Pierwszenstwo: Opublikowano: 21.IX.1966 (P 116 558) 10.XII.1968 S6220 KI. 1 a, 13 MKP UKD B 03 b 3|/| * Twórca wynalazku: mgr inz. Waclaw Jachna Wlasciciel patentu: Biuro Projektów Zakladów Przeróbki Mechanicznej Wegla „Separator", Katowice (Polska) Sposób klasyfikowania na mokro mieszaniny drobnych czasteczek stalych, oraz urzadzenie do stosowania tego sposobu Wynalazek dotyczy sposobu i urzadzenia do klasyfikowania mieszaniny czasteczek stalych, na mokro, wedlug wielkosci. W technice klasyfiko¬ wania mieszaniny czastek stalych znanych jest wiele sposobów i urzadzen.Dla uzyskania mozliwie najlepszych wyników klasyfikacji w szeregu sposobach stosuje sie prze¬ mywanie klasyfikowanego materialu przy pomocy natrysków. Poprawe wyników klasyfikacji mozna równiez uzyskac przez zmniejszenie obciazenia jednostkowego powierzchni sitowych, lecz to pro¬ wadzi do ogólnego zmniejszenia wydajnosci pro¬ cesów i podwyzszenia kosztów. Wlasciwym, no¬ woczesnym kierunkiem jest intensyfikacja pro¬ cesu klasyfikacji przez zwiekszenie predkosci ru¬ chu klasyfikowanego materialu oraz wykorzysta¬ nie sil przyspieszajacych ruch ziarn (sily odsrod¬ kowe, pod- i nadcisnienie).W pewnym stopniu cechy te posiada sito lu¬ kowe, hydrocyklon sitowy, sito stozkowe, separa¬ tor stozkowy hydrauliczny. Do wszystkich tych urzadzen klasyfikowany material wprowadzony jest razem z ciecza przemywajaca. W przypadku, gdy dokladnosc klasyfikacji jest niewystarcza¬ jaca, material poza urzadzeniem jest ponownie mieszany z ciecza przemywajaca i wprowadzony do drugiej jednostki. Doprowadzenie klasyfiko¬ wanego materialu z ciecza przemywajaca poza koniecznoscia stosowania kosztownych urzadzen dodatkowych ogranicza predkosc ruchu zawiesiny 10 25 30 oraz ogranicza wielkosc klasyfikowanych ziarn.W urzadzeniach tych ponad — to nie mozna za¬ stosowac natrysków przemywajacych.Celem wynalazku jest uzyskanie maksymalnych predkosci ruchu klasyfikowanego materialu na powierzchni sitowej, oraz stworzenie mozliwosci przeprowadzenia kilkakrotnej operacji klasyfika¬ cji w obrebie tego samego urzadzenia przy uzy¬ ciu cieczy przemywajacej. Powyzsze jest mozliwe dzieki osobnemu wprowadzeniu do urzadzenia klasyfikowanego materialu i cieczy przemywa¬ jacej. Ciecz przemywajaca wprowadzona jest ru¬ rociagiem o malym przekroju pod cisnieniem za¬ pewniajacym uzyskanie optymalnych predkosci.Fakt, ze do urzadzenia doprowadza sie ciecz pozbawiona czesci stalych, ulatwia regulacje na¬ tezenia przeplywu i ogranicza zuzycie elementów doprowadzajacych i regulacyjnych. Jest to szcze¬ gólnie istotne w przypadku klasyfikacji miesza¬ niny ziarn o duzych wlasciwosciach scierajacych (np. piasek). W znanych sitach stozkowych prze¬ plyw klasyfikowanej mieszaniny jest równolegly lub prawie równolegly do tworzacej sita, co po¬ woduje, ze w przypadku jakichkolwiek zaklócen nastepuje wylew cieczy z produktem górnym.W innych natomiast na skutek zmiany toru ruchu mieszaniny z prostopadlego do tworzacej na równolegly do tworzacej ma miejsce zmiana pozornej szerokosci szczeliny. Wymienione wady powoduja pogorszenie wyników klasyfikacji, gdyz 5622056220 albo w produkcie górnym znajduja sie znaczne ilosci ziarn drobnych albo w odsaczu ziarna grube.Zapobiec temu mozna, stosujac sposób wedlug wynalazku. Sposób klasyfikowania mieszanin cial stalych na mokro wedlug wielkosci ziarn na sze¬ regu sitach o ukladzie posobnym dokonywany w dwóch lub wiecej fazach przy zastosowaniu cie¬ czy przemywajacej polega na tym, ze material klasyfikowany w postaci plynnej lub sypkiej do¬ prowadza sie do wirujacego pierscienia cieczy przemywajacej na calym obwodzie, lub na jego ,, ¦ cz&ci, celem wprowadzenia go w ruch wirowy ¦"- Nip powierzchni sitowej. Dzieki dzialaniu sily od¬ srodkowej klasyfikowany produkt latwo ulega wymieszaniu z ciecza, natomiast dzieki stosunko¬ wo duzym predkosciom ruchu cieczy warstwa mieszaniny cieczy i czesci stalych jest stosunko-' wo cienka, co sprzyja odprowadzeniu drobnych ziarn razem z ciecza (ograniczenie do minimum wplywu warstwy filtrujacej).Produkt pozbawiony czesciowo ziarn drobnych moze byc wprowadzony powtórnie do nastepnego wirujacego strumienia cieczy przemywajacej, na której nastepuje niemal calkowite odprowadzenie drobnych ziarn.Urzadzenie do klasyfikowania (fig. 1) sklada sie z jednego lub wiecej zespolów — stopni sito¬ wych — wykonanych w postaci odwróconych stozków scietych, przy czym dla uzyskania ma¬ ksymalnego oddzielenia cieczy wraz z najdrob¬ niejszymi czastkami stalymi, stozkowe elementy sitowe 1 najnizszego, lub poszczególnych stopni, w poblizu wiekszej ich podstawy wykonane sa z pretów profilowych równoleglych do tworzacej a w poblizu mniejszej podstawy posiadaja szczeliny w przyblizeniu prostopadle do tworzacej 2.Jak sie bowiem okazalo ciecz wydzielona z mie¬ szaniny na sicie stozkowym 1 o szczelinach równo¬ leglych do tworzacej utrzymuje sie miedzy preta¬ mi tworzacymi szczeliny i moze sciekac w nie¬ wielkiej ilosci wzdluz tych szczelin w kierunku wierzcholka 18. Znacznie wieksze ilosci cieczy moga wyplywac razem z czesciami stalymi, na skutek wad w powierzchni sitowej o pretach równoleglych do tworzacej 1.Do wad tych zalicza sie wystajace nad powierz¬ chnia sita pojedyncze prety lub zaglebienia w miejscu laczenia elementów sita. Zastosowanie w omawianym procesie sit stozkowych skladajacych sie w górnej czesci (przy wiekszej podstawie sita) z odcinka 1 o szczelinach przebiegajacych w przyblizeniu równolegle do tworzacej iw dowol¬ nej czesci w przyblizeniu prostopadle do tworza¬ cej 2 umozliwia odprowadzenie do odsaczii wraz z resztkami cieczy równiez najdrobniejszych ziarn, gdyz splywajaca w postaci kroplowej ze znikoma predkoscia ciecz ma do pokonania poprzeczne szczeliny. Jest to równiez zgodne z charakterem ruchu mieszaniny na powierzchni poszczególnych stopni sitowych, który ma mianowicie w górnej czesci sita 1 charakter wiru swobodnego o pio¬ nowej osi wirowania, natomiast w miare zbliza¬ nia sie do wierzcholka zmienia sie na spiralny a nastepnie promieniowy. Dzieki wykonaniu sita w górnej czesci 1 z pretów równoleglych do two¬ rzacej i w dolnej z pretów prostopadlych do two¬ rzacej 2 zawiesina przecina szczeliny pod katem prostym lub skosnym, co jest — jak okazalo sie 5 w innych znanych urzadzeniach — korzystne dla przebiegu procesu klasyfikacji, gdyz jest male prawdopodobienstwo zatkania szczeliny. Wpraw¬ dzie zuzycie dolnego sita 2 o otworach prosto¬ padlych do tworzacej bedzie niesymetryczne, nie- 10 mniej jednak ze wzgledu na brak dzialania sily odsrodkowej i male predkosci ruchu czesci sta¬ lych zuzycie to jest znacznie mniejsze, niz sita górnego 1. o szczelinach równoleglych do tworza¬ cej. Z tych tez wzgledów dolny odcinek sita 2 ze 15 szczelinami prostopadlymi do tworzacej daje mniejsze ziarno podzialowe od sita górnego 1 ze szczelinami równoleglymi.Wlasciwosc ta moze byc wykorzystana przy róznych zestawieniach konstrukcyjnych sit. W 20 pewnych przypadkach moze sie okazac celowe lub konieczne wstepne odprowadzenie cieczy techno¬ logicznej wraz z najdrobniejszymi ziarnami z na- dawy przed wprowadzeniem jej do cieczy prze¬ mywajacej. Ma to miejsce, gdy sposobem wedlug 25 wynalazku ma byc rozdzielona mieszanina czesci stalych zawartych w cieczy (np. ciecz ciezka). Do¬ konac tego mozna na urzadzeniach omawianych powyzej, lecz dodatkowo zaopatrzonych w sito 12 o szczelinach równoleglych do tworzacej zabu- so dowane w kierownicy pierwszego stopnia 4 oraz w dodatkowe wloty 11 dla klasyfikowanej mie¬ szaniny.Dla umozliwienia zabudowy sita i utrzymania ruchu wirowego mieszaniny kierownica 4 podzie- 35 lono poziomym pierscieniem 10 na czesc górna dla klasyfikowanej mieszaniny i dolna dla cieczy przemyslowej. Celem zabezpieczenia' urzadzenia przed skutkami przeciazenia, przewidziano w wy¬ nalazku mozliwosc zabudowy sita 14 wokól gór- 40 nego otworu pokrywy kierownicy 13 pierwszego stopnia. Urzadzenie do realizacji dokladnej kla¬ syfikacji lub do klasyfikacji nadawy w stanie plynnym na szereg klas ziarnowych przy zasto¬ sowaniu cieczy przemywajacej sklada sie wiec z 45 jednego lub wiecej stopni sitowych polaczonych ze soba rynnami kolowymi 3 i 4 o równomiernym przekroju promieniowym, w których zabudowa¬ no jedno lub wiecej stycznych doprowadzen 5 i 6 cieczy przemywajacejr przy czym dodatkowy 50 stopien stanowic moze rynna kolowa 4 o równo¬ miernym przekroju zaopatrzona w górnej czesci w sito 12 i styczne doprowadzenie dla klasyfiko¬ wanej mieszaniny 11 i cieczy przemywajacej 6.Kazda rynna kolowa dla cieczy przemywajacej 55 jest zaopatrzona w stozkowy pierscien 8 i 9 slu¬ zacy do skierowania klasyfikowanego materialu do wirujacego strumienia cieczy a calosc znajduje sie w obudowie stanowiacej wanne 7 zbiorcza dla odsaczu. eo Wanna zbiorcza dla odsaczu moze byc wspólna dla wszystkich stopni sitowych, lub moze byc po¬ dzielona wewnetrznie powierzchniami pierscienio¬ wymi poziomymi i pionowymi 15 na szereg od¬ dzielnych wanien dla uchwycenia odsaczu z pod 65 poszczególnych stopni sitowych, lub ich czesci.\ 5 Jest to pozyteczne w tych przypadkach, gdy wy¬ magany jest rozdzial nadawy na szereg klas ziarnowych, gdyz poza róznicowaniem szerokosci szczelin, na wielkosc odprowadzanych ziarn moz¬ na wplynac przez wytworzenie w poszczególnych czesciach wanny 7 okreslonego nadcisnienia lub podcisnienia.Urzadzenie dla dokladnej klasyfikacji z ciecza przemywajaca moze byc równiez przystosowane do przesiewania nadsobnego. Dla uzyskania tego ukladu wanne zbiorcza wyzszego stopnia sitowego (z wyjatkiem najnizszej) laczy sie z dysza wlo¬ towa stopnia nizszego, przy czym wanny zbiorcze stanowia w tym przypadku zbiorniki nadawczo- spietrzajace (fig. 2). Uklad nadsobny znany jest w technice klasyfikowania z wyzszych dokladnos¬ ci klasyfikacji niz prosty uklad posobny (fig. 1).Poszczególne stopnie sitowe musza oczywiscie po¬ siadac oddzielne odprowadzenia produktu górne¬ go 18.Zaleta ukladu sita pokazanego na fig. 2 jest miedzy innymi to, ze po usunieciu poziomych scianek dzialowych 15 miedzy stopniami sitowy¬ mi i wylotów 18 oraz po doprowadzeniu do wlo¬ tów 19 stopnia drugiego i nastepnych klasyfiko¬ wanej mieszaniny w stanie cieklym uzyskuje sie równolegla prace szeregu stopni sitowych. Zaleta ukladu jest mala powierzchnia zabudowy. Dla ulatwienia wymiany i zmiany polozenia elemen¬ tów sitowych 1, 2, 12, 14 ulegajacych zuzycie a .pracujacych w osrodku o silnym dzialaniu koro¬ dujacym, w wynalazku przewidziano laczenie ich z konstrukcja nosna, obudowa 7 i rynnami kolo¬ wymi 4 poprzez prosty uklad labiryntowy 17.Uklad ten w zasadzie wystarcza dla za¬ pobiegniecia przechodzeniu z poszczególnych sit okreslonej wielkosci ziarn do odsaczu i odsaczu do produktu górnego. Celem uzyskania wiekszej szczelnosci, przewiduje sie zakladanie w korytku labiryntowym 17 elastycznej uszczelki dociskanej ciezarem elementu sitowego 1, 12, 14. PL