PL55844B1 - - Google Patents

Description

Pierwszenstwo: 07.XII.1962 dla zastrz. 1—12 28.X.1963 dla zastrz. 13—15 Francja Opublikowano: 10.IX.l968 55844 KI. 1 a, 13 MKP B 03 b S/OO UKD Twórca wynalazku: inz. Elie Condolios Wlasciciel patentu: Societe Grenobloise d'Etudes et d'Applications Hy- drauliaues (SOGREAH), Grenoble (Francja) Urzadzenie do sortowania stalych materialów ziarnistych i Przedmiotem wynalazku jest urzadzenie sortu¬ jace densymetrycznie lub granulometrycznie stale produkty granulowane a zawierajace kolumne, która tworzy przewód dla przeplywu w kierunku z dolu do; góry plynu sortujacego, do której sa wprowadzane produkty wyjsciowe i z której wy¬ chodza u dolu czastki ciezkie lub duze objetoscio¬ wo, a u góry — czastki lekkie lub drobne.Urzadzenie sortujace wedlug wynalazku odzna¬ cza sie przede wszystkim tym, ze kolumna sklada sie z dolnej czesci stozkowej o duzej zbieznosci oraz z górnej czesci pionowej walcowej, przy czym w miejscu laczenia sie tych dwóch czesci jest doprowadzanie materialów wyjsciowych.Zbieznosc dolnej czesci stozkowej jest taka, ze dla zadanego natezenia przeplywu plynu sortuja¬ cego czastki ciezkie lub duze objetosciowo, które sa doprowadzane do stozkowej dolnej czesci ko¬ lumny, w wiekszej czesci zeslizguja sie w dól przy stykaniu sie z dolnym fragmentem sciany stozkowej dolnej czesci kolumny.Czesc ta w taki sposób zweza sie w kierunku ku dolowi, ze dla zadanego natezenia przeplywu plynu sortujacego powoduje ona tworzenie sie wi¬ rujacej wydmpr stacjonarnej, która umozl wia cza- skom lekkim lub drobnym przedostawania sie dzie¬ ki predkosc unoszenia do górnej walcowej czesci kolumny, która ma przekrój poprzeczny znacznie wiekszy niz sredni przekrój poprzeczny dolnej stozkowej czesci kolumny tak, ze dla zalozonego 10 15 20 wydatku sortowania górna walcowa czesc ko¬ lumny stanowi odstojnik, w którym czastki iek- kie lub drobne, jakie tam sie dostaly zostaja po¬ rywane do góry wraz z plynem sortujacym, pod¬ czas gdy czastki ciezkie lub duze objetosciowo, jakie dostaly sie do; górnej walcowej czesci ko¬ lumny, wskutek predkosci spadania przedostaja sie w dól, aby wrócic z powrotem do dolnej stoz¬ kowej czesci kolumny.Zgodnie z wynalazkiem w tej samej kolumnie sortujacej, skladajacej sie z dwóch odcinków lub czesci, przez które przeplywa w kierunku ku gó¬ rze plyn sortujacy, wykorzystuje sie dwa rodzaje sortowania, a mianowicie: sortowanie przez wy¬ korzystanie predkosci unoszenia, odbywajace sie w pierwszej dolnej stozkowej czesci kolumny, za¬ opatrzonej w elementy regulacyjne uniemozliwia¬ jace czastkom drobnym lub o malej gestosci prze¬ chodzenia ku dolowi kolumny oraz sortowanie przez wykorzystanie predkosci swobodnego spada¬ nia zachodzacej w drugiej walcowej czesci ko¬ lumny, umieszczonej nad jej czescia stozkowa, przy czym to sortowanie uniemozliwia czastkom duzym objetosciowo lub o duzej gestosci przecho¬ dzenia ku górze.Jak to juz bylo podane wyzej dolna stozkowa czesc kolumny ma u dolu zwezony przekrój po¬ przeczny. Przekrój ten zostal w taki sposób do¬ brany, ze predkosc z jaka przeplywa przez niego plyn sortujacy odpowiada predkosci unoszenia 5584455844 10 czastek najwiekszych lub najbardziej gestych, ja¬ kie trzeba zabrac ku górze, podczas gdy walcowa czesc kolumny ma taki przekrój poprzeczny, ze plyn sortujacy przeplywa przez nia z predkoscia bliska predkosci swobodnego spadania tych sa- 5 mych czastek, biorac pod uwage skoncentrowa¬ nie intensywnosci dzialania. Zas lanie kolumny przeznaczonymi do sortowania materialami moze odbywac sie badz niedaleko miejsca polaczenia walcowej i stozkowej czesci kolumny badz tez najkorzystniej w miejscu tego polaczenia, przy czym materialy przesortowane, jak to juz bylo podane wyzej, sa odprowadzane u góry i u *dolu tej kolumny.Juz od chwili wprowadzenia przeznaczonych do sortowania materialów do srodkowej czesci ko- 15 lumny sortujacej, w poblizu miejsca lub w miejs¬ cu polaczenia wzajemnego obydwóch czesci ko¬ lumny odbywa sie pierwsze zgrubne sortowanie.Najwieksza czesc czastek drobnych lub o malej gestosci, z którymi sa tymczasem jeszcze unoszo- 20 ne czastki duze lub o duzej gestosci wskutek nie¬ doskonalosci pierwszego sortowania, jest unoszo¬ na przez ruch ku górze plynu sortujacego w wal¬ cowej czesci kolumny. Przekrój poprzeczny wal¬ cowej czesci kolumny zostal z góry w taki sposób 25 dobrany przy uwzglednieniu natezenia przeplywu wprowadzanego u dolu plynu sortujacego i dodat¬ kowego natezenia przeplywu plynu wprowadza¬ nego ewentualnie wraz z przeznaczonymi do sor¬ towania materialami, ze predkosc przeplywu przez 30 ten przekrój jest wieksza od predkosci spadania czastek drobnych lub o malej gestosci, ale mniej¬ sza od predkosci swobodnego spadania czastek du¬ zych lub o duzej gestosci, azeby w ten sposób czastki drobne lub o malej gestosci wyplywaly do 35 góry walcowej czesci kolumny wraz z plynem, który sluzy do ich unoszenia, natomiast czastki duze lub o duzej gestosci n'e moga osiagnac po¬ ziomu walcowej czesci kolumny i spadaja z po¬ wrotem na dól, aby znów znalezc sie w obszarze 40 polaczenia dwóch czesci kolumny i zeslizgnac sie po dolnej sciance stozkowej czesci kolumny.Inna czesc czastek duzych lub o duzej gestosci, zawarta w materialach wprowadzanych w pobli¬ zu miejsca polaczenia dwóch czesci kolumny, spa- 45 da na górna czesc sciany stozkowej kolumny, po¬ ciagajac tymczasem za soba czastki drobne lub o malej gestosci. Wskutek sily ciazenia czastki te zeslizguja sie w kierunku przeciwnym do kie¬ runku przeplywu plynu sortujacego, ku dolowi 50 stozkoweij czesci kolumny, laczac sie z czastkami duzymi lub o duzej gestosci, pochodzacymi jak wspomniano wyzej z walcowej czesci kolumny.Ta stozkowa czesc kolumny ma kat zbieznosci wynoszacy od 40 do 60°, wiekszy od kata natural- 55 nego zsypu materialów wyjsciowych w cieczy po¬ zostajacej w stanie spoczynku.Gdy przeznaczone do sortowania materialy do¬ chodza do dolu stozkowej czesci kolumny to tra¬ fiaja one do strefy najwiekszej predkosci prze- 60 plywu plynu sortujacego, wywolanej zwezeniem przekroju poprzecznego. Poniewaz predkosc w tym miejscu odpowiada predkosci unoszenia czastek najwiekszych i najbardziej gestych, wiec ich zeslizgiwanie zostaje zahamowane, a to powoduje 65 natychmiastowe tworzenie sie ponad zwezeniem, stacjonarnej wydmy stale poruszanej plynem do sortowania.Poruszanie to powoduje przemywanie czastek duzych lub* o duzej gestosci. W istocie podczas szybkiego wirowania wydmy, czastki o malej ge¬ stosci lub czastki drobne, które zostaly tu zatrzy¬ mane, zostaja przepedzone do góry z chwila wy¬ dostania sie na powierzchnie wydmy, podczas gdy czastki o duzej gestosci lub czastki duze spadaja do martwego obszaru wydmy i w ten sposób wra¬ caja do niej. v Gdy objetosc wydmy staje sie zbyt duza, jej j, ciezar powoduje zeslizgiwanie sie wglab stozko- j wej czesci kolumny, a zatem umozliwia pewnei \ liczbie czastek duzych- lub o duzej gestosci prze¬ dostanie sie do strefy o mniejszym przekroju po¬ przecznym, stad nastepnie zostaja one odprowa¬ dzone na zewnatrz kolumny za pomoca urzadze¬ nia przeznaczonego do tego celu. W ten sposób odbywa sie samoczynna samoregulacja odprowa¬ dzania czastek najbardziej gestych lub duzych.Jakosc sortowania przeprowadzonego w urza¬ dzeniu wedlug wynalazku zalezy w znacznej mie¬ rze od wystarczajacego zachowywania wlasciwego stosunku pomiedzy przekrojami poprzecznymi stoz¬ kowej i walcowej czesci kolumny w porównaniu do natezenia przeplywu plynu sortujacego, do wydajnosci cial stalych i do wymaganego miejsca oddzielania. Najlepsza sprawnosc jest uzyskiwa¬ na, gdy predkosc unoszenia w dolnej stozkowej czesci kolumny i predkosci w jej czesci walcowej odpowiadaja temu samemu miejscu oddzielania.Urzadzenie wedlug wynalazku natomiast odzna¬ cza sie tym, ze mozna w nim przeprowadzac bar¬ dzo dobre oddzielanie, bliskie optymalnego nawet wówczas, gdy wymienione wyzej przekroje w sto¬ sunku do natezenia przeplywu cieczy i do wydaj¬ nosci cial stalych, nie spelniaja dokladnie poda¬ nych wyzej warunków, ale tylko warunek, aby górny przekrój poprzeczny byl raczej nieco wiek¬ szy niz przekrój, który bedzie odpowiadal miejscu oddzielania w przekroju dolnym. A zatem prze¬ plyw w tym miejscu bedzie wolniejszy i czastki posrednie co do wielkosci i gestosci nie beda mo¬ gly bezposrednio wychodzic góra. Koncentracja przestrzenna w walcowej czesci kolumny wów¬ czas wzrasta, a to powoduje zwiekszanie predkos¬ ci plynu w tej czesci kolumny, a pr^ez to dosto¬ sowanie sie do predkosci unoszenia w czesci stoz¬ kowej.Zasadniczo wedlug wynalazku mozna by uzyt¬ kowac bardzo rózne plyny sortujace, ciecze lub gazy. W niektórych procesach sortowania densy- metrycznego mozna by nawet stosowac geste cie¬ cze lub tworzace geste srodowiska zawiesiny, któ¬ re umozliwiaja sortowanie materialów o granula¬ cji w szerszych granicach.Wedlug wynalazku stezenie, to znaczy stosunek ilosci cial stalych w materiale wejsciowym do natezenia przeplywu plynu sortujacego, moze byc znaczne i osiagnac wielkosc 300 GA dla piasku w wodzie, a nawet ta wielkosc moze byc prze¬ kraczana w pewnych przypadkach.Z drugiej strony nalezaloby zaznaczyc, ze gdy55844 6 przy sortowaniach materialów za pomoca plynu w kolumnie -zamknietej chce sie uzyskac dobre wyniki, to trzeba utrzymywac w dosc waskich granicach stosunek grubosci strumienia plynu do sredrnty przeznaczonych do sortowania ziaren. 5 Natomiast-przy zastosowaniu wynalazku do prze¬ znaczonych do sortowania ziarn o zadanej sred¬ nicy, grubosc strumieni* plynu w czesci stozko¬ wej jest stala w pewnych granicach. Jezeli za pomoca tego urzadzenia chce sie zwiekszyc wy- 10 datek przeznaczonego do sortowania materialu, i;o wskazane jest zwiekszyc srednice rur, ponie¬ waz nie mozna zwiekszyc ich dlugosci.W celu uzyskania urzadzen zajmujacych malo miejsca wskazane jest stosowanie ksztaltów w po- lg staci bryl obrotowych, majacych pierscieniowe przekroje przeplywowe. W takim przypadku czesc dolna urzadzen'a tworza dwa stozki, a czesc gór¬ na — dwa walce. W ten sposób uzyskuje sie urzadzenie sortujace walcowo stozkowe. 20 Dwa stozki dolnej czesci urzadzenia moga byc równolegle co stanowi zalete z punktu widzenia prostoty konstrukcji i zapewnia jednoczesnie od¬ powiednia zbieznosc w kierunku do dolu dla pierscieniowego przelotu sortujacego. Ale te dwa 25 stozki moga równiez miec niejednakowe katy wierzcholkowe. Ponadto do utworzonej pomiedzy dwoma stozkami przestrzeni pierscieniowej moz¬ na wstawic pelne sektory, a to w celu uzyskania przewodów dla plynu sortujacego.Urzadzenia wedlug wynalazku zostaly zastoso¬ wane w przemysle z przeznaczeniem do pracy w warunkach, w których stan granulometryczny i gestosc przeznaczonych do sortowania materia¬ lów moga zmieniac sie w czasie sortowania. 35 W celu zapewnienia szybkiego przystosowania urzadzen sortujacych odpowiednio do zachodza¬ cych zmian, wedlug wynalazku zostaly zastosowa¬ ne nieskomplikowane elementy do nastawiania wielkosci przekroju poprzecznego stozkowej czes- 40 ci kolumny, na przyklad za pomoca pionowego przemieszczania stozka wewnetrznego, który two¬ rzy wewnetrzna sciane stozkowej czesci kolum¬ ny.Tego rodzaju stozkowo-walcowe urzadzenie sor- 45 tujace mozna zrealizowac w trzech najkorzyst¬ niejszych ukladach, a mianowice w postaci: urza¬ dzenia sortujacego, pracujacego w sposób kla¬ syczny przy cisnieniu atmosferycznym, przy czym w tym przypadku odwadnianie oddzielonych ma- 50 terialów odbywa sie za pomoca ukladów zajmu¬ jacych dosyc duzo miejsca, na przyklad za pomo¬ ca sit, dajac produkt nie dosc dobrze wysuszony, oraz urzadzenia sortujacego, pracujacego pod cis¬ nieniem, z oddzielnym doprowadzaniem cieczy 55 sortujacej i przeznaczonych do sortowania ma¬ terialów. Dzieki temu, ze urzadzenie sortujace znajduje sie pod cisnieniem, uklad tego rodzaju umozliwia uzyskanie najlepszego rozlozenia wy¬ datku w tym urzadzeniu oraz przeprowadzania 60 bardzo dobrego odwadniania przesortowanych ma¬ terialów za pomoca cyklonów o malych wymia¬ rach i duzej niezawodnosci dzialania.Równiez jak urzadzenia sortujace, pracujace pod cisnieniem, przy wspólnym doprowadzaniu ss cieczy sortujacej i przeznaczonych do sortowania materialów.W tego rodzaju ukladzie, który rózni sie od po¬ przedniego tylko sposobem doprowadzania wody i przeznaczonych do sortowania materialów, plyn sortujacy i przeznaczone do sortowania materialy dostarczane sa do urzadzenia przez ten sam prze¬ wód, który zasila cyklon, oddzielajacy przezna¬ czone do traktowania materialy od c eczy sortu¬ jacej. Materialy przesortowane* wychodza u dolu cyklona i sa wprowadzone do srodkowej czesci 4irzadzenia, podczas gdy plyn sortujacy wyply¬ wa u góry cyklona i jest wprowadzany do urza¬ dzenia u dolu kolumny sortujacej.Taki uklad jest korzystny, poniewaz z jednej strony tak jak i uklad poprzedni zapewnia dobre odwadnianie za pomoca cyklonów o malych wy¬ miarach i o; duzej niezawodnosci dzialania, a z drugiej strony zapewnia transportowanie plynu sortujacego i przeznaczonych do sortowania ma¬ terialów w kierunku urzadzen"a w jednym i tym samym przewodzie, za pomoca jednej tylko pompy.Gdy plynem sortujacym jest gaz, na przyklad powietrze, to plyn ten moze byc powodem pew¬ nych trudnosci spowodowanych w szczególnosci znacznym wzrostem, ciezaru objetosciowego prze¬ znaczonych do sortowania materialów w stosunku do plynu sortujacego.Stosunek ten dla materialów w wodzie jest za¬ tem maly, na przyklad dla krzemionki (ciezar rzeczywisty 2,65) wynosi t^lko 1,65, podczas gdy dla materialów w powietrzu przewyzsza on 1000 dla tejze krzemionki.Ten duzy ciezar objetosciowy sortowanego w powietrzu materialu wymaga bardzo duzego zwiek¬ szenia w pierwszym rzedzie predkosci przeplywu w urzadzeniu sortujacym.Przeprowadzone doswiadczenia wykazaly, - ze to zwiekszenie predkosci powietrza sortujacego pro¬ wadzi do zlego jego rozprowadzania w kolumnie sortujacej.W celu usuniecia tej wady przeprowadzono mo¬ dyfikacje urzadzenia sortujacego dodajac w gór¬ nej walcowej czesci kolumny sortujacej podwójny stozek w celu dobrego srodkowania przeplywu powietrza w tym urzadzeniu.W celu unikniecia odrywania- sie w pewnych miejscach strug powietrza od scian oraz w celu lepszego rozlozenia strumienia powietrza w wal¬ cowej czesci kolumny sortujacej, nadano odpo¬ wiedni zarys przewodom, a w szczególnosci pro¬ wadzacym do miejsca polaczenia stozkowej czesci kolumny z jej czescia walcowa.W drugim miejscu ten duzy ciezar objetoscio¬ wy w powietrzu przeznaczonych do sortowania materialów sprawia, ze warstwa ziarn opuszcza¬ jacych sie w dól po scianie stozkowej czesci urza¬ dzenia znajduje sie poza strumieniem powietrza i opuszcza sie w dól zbyt szybko, bez dopuszcza¬ nia powietrza do swego wnetrza tak, ze zawarte w tej warstwie lekkie ziarna nie moga wydosta¬ wac sie z niej.W celu zmniejszenia predkosci zeslizgiwania sie ziarn po wewnetrznej scianie zewnetrznego stoi-7 ka, zmodyfikowano zatem urzadzenie sortujace z jednej strony przez zmniejszenie pochylenia wspomnianego stozka, a z drugiej strony przez umieszczenie na tej scianie uskoków, przy czym ten ostatni uklad powoduje poza tym tworzenie sie stref zawirowan umozliwiajacych lekkim ziar¬ nom wydostawanie sie na zewnatrz.Uskoki umieszczone na scianie wewnetrznej stoz¬ ka wewnetrznego umozliwiaja skierowanie stru¬ mienia powietrza na przeciwlegla sciane, po któ¬ rej zsuwaja s.e w dól ziarna; ma to na celu zwiekszenie zawirowan.Przedmiot wynalazku, pokazany jest w kilku wybranych dla przykladu postaciach wykonania, z powolaniem sie na rysunek, na którym fig. 1 przedstawia rzut z przodu kolumny sortujacej, wykonany w polowie w przekroju pionowym, a w polowie w widoku, fig. 2 — schemat instalacji sortujacej zawierajacej kolumne sortujaca przed¬ stawiona na fig. 1, fig. 3 i 4 sa analogicznymi schematami jak schemat przedstawiony na fig. 2, ale przedstawiaja dwie odmiany instalacji sortu¬ jacej wedlug wynalazku, fig. 5 jest. analogicznym rzutem jak rzut przedstawiony na fig. 1, ale za¬ wiera odmienna kolumne specjalnie nadajaca sie do sortowania za pomoca gazowego plynu sortu¬ jacego, fig. 6 pokazuje w dwóch zlaczonych pól- przekrojach kolumne sortujaca, przy czym pól- przekrój lewy pokazuje kolumne, która jest przy¬ stosowana do sortowania za pomoca plynu sortu¬ jacego w postaci cieczy i w której sa przedsta¬ wione szkodliwe zjawiska oderwania strugi oraz strumienie wtórne, które moga wystepowac, gdy gazowy plyn sortujacy zastapi ciekly plyn sortu¬ jacy, a pólprzekrój prawy pokazuje sposób przy¬ stosowania kolumny do gazowego plynu sortuja¬ cego, a to w celu unikniecia wymienionych wy¬ zej zjawisk szkodliwych, fig. 7 przedstawia inna jeszcze odmiane kolumny.Zgodnie z fig. 1 i 2 densymetryczne lub granu- lometryczne urzadzenie sortujace granulowane pro¬ dukty stale sklada sie z kolumny 10 tworzacej przewód 1, przez który w kierunku z dolu do góry przeplywa plyn sortujacy, do którego sa wprowadzane w miejscu 12 przeznaczone do sor¬ towani produkty i skad wychodza u dolu, w miejs¬ cu 13, czastki ciezkie lub duze objetosciowo, a u góry w miejscu H czastki lekkie lub drobne.Kolumna 10 sklada sie ze stozkowej czesci dol¬ nej 15 o znacznej zbieznosci i z walcowej czesci górnej 16, przy czym w poblizu miejsca polacze¬ nia tych dwóch czesci jest przewidziany wlot 12 dla przeznaczonego do sortowania materialu. Zbiez¬ nosc dolnej czesci stozkowej 15, wynoszaca na przyklad 50°, jest tego rodzaju, ze dla wybranego natezenia przeplywu plynu sortujacego, dopro¬ wadzane do dolnej czesci stozkowej 15 ciezkie lub duze objetosciowo czastki w wiekszej czesci zeslizguja sie w dól przy stykaniu sie z dolna czescia sciany 17.Ta dolna czesc stozkowa zweza sie w kierunku ku dolowi w taki sposób, aby dla wspomnianego wybranego natezenia przeplywu plynu sortujacego powodowala tworzenie sie stacjonarnej wydmy 18 (fig. 2), która umozliwia lekkim lub drobnym czastkom powrót do górnej czesci walcowej 16 8 dzieki predkosci unoszenia. Górna czesc walcowa 1,6 ma poprzeczny przekrój znacznie wielpszy niz sredni przekrój poprzeczny dolnej czesci stozko¬ wej 15 tak, ze dla wspomnianego okreslonego na- 5 tezenia przeplywu górna czesc stozkowa 16 tworzy odstojnik, w którym lekkie lub drobne czastki, jakie zostaja do niej doprowadzone, wznosza sie do góry wraz z plynem, podczas gdy ciezkie lub duze objetosciowo czastki, jakie dostana sie do 10 tej górnej czesci stozkowej 1£, opadaja w dól wskutek dzialania swobodnego spadania, aby na¬ stepnie dostac sie do dolnej czesci stozkowej 15.Wprowadzanie do kolumny przeznaczonej do sortowania mieszaniny, utworzonej z z aren róz- 15 nej wielkosci (urzadzenie moze oczywiscie wyko¬ nywac równiez sortowanie densymetryczne), od¬ bywa sie w kierunku strzalki f. Wprowadzanie to przeprowadza sie w taki sposób, ze stwarza sie koncentracje, która moze osiagnac 300 G/l wpro- 20 wadzanej wody sortujacej.Zasilanie woda sortujaca odbywa sie u dolu czesci stozkowej 15 w kierunku strzalki flf od¬ prowadzanie czastek drobnych i wody sortujacej odbywa sie u góry czesci walcowej 16, w kie- 25 runku strzalki f2, a odprowadzanie duzych obje¬ tosciowo czastek odbywa sie w dolnej czesci urza¬ dzenia w kierunku strzalki f3.Dolny zwezajacy sie przekrój stozkowej czesci 15 kolumny dobiera sie w taki sposób, aby od- 30 plyw wody sortujacej odbywal sie z predkoscia unoszenia czastek najwiekszych, które chce sie odprowadzic.Staly przekrój poprzeczny górnej czesci walco¬ wej 16 dobiera sie w taki sposób, aby odplyw 35 wody sortujacej odbywal sie tam z predkoscia swobodnego spadania ziarn drobnych, ale z pred¬ koscia mniejsza od swobodnego spadania czastek duzych objetosciowo. Odpowiednie urzadzenie 19, utworzone na przyklad z kalibrowanych dysz, 40 umieszczone u góry czesci walcowej 16, daje rów¬ nomierny rozklad natezenia przeplywu w tej czes¬ ci kolumny.Obliczanie przekroju poprzecznego górnej czesci •walcowej 16 kolumny odbywa sie w zaleznosci 45 od natezenia przeplywu wody, która w niej krazy, to znaczy przy braniu pod uwage ilosc wody, któ¬ ra mozna w pewnych przypadkach wprowadzac z przeznaczonymi do sortowania materialami przez otwór wejsciowy 12.Z chwila wprowadzenia tych materialów do ko¬ lumny sortujacej, czastki mieszaniny podlegaja pierwszemu sortowaniu zgrubnemu i najwieksza czesc drobnych czastek i duze objetosciowo czast¬ ki, które moga one zawierac, sa porywane do górnej czesci walcowej 16. 55 Drobne czastki porwane do górnej czesci wal¬ cowej 16 opuszczaja ja u góry w kierunku strzal¬ ki f2. Natomiast duze objetosciowo czastki zabrane wraz z plynem sortujacym do czesci walcowej 16 nie moga w niej wzniesc sie zbyt wysoko, gdyz 60 ich predkosc swobodnego spadania jest wieksza od predkosci przeplywu plynu, tak ze opadaja one w dól i trafiaja z powrotem do strefy, w któ¬ rej lacza sie obydwie czesci 15 i 16 kolumny, aby nastepnie zeslizgnac sie w dól po scianie 17 stoz- 65 kowej czesci 15.9 To bardzo skuteczne sortowanie dodatkowe w górnej czesci walcowej 16 kolumny umozliwia przedostawanie sie do górnej czesci kolumny czast¬ kom drobnym, wyjatkowo dobrze wysortowanym, zawierajacym tylko nieznaczny procent czastek 5 duzych objetosciowo.Znaczna czesc duzych objetosciowo czastek za¬ wartych w materialach wprowadzanych w miejs¬ cu 12 spada odrazu na sciane 17 stozkowej czesci 15 kolumny, zabierajac przy tym ze soba czastki 10 drobne.Te czastki duze objetosciowo i te czastki drob¬ ne, które one ze soba zabieraja, zeslizguja sie po scianie 17 pod dzialaniem sily ciazenia i przy¬ lepiaja sie do czastek duzych objetosciowo, opa- 15 dajacych z walcowej czesci 16 i przedostajacych sie do zwezajacego sie przekroju dolnej czesci stozkowej 15, a wiec do strefy najwiekszych pred¬ kosci plynu sortujacego, gdzie ich zeslizgiwanie jest hamowane i gdzie tworzy sie nieruchoma 20 wydma 18 w kierunku od dolnego konca stozko¬ wej czesci 15 kolumny.Wydma ta jest poruszana ruchem wirowym, podczas^ którego czastki drobne sa zabierane do góry w chwili, gdy wydostana sie na jej grzbiet, 25 natomiast czastki ciezkie spadaja z powrotem na sciane dolnej czesci stozkowej.Gdy objetosc wydmy staje sie zbyt duza, jej ciezar nadmiernie % wzrasta, to powoduje zeslizgi¬ wanie sie wydmy po scianie 17 stozkowej czesci 30 15 kolumny, co pociaga za soba przedostawanie sie pewnej liczby duzych objetosciowo czastek w kierunku wylotu 13. skad sa one odprowadzane w kierunku pokazywanym strzalka f3.Wskutek tego dodatkowego sortowania, które 35 odbywa sie za posrednictwem wydmy 18 i które jest wyjatkowo skuteczne oraz uniemozliwia prze¬ dostawanie sie drobnych czastek poprzez zwezony przekrój, przy dolnym wylocie z kolumny sortu¬ jacej, w miejscu 13 uzyskuje sie prawie idealne 40 wysortowanie duzych objetosciowo czastek.Kolumna przedstawiona na fig. 1 i 2 ma ksztalt walcowo-stozkowy i wyznacza pierscieniowy prze¬ krój przeplywowy, który umozliwia uzyskiwanie duzego natezenia przeplywu przy mniejszych 45 sklonnosciach do zapychania sie.Zwezanie sie przekroju ku dolowi w stozkowej czesci 15 kolumny jest uzyskiwane za pomoca stozkowego ksztaltu dwóch scian 20 i 17, które wyznaczaja przekrój przeplywu w tej dolnej 50 czesci stozkowej 15 kolumny, nawet jezeli sciany 20 i 17 sa równolegle, gdyz przy tej samej zbiez- znosci tych scian, przekrój przelotowy jest mniej¬ szy u dolu, poniewaz ma on tam mniejsza sred¬ nice niz u góry. Sciany 20 i 17 moglyby zreszta 55 nie byc równolegle w celu zintensyfikowania lub oslabienia tempa zmniejszenia sie tego przekroju poprzecznego, przy zachowaniu jego zmniejszania sie w kierunku ku dolowi.Ponadto do pierscieniowej przestrzeni czesci stoz- 60 kowej 15 kolumny mozna by wstawic pelne seg¬ menty, a to w celu uzyskania odpowiednich prze¬ lotów dla plynu sortujacego. Nalezy równiez za¬ znaczyc, ze w przypadku, gdyby sciany 20 i 17 mialy znacznie rózniace sie zbieznosci w kierun- 65 10 ku ku dolowi, zwezanie sie przekroju w kierunku ku dolowi mogloby byc uzupelnione lub nawet calkowicie zrealizowane za pomoca miejscowego przewezenia.Jak to jest widoczne z fig. 1 walcowa czesc 16 kolumny ma staly pierscieniowy przekrój po¬ przeczny, który jest wyznaczany ^a pomoca dwóch wspólosiowych walców 21 i 22.Dolna czesc stozkowa 15 kolumny jest wyzna¬ czona przez dwa wspólosiowe stozki 17 i 20, wza¬ jemnie oddalone o zadana odleglosc zmieniana odpowiednio do przeznaczonych do sortowania materialów. To nastawianie przekroju poprzeczne¬ go czesci stozkowej moze odbywac sie bardzo latwo przez nieznaczne przemieszczanie pionowe stozka wewnetrznego 20, za pomoca zwyklego mechaniz¬ mu srubowego nie pokazanego na rysunku.Dwa wspólosiowe walce 21 i 22, które tworza pionowa czesc 16 urzadzenia, sa zamkniete od góry za pomoca den 23 i 24. Czastki duze sa odprowadzane pod cisnieniem przez przewód 25 polaczony z króccem 13, natomiast woda sortujaca i czastki drobne sa odprowadzane pod cisneniem przez przewód 26 polaczony z króccem 14.Przeznaczone do traktowania materialy sa wpro¬ wadzane pod cisnieniem przez przewód 27 przy okreslonym natezeniu przeplywu wody, która be¬ dzie sluzyc czesciowo do sortowania, a czesciowo do odprowadzania materialów drobnych w wal¬ cowej czesci 16 kolumny. Dzieki ruchowi turbu- lentnemu woda ta umozliwia równomierne roz¬ prowadzanie przeznaczonych do traktowania ma¬ terialów w pierscieniowym przekroju wejsciowym 12.Woda sortujaca jest wprowadzana do urzadze¬ nia pod odpowiednim cisnieniem przez przewód 28, zaopatrzony w zasuwe 29, za pomoca której nastawia sie jej natezenie przeplywu.Przeznaczone do traktowania materialy sa do¬ starczane w miejscu 30 do zbiornika 32 wraz z pewna iloscia wody transportujacej 31. Pompa 33 zabiera dostarczany material staly oraz trans¬ portujaca go wode i wprowadza je razem przez przewód 27 do urzadzenia sortujacego.Przesortowane materialy, które wychodza z urza¬ dzenia sortujacego w miejscach 13 i 14, sa prze¬ sylane przewodami 25 i 26 do cyklonów odwad¬ niajacych 34 i 35. Wskutek tego, ze kolumna 10 znajduje sie pod cisnieniem, staje sie mozliwe stosowanie cyklonów 34 i 35 o malych wymiarach i o duzej statecznosci dzialania, powodujacych dobre osuszanie przesortowanych materialów, któ¬ re sa nastepnie odprowadzane do miejsc 36 i 37 przez dolne otwory tych cyklonów.Woda sortujaca i woda transportujaca wyply¬ wa przez górne otwory cyklonów 34 i 35 i jest przesylana do basenu 38, skad jest zabierana, przez pompe 3.9 i przesylana z powrotem przez przewód 40 do przewodu wlotowego 28 urzadzenia sortujacego. /* Jak to jest pokazane bardziej szczególowo na fig. 1, wejscia 12 dla przeznaczonych do sortowa¬ nia materialów jest utworzone przez odstep piers-55844 11 12 cieniowy pomiedzy dolnym koncem sciany walca 22 a stozkowym kolpakiem 41, umieszczonym ponad stozkiem 20. Rura 28 dla plynu sortujacego jest polaczona w miejscu 42 z komora 43, utwo¬ rzona wewnatrz stozków 41 i 20, z której to ko- 5 mory nastepuje zasilanie plynem sortujacym dol¬ nej czesci stozkowej 15 kolumny poprzez perfo¬ rowana sciane 51.Fig. 3 przedstawia odmiane urzadzenia pokaza¬ nego na fig. 1 i 2, w którym woda sortujaca i prze- 10 znaczone do sortowania materialy sa doprowadza¬ nej do urzadzenia sortujacego przez jeden i ten sam przewód.Przeznaczone do sortowania materialy sa wpro¬ wadzane w miejscu 44 do basenu regeneracyjnego is 38 wody sortujacej. Cala woda sortujaca i prze¬ znaczony do traktowania material sa pobierane przez pompe 45 i przesylane pod cisnieniem przez przewód 46 do cyklonu 47, który oddziela prze¬ znaczone do sortowania mater.aly od wody sortu- 20 jacej. Zasuwa 48 umozliwia regulowanie wydatku, wprowadzanego do tego cyklonu.Przeznaczone do sortowania materialy wycho¬ dza u dolu cyklonu w miejscu 49 i przez pierscie¬ niowe wejscie 12 sa wprowadzane do urzadzenia 25 sortujacego. Woda sortujaca wyplywa u góry cy¬ klonu przez przewód 5j0 i wplywa do urzadzenia sortujacego przez perforowana sciane 51. Zasuwa 5? umozliwia regulowanie natezenia przeplywu wody sortujacej, wprowadzanej w ten sposób do 30 urzadzenia sortujacego.Tego rodzaju uklad stanowi dalszy postep w sto¬ sunku do wykonania przedstawionego na fig. 2, umozliwia bowiem zasilanie urzadzenia sortuja¬ cego woda sortujaca i przeznaczonymi do trak- 35 towania materialami przez jeden i ten sam prze¬ wód 46 i za pomoca jednej tylkb pompy 45.Fig. 4 przedstawia urzadzenie pracujace przy cisnieniu atmosferycznym, a nie przy podwyzszo¬ nym cisnieniu, tak jak urzadzenie przedstawione 40 na fig. 2 lub fig. 3.Przeznaczony do sortowania material jest do¬ starczany w stanie suchym w miejscu 53 i jest rozprowadzany równomiernie w wewnetrznym walcu 22, w którym woda siega poziomu Nx. 45 Material spada do wody wewnatrz walca 22 i przez pierscieniowe wejscie 12 przechodzi do strefy, w której nastepuje laczenie sie walcowej czesci sortujacej 16 ze stozkowa czescia sortujaca 15.Woda sortujaca jest wprowadzana do urzadze- 50 nia sortujacego przez przewód 28, a zasuwa 29 umozliwia regulowanie natezenia jej przeplywu, a zatem równiez regulowanie predkosci wyplywa¬ nia tej wody do czesci stozkowej 15 i do czesci walcowej 16. 55 Woda sortujaca, która przeplywa przez komore 43, jest rozprowadzana równomiernie w stozko¬ wej czesci 15 kolumny przez perforowana scia¬ ne 51.Tego rodzaju urzadzenie sortujace pracuje w 60 taki sam sposób jak urzadzenie, które zostalo poprzednio opisane, przy tworzeniu sie wydmy sortujacej 18, przy czym duze objetosciowo czastki sa odprowadzane w miejscu 13 u dolu urzadzenia sortujacego, a czastki drobne sa odprowadzane g5 wraz z woda sortujaca w miejscu 14 u góry urza¬ dzenia sortujacego.Duze objetosciowo czastki, odprowadzane z urza¬ dzenia sortujacego w miejscu 13, sa transporto¬ wane przez przewód 25 do urzadzenia osuszaja¬ cego 54, skad osuszone juz duze objetosciowo czastki wychodza w miejscu 36, przy czym woda odplywa do basenu 38.Czastki drobne i woda sortujaca sa odprowa¬ dzane przez przelew w miejscu 14 u góry urza¬ dzenia sortujacego, przy czym woda siega pozio¬ mu N2, a nastepnie sa odtransportowywane przez przewód 26 do urzadzenia osuszajacego 55, które odprowadza osuszone czastki drobne w miejscu 37, a wode sortujaca — do basenu 38.Pompa 39 poprzez przewód 40, odprowadza z po¬ wrotem wode sortujaca do przewodu 28 i dalej do urzadzenia sortujacego.Na fig. 5 jest przedstawione zastosowanie wy¬ nalazku do sortowania produktów granulowanych za pomoca gazowego plynu sortujacego.To urzadzenie sortujace jest urzadzeniem wal- cowo-stozkowym i jest utworzone jak poprzednio z dolnej stozkowej czesci sortujacej 15, wyzna¬ czonej przez dwa wspólosiowe stozki 20 i 17, oraz z walcowej czesci sortujacej 16, utworzonej przez dwa wspólosiowe walce 22 i 21.Urzadzenie to dziala tak samo jak urzadzenia poprzednio opisane, przy czym przeznaczony do sortowania material jest wprowadzany w miejscu 56 i spada do wewnatrz walca 22, aby stad przez wlot pierscieniowy przeniknac do strefy, w której lacza sie: walcowa czesc sortujaca 16 ze stozkowa czescia sortujaca 15.Tloczone powietrze sortujace przyplywa przewo¬ dem 57, przy czym czastki lekkie sa odprowadza¬ ne do góry urzadzenia az do miejsca 58, natomiast czastki ciezkie sa odprowadzane ku dolowi urza¬ dzenia, do miejsca 59.Górna czesc tego urzadzenia jest zaopatrzona w dwa stozki 60 i 61, które stwarzaja opór prze¬ plywowi 'powietrza przez urzadzenie sortujace.Siatka rozdzielajaca 19 jest przewidziana przy znacznym spadku naporu.U dolu urzadzenia sortujacego zbieznosc stozka 20 i stozka 17 jest mniejsza w celu zmniejszenia predkosci opuszczan:a sie w dól czastek sortowa¬ nego materialu wzdluz sciany stozka 17. Stozek 17 jest zaopatrzony w uskoki 62, aby jeszcze bar¬ dziej zmniejszac predkosc opuszczania sie w dól czastek materialu sortowanego, a przede wszyst¬ kim, aby wywolywac tworzenie sie stref zawiro¬ wan 18, aby w ten sposób dac moznosc lekkim czastkom wydostawania sie z tych stref. Ponadto sciana stozka wewnetrznego 20 jest równiez za¬ opatrzona w uskoki 63, azeby w ten sposób kie¬ rowac powietrze do stref 18 dla ulatwienia two¬ rzenia sie w nich zawirowan. Uskoki 62 i 63 tworza przegrody mieszajace.Fig. 6 po swej stronie lewej pokazuje taka cyrkulacje powietrza, jaka wytwarzalaby sie w urzadzeniu sortujacym przedstawionym na fig. 1 . a wykorzystujacym strumien powietrza sortuja¬ cego, które w miejscu 64 odrywa sie od stozka ze¬ wnetrznego 17, aby poplynac najpierw po stozku13 55844 wewnetrznym 20 a nastepnie po scianie zewnetrz¬ nej komory pionowej 21.* Strona prawa fig. 6 pokazuje zarys aerodyna¬ micznie oplywowy scian 20, 17 i $2, który elimi¬ nuje odrywanie sie strug i formowanie sie wtór¬ nych strumieni szkodliwych, przy dobrym jedno¬ czesnie rozprowadzaniu powietrza w komorze wal¬ cowej.Fig. 7 pokazuje uklad analogiczny do ukladu, który zostal opisany z powolaniem sie na fig. 1, ale tu dolna czesc 15 kolumny jest utworzona przez pochylona rure, natomiast górna czesc 16 jest rura walców^, przy czym kolumna sortujaca 10 ma przekrój pelny, a wiec-nie pierscieniowy.W miejscu 12 widoczne jest doprowadzanie ma¬ terialu sortowanego, umieszczone w strefie lacze¬ nia sie czesci 15 i 16 kolumny, w miejscu pokazy¬ wanym strzalka fi widoczne jest doprowadzanie plynu sortujacego, w miejscu pokazywanym strzal¬ ka f2 — odprowadzanie tego plynu lub czastek lekkich, w miejscu pokazywanym strzalka f3 — odprowadzanie czastek duzych objetosciowo lub ciezkich, w miejscu 18 — wydma mieszajaca, a po¬ nadto w miejscu 19 widoczna jest przegroda dziur¬ kowana, sluzaca do równomiernego rozprowadza¬ nia natezenia przeplywu. PL

Claims (4)

1. Zastrzezenia patentowe 1. Urzadzenie do sortowania stalych materialów v ziarnistych zawierajace kolumne, która tworzy przewód dla przeplywu w kierunku z dolu do góry plynu sortujacego, do której wpro¬ wadzony jest material do sortowania i z któ¬ rej wychodza u dolu czastki ciezkie lub duze, a u góry czastki lekkie lub drobne, znamienne tym, ze kolumna (10) sklada sie z górnej czes¬ ci pionowej (16) walcowej oraz z dolnej czesci stozkowej (15), której sciana" (17) w swojej dolnej czesci jest stromiej pochylona jak kat zsypu ciezkich i duzych czastek przy znajdu¬ jacym sie w stanie spoczynku plynie sortu¬ jacym oraz posiada otwór wpustowy (12) ma¬ terialu do sortowania w kolumnie, w miejscu laczenia sie czesci (15) i (16), przy czym dolna czesc (15), której sredni przekrój przeplywo¬ wy mniejszy jest jak górnego odc'nka (16), zweza sie w kierunku dolnym, co powoduje, ze wewnatrz na jego pochylonej scianie (17) tworzy sie stacjonarna wirujaca wydma zia¬ ren.

2. Urzadzenie wedlug zastrz. 1 znamienne tym, , ze czesc górna (16) kolumny zawiera* w swym odcinku górnym plyte perferowana (19).

3. Urzadzenie wedlug zastrz. 2, znamienne tym, ze kolumna zawiera wspólsrodkowe sciany (22, 41, 20), które w wewnetrznej jak tez ze¬ wnetrznej przestrzeni walcowej i stozkowej nadaja przeplywajacemu plynowi sortujacemu pierscieniowy ksztalt (15, 16).

4. Urzadzenie wedlug zastrz. 3, znamienne tym, ze kolumna (10) sklada sie z zewnetrznej sciany, która obejmuje dolna stozkowa czesc (17) zbiezna ku dolowi oraz górna walcowa czesc (21), wewnatrz której w odstepie znaj- 10 15 20 25 30 35 40 10. 45 50 55 60 65 11. 12. 13. 14 duja sie dolna, wewnetrzna stozkowa czesc (20), zbiezna ku dolowi i walcowa wewnetrz¬ na czesc (22). Urzadzenie wedlug zastrz. 4, znamienne tym, ze posiada wlot (12) do materialu do sortowa¬ nia w ksztalcie pierscienia, który znajduje sie pomiedzy dolnym koncem wewnetrznej scia¬ ny (22) i stozkowym kolpakiem (41) zbieznym ku dolowi, wznoszacym sie nad wewnetrzna sciana (20). Urzadzenie wedlug zastrz. 5, znamienne tym, ze posiada rure (28) do zasilania plynem sor¬ tujacym stozkowej czesci (15) kolumny (10) umieszczona wewnatrz walca (22) i polaczona z komora (43), która jest utworzona wewnatrz stozkowego kolpaka (41) i wewnetrznej dol¬ nej czesci stozkowej (20). Odmiana urzadzenia wedlug zastrz. 5, zna¬ mienne tym, ze posiada hydrocyklon (47) do zasilania kolumny (10) plynem sortujacym i materialem do sortowania, który jest umiesz¬ czony nad stozkowym kolpakiem i polaczony jest z rura (50), odprowadzajaca plyn sortuja¬ cy do urzadzenia sortujacego (51), umeszczo- nego u dolu wewnatrz dolnej stozkowej czesci (15) kolumny oraz ma otwór wylotowy (49) do materialu sortowanego wewnatrz czesci (22). Urzadzenie wedlug zastrz. 5, znamienne tym, ze ma kolumne (UJ) zamknieta od góry i po¬ laczona w czesci cylindrycznej (22) z pompa (33) przez przewód (27) doprowadzajacy ma¬ terial sortowany z plynem. Odmiana urzadzenia wedlug zastrz. 5, zna¬ mienne tym, ze posiada kolumne (10) otwarta od góry, przy czym górny jej koniec ze¬ wnetrznej sciany (21) tworzy przelew dla cie¬ czy do sortowania i odsortowanych lekkich i drobnych czastek. Urzadzenie wedlug zastrz. 1, znamienne tym, ze kolumna (10) posiada wspólny wylot (14) dla plynu sortujacego i czastek lekkich lub drobnych, polaczonych przewodem (26) z jed¬ nym oddzielaczem (35, 55) lub jednym odsrod- kwym separatorem oraz urzadzenie pompowe (39) podajace z powrotem plyn sortujacy za pomoca przewodów (40, 28) do dolnej czesci stozkowej (51) kolumny (10). Urzadzenie wedlug zastrz. 10, znamienne tymr ze posiada króciec wylotowy (13) do odpro¬ wadzenia plynu sortujacego przy wylocie ciez¬ kich i duzych czastek, który jest polaczony poprzez drugi oddzielacz (34, 54) z urzadze¬ niem pompujacym (38, 39). Urzadzenie wedlug zastrz. 7 i 11, znamienne tym, ze posiada urzadzenie pompujace (45) polaczone poprzez urzadzenie zasilajace (38) z cyklonem (34, 35) dla doprowadzenia plynu sortujacego i doprowadzeniem (44) materialu sortowanego oraz na tloczeniu — przewodem (46) z cyklonem (47), znajdujacym sie w srod¬ ku kolumny (10) i polaczonym przewodem (50) plynu sortujacego z czescia (15) kolumny. Urzadzenie wedlug zastrz. 1, znamienne tym,. ze posiada uskoki (62, 63) w dolnej stozkowej55844 15 czesci (15) kolumny w celu zawirowania ply¬ nu sortujacego. 14. Urzadzenie wedlug zastrz. 1, znamienne tym, ze posiada element stozkowy (61) zbiezny w góre w czesci górnej kolumny (10). 5 16 15. Urzadzenie wedlug zastrz. 1, znamienne tym, ze kolumna (10) posiada wspólsrodkowe sciany (17, 20, .21, 22), które maja zarys aerodyna¬ miczny oplywowy. FIG.1 FIG.2 30 Mi 32 27-J 33 28 ^29 -40KI. 1 a, 13 55844 MKP B 03 b 52^ FIG.4KI. 1 a, 13 55844 MKP B 03 b FIG. 5 r ! G. 6 PZG w Pab., zam. 510-68, nakl. 290 egz PL