PL213404B1 - Urządzenie do wibracyjnego odwadniania zawiesin - Google Patents

Description

Opis wynalazku

Przedmiotem wynalazku jest urządzenie do wibracyjnego odwadniania zawiesin, stosowane w zakładach przemysłowych, gdzie proces technologiczny wymaga wydzielania części stałych z hydromieszaniny, zwłaszcza w górnictwie, w zakładach przeróbki węgla kamiennego.

Znana jest z opisu wzoru użytkowego nr Ru 43 622 pt. „Urządzenie klasyfikująco-odwadniające” konstrukcja zbudowana z ramy wsporczej, na której przy pomocy układu sprężyn i lin jest zamocowany zespół skrzyniowy połączony z górną rynną nadawczą i dolną rynną wysypową, a także jest umieszczony silnik elektryczny wraz z zespołem wibracyjno-bezwładnościowym. W skrzyni urządzenia jest zabudowane sito szczelinowe, płaskie, w kształcie trapezu, przy czym sito od góry, od części nadawczej ma profil łukowy, a w części środkowej i wysypowej, profil płaski. Sito szczelinowe jest odchylone w dół od osi napędu wibracyjno - bezwładnościowego o 45°, a pod sitem jest zabudowana rynna obciekowa, którą jest odprowadzana woda oddzielana od hydromieszaniny. Odzyskany materiał zsuwa się rynną wysypową na zewnątrz urządzenia.

Znane rozwiązanie ma niedogodność polegającą na braku możliwości dodatkowego odwodnienia masy materiałowej oddzielonej z hydromieszaniny, która na skutek wibracji szybko i bezwładnie jest spychana i wypada z zespołu skrzyniowego urządzenia niedokładnie odciśnięta i wilgotna. Wadą jest również łatwe zapychanie sit urządzenia.

Znane jest również z polskiego opisu patentowego nr 190 472 pt. „Sposób i urządzenie do rozdzielania mieszaniny ziarn minerałów w ośrodku wodnym”, rozwiązanie konstrukcyjne urządzenia, które ma postać zbiornika z górną częścią w kształcie koryta roboczego z dnem sitowym oraz dolną częścią pełniącą rolę skrzyni wodnej. Wokół zbiornika, pomiędzy częścią górną sitową, a dolną obciekową jest zabudowany element sprężysty, który pozwala na pulsowanie i wibracje koryta roboczego, co pomaga w nieco lepszym odwodnieniu mieszaniny.

W znanym rozwiązaniu niedogodnością jest konstrukcja zbiornika, charakteryzująca się niewielką odległością pomiędzy częścią roboczą zbiornika z sitem, a skrzynią obciekową i stosunkowo niewielką powierzchnią odwadniania co powoduje niedokładność i małą wydajność odwodnienia mieszaniny ziarn minerałów.

Celem wynalazku jest uniknięcie tych niedogodności i opracowanie konstrukcji, która zapewni skuteczną i wydajną operację odwodnienia hydromieszaniny, przy zachowaniu zwartej budowy i niewielkich gabarytach urządzenia.

Cel ten uzyskano konstruując urządzenie do wibracyjnego odwadniania zawiesin, posiadające cylindryczny korpus z rurowym rdzeniem, wewnątrz którego jest umieszczony zespół sterujący okresowym opróżnieniem urządzenia z osadu. Urządzenie ma przestrzenny układ sit, mających możliwość poruszania się wzdłuż linii pionowej, w zasadzie równoległej do kierunku przemieszczania się nadawy hydromieszaniny. Urządzenie ma od dołu, umocowany rozłącznie, pojemnik osadu, wsparty na dwóch synchronizujących się wibratorach.

Każde z sit ma budowę w formie graniastosłupa, którego podstawa dolna i górna posiadają otwory, jedna ze ścian, stykająca się z wewnętrzną powierzchnią korpusu, ma postać pobocznicy walca z otworem, natomiast dwie ściany leżące naprzeciw siebie są wykonane z płaskiego sita szczelinowego.

Korpus cylindryczny urządzenia ma na zewnątrz umocowany kolektor wodny, stanowiący główny wylot wody z urządzenia, przy czym kolektor jest jednocześnie umieszczony na górnych powierzchniach sprężystych wsporników, na których jest zamontowany pojemnik osadu.

Zespół sterujący okresowym opróżnieniem z osadu jest korzystnie zbudowany z cylindra hydraulicznego, do którego drąga jest umocowane cięgło, a na nim zawieszone przegubowo uchylne zamknięcie. Cylinder jest połączony przewodami hydraulicznymi z zasilaczem regulowanym układem sterującym.

Korzystnie zespół sit urządzenia jest od góry osłonięty dzieloną, uszczelnioną pokrywą, przykręconą do korpusu. Pokrywa ma cylindryczne otwory przelewowe do usuwania nadmiaru nadawy hydromieszaniny. W tej odmianie wynalazku rurowy rdzeń ma otwory: wlotowy i wylotowy, połączone z komorą odwodnienia urządzenia.

W innej odmianie wykonania wynalazku, urządzenie ma pokrywę zakrywającą otwory zewnętrzne w górnych sitach, a jednocześnie ma nad nimi zabudowaną misę wlewową nadawy.

Rozwiązanie według wynalazku jest przedstawione w przykładzie wykonania na rysunku, którego Fig. 1 ukazuje przekrój podłużny wzdłuż osi cylindrycznego korpusu, Fig. 2 - półwidok z góry i półPL 213 404 B1 przekrój urządzenia, a Fig. 3 przekrój podłużny uproszczonej odmiany urządzenia i Fig. 4 jej półwidok z góry i półprzekrój.

Urządzenie do wibracyjnego odwadniania zawiesin jest zbudowane z cylindrycznego korpusu 1, wewnątrz którego, pośrodku jest umieszczony rurowy rdzeń 2, osadzony na dnie 3, które ma otwór przelotowy do usuwania osadu powstałego z zawiesiny. Dno 3 łączy konstrukcję rdzenia 2 przy podstawie z dolną częścią korpusu 1. Wewnątrz lub na zewnątrz rdzenia 2 jest umieszczony cylinder hydrauliczny 5, który poprzez cięgło 18 steruje zamknięciem 17 wylotu z dolnej części pojemnika osadu 14. W pierwszej odmianie wynalazku cylinder 5 jest osadzony w osłonie 4 i przytwierdzony śrubami do pokrywy 6, która jest umocowana do tarczy sprzęgającej ze sobą rdzeń 2 i osłonę 4. Od dołu rdzeń 2 i osłona 4 są szczelnie zamknięte pierścieniem usytuowanym na wysokości górnej powierzchni dna 3. W części rdzenia 2 są wycięte otwory: wlotowy 7 i wylotowy 8, umożliwiające przepuszczanie nadawy zawiesiny przez komorę odwodnienia 24.

Urządzenie według wynalazku ma zespół sit 9, które są przymocowane do wewnętrznej powierzchni cylindrycznego korpusu 1, a jednocześnie do rdzenia 2 i dna 3, złączami śrubowymi 10 z uszczelnieniami 11.

Sita 9 mają postać graniastosłupa o trapezowym przekroju w płaszczyźnie poziomej. Dla optymalnego odprowadzania wody i osadu, powierzchnia sit 9 jest usytuowana prostopadle do podstawy korpusu 1, przy czym sita 9 są rozmieszczone równomiernie wewnątrz korpusu, wyznaczając identyczne przestrzenie 25 przeznaczone dla nadawy. Podstawy sit 9 oraz ścianka stykająca się z powierzchnią wewnętrzną cylindrycznego korpusu 1, są zakończone otworami, a otwory niżej położonych sit 9 stykają się z otworami wyciętymi w korpusie 1.

Na zewnątrz korpusu 1, naprzeciw tych otworów, jest umocowany kolektor wodny 12, wyprowadzający odfiltrowaną wodę na zewnątrz urządzenia. Do kolektora 12 przytwierdzone są górne podstawy sprężystych wsporników 13, na których opiera się pojemnik osadu 14, z otworem wylotowym 15. Do dna pojemnika 14, który jest połączony z korpusem 1 za pomocą złączy śrubowych, są przymocowane dwa wibratory 16. Otwór dna jest osłonięty zamknięciem 17, zawieszonym przegubowo na cięgle 18, połączonym z drągiem cylindra 5.

Cylinder 5, ustalający położenie cięgła 18 i zamknięcia 17, jest uruchamiany poprzez przewody hydrauliczne 19 z zasilacza 20, sterowanego elektrycznym układem 21.

W pierwszej odmianie wynalazku zespół sit 9 jest zasłonięty przed nadawą przez nałożenie dzielonej pokrywy 22 z uszczelką. Pokrywa 22 jest przymocowana do korpusu 1 i posiada cylindryczne otwory przelewowe 23, odprowadzające nadmiar nadawy.

W odmianie uproszczonej, urządzenie według wynalazku nie posiada osłony 4 i nie ma otworów 7, 8 w rurowym rdzeniu 2, a otwór zewnętrzny w górnych sitach 9 jest zakryty pokrywą 22 z uszczelką. Jednocześnie nad zespołem sit 9 jest zabudowana misa wlewowa 26 nadawy, przez co nadawa jest kierowana bezpośrednio w wolną przestrzeń 25 pomiędzy sitami 9.

Urządzenie według wynalazku w chwili uruchomienia ma zamknięty wylot osadu. Po napełnieniu urządzenia nadawą hydromieszaniny i wprawieniu w ruch wibratorów, następuje ich synchronizacja i całe urządzenie zaczyna drgać z pionową, liniową trajektorią ruchu.

Podana do przestrzeni między sitami nadawa wchodzi z nimi w kontakt oraz z otaczającą je przestrzenią. Siły bezwładności powstające w wyniku przebiegających w nadawie wibracji, powodują dociskanie hydromieszaniny do szczelin sit. Rezultatem tego jest wypływanie wody poprzez szczeliny, do wnętrza sit, a następnie kanałami na zewnątrz urządzenia. Powoduje to zagęszczanie nadawy w obszarze szczelin sit. Na skutek zmiany kierunku drgań wibratorów urządzenia, następuje efekt zwiększenia powierzchni odwadniania, bo w nadawie następuje wtórny wzrost ciśnienia. Niezrównoważone działanie sił bezwładności na części stałe hydromieszaniny, wywołuje pionowy ruch osadu, w kierunku pojemnika osadu, zakończonego otworem wylotowym. Równocześnie gromadzony w tym obszarze osad jest uciskany przez znajdujący się nad nim słup nadawy, co powoduje dalsze odwadnianie osadu i wyciśnięcie z niego wody. Po osiągnięciu określonej warstwy osadu, następuje włączenie przez zespół sterujący zasilacza, który uruchamia cylinder hydrauliczny, przemieszczający zamknięcie wylotu osadu. Wielkość przemieszczenia kontrolowana jest w taki sposób, że zapewnia ciągły wypływ osadu z urządzenia. Zatrzymanie urządzenia powoduje ustawienie zamknięcia wylotu osadu na określonym stopniu otwarcia, zależnym od poziomu osadu w pojemniku.

Urządzenie do wibracyjnego odwadniania zawiesin według wynalazku cechuje duża powierzchnia odwadniania przy niewielkich gabarytach urządzenia i jego zwartej budowie, co daje możliwość szerokiego zastosowania, nie tylko w zakładach przeróbki węgla kamiennego, ale także w przed4

PL 213 404 B1 siębiorstwach, w których stosowany jest proces rozdrabniania i suszenia drobnoziarnistego materiału, używanego do dalszej eksploatacji na przykład w budownictwie i w przemyśle chemicznym.

Claims (6)

1. Urządzenie do wibracyjnego odwadniania zawiesin zbudowane ze zbiornika, w którym znajdują się sita szczelinowe, a zbiornik posiada wlot nadawy z wodną zawiesiną i wylot wody i osadu, przy czym urządzenie jest poddawane wraz nadawą wibracjom, znamienne tym, że ma cylindryczny korpus (1) z rurowym rdzeniem (2), wewnątrz którego jest umieszczony zespół sterujący okresowym opróżnianiem urządzenia z osadu, oraz ma przestrzenny układ sit (9) mających możliwość poruszania się wzdłuż linii pionowej, w zasadzie równoległej do kierunku przemieszczania się nadawy hydromieszaniny, przy czym urządzenie ma od dołu, umocowany rozłącznie, pojemnik osadu (14), wsparty na co najmniej dwóch synchronizowanych wibratorach (16).

2. Urządzenie według zastrz. 1, znamienne tym, że każde z sit (9) ma budowę w formie graniastosłupa, którego podstawa dolna i górna posiadają otwory, jedna ze ścian, stykająca się z wewnętrzną powierzchnią korpusu (1) ma postać pobocznicy walca z otworem, natomiast dwie ściany leżące naprzeciw siebie są wykonane z płaskiego elementu szczelinowego.

3. Urządzenie według zastrz. 1, znamienne tym, że jego cylindryczny korpus (1) ma na zewnątrz umocowany kolektor wodny (12), stanowiący główny wylot wody z urządzenia, przy czym kolektor (12) jest jednocześnie umieszczony na górnych powierzchniach sprężystych wsporników (13), na których jest zamontowany pojemnik osadu (14).

4. Urządzenie według zastrz 1, znamienne tym, że jego zespół sterujący okresowym opróżnianiem z osadu jest korzystnie zbudowany z cylindra hydraulicznego (5), do którego drąga jest umocowane cięgło (18), a na nim zawieszone przegubowo uchylne zamknięcie (17), przy czym cylinder (5) jest połączony przewodami hydraulicznymi (19) z zasilaczem (20), regulowanym elektrycznym układem sterującym (21).

5. Urządzenie według zastrz. 1, znamienne tym, że korzystnie zespół sit (9) jest od góry osłonięty dzieloną, uszczelnioną pokrywą (22), przykręconą do korpusu (1), która to pokrywa (22) ma cylindryczne otwory przelewowe (23) do usuwania nadmiaru nadawy hydromieszaniny, przy czym rurowy rdzeń (2) ma otwory: wlotowy (7) i wylotowy (8), połączone z komorą odwodnienia (24) urządzenia.

6. Urządzenie według zastrz. 1, znamienne tym, że korzystnie ma uszczelnioną pokrywę (22), zakrywającą otwory zewnętrzne w górnych sitach (9), a jednocześnie ma nad nimi zabudowaną misę wlewową (26) nadawy.