RU2094122C1

RU2094122C1 - Centrifugal separator

Info

Publication number: RU2094122C1
Application number: RU96111623A
Authority: RU
Inventors: Анатолий Иванович Мицук
Original assignee: Фирма "МАВРА"; Товарищество с ограниченной ответственностью "ШАРКОН"
Priority date: 1996-06-10
Filing date: 1996-06-10
Publication date: 1997-10-27

Abstract

FIELD: separation of materials. SUBSTANCE: separator has working chamber connected with a rotation drive and having discharging edge, facility for supplying pulp to the bottom of the chamber, facility for collecting exhaust pulp. Upstream of the discharging edge the working chamber is diverging. Upstream of the discharging edge is a flow separator made up as an assemble of rings whose inner diameter is greater than the diameter of the working chamber, The rings are mounted for permitting movement with respect to each other and discharging edge. The facility for collecting exhaust pulp is made up as ring chambers underlying the rings. The ring chambers are spiral. EFFECT: enhanced efficiency. 2 cl, 1 dwg

Description

Изобретение относится к центробежным сепараторам для разделения частиц материалов разной плотности и может быть использовано, например, для выделения частиц золота из пульпы золотоносной руды. The invention relates to centrifugal separators for separating particles of materials of different densities and can be used, for example, for the separation of gold particles from pulp of gold ore.

Известен сепаратор по авт. св. СССР N 1801576, кл. В 03 В 5/32, опуб. 15.03.93. Known separator for ed. St. USSR N 1801576, class 03 V 5/32, publ. 03/15/93.

Этот сепаратор состоит из конической чаши с нарифлениями, установленной на раме и приводимой в движение с помощью привода, загрузочное приспособление в виде круглой трубы и загрузочное приспособление в виде кольцевого эфелесборника, приспособление для съема концентрата в виде лотка, жестко присоединенного к чаше внутреннего коаксиального сосуда, закрепленного на чаше посредством распорных втулок. This separator consists of a conical bowl with flats mounted on a frame and driven by a drive, a loading device in the form of a round tube and a loading device in the form of a circular ephemera collector, a device for removing concentrate in the form of a tray rigidly attached to the bowl of an internal coaxial vessel, fixed to the bowl by spacers.

Сепаратор работает следующим образом. The separator works as follows.

В чашу через загрузочное устройство попадает пульпа, содержащая тяжелый компонент. Проходя в полости, образуемой между нарифленной поверхностью чаши и коаксиальным сосудом, пульпа выгружается в эфелесборник, а тяжелый компонент остается в рифлях. После пропускания пробы сепаратор останавливают, снимают коаксиальный сосуд и смывают концентрат через лоток. Pulp containing a heavy component enters the bowl through the loading device. Passing into the cavity formed between the curved surface of the bowl and the coaxial vessel, the pulp is discharged into the ephele collector, and the heavy component remains in the flutes. After passing the sample, the separator is stopped, the coaxial vessel is removed and the concentrate is washed off through the tray.

Недостаток данного сепаратора в том, что он прерывистого действия. Каждый раз после пропускания одной порции (пробы) его останавливают, разбирают, смывают концентрат. The disadvantage of this separator is that it is intermittent. Each time after passing one portion (sample), it is stopped, disassembled, and the concentrate is washed off.

Известен концентратор (сепаратор) для отделения зернистого материала (прототип) по патенту СССР N 1676440, кл. В 03 В 5/32, опуб. 07.09.91. Концентратор (сепаратор) включает полный барабан с рабочей камерой, имеющий приводной вал вращения, соединенный с дном камеры, приспособление для подачи пульпы на дно камеры, сливной порог (сливную кромку), приспособление для сбора отработанной пульпы. Приспособление для поддержания барабана на оси. Внутренняя поверхность рабочей камеры имеет три зоны. Внизу расположена зона перемещения, вверху зона сливного порога, а между ними параллельно оси вращения зона удержания. При этом зона перемещения и зона сливного порога выполнены расширяющимися по направлению к зоне удержания. Уклон зоны перемещения к оси вращения составляет 10 1. Соотношение длины зоны перемещения, удержания и сливного порога составляет 6 3 1. A known hub (separator) for separating granular material (prototype) according to the USSR patent N 1676440, class. 03 V 5/32, publ. 09/07/91. The concentrator (separator) includes a full drum with a working chamber, having a drive shaft of rotation connected to the bottom of the chamber, a device for feeding pulp to the bottom of the chamber, a drain threshold (drain edge), a device for collecting spent pulp. Device for supporting the drum on the axis. The inner surface of the working chamber has three zones. At the bottom there is a movement zone, at the top there is a drain threshold zone, and between them a holding zone parallel to the axis of rotation. In this case, the movement zone and the drainage threshold zone are made expanding towards the retention zone. The slope of the movement zone to the axis of rotation is 10 1. The ratio of the length of the movement zone, retention and drain threshold is 6 3 1.

Недостаток данного сепаратора аналогичен недостатку сепаратора по авт. св. N 1801576, он также прерывистого действия, что в результате снижает производительность. The disadvantage of this separator is similar to the lack of a separator according to ed. St. N 1801576, it is also intermittent, which as a result reduces productivity.

Задача изобретения создание центробежного сепаратора, имеющего непрерывный режим работы. The objective of the invention is the creation of a centrifugal separator having a continuous mode of operation.

Поставленная задача решается в центробежном сепараторе, включающем рабочую камеру, соединенную с приводом вращения, имеющую сливную кромку, приспособление для подачи пульпы на дно камеры, приспособление для сбора отработанной пульпы согласно изобретению, рабочая камера на уровне сливной кромки выполнена расширяющейся, при этом над сливной кромкой расположен делитель потока, выполненный в виде набора колец, внутренний диаметр которых больше диаметра рабочей камеры, кольца установлены с возможностью перемещения друг относительно друга и относительно сливной кромки, приспособление для сбора отработанной пульпы выполнено в виде кольцевых камер, расположенных под кольцами. The problem is solved in a centrifugal separator, including a working chamber connected to a rotational drive, having a drain edge, a device for feeding pulp to the bottom of the chamber, a device for collecting spent pulp according to the invention, the working chamber at the level of the drain edge is made expandable, while above the drain edge a flow divider is arranged in the form of a set of rings, the inner diameter of which is larger than the diameter of the working chamber, the rings are mounted with the possibility of movement relative to each other and for a discharge edge, to collect the spent pulp fixture is in the form of annular chambers disposed underneath rings.

Другое отличие в том, что кольцевые камеры выполнены спиральными. Another difference is that the annular chambers are made spiral.

Предполагаемое устройство позволяет решить поставленную задачу, что объясняется следующим. The proposed device allows to solve the problem, which is explained by the following.

На стенах рабочей камеры за счет центробежных сил происходит расслоение потока пульпы. На рабочей поверхности формируется поток самых тяжелых компонентов. Ближе к оси вращения плотность потока уменьшается. При перемещении потока к сливной кромке различные слои потока вылетают из рабочей камеры под разными углами. Кольца делителя вокруг сливной кромки делят поток на слои с разной плотностью и направляют их в свои кольцевые камеры. Если непрерывно подавать перерабатываемую пульпу на дно рабочей камеры, то процесс разделения будет идти непрерывно. В прототипе же для удаления выделенного полезного компонента на стенках рабочей камеры центробежный сепаратор необходимо останавливать. On the walls of the working chamber due to centrifugal forces, stratification of the pulp flow occurs. A flow of the heaviest components forms on the work surface. Closer to the axis of rotation, the flux density decreases. When the flow moves to the drain edge, various layers of the stream fly out of the working chamber at different angles. Divider rings around the drain edge divide the flow into layers with different densities and direct them into their annular chambers. If the processed pulp is continuously fed to the bottom of the working chamber, the separation process will go on continuously. In the prototype, to remove the selected useful component on the walls of the working chamber, the centrifugal separator must be stopped.

Выполнение рабочей камеры расширяющейся на уровне сливного порога исключает образование зоны, в которой накапливается тяжелый компонент, что происходит в центрифугах прерывистого действия. The execution of the working chamber expanding at the level of the drain threshold eliminates the formation of a zone in which the heavy component accumulates, which occurs in intermittent centrifuges.

Возможность перемещения колец друг относительно друга и относительно сливной кромки позволяет изменять положение колец и более точно разделять поток. The ability to move the rings relative to each other and relative to the drain edge allows you to change the position of the rings and more accurately divide the flow.

Диаметр отверстия колец должен быть больше диаметра рабочей камеры у сливной кромки. В этой зоне поток разлетается веером, сохраняя слоистость. The diameter of the hole of the rings should be larger than the diameter of the working chamber at the drain edge. In this zone, the flow is fanning, while maintaining layering.

Спиральная кольцевая камера ускоряет поток уловленной пульпы. Напор ускоренного потока позволяет направить его повторно в рабочую камеру на дополнительную переработку в непрерывном цикле, что в конечном итоге повышает эффективность выделения полезного компонента. The spiral annular chamber accelerates the flow of trapped pulp. The head of the accelerated stream allows you to send it again to the working chamber for additional processing in a continuous cycle, which ultimately increases the efficiency of the selection of the useful component.

На чертеже схематично показан один из вариантов заявляемого центробежного сепаратора. The drawing schematically shows one embodiment of the inventive centrifugal separator.

Сепаратор состоит из рабочей камеры 1, полого вала 2, который неподвижно установлен на основании 3. Рабочая камера выполнена с возможностью вращения вокруг вала, для чего снабжена подшипниковым узлом 4 с подшипниками 5. В подшипниковом узле установлены уплотнительные кольца (на чертеже не показаны). На дне рабочей камеры установлен ротор 6. Всасывающим патрубком 7 полость соединена с полостью вала 2, а через окна 8 с рабочей камерой. На уровне сливной кромки 9 рабочая камера выполнена расширяющейся. Над сливной кромкой расположен делитель потока, выполненный из колец 10. Зазор между сливной кромкой и кольцами, а также между кольцами можно изменять в зависимости от толщины слоя заданной плотности в потоке. Диаметр отверстия колец больше диаметра рабочей камеры в зоне сливного порога и в каждом конкретном случае выбирается экспериментально в зависимости от выделяемого материала. Вокруг рабочей камеры расположены спиральные кольцевые камеры 11, 12 и 13 для сбора отработанной пульпы разной плотности. Полый вал 2 соединен с патрубком 14 для подачи пульпы и патрубком 15 для смыва отходов. Патрубки 14 и 15 снабжены кранами 16 и 17. Центробежный сепаратор приводится во вращении приводом 18, на валу которого установлен шкив 19 для ременной передачи 20. Второй шкив 21 установлен на подшипниковом узле 4. Камеры 11, 12 и 13 снабжены патрубками 22, 23 и 24. The separator consists of a working chamber 1, a hollow shaft 2, which is fixedly mounted on the base 3. The working chamber is made to rotate around the shaft, for which it is equipped with a bearing assembly 4 with bearings 5. O-rings are installed in the bearing assembly (not shown in the drawing). A rotor 6 is installed at the bottom of the working chamber. A cavity is connected to the shaft cavity 2 by the suction pipe 7 and through the windows 8 to the working chamber. At the level of the drain edge 9, the working chamber is made expanding. A flow divider made of rings 10 is located above the drain edge. The gap between the drain edge and the rings, as well as between the rings, can be changed depending on the thickness of the layer of a given density in the stream. The diameter of the hole of the rings is larger than the diameter of the working chamber in the area of the drain threshold and, in each case, is chosen experimentally depending on the material emitted. Around the working chamber are spiral annular chambers 11, 12 and 13 for collecting spent pulp of different densities. The hollow shaft 2 is connected to the pipe 14 for feeding the pulp and pipe 15 for flushing the waste. The nozzles 14 and 15 are equipped with taps 16 and 17. The centrifugal separator is driven by a drive 18, on the shaft of which a pulley 19 is mounted for belt transmission 20. The second pulley 21 is mounted on the bearing assembly 4. The chambers 11, 12 and 13 are equipped with nozzles 22, 23 and 24.

Центробежный сепаратор работает следующим образом. Centrifugal separator operates as follows.

В рабочую камеру 1 предварительно заливают воду так, чтобы заполнить полость всасывающего ротора 6 и включают привод 18. После того, как рабочая камера наберет заданные обороты, открывают кран 16 на патрубке 14. Ротор 6 начинает работать в режиме насоса, всасывая пульпу через полость вала 2 в рабочую камеру. Пульпа постепенно вытесняет воду из рабочей камеры, которая через сливную кромку 9 и кольца 10 сливается в кольцевую камеру 13. За счет центробежных сил происходит расслоение пульпы. На стенках рабочей камеры формируется слой более тяжелого полезного компонента, который перемещается вверх по рабочей поверхности камеры. Слои отработанной пульпы, располагаясь ближе к центру рабочей камеры, также поднимаются вверх, к сливной кромке. При отсутствии колец 10 расслоенная пульпа веером вылетает из рабочей камеры. При этом в веере сохраняется слоистость, причем более тяжелым слои вылетают из рабочей камеры под меньшими углами относительно горизонта, а вода, как самый легкий компонент, под самым большим углом. Кольца делителя выделяют слои нужной концентрации и направляют их в соответствующую камеру. Практически достаточно установить три кольца, чтобы делить поток на три фракции. Фракция с самой высокой плотностью накапливается в камере 11, в ней содержится больший процент полезного компонента, в средней камере 12 накапливается пульпа с меньшей плотностью, но в ней содержится еще определенное количество полезного компонента, поэтому фракцию из камеры 12 снова подают на вход установки. Спиральная форма камеры способствует этому. При необходимости на повторную обработку можно подать пульпу из любой камеры. Рабочий же процесс идет непрерывно. При необходимости центрифугу останавливают. Рабочую камеру промывают, наливая воду сверху и открывая кран 17. Смыв концентрата отходов происходит через полость ротора, полость вала и патрубок 15. Слив из кольцевых камер 11 13 осуществляют через патрубки 22 24. Water is preliminarily poured into the working chamber 1 so as to fill the cavity of the suction rotor 6 and the drive 18 is turned on. After the working chamber has reached the desired speed, the valve 16 on the nozzle 14 is opened. The rotor 6 starts to work in pump mode, sucking the pulp through the shaft cavity 2 into the working chamber. The pulp gradually displaces water from the working chamber, which merges through the drain edge 9 and ring 10 into the annular chamber 13. Separation of the pulp occurs due to centrifugal forces. A layer of a heavier useful component is formed on the walls of the working chamber, which moves up the working surface of the chamber. Layers of spent pulp, located closer to the center of the working chamber, also rise up to the drain edge. In the absence of rings 10, the layered pulp fan out of the working chamber. At the same time, lamination is maintained in the fan, with the heavier layers flying out of the working chamber at smaller angles relative to the horizon, and water, as the lightest component, at the largest angle. The divider rings isolate the layers of the desired concentration and direct them into the corresponding chamber. It is practically enough to install three rings to divide the flow into three fractions. The fraction with the highest density accumulates in the chamber 11, it contains a larger percentage of the useful component, the pulp with a lower density is accumulated in the middle chamber 12, but it still contains a certain amount of the useful component, so the fraction from the chamber 12 is again fed to the input of the installation. The spiral shape of the chamber contributes to this. If necessary, for reprocessing, you can apply the pulp from any camera. The working process is ongoing. If necessary, the centrifuge is stopped. The working chamber is washed by pouring water from above and opening the valve 17. The waste concentrate is flushed through the rotor cavity, the shaft cavity and the nozzle 15. Drain from the annular chambers 11 13 is carried out through the nozzles 22 24.

Все изложенное подтверждает, что предлагаемый сепаратор обеспечивает непрерывный режим работы, т.е. позволяет решить поставленную задачу. All of the above confirms that the proposed separator provides continuous operation, i.e. allows you to solve the problem.

Claims

1. A centrifugal separator comprising a working chamber connected to a rotational drive and having a drain edge, means for feeding pulp to the bottom of the chamber, a device for collecting spent pulp, characterized in that the working chamber at the level of the drain edge is made expandable, while around the drain edge a flow divider is located, made in the form of a set of rings, the inner diameter of which is larger than the diameter of the working chamber, the rings are installed with the possibility of moving one relative to the other and relatively drain to dies, a device for collecting spent pulp is made in the form of annular chambers located under the rings.

2. The separator according to claim 1, characterized in that the annular chambers are made spiral.