SU1475478A3 - Центрифуга дл разделени суспензии минералов - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к оборудованию дл  разделени  суспензии минералов на легкую и т желую фракции в поле действи  центробежных сил. Цель изобретени  заключаетс  в повышении качества разделени . Центрифуга дл  разделени  суспензии минералов содержит равномерно установленные на подшипниковых опорах с возможностью их планетарного вращени  четыре конусообразных ротора 2, обращенных большим основанием вниз и имеющих на внутренней поверхности стенки шнеки 3 дл  транспортировани  т желой фракции, устройство дл  распределени  исходной суспензии по роторам, состо щее из центрального трубопровода 4 и прикрепленных к нему трубчатых рукавов 5 с коленами 6, расположенными над роторами, и привод центрального вала 7, содержащий приводной элемент 8. Каждый конусообразный ротор имеет прикрепленную к колену 6 трубчатого рукава 5 и к его меньшему основанию цилиндрическую обечайку 10 с установленными внутри нее радиально лопаст ми 11 дл  предварительного закручивани  и разделени  исходной суспензии и на большем основании - днище 12. Внутри ротора под шнеком размещен коллектор 13 т желой фракции с разгрузочными отверсти ми 14, открытый сверху в направлении перемещени  фракций и образованный конусом 15.Стенка ротора и днища под коллектором имеет выгрузочные отверсти  16 и 17 дл  легкой фракции. 4 з.п., 4 ил.

Description

1

Изобретение относитс  к оборудо- ванию дл  разделени  суспензии минералов на легкую и т желую фракции в поле действи  центробежных сил.

Цель изобретени  - повышение качества разделени  о

На фиг о 1 схематично изображена половина центрифуги, продольный разрез; на фиг о 2 - разрез А-А на фиг. 1; на фиг о 3 - разрез Б-Б на фиг. 1; на фиг. 4 - разрез В-В на фиг. 10

Центрифуга дл  разделени  суспензии минералов содержит равномерно установленные на подшипниковых опо- pax 1 с возможностью их планетарного вращени  четыре конусообразных ротора 2, обращенных большим основанием вниз и имеющих на внутренней поверхности стенки шнеки 3 дл  транспорта- ровани  т желой фракции, устройство дл  распределени  исходной суспензии по роторам, состо щее из центральног трубопровода 4 и прикрепленных к нему трубчатых рукавов 5 с коленами 6, расположенными над роторами, ц привод центрального вала 7, содержащий приводной элемент 8. Привод каждого ротора содержит зубчатую передачу 9 о Каждый конусообразный ротор имеет прикрепленную к колену 6 трубчатого рукава 5 и к его меньшему основанию цилиндрическую обечайку 10 с установленными внутри нее радиально лопаст ми 11 дл  предварительного закручи- вани  и разделени  исходной суспензии , а на большем основании имеет

днище 12. Внутри ротора под шнеком размещен коллектор 13 т желой фракции с разгрузочными отверсти ми 14, открытый сверху в направлении перемещени  фракций и образованный конусом 15.

Стенка ротора и днища под коллектором имеет выгрузочные отверсти  16 и 17 дл  легкой фракции. На днище каждого ротора укреплен конусообразный обтекатель 18 дл  направлени  легкой фракции к выгрузочным отверсти м 16 и 170 Каждый ротор снабжен конусообразным кожухом 19 с образованием между ними кольцевого зазора 20, а стенка ротора имеет отверсти  21, расположенные между витками шнека 3, дл  подвода на внутреннюю поверхность жидкости или воздуха Кожух 19 имеет по высоте прорезь 22 с отбортовкой дл  подачи воздуха в кольцевой зазор. На торце центрального вала 7 внутри полости центрального трубопровода установлен центробежный делитель потока, представл ющий собой лопастную крыльчатку 23 Цилиндрическа  обечайка 10 прикреплена к колену трубчатого рукава 5 при помощи уплотнени  24. Аналогичной конструкции уплотнителем 25 св заны между собой центральный трубопровод 4 и трубопровод 26. Центральный вал следует снабдить приводом дл  сообщени  ему колебательного возвратно-поступательного перемещени , содержащим диски-дебалансы (не

314

показаны) или диски с выступами 27, которые закреплены на корпусе„ Центральный вал 7 вместе со своей подшипниковой опорой 28 может быть установлен на виброопорах 29, а сам своей нижней торцовой поверхностью опираетс  на диски-дебалансы или диски с выступами 27,

Подшипниковые опоры 1 роторов 2 закреплены при помощи кронштейнов (не показаны) или пластин 30 на центральном валу 7. Лопасти 31 крыльчатки 23 ориентированы по трубчатым рукавам 5, причем их количество соответствует количеству конусообразных роторов 2.

Центрифуга работает следующим образом .

Минеральную суспензию, подлежащую разделению на фракции по плотности, смешивают предварительно в емкости с водой или газом, в частности воздухом . Суспензи  по центральному трубопроводу 4 поступает на лопастную крыльчатку 23, раздел етс  на четыре потока 32 и по трубчатым рукавам 5 и коленам 6 поступает в цилиндрические обечайки 10 конусообразных роторов 2„ Последние совершают планетарное вращение вокруг главной оси а и одновременно вокруг своих продольных осей Ь. Дл  достижени  высокой производительности каждого ротора 2 необходимо осуществл ть правильную дозировку поступающей суспензии при помощи лопастной крыльчатки 23.

Поступивша  в цилиндрическую обечайку 10 каждого конусообразного ротора 2 суспензи  предварительно закручиваетс  лопаст ми 11 и раздел етс . Планетарное вращение конусообразного ротора обеспечивает циклическое изменение центробежных сил, воздействующих на смесь минералов у стенки ротора, в результате чего происходит псевдоожижение или пульсаци  смесио

При разделении на осадочном столе дл  данной массы величина раздел ющей силы или величина вектора максимально задана величиной ускорени  земного прит жени  g , во вращающихс  сепараторах она определ етс  центробежным ускорением или числом оборотов , благодар  чему легко и без затрат может быть достигнуто ускорение до 60 J . Соответственно быстрее и лучше в таком сепараторе происхо-

0

5

0

0

5

0

5

0

5

дит разделение смеси минералов на т желые фракции, которые попадают непосредственно к разделитрльной стенке, а на них располагаютс  более легкие продукты, при этом в центре находитс  ожижающа  среда, т0е. жидкость или газ.

Из цилиндрической обечайки предварительно разделенна  суспензи  поступает на конусообразную стенку ротора и фракции суспензии движутс  вдоль нее по винтовой линии при помощи шнека 3, при этом происходит замедление собственного вращени  потока. Стенка ротора вращаетс  быстрее, чем продолжающий вращатьс  поток, что приводит к относительному вращательному движению , которое используетс  дл  транспортировки продукта, прилегающего к стенке ротора, по винтовому пути.

Центробежное ускорение, увеличивающеес  вдоль транспортного пути при вращении ротора 2, создает дополнительную силовую составл ющую, причем независимо от вида смеси и от положени  сепаратора в пространстве, так что при более высоком числе оборотов устройство может работать и при горизонтальном расположении центрального вала 7о Следовательно, в то врем , как на первом участке в цилиндрической обечайке осуществл етс  сепараци  смеси, на втором участке конусообразной стенки происходит транспортирование фракций т желого продукта к разгрузочным отверсти м 140

Благодар  выполнению второго участка в виде шнека достигаетс  более лучшее разделение смеси минералов Так как Продолжают свое действие ожижение и пульсаци , вызываемые комбинацией вращательного движени  вокруг главной оси а и продольной оси Ь , на втором участке ротора 2 и прежде всего у его стенки в винтовых дорожках , т0е. в канавках или желобках, которые обуславливают существенно большее врем  выгрузки дл  наход щихс  в них фракций т желых продуктов, чем дл  занимающих, в основном, внутреннее положение легких продуктов, происходит дальнейша  концентраци  фракций т желого продукта,,

Фракци  т желого продукта, имеюща  высокую концентрацию, поступает в коллектор 13, расположенный несколько выше днища 12 ротора, который образован конусом 15, отсто щим внутрь

от стенки, и из которого разгружаетс  и отводитс  через регулируемые выпускные отверсти  14, распределенные вдоль коллектора 130 Фракци  легкого продукта, лежаща  ближе к продольной оси & во втором участке конусообразной стенки ротора 2, а также больша  часть ожчжающего вещества , наход щегос  в центре жидкости, выгружаетс  радиально через два выпускные отверсти  16 и 17, расположенные по периметру стенки днища 12 В выполненные с возможностью регулировани . Дл  облегчени  выгрузки фракции легкого продукта у днища 12 имеетс  соосный с продольной осью Ь конусообразный обтекатель 180 Выгружаема  фракци  легкого продукта обычным путем собираетс  в емкост х и отводитс .

Предпочтительным  вл етс  разделение суспензии минералов, когда в кольцевой зазор 20 подводитс  ожи жающее вещество (жидкость или газ), которое впрыскиваетс  в отверсти  21 При вращающемс  роторе 2 введение ожижающего вещества эффективно только в фазе псевдоожижени . Фракци  т желого продукта, собравша с  у стенки ротора в радиальном направлении , пронизываетс  этим веществом и очищаетс  от имеющихс  частиц легкого продукта, которые смываютс  в направлении продольной оси Ь в отделенную фракцию легкого продукта и затем вместе выгружаютс „

Если в качестве ожижающего вещества используетс  воздух, то целесообразно , чтобы в кожухе 19 была продольна  прорезь 22 с отбортовкой дл  подачи воздуха в кольцевой зазор 20 (фиг о 4)о При вращении сепаратора в направлении, указанном стрелкой9 воздух из окружающей атмосферы засасываетс  через прорезь 22 в кольцевой зазор 20 и в этом случае не требуетс никаких дополнительных подвод щих трубопроводов.

Описанна  подача газа, в частности воздуха, во второй участок дает преимущество при сухом потоке материала , т.е„ смешанных с газом, в частности с воздухом, мелкозернистых смесейо

Непредусмотренные изменени  в содержании твердого вещества в потоке материала при известных обсто тельствах могут привести к нарушени м

в работе, в частности к закупориванию трубопроводов. Чтобы исключить такие нарушени , вращающиес  вокруг главной оси а конусообразные роторы 2 дополнительно испытывают колебани  вдоль своей продольной оси Ь, что обеспечиваетс  приводом, содержащим диски с выступами 27. Эти колебани 

сами по себе оказывают значительное вли ние на процесс разделени , так что может быть достигнута еще более высока  концентраци  составл ющей т желого продукта. При вертикальном

5 расположении центрального вала 7 дл  создани  таких колебаний центральный вал вместе со своей подшипниковой опорой 28 может быть, например, установлен на виброопорах 29.

о Приводы центрального вала 7 и роторов 2 установлены с возможностью регулировани  направлени  вращени  и числа оборотов, так что роторы могут вращатьс  в одном или противополож5 ном направлении с центральным валом 7.

Предложенна  конструкци  центробежного сепаратора обеспечивает эффективное разделение суспензии мелких минералов и повышает качество

0 полученных продуктов„

Claims (5)

1. Центрифуга дл  разделени  суспензии минералов, содержаща  равномерно установленные на опорах с возможностью их планетарного вращени  конусообразные роторы, обращенные большим основанием вниз и имеющие на внутренней поверхности стенки шнеки дл  транспортировани  т желой фракции , устройство дл  распределени  исходной суспензии по роторам, состо щее из центрального трубопровода 5 и прикрепленных к нему трубчатых рукавов с коленами, расположенными над роторами, и привод центрального вала, отличающа  с  тем, что, с целью повышени  качества разделени  суспензии мелких минералов, каждый конусообразный ротор имеет прикрепленную к колену трубчатого рукава через, уплотнение и к его меньшему основанию цилиндрическую обечайку с установленными внутри нее радиально лопаст ми дл  предварительного закручивани  и разделени  исходной суспензии и на большем основании днище , при этом внутри ротора под шне-

0

5

71475

ком размещен коллектор т желой фракции с разгрузочными отверсти ми, открытый сверху в направлении перемещени  фракций, а стенка ротора и днища под коллектором имеет выгрузочные отверсти  дл  легкой фракции, причем на торце центрального вала внутри полости центрального трубопровода установлен центробежный дели- тель потока, представл ющий собой лопастную крыльчатку.

2. Центрифуга по п. 1, отличающа с  тем, что на днище каждого ротора укреплен конусообраз- ный обтекатель дл  направлени  легкой фракции к выгрузочным отверсти м

8

3. Центрифуга по п„ 1, отличающа с  тем, что центральный вал снабжен приводом.дл  сообщени  ему колебательного возвратно- поступательного перемещени  о

4 о Центрифуга поп. 1, отличающа с  тем, что каждый ротор снабжен конусообразным кожухом с образованием между ними кольцевого зазора, а стенка ротора имеет отверсти , расположенные между витками шнека дл  подвода на внутреннюю поверхность жидкости или воздуха.

5. Центрифуга по п 4, о т л и- чающа с  тем, что кожух по высоте имеет прорезь с отбортовкой дл  подачи воздуха в кольцевой зазор.

фие.2

Фиг.З

21

Фие. 4