RU175992U1

RU175992U1 - Cone-cylindrical electrostatic separator

Info

Publication number: RU175992U1
Application number: RU2016111416U
Authority: RU
Inventors: Валерий Иванович Дядин; Вячеслав Геннадьевич Легай; Геннадий Вячеславович Легай
Original assignee: Валерий Иванович Дядин; Вячеслав Геннадьевич Легай; Геннадий Вячеславович Легай
Priority date: 2016-03-28
Filing date: 2016-03-28
Publication date: 2017-12-26

Abstract

Данная полезная модель относится к оборудованию для сепарации сыпучих материалов в электрических и гравитационных полях. Может быть использована в горно-обогатительных процессах, для экспресс-анализа при обработке крупных проб россыпных месторождений и промышленных отвалов различного генезиса в полевых условиях. Прототипом выбран лотковый наклонный электростатический сепаратор.This utility model relates to equipment for the separation of bulk materials in electric and gravitational fields. It can be used in mining and processing processes, for express analysis in the processing of large samples of placer deposits and industrial dumps of various genesis in the field. The prototype is a trough inclined electrostatic separator.

Задачей, решаемой полезной моделью, является изменение и оптимизация конструкции, веса и габаритов аппарата и расширение области его применения.The problem solved by the utility model is to change and optimize the design, weight and dimensions of the apparatus and expand its scope.

Технический результат достигнут за счет трансформации плоской линейной конструкции сепаратора в объемную. Благодаря объемной компоновке уменьшены размеры, вес, увеличена прочность сепаратора и нагревателя внутри корпуса, позволяющего работать в реальных полевых условиях.

The technical result is achieved due to the transformation of a flat linear design of the separator in volumetric. Thanks to the volumetric layout, dimensions, weight are reduced, the strength of the separator and heater inside the housing is increased, which allows working in real field conditions.

Description

Полезная модель относится к сепарации сыпучих материалов, а именно к разделению или сортировке по размеру или вещественному составу многокомпонентных дисперсных материалов, таких как песок, в электрических полях. Полезная модель может быть использована в горно-обогатительных процессах для экспресс-анализа при обработке крупных проб в полевых условиях геологоразведочных партий, для обогащения полезных ископаемых, приготовления сухих смесей и подготовки порошков для последующего использования в строительной, химической и других отраслях промышленности.The utility model relates to the separation of bulk materials, namely to the separation or sorting by size or material composition of multicomponent dispersed materials, such as sand, in electric fields. The utility model can be used in mining processes for rapid analysis in the processing of large samples in the field of exploration lots, for mineral processing, preparation of dry mixtures and preparation of powders for subsequent use in the construction, chemical and other industries.

Цель: разработка простого, мобильного, производительного и надежного прибора, пригодного для работы в полевых условиях.Purpose: development of a simple, mobile, productive and reliable device suitable for work in the field.

Сущность полезной модели: известны сепараторы дисперсных материалов в сильном электростатическом поле, работа которых основана на электризации частиц материала посредством воздействия электрического разряда, в частности коронного, и их разделение в электростатическом поле, создаваемом системой электродов.The essence of the utility model: separators of dispersed materials in a strong electrostatic field are known, the operation of which is based on the electrification of material particles through the action of an electric discharge, in particular a corona discharge, and their separation in the electrostatic field created by the electrode system.

Аналог и прототип: наиболее близким по совокупности существенных признаков является лотковый наклонный электростатический сепаратор, (см., например, RU 671850 В03С 7/02) в котором исходная смесь сепарируемых минеральных частиц, подаваемая на заземленный электрод-лоток, подвергается электризации коронирующим электродами последующим их разделением в сильном электростатическом поле, создаваемым системой отклоняющих электродов. Процесс сепарации осуществляется в устройстве, включающем дозатор, систему электризующих (коронирующих) и отклоняющих электродов и приемник продуктов разделения, соединенных последовательно вдоль направления движения разделяемого материала. Схема движения перерабатываемого материала в таких сепараторах «сквозная» («проходная»), в этом их преимущество, которое позволяет легко встраивать аппараты в высокопроизводительные линии переработки россыпного материала.Analogue and prototype: the closest in combination of essential features is a trough inclined electrostatic separator, (see, for example, RU 671850 В03С 7/02) in which the initial mixture of separated mineral particles supplied to the grounded electrode-tray is electrified by corona electrodes and then separation in a strong electrostatic field created by a system of deflecting electrodes. The separation process is carried out in a device including a dispenser, a system of electrifying (corona) and deflecting electrodes and a receiver of separation products connected in series along the direction of movement of the material to be separated. The movement pattern of the processed material in such separators is “through” (“through”), this is their advantage, which makes it easy to integrate apparatuses into high-performance lines for processing alluvial material.

Со схемой лоткового наклонного электростатического сепаратора можно ознакомиться на фиг. 1, гдеA circuit diagram of a tilted electrostatic separator can be found in FIG. 1 where

1 - дозатор, 2 - осадительный электрод (пластинчатый наклонный), 3 - коронирующий электрод, 4 - отклоняющий электрод, 5 - дополнительный отклоняющий электрод, 6 - приемник продуктов разделения.1 - dispenser, 2 - precipitation electrode (inclined plate), 3 - corona electrode, 4 - deflecting electrode, 5 - additional deflecting electrode, 6 - receiver of separation products.

Недостатки: сепарационные характеристики электростатических сепараторов сильно зависят от влажности перерабатываемого материала.Disadvantages: The separation characteristics of electrostatic separators are highly dependent on the moisture content of the material being processed.

Задачей, решаемой полезной моделью, является: изменение конструкции, уменьшение габаритов и веса аппарата, а также расширение области применения устройства.The problem solved by the utility model is: change of design, reduction of dimensions and weight of the apparatus, as well as expansion of the scope of the device.

Указанные технические результаты достигают за счет трансформации плоской линейной конструкции сепаратора в объемную конусно-цилиндрическую.These technical results are achieved by transforming the flat linear design of the separator into a volumetric conical-cylindrical one.

Со схемой конусно-цилиндрического электростатического сепаратора можно ознакомиться на фиг. 2.A schematic diagram of a cone-cylindrical electrostatic separator can be found in FIG. 2.

В результате преобразования дозатор 1 и наклонный (осадительный) электрод 2 превращены в объемную конструкцию, образованную двумя коническими поверхностями: внешняя планка дозатора теперь представляет собой поверхность усеченного конуса вершиной вниз, осадительный электрод (пластинчатый наклонный) превращен во внутренний конус вершиной вверх. Корпус сепаратора 11 - цилиндр, на внутренней поверхности которого кронштейнами закреплен конус дозатора. Причем кронштейны допускают перемещение вдоль оси по стенке цилиндрического корпуса и фиксацию конуса дозатора. Т.к. конус осадительного электрода неподвижен, перемещение наружного конуса дозатора делает возможной регулировку ширины кольцевой рабочей щели 12.As a result of the conversion, the dispenser 1 and the inclined (precipitation) electrode 2 are turned into a three-dimensional structure formed by two conical surfaces: the outer bar of the dispenser now represents the surface of a truncated cone with its top down, the precipitation electrode (plate inclined) turned into an internal cone with its top up. The separator housing 11 is a cylinder, on the inner surface of which the dispenser cone is fixed with brackets. Moreover, the brackets allow movement along the axis along the wall of the cylindrical body and fixation of the cone of the dispenser. Because the cone of the precipitation electrode is stationary, the movement of the outer cone of the dispenser makes it possible to adjust the width of the annular working slit 12.

Коронирующий электрод 3 представляет собой проводящее кольцо с остриями 8, расположенными на кольце на одинаковых расстояниях друг от друга и направленными к центру кольца. Коронирующий электрод смонтирован на изоляторах 7, также на внутренней поверхности цилиндрического корпуса. Через один из изоляторов на коронирующий электрод введен «минус» высокого напряжения.The corona electrode 3 is a conductive ring with tips 8 located on the ring at equal distances from each other and directed towards the center of the ring. The corona electrode is mounted on insulators 7, also on the inner surface of the cylindrical body. Through one of the insulators on the corona electrode introduced a "minus" of high voltage.

Отклоняющий электрод 4 выполнен в виде профилированного кольца, повернутого выгнутой поверхностью к внутренней поверхности корпуса сепаратора, а плоской - к поверхности осадительного электрода. Отклоняющий электрод 4 так же, как и коронирующий электрод, подключен к «минусу» высокого напряжения.The deflecting electrode 4 is made in the form of a profiled ring, turned by a curved surface to the inner surface of the separator body, and flat to the surface of the precipitation electrode. The deflecting electrode 4, like the corona electrode, is connected to the “minus” of the high voltage.

Дополнительным отклоняющим электродом 5 служит цилиндрическая сетка, установленная на изоляторе 10 у нижней кромки (схода) осадительного электрода. Сетка (дополнительный отклоняющий электрод) подключена к «плюсу» высокого напряжения.An additional deflecting electrode 5 is a cylindrical grid mounted on the insulator 10 at the lower edge (descent) of the precipitation electrode. The grid (additional deflecting electrode) is connected to the “plus” of the high voltage.

Приемник продуктов разделения 6 выполнен в виде трех соосных, вложенных друг в друга полых цилиндров, дно каждого из которых скошено и переходит в округлую горловину для вывода из сепаратора разделенных продуктов так, что их смешения не происходит.The receiver of separation products 6 is made in the form of three coaxial, hollow cylinders inserted into each other, the bottom of each of which is beveled and goes into a rounded neck to withdraw separated products from the separator so that they do not mix.

Для работы в полевых условиях внутри цилиндрической поверхности осадительного электрода установлен электрический нагреватель 9, обеспечивающий и поддерживающий низкую влажность разделяемого материала и атмосферы внутри корпуса сепаратора.To work in the field, an electric heater 9 is installed inside the cylindrical surface of the precipitation electrode, which ensures and maintains low humidity of the material and atmosphere to be separated inside the separator body.

Предлагаемая конструкция работает следующим образом:The proposed design works as follows:

Исходный материал подают на вершину конуса осадительного электрода так, чтобы он равномерно заполнял рабочую щель между конусами электрода и дозатора. Попавший в щель материал, двигаясь по поверхности осадительного электрода, попадает под воздействие коронного разряда и получает отрицательный заряд, при этом проводящие частицы отдают осадительному электроду отрицательный заряд и сходят с него незаряженными. Непроводящие частицы заряд сохраняют, сходят с кромки осадительного электрода заряженными отрицательно и под воздействием положительно заряженной сетки (дополнительного отклоняющего электрода) отклоняются к центру корпуса сепаратора во внутренний цилиндр приемника продуктов. Нейтральные (проводящие) частицы, свободно падают к внешней стенке корпуса во внешний цилиндр сборника продуктов. В средний цилиндр сборника попадают частицы, не полностью отдавшие заряд осадительному электроду (промежуточный продукт).The source material is fed to the top of the cone of the precipitation electrode so that it evenly fills the working gap between the cones of the electrode and the dispenser. Material falling into the gap moving along the surface of the precipitation electrode is affected by a corona discharge and receives a negative charge, while the conductive particles give a negative charge to the precipitating electrode and go off it uncharged. Non-conductive particles retain their charge, leave the edge of the precipitation electrode negatively charged, and, under the influence of a positively charged grid (additional deflecting electrode), deviate toward the center of the separator body into the inner cylinder of the product receiver. Neutral (conductive) particles fall freely to the outer wall of the housing into the outer cylinder of the product collector. Particles that do not completely charge the precipitating electrode (intermediate product) fall into the middle cylinder of the collector.

Предлагаемая конструкция позволяет за один проход сокращать исходный материал примерно в пять раз, и выделять примерно 80% проводящих частиц мелких и тонких классов крупности, что вполне достаточно при исследовании и опробовании месторождений. Высокая производительность и возможность контроля влажности материала и атмосферы внутри корпуса сепаратора позволяют перерабатывать пробы больших объемов в полевых условиях.The proposed design makes it possible to reduce the source material by about five times in one pass, and to isolate about 80% of the conductive particles of small and fine particle size classes, which is quite enough when researching and testing deposits. High performance and the ability to control the humidity of the material and the atmosphere inside the separator housing allow the processing of large volumes of samples in the field.

Claims

A cone-cylindrical electrostatic separator, comprising a dispenser, a precipitation electrode, a corona electrode, a deflecting electrode, an additional deflecting electrode and a receiver of separation products connected in series along the direction of movement of the material to be separated, characterized in that the dispenser, precipitation and deflecting electrodes are made in the form of conical surfaces; the corona electrode is in the form of a ring with points directed towards the precipitation electrode, and the additional deflecting electrode is in the form of a cylindrical mesh; inside, under the conical surface of the precipitation electrode, an electric heater is installed, and the receiver of the separation products is made in the form of coaxial hollow cylinders inserted into each other with beveled bottoms turning into rounded necks for selecting separated products.