr vnější pohyblivé trubky je menší než průměr pláště eeparačníoh komor. Prostor mezi pevným válcem a vnější pohyblivou trubkou je utěsněn.

Zařízení podle výše uvedené A.O. č. 226 822 však neřeší problém stabilizace separačních komor v pracovních polohách, která je u známých provedení magnetických eeparátorů realizována mechanickým zařízením, např. stabilizací koncové polohy hydraulického válce nebo pastorku s ozubeným hřebenem a podobně·

Uvedený nedostatek řeší zařízení pro přesouvání dvoukomorového magnetického separátoru podle vynálezu, jehož podstata spočívá v tom, že dvoukomorový vysokogradientní magnetický sepárátor je opatřen ventilovou soustavou, sestávající ze dvou ventilů pro axiální vstup

226 823

226 823 vyplachovací vody, a dvou ventilů pro axiální výstup vyplachovací vody, dále ze dvou ventilů pro radiální výstup vyčištěného rmutu, dvou ventilů pro radiální vstup vyplachovócí vody a dvou ventilů pro radiální výstup vyplachovací vody a dvou regulačních ventilů ve výstupní větvi vyčištěného rmutu. Separační komora může být kromě toho opatřena potrubím pro výstup oplachu se dvěma ventily.

Ventilová soustava je ovládána tak, že v první separační komoře nacházející se zpočátku mimo prostor dutiny solenoidu a přesouvané dovnitř tohoto prostoru, působí po celou dobu přesouvání a následující pracovní periodu zachycování zmagnetovatelných částic ze zpracovaného rmutu tlak tekutiny vyšší, než je tlak tekutiny v druhé separační komoře, nacházející se zpočátku v prostoru dutiny solenoidu a z tohoto prostoru vysouvané.

Ventilová soustava podle vynálezu umožňuje automatickou stabilizaci separačních komor v první a druhé pracovní poloze, čímž se plně nahrazuje přídavné mechanické zařízení. Stabilizace separačních komor v pracovních polohách se uskutečňuje pouze ovládáním plnicích a vypouštěcích ventilů, které jsou vždy nedílnou součástí separátoru.

Na obrázku je znázorněn příklad uspořádání separátoru podle vynálezu.

Zařízení sestává ze dvou separačních komor la. lb tvořených vnitřními děrovanými přepážkami 2a, 2b, vnějšími děrovanými přepážkami 3a. 3b. nepropustnými čely 4a. 4b a 5a. 5b a matricemi 6a, 6b. Mezi separačními komorami la, lb je vymezen prostor 7_, jehož účelem je oddálit vypíranou komoru la od solenoidu 8 tak, aby mohly být zachycené nečistoty uvolněny. Separátor je dále opatřen dvěma axiálními hrdly 9a. 9b a nejméně dvěma radiálními hrdly 16a.' 16b a ventilovou soustavou sestávající ze dvou ventilů 23a. 23b pro axiální vstup rmutu, ze dvou ventilů 22a, 22b pro axiální vstup vyplachovací vody a dvou ventilů 21a. 21b pro axiální výstup vyplachovací vody, dále ze dvou ventilů 25a. 25b pro radiální výstup vyčištěného rmutu, dvou ventilů 27a. 27b pro radiální vstup vyplachovací vody, dvou ventilů 24a. 24b pro radiální výstup vyplachovací vody a dvou regulačních ventilů 28a. 28b ve výstupní větvi vyčištěného rmutu. Separační komory la, lb mohou být kromě toho opatřeny potrubím pro výstup oplachu se dvěma ventily 26a. 26b.

V poloze znázorněné na obrázku, kterou lze definovat jako první (levou) koncovou polohu separátoru, je první (levá) separační komora la mimo prostor solenoidu 8, takže na matrici 6a této komory působí jen slabé rozptylové pole solenoidu 8 a matrice 6a může být regenerována vypíráním čistou vodou. Voda je do matrice 6a zaváděna bu3 v protiproudém toku vzhledem k průtoku rmutu při separaci, nebo v souproudém toku. Vypírání matrice 6a v separační komoře la začíná např. protiproudým tokem vody, při němž voda proudí přes ventil 27a do potrubí 20a a radiálním hrdlem 16a do prostoru mezi pohyblivými trubkami 13a a 14a. odtud radiálně mezi čelem 4a separační komory la a čelem separátoru 12a. poté prostorem mezi vnějším pláštěm 11 a vnější děrovanou přepážkou 3a. dále otvory přepážky 3a do matrice 6a, z níž vymývá zachycené zmagnetovatelné částice, pak vnitřní děrovanou přepážkou 2a, nepohyblivou středovou trubkou 10a. axiálním hrdlem 9a do potrubí 19a a přes ventil 21a do nádrže pro výplach (na obrázku není znázorněna). Ostatní ventily 22a. 23a. 24a. 25a. 26a na první (levé) straně separátoru jsou přitom uzavřeny.

226 823

Při opačném, souproudém toku vypíráni vstupuje voda ventilem 22a do potrubí 19a. axiálním hrdlem 9a do nepohyblivé středové trubky 10a. vnitřní děrovanou přepážkou 2a do matrice 6a, z níž opět vymývá zachycené zmagnetovatelné částice, pak otvory vnější děrované přepážky 3a do prostoru mezi vnějším pláštěm separátoru 11 a touto přepážkou, odtud radiálně mezi čelem 4a separační komory la a čelem separátoru 12a. prostorem mezi pohyblivými trubkami 13a a 14a přes radiální hrdlo 16a do potrubí 20a a ventilem 24a opět do nádrže pro výplach. Ostatní ventily 21a. 23a. 25a. 26a. 27a na první (levé) straně separátoru jsou přitom uzavřeny. Vypírání protiproudým a souproudým tokem se může vzájemně střídat nebo pro vypírání může být použito jen protiproudého nebo jen souproudého toku vypírací vody. Po skončení vypírání matrice 6a v separační komoře la můžě nastat prodleva (všechny ventily 21a. 22a. 23a. 24a. 25a. 26a. 2Ta na první (levé) straně separátoru jsou uzavřeny), jejíž trvání závisí na délce periody zachycování zmagnetovatelných částic ze zpracovávaného rmu• tu, protékajícího druhou (pravou) separační komorou lb, jež se nalézá v silném magnetickém poli v pracovním prostoru uvnitř dutiny solenoidu 8. Po skončení periody zachycování zmag netovatelných částic ze zpracovávaného rmutu se uskuteční přesouvání separačních komor vhodnou manipulací s ventilovou soustavou pro přívod a odvod pracovních tekutin.

Přesouvání zleva doprava nastane tím, že se otevře ventil 27á. kterým začne proudit tlaková voda do potrubí 20a. radiálním hrdlem 16a do prostoru pevného válce 15a (všechny ostatní ventily 21a. 22a. 23a. 24a. 25a. 26a na první (levé) straně separátoru jsou přitom uzavřeny)· Tím se vyvodí síla, jejíž velikost je určena součinem tlaku vody a plochy kruhu, jehož průměr se rovná vnějšímu průměru trubky 13a. Na druhé (pravé) straně separátoru jsou před přesouváním všechny ventily 21b. 22b. 23b. 24b. 25b. 26b. 27b uzavřeny. Při začátku přesouvání se otevře ventil 21b (synchronně s přívodem tlakové vody ventilem 27a); tím se voda obsažená v prostoru pevného válce l?b donutí k tomu, aby protékala prostorem mezi pohyblivými trubkami 13b a 14b. prostorem mezi čelem 4b separační komory lb a čelem separátoru 12b do mezery mezi vnějším pláštěm 11 a vnější děrovanou přepážkou 3b, otvory této přepážky 3b do matrice 6b, vnitřní děrovanou přepážkou 2b do středového prostoru a nepohyblivou středovou trubkou 10b. axiálním hrdlem 9b, potrubím 19b přes ventil 21b do nádrže pro výplach (není na obrázku znázorněna). Tak jak se separační komora lb postupně při přesouvání dostává mimo prostor dutiny solenoidu 8, v němž působí silné magnetické pole, vypírá voda protékající uvedeným způsobem z prostoru pevného válce 15b. přes matrici 6b .< zmagnetovatelné částice zachycené v této matrici 6b a vynáší je postupně ven do nádrže pro výplach, čímž, se doba přesouvání separačních komor aktivně využívá a není již neproduktivní dobou. Proti směru přesouvání bude přitom působit síla, jejíž velikost je určena součinem tlaku vyplachovací vody v prostoru komory lb a plochy kruhu, jehož průměr se rovná vnějšímu průměru trubky 13b. V důsledku toho, že vnější průměry trubek 13a. 13b jsou shodné a tlak vyplachovací vody v prostoru komory lb je číselně roven součtu tlakových ztrát při volném výtoku vody obsažené v prostoru pevného válce 15b do nádrže pro výplach a je tedy podstatně nižší než tlak tlakové vody v prostoru komory la, bude působit jejich výslednice v požadovaném směru přesouvání separačních komor.

226 823

V poloze naznačené na obrázku ae druhá (pravá) separační komora lb nalézá v silném magnetickém poli vytvořeném v pracovním prostoru uvnitř solenoidu 8, takže matrice 6b může být použita k zachycování zmagnetovatelných části ze zpracovávaného rmutu. Rmut Je do separační komory vždy zaváděn tak, aby protékal matricí v radiálním odstředivém směru· Při přesouvání do polohy naznačené na obrázku, t.j. při pohybu zprava doleva, je na druhé (pravá) straně separátoru otevřen ventil 27b. jímž proudí tlakové voda do potrubí 20b. radiálním hrdlem 16b do prostoru pevného válce 15b (všechny ostatní ventily 21b, 22b. 23b. 24b. 25b. 26b jsou přitom uzavřeny, ďeětě před ukončením přesouvání se otevře ventil 23b pro přívod zpracovávaného rmutu a ventil 27b se uzavře tak, aby v každém okamžiku přesouvání a po celou následující pracovní periodu zachycování zmagnetovatelných částic ze zpracovávaného rmutu působil v druhé (pravé) komoře lb tlak tekutiny vyšší, než je tlak tekutiny v první (levé) separační komoře la. jejíž matrice 6a je současně regenerována vymýváním vodeu. Tím se dokončí přesouváni separačních komor do první (levé) koncové polohy separátoru, naznačené na obrázku a prostor druhé (pravé) separační komory se začne plnit rmutem. Po ukončení přesouvání separačních komor se otevře ventil 24b. jímž bude vytékat voda z prostoru separační komory lb do nádrže pro výplach (na obrázku není znázorněna). Ostatní ventily 21b. 22b. 25b. 26b. 27b na druhé (pravé) straně separátoru, stejně jako všechny ventily na první (levé) straně separátoru jsou v periodě vytěsňování vody rmutem uzavřeny.

Po vytěsnění vody rmutem se ventil 24b uzavře a synchronně ee otevře ventil 25b; tím se rmut bez zmagnetovatelných částic, které se zachycují v silném magnetickém poli na matrici 6b, začne převádět do nádrže pro vyčištěnou suspenzi (na obrázku není znázorněna). Ostatní ventily 21b. 22b. 26b, 27b na této straně separátoru jsou stále uzavřeny, zatímco na opačné první (levé) straně separátoru může být zahájena regenerace matrice 6a vymýváním vodou, tak jak bylo uvedeno dříve.

Vzhledem k tomu, že směry přesouvání separačních komor a jejich stabilizace v libovolné koncové pracovní poloze jsou určeny výlučně výslednicí sil, jež jsou definovány součinem ploch kruhů o vnějěím průměru rovném shodným průměrům trubek 13a. 13b a tlaků pracovních tekutin v prostorách obou separačních komor la, lb, je nutné zajistit aby v první (levé) koncové poloze separátoru, která je znázorněna na obrázku, byl tlak pracovní tekutiny v druhé (pravé) separační komoře lb vyěěí než tlak pracovní ternutiny v první (levé) separační komoře la. Tlak pracovních tekutin v obou koncových polohách separátoru je číselně roven součtu tlakových ztrát při volném výtoku pracovních tekutin do příslušných nádrží. Protože objem a tudíž i průtočná rychlost vyplachovací vody je obecně větěí než objem β průtočná rychlost zpracovávaného rmutu je nutné tlakovou ztrátu při výtoku rmutu zvýšit tak, aby stabilizace v libovolné koncové pracovní poloze byla zaručena. Lze to provést zařazením ručních regulačních ventilů 28a. 28b do výstupních větví zpracovávaného rmutu a jejich trvalým nastavením tak, aby tlaková ztráta při výtoku rmutu a tudíž i tlak rmutu při pracovní periodě zachycování zmagnetovatelných částic byly bezpečně větší než tlaková ztráta při výtoku vypírací vody a tudíž i tlak vypírací vody při souběžně probíhající pracovní periodě regenerace matrice v protilehlé separační komoře vypíráním vedou.

226 823

Jakmile separaění komorou lb (v poloze znázorněné na obrázku) proteče zvolený objem zpracovávané suspenze a matrice 6b se zanese zachycenými zmagnetovatelnými částicemi tak, že proces separace by dále probíhal se sníženou účinností, uzavře se přívod zpracovávané suspenze ventilem 23b a synchronně se otevře ventil 22b pro přívod oplachové vody tak, aby v druhé (pravé) separační komoře lb působil stále tlak tekutiny vyšší, než je tlak tekutiny v první (levé) separační komoře la. Tím začne oplachové voda přiváděná ventilem 22b, potrubím 19b. axiálním hrdlem 9b a trubkou 10b do separační komory postupně vytěsňovat zpracovanou suspenzi, která však po určitou vhodně stanovenou dobu stále odchází otevřeným ventilem 25b do nádrže pro vyčištěnou suspenzi (na obrázku není znázorněna). Po uplynutí této doby by došlo k proniknutí oplachové vody do nádrže pro vyčištěnou suspenzi; tomu se zamezí uzavřením ventilu 25b a synchronním otevřením ventilu 26b pro odvod oplachu.

Po uplynutí další vhodně vymezené doby jse ventil 22b a 26b uzavřou, čímž je pracovní perioda oplachu skončena. V tomto okamžiku jsou všechny uzavírací ventily na obou stranách separátoru uzavřeny; je to tak zvané nulové (výchozí) nastavení ventilové soustavy těsně před zahájením přesouvání separačních komor z jedné pracovní polohy do druhé, jak již bylo popsáno dříve.

Je zřejmé, že druhá část pracovního cyklu je obdobná první části s tím rozdílem, že obě separační komory si svou funkci vymění, což se dosáhne vhodným ovládáním opačných, souměrně přidružených ventilů (vzájemně odlišených ve výše uvedeném příkladu funkce indexy k)·

Claims (2)

1. Zařízení pro přesouvání dvoukomorového magnetického separátoru z jedné pracovní polohy do druhé podle A.O. 226 822 vyznačené tím, že separační komory (la, lb) jsou opatřeny ventilovou soustavou sestávající ze dvou ventilů (23a, 23b) pro axiální vstup řinutu, ze dvou ventilů (22a, 22b) pro axiální vstup vyplachovací vody a dvou ventilů (21a, 21b) pro axiální výstup vyplachovací vody, dále ze dvou ventilů (25a, 25b) pro radiální výstup vyčištěného rmutu, dvou ventilů (27a, 27b) pro radiální vstup vyplachovací vody, dvou ventilů (24a, 24b) pro radiální výstup vyplachovací vody a dvou regulačních ventilů (28a, 28b) ve výstupní větvi vyčištěného rmutu.

2. Zařízení podle bodu 1 vyznačené tím, že separační komora (la, lb) je opatřena potrubím pro výstup oplachu se dvěma ventily (26a, 26b).