RU2111069C1

RU2111069C1 - Aerodynamic classifier of loose materials

Info

Publication number: RU2111069C1
Application number: RU96117772A
Authority: RU
Inventors: Валерий Константинович Мамаев
Original assignee: Валерий Константинович Мамаев
Priority date: 1996-09-05
Filing date: 1996-09-05
Publication date: 1998-05-20

Abstract

FIELD: separation of loose materials, specifically precious stones and metals under conditions of sand hills and dunes. SUBSTANCE: unit to feed loose materials is manufactured in the form of hopper with bottom composed of closely perforated walls forming hole adjusted by width of aperture. Mobile inclined wall is fitted with multichute extension piece and rests with middle of outer side against body of one air blower as minimum. Bottom part of it carries closely perforated guiding platform forming diffuser with mobile inclined wall of hopper. Upper starting part of guiding platform is located under immobile concave wall of hopper bottom in aerodynamic chamber. Air conduit is placed under guiding platform. Aerodynamic chamber is limited from bottom by row of lateral vertical partitions forming compartments-collectors. Upper faces of partitions are used as base of air conduits and have air discharging slits directed at acute angle towards their plane to outlet conduit of aerodynamic chamber joined to dust collector. EFFECT: simplified design, improved functional efficiency. 1 cl, 1 dwg

Description

Изобретение относится к обогащению полезных ископаемых и может быть использовано в полевых условиях для классификации сыпучих материалов, в частности песчаных наносных барханов и дюн с целью извлечения драгоценных металлов и камней. The invention relates to mineral processing and can be used in the field to classify bulk materials, in particular sandy sand dunes and dunes with the aim of extracting precious metals and stones.

Известен аэродинамический классификатор сыпучих материалов, включающий раму, узел подачи сыпучих материалов в виде бункера с днищем и выпускным отверстием, воздуходувный агрегат, расположенный под бункером, аэродинамическую камеру с горизонтальной крышкой, ограниченную снизу рядом поперечных вертикальных перегородок, образующих отсеки накопителей фракционированного материала и имеющий выходной канал, сообщенный с пылеуловителем. Known aerodynamic classifier of bulk materials, including a frame, a feed unit for bulk materials in the form of a hopper with a bottom and an outlet, an air blower located under the hopper, an aerodynamic chamber with a horizontal cover, bounded below by a number of transverse vertical partitions that form the compartments of the drives of fractionated material and having an output channel communicated with the dust collector.

Приведенный аналог отличается существенными признаками, общими с предлагаемым устройством. Недостатком аналога является то, что стенки бункера и верх аэродинамической камеры не снабжены желобами ля равномерной подачи сыпучей смеси по всей ширине установки, в устройстве сыпучий материал ссыпается по вертикали, а не под углом к горизонтали, что может быть применено для провеивания легких по весу сыпучих материалов, например зерна, и неприменимо для песка, так как вертикальная траектория движения песчинок с ускорением свободного падения не обеспечит высокого качества разделения сыпучей смеси на фракции в зависимости от плотности частиц. Материал будет рассредоточиваться по трем-четырем ближайшим отсекам за исключением удаляемой из устройства пыли. The above analogue differs in essential features common with the proposed device. The disadvantage of the analogue is that the walls of the hopper and the top of the aerodynamic chamber are not equipped with grooves for uniform supply of granular mixture over the entire width of the installation; in the device, the bulk material is poured vertically and not at an angle to the horizontal, which can be used for winding light by weight granular materials, for example, grain, and is not applicable to sand, since the vertical trajectory of the movement of grains of sand with the acceleration of gravity will not provide high quality separation of the granular mixture into fractions depending on the density and particles. The material will be dispersed in the three or four closest compartments except for dust removed from the device.

В то же время сравнительный анализ показал, что указанный аналог отличается существенными признаками, общими с предлагаемым устройством. Общее то, что в качестве рабочей среды используется воздушный поток, устройство содержит средство подачи сыпучего материала, его перемещение с целью разделения на фракции. Учитывая изложенное, принимаем приведенный аналог за прототип. At the same time, a comparative analysis showed that this analogue differs in essential features common with the proposed device. The general fact is that air is used as the working medium, the device contains means for supplying bulk material, its movement in order to separate it into fractions. Given the above, we take the above analogue as a prototype.

К недостаткам выбранного прототипа относится то, что его технические возможности не обеспечат разделение на значительное количество фракций такой тяжеловесный материал как песок. The disadvantages of the selected prototype include the fact that its technical capabilities will not ensure the separation of a significant number of fractions of such a heavy material as sand.

Цель изобретения - создание устройства, обеспечивающего компактность воздушного потока с твердыми частицами и самопроизвольное гравитационное разделение воздушно-песчаной смеси на максимально возможное количество фракций. The purpose of the invention is the creation of a device that ensures compactness of the air flow with solid particles and spontaneous gravitational separation of the air-sand mixture into the maximum possible number of fractions.

Цель достигается тем, что устройство содержит раму со средствами транспортировки, на которой смонтирован бункер с дном из частогофрированных стенок, одна из которых выполнена подвижной с эластичной многожелобчатой насадкой, образующей горизонтальное щелевидное, регулируемое по ширине просвета отверстие, при этом середина внешней стороны наклонной подвижной стенки дна бункера опирается на корпус как минимум одного воздуходувного агрегата, на нижней части которого посредством ползуна установлена с возможность поворота на горизонтальной оси частогофрированная направляющая платформа, образующая диффузор с подвижной наклонной стенкой дна бункера, снабженной подвижной заслонкой диффузора с винтовой тягой и маховичком, причем верхняя стартовая часть частогофрированной направляющей платформы расположена в аэродинамической камере под неподвижной вогнутой стенкой дна бункера, выполняющей роль направляющего экрана, при этом под верхом стартовой части частогофрированной направляющей платформы в аэродинамической камере установлен воздуховод с горизонтальной воздуховыпускной щелью, направленной в сторону выходного канала, а верхние грани перегородок отсеков служат основанием воздуховодов с воздуховыпускными щелями, направленными в сторону выходного канала под острым углом к плоскости, в котором они расположены. Верхняя часть аэродинамической камеры снабжена задвижной крышкой, как и верх бункера, который снабжен мелкоячеистой сеткой, при этом в выходном канале установлены пылеуловитель, вентилятор, ограждающая решетка, а между перегородками отсеков - выдвижные контейнеры-накопители. The goal is achieved in that the device comprises a frame with means of transportation, on which a hopper is mounted with a bottom made of frequently corrugated walls, one of which is movable with an elastic multi-grooved nozzle forming a horizontal slit-like opening, adjustable in width of the clearance, while the middle of the outer side of the inclined movable wall the bottom of the hopper rests on the housing of at least one blower unit, on the lower part of which by means of a slider is installed with the possibility of rotation on a horizontal of the axis of the often-corrugated guide platform, forming a diffuser with a movable inclined wall of the bottom of the hopper, equipped with a movable damper of the diffuser with a screw rod and a flywheel, the upper starting part of the often-corrugated guide platform is located in the aerodynamic chamber under the fixed concave wall of the bottom of the hopper, which acts as a guide screen, while an air duct with horizontal air is installed under the top of the starting part of the frequently-corrugated guide platform in the aerodynamic chamber an outlet slit directed towards the outlet channel, and the upper faces of the partition walls of the compartments serve as the base of the air ducts with air outlet slots directed toward the outlet channel at an acute angle to the plane in which they are located. The upper part of the aerodynamic chamber is equipped with a sliding cover, as well as the top of the hopper, which is equipped with a fine mesh, with a dust collector, a fan enclosing the grill in the output channel, and sliding storage containers between the compartment walls.

На чертеже изображен общий вид устройства в проекции (вид сбоку), который содержит жестко скрепленную раму 1, на которой установлен воздуходувный агрегат 2, бункер 3 образован частогофрированной неподвижной вогнутой снаружи стенкой 4 и подвижной - 5, снабженной винтовой тягой и маховичком 6, на нижней грани которой расположена эластичная желобчатая насадка 7 (техническая резина, эластичные полимеры). Диффузор 8 расположен между частогофрированной неподвижной стенкой дна бункера 5, воздуходувным агрегатом 2 и нижней частью многожелобчатой направляющей платформы 11, зафиксированной на ползуне 14 с помощью паза ползуна 15 и стопорного винта 16, покоящейся на горизонтальной оси 12, верхняя стартовая часть которой расположена в аэродинамической камере 35. Под частогофрированной подвижной стенкой дна бункера 5 в пазах (не показано) размещена заслонка диффузора 9 с винтовой тягой и маховичком 10. Верхние грани перегородок 17 отсеков-накопителей (17-1), в которых расположены выдвижные контейнеры-накопители 19 с ручками 20, служат основанием воздуховодов с воздуховыпускными щелями 18, установленных под острым углом к плоскости верхних граней перегородок отсеков 17. Под стартовой частью частогофрированной направляющей платформы 13 размещен воздуховод с горизонтальной воздуховыпускной щелью 21. Сверху устройства установлена задвижная крышка 23 с ручкой 24. Загрузочный просвет воронки бункера 3 перекрыт мелкоячеистой сеткой 25. Рама 1 с буксирным крюком 28 опирается на транспортировочные катки прямого хода 26 и поворотные катки 27. В выходном канале 22 установлены вытяжной вентилятор 29 и пылеуловитель 30. Стрелками 31 изображено направление траектории полета твердых частиц в аэродинамической камере 35. Цифры 32, 33, 34 указывают направление воздушных потоков в аэродинамической камере 35. The drawing shows a General view of the device in projection (side view), which contains a rigidly fastened frame 1, on which the blower unit 2 is installed, the hopper 3 is formed by a frequently-shaped stationary concave wall 4 on the outside and a movable 5 equipped with a screw rod and a flywheel 6, on the bottom the face of which is located an elastic grooved nozzle 7 (technical rubber, elastic polymers). The diffuser 8 is located between the often-corrugated fixed wall of the bottom of the hopper 5, the blower unit 2 and the lower part of the multi-grooved guide platform 11, fixed on the slider 14 using the groove of the slider 15 and the locking screw 16, resting on the horizontal axis 12, the upper starting part of which is located in the aerodynamic chamber 35. Under the often-corrugated movable wall of the bottom of the hopper 5, in the grooves (not shown) there is a diffuser shutter 9 with a screw rod and a flywheel 10. The upper faces of the partitions 17 of the drive bays (17-1), in which the sliding storage containers 19 with handles 20 are located, serve as the base of the air ducts with air outlet slots 18 installed at an acute angle to the plane of the upper faces of the partition walls of the compartments 17. An air duct with a horizontal air outlet slit 21 is located under the starting part of the frequently corrugated guide rail 13. a sliding cover 23 with a handle 24. The loading clearance of the hopper funnel 3 is blocked by a fine mesh 25. Frame 1 with a towing hook 28 rests on the transport rollers yamogo stroke rotary rollers 26 and 27. The outlet channel 22 are mounted an exhaust fan 29 and the dust collector 30. The arrows 31 shown steered solids in aerodynamic flight chamber 35. Figures 32, 33, 34 indicate the direction of air flow in the wind chamber 35.

Устройство работает следующим образом. The device operates as follows.

Установка на раме 1 посредством транспортировочных катков 26 и 27, буксировочного крюка 28 перемещается к месту выполнения работ. Это может быть местом скопления песчаных наносных барханов или дюн. Для запуска установки организуется энергообеспечение, которое может быть получено посредством использования ветроэлектростанции ВЭС-М-250, монтируемой вблизи на штанге, а также использования солнечных батарей и аккумуляторов. Для заполнения бункера 3 сыпучим материалом через сетку 25 с помощью погрузочных механизмов маховичком 6 передвигаем подвижную стенку 5 с эластичной желобчатой насадкой 7 к частогофрированной неподвижной вогнутой стенке 4, которые сомкнувшись, перекрывают щель в дне бункера 3. После приведения в рабочее состояние воздуходувного агрегата 2 регулируется давление в диффузоре 8 передвижением заслонки диффузора 9 с помощью винтовой тяги и маховичка 10. Это достигается регулированием ширины просвета между заслонкой 9 и нижней частью многожелобчатой направляющей платформы 11, которую посредством ползуна 14, паза ползуна 15, стопорного винта 16, горизонтальной оси 12 устанавливаем по рискам шкалы (не показано) под углом 45^o к горизонту. Из элементарной физики известно, что твердые тела, движущиеся под этим углом к горизонту, совершают наибольшую дальность полета. Маховичком 6 опускаем подвижную стенку 5 бункера, в результате эластичная насадка 7 отодвинется от частогофрированной неподвижной вогнутой стенки 4, образовав горизонтальную щель, в результате чего по канавкам стенок 4 и 5 бункера 3, эластичной желобчатой насадки 7 сыпучий материал самотеком будет ссыпаться на стартовую часть частогофрированной направляющей платформы 13, твердые частицы будут подхватываться воздушным потоком и выбрасываться в аэродинамическую камеру 35, в которой с ускорением свободного падения под воздействием земного притяжения твердые частицы в зависимости от их плотности распределятся по отсекам 17-1, а легкие фракции удалятся из устройства воздушным потоком через выходной канал 22.Installation on the frame 1 through the transport rollers 26 and 27, the towing hook 28 is moved to the place of work. This may be a cluster of sandy sand dunes or dunes. To start the installation, energy supply is organized, which can be obtained through the use of a wind farm VES-M-250, mounted nearby on a pole, as well as the use of solar panels and batteries. To fill the hopper 3 with bulk material through the grid 25 using the loading mechanisms with the handwheel 6, we move the movable wall 5 with the elastic grooved nozzle 7 to the often-corrugated fixed concave wall 4, which, having closed, cover the gap in the bottom of the hopper 3. After putting the blower unit 2 into operation, it is regulated the pressure in the diffuser 8 by moving the damper 9 using the screw rod and the handwheel 10. This is achieved by adjusting the width of the gap between the damper 9 and the lower part of the multi-groove second guide base 11 which by means of the slide 14, the slide groove 15, the locking screw 16, the horizontal axis 12 set on the risk scale (not shown) at an angle of 45 ^o to the horizontal. From elementary physics it is known that solids moving at this angle to the horizon make the greatest flight range. Use the hand wheel 6 to lower the movable wall 5 of the hopper, as a result, the elastic nozzle 7 will move away from the frequently corrugated fixed concave wall 4, forming a horizontal slit, as a result of which the loose material will gravity feed onto the starting part of the often-corrugated grooves on the walls 4 and 5 of the hopper 3, elastic grooved nozzle 7 guide platform 13, solid particles will be picked up by the air stream and thrown into the aerodynamic chamber 35, in which with the acceleration of gravity under the influence of the earth Depending on their density, the solid particles will be distributed in compartments 17-1, and the light fractions will be removed from the device by air flow through the outlet channel 22.

Для повышения качества классификации каждый отсек 17-1 обеспечен самостоятельной регулируемой воздушной завесой, движение воздушных потоков в которых обозначены на чертеже цифровыми позициями 33 и 34, предназначенных для удаления легких по плотности частиц (не показаны). Подача воздуха в воздуховоды осуществляется из диффузора 8 за счет давления, создаваемого воздуходувным агрегатом 2 в диффузоре 8. нижняя часть эластичной многожелобчатой насадки 7 выполнена полукруглой, что обеспечивает закрытие щели в дне бункера 3 и регулирование подачи сыпучего материала. Воздушный поток 31 создает за собой разряжение, что способствует захватыванию струек песчинок, ссыпающихся с желобков насадки 7, а воздушный поток, движущийся в аэродинамическую камеру 35, выбрасывает твердые частицы со стартовой части частогофрированной направляющей платформы 13 под углом 45^o, в результате законов физики и плотности частиц наиболее плотные частицы распределятся по отсекам 17-1, а легкие - удалятся за пределы установки.To improve the quality of classification, each compartment 17-1 is provided with an independent adjustable air curtain, the movement of air flows in which are indicated in the drawing by digital positions 33 and 34, designed to remove particles of light density (not shown). Air is supplied to the ducts from the diffuser 8 due to the pressure created by the blower unit 2 in the diffuser 8. The lower part of the elastic multi-grooved nozzle 7 is made semicircular, which ensures closing of the gap in the bottom of the hopper 3 and regulation of the flow of bulk material. The air stream 31 creates a vacuum behind itself, which contributes to the capture of streams of grains of sand falling from the grooves of the nozzle 7, and the air stream moving into the aerodynamic chamber 35, ejects solid particles from the starting part of the frequently corrugated guide platform 13 at an angle of 45 ^o , as a result of laws of physics and particle densities, the densest particles will be distributed in compartments 17-1, and light particles will be removed outside the installation.

Claims

1. An aerodynamic classifier of bulk materials, including a frame, a bulk material supply unit in the form of a hopper with a bottom and a hole, an air blower located under the hopper, an aerodynamic chamber with a horizontal cover, bounded below by a number of transverse vertical partitions forming storage compartments of fractionated material, and having an outlet channel with a dust collector, characterized in that the frame is equipped with transportation means, and the hopper is made with the bottom of the often-corrugated walls forming down a horizontal slit-like opening, adjustable in width of the lumen due to the mobility of the inclined wall, equipped with an elastic multi-grooved nozzle and resting the middle of the outer side on the housing of at least one blower unit, on the lower part of which a frequently-corrugated guide platform is mounted to rotate on a horizontal axis, forming diffuser with a movable inclined wall of the bottom of the hopper, equipped with a movable damper of the diffuser, while the upper starting part the guide platform is located in the aerodynamic chamber under the fixed concave wall of the bottom of the hopper, which acts as a guide screen, and under the top of the starting part of the guide platform there is an air duct with a horizontal air outlet slit directed towards the outlet channel, and the upper faces of the partition walls serve as the basis of air ducts with air slots, directed towards the outlet channel at an acute angle to their plane.

2. The classifier according to claim 1, characterized in that in the output channel it is equipped with a fan enclosing the grill, drawer storage containers are installed in the compartments, the top of the hopper is equipped with a fine mesh.