SU755723A1 - Устройство для сгущения и регулирования плотности транспортируемой по трубопроводам гидросмеси 1 - Google Patents

Description

Изобретение относится к области гидротранспорта и может быть использовано в угольной и горнорудной промышленности для сгущения гидросмеси в трубопроводных углесосных установок 5 гидрошахт, при гидрозакладке выработанного пространства на шахтах, для сгущения гидросмесей на карьерах при добыче песчано-гравийных материалов, при транспортировании хвостов и кон- И центратов на обогатительных фабриках.

Известен инерционно-гравитационный сгуститель, предназначенный для сгущения гидросмеси в трубопроводе при подаче закладочного материала в выра-15 ботанное пространство, включающий·наклонный сужающий патрубок прямоугольного сечения, по которому движется нисходящий поток пульпы, и примыкающие к нему вертикальные патрубки для 2Й отвода осветленной воды, имеющие на •границе сопряжения сужающего и сливного патрубков разделительный эле мент (жалюзийную решетку) для отделения твердых частиц [1] . · 25

Недостатком данного устройства является забивка разделительного элемента твердыми частицами и потери работоспособности вследствие жесткости и неподвижности разделительного эле- 30

2

мента. Кроме того, однонаправленность проходящего через разделительный элемент потока приводит к прогрессирующему повышению перепада давления на неподвижном разделительном элементе, уплотнению твердых частиц на его поверхности и потере фильтрующей его способности, что вызывает резкое снижение эффективности сгущения.

Известно также устройство для ςτν~ щения и регулирования плотности транспортируемой по трубопроводам гидросмеси, содержащее соединенный с транспортным трубопроводом корпус с полостями, сообщающимися между собой посредством разделительного элемента, выполненного в виде заполненного эер нйстым материалом кожуха, и сливной патрубок с заслонкой [2] .

Недостатком указанного устройства является частичное засорение разделительного элемента, что снижает эффективность сгущения гидросмеси.

Целью изобретения является повышение эффективности сгущения гидросмеси и самоочистки разделительного ;элеменϊβ,

Цель достигается тем, что кожух разделительного элемента выполнен в виде установленного в корпусе между

3

755723

4

упомянутыми полостями с возможностью вращения открытого с одного торца горизонтального барабана, цилиндрическая стенка которого перфорирована отверстиями, при этом барабан снабжен охватывающей его цилиндрическую поверхность уплотняющей обоймой, вы- ³

Полненной в виде двух полуколец, установленных в корпусе одно под другим с возможностью смещения в вертикальной плоскости под действием транспортиру- , емого потока, причем между внутренней поверхностью полуколец и поверхностью, барабана образован зазор, а в нижнем полукольце имеется вырез.

На фиг» 1 показано описываемое уст-^д ройство, разрез; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1 (в статике); на фиг. 3 разрез А-А на фиг. 1 (в динамике).

Устройство состоит из корпуса, разделенного на две полости: нижнюю полость 1 (полость напорного трубопрово- ^υ да) и верхнюю полость 2 (полость сливного патрубка), соединенные между собой болтовыми соединениями. Нижняя полость 1 включает участок транспортного трубопровода 3, имеющий сужение 25 диаметра на выходе участка для сохранения транспортной способности потока на последующем участке за сгустителем. Верхняя полость 2 включает сливной патрубок 4 с регулируемой за- 30 слонкой 5 для дросселирования сливного потока и смотровой люк 6 с крышкой 7 для загрузки зернистого слоя. Внутри ‘корпуса находится открытый с одного торца цилиндрический барабан 8, ко-35 торый жестко посажен на вал 9 и крепится к нему с одной стороны барабана торцовой стенкой 10, а с внутренней поверхности барабана спицами 11. Вал 9 проходит через уплотняющие отверс- дл тия 12 в корпусе устройства и свои. ми концами опирается на шариковые подшипники 13. Один из концов вала для обеспечения вращения барабану присоединен к приводу (показан стрелкой 14).

Цилиндрическая поверхность барабана 15 выполнена из перфорированной стали с отверстиями 15. Внутренняя полость барабана заполнена зернистым материалом 18, например гранитными либо стальными окатышами необходимого среднего 50 диаметра, представляющим собой зернистый фильтр. Цилиндрическая поверхность барабана 8 охвачена уплотняющей обоймой, выполненной в виде двух цилиндрических полуколец: нижнего 17 и верхне-55 го 18.

В средней части поверхности нижнего полукольца 17 имеется сквозной вырез 19 для подвода потока к барабану. Нижнее полукольцо 17 в статическом состоянии (фиг.2) своими бортами 20 свободно опирается на уступы 21, приваренные к внутренней поверхности нижней полости 1 корпуса,^ и может свободно перемещаться в вертикальной плоскости в пределах зазора. Такие же 65

уступы 22 имеются и в верхней полости 2 корпуса, так что и верхнее полукольцо 18 может свободно перемещаться в вертикальной плоскости в пределах зазора. Верхнее полукольцо 18 в статическом состоянии (фиг.2) опирается на резиновую прокладку 23, армированную для обеспечения необходимой жесткости металлической пластиной 24, а нижнее полукольцо свободно висит на уступах 21. Высота резиновой прокладки 23 и ее выступы по периметру во внутреннюю полость корпуса выполняются такими, чтобы обеспечить герметичность отделения сливного патрубка от трубопровода и необходимый зазор 25 между внутренними поверхностями верхнего 18, нижнего 17 полуколец и внешней поверхностью цилиндрического барабана 8 как в статическом (фиг. 2); так и в рабочем (фиг. 3) состояниях.

Это обеспечивает свободное вращение барабана (с очень малым коэффициентом трения) внутри уплотняющей обоймы, а также необходимое уплотнение за счет поджатия потоком нижнего полукольца и верхнего полукольца за счет собственного веса к резиновой прокладке.

Устройство может устанавливаться на горизонтальном, либо наклонном (по направлению потока) участке трубопровода и работает следующим образом.

При открытии сливной заслонки 5 движущийся поток пульпы Ц в транспортном трубопроводе 3 в месте подключения устройства разветвляется(фиг. 1,

3). При этом из-за возникновения перепада давления на слое зернистого материала 16 нижнее полукольцо 17 своими бортами 20 сходит с уступов 21 и поджимается к резиновой прокладке 23, армированной для жесткости металлической пластиной 24, что обеспечивает надежное уплотнение и отделение ниж·^ ней полости 1 от верхней 2 по бокам перфорированного барабана 8. Верхнее полукольцо 18 несколько отжимается от барабана 8 и своими бортами поджимается к уступам 22 за счет протечек жидкости, что обеспечивает необходимый зазор 25 между внутренней поверхностью уплотняющей обоймы и внешней поверхностью барабана и свободное вращение последнего совместно с валом 9, проходящим через уплотняющие отверстия 12, в подшипниках 13 приводом 14. Этим самым преграждается прямой путь движению потока через отверстия 15 в цилиндрической поверхности барабана непосредственно в сливной патрубок 4.

Действующие на частицы твердого материала инерционно-гравитационные силы, возникающие в результате резкого расширения основного потока в месте разветвления, недостаточны для удержания всех частиц в основном потоке. Некоторая часть их попадает в отходящий поток и направляется к вход755723

ί

ному отверстию (вырезу) 19 в нижнем полукольце 17 обоймы и далее через отверстия 15 во вращающийся зернистый материал 16 И открытый торец барабана 8 к сливному патрубку 4. Основная масса сгущенного материала под действием веса и скорости основного потока транспортируется по дну нижней полости 1 корпуса к суженной части трубопровода 3 и далее по трубопроводу к месту разгрузки.

Твердые частицы, уносимые отводимым потоком через вырез 19 в нижнем полукольце 17, задерживаются зернистым слоем, и основная часть их при вращении барабана отбрасывается кромками выреза полукольца 17 и уносится ос-15 новным сгущенным потоком 0_сг. Часть мельчайших частиц через вырез 19 в полукольце 17 и отверстия 15'в барабане 8 проникает в зернистый слой 16, насыщая и засоряя нижнюю часть зернис-20 того слоя над вырезом. При вращении барабана часть уплотненного и засоренного с поверхности слоя поднимается вверх, переворачивается и разрыхляется, при этом меняется направление 25 потока через слой и происходит вымыв из слоя мельчайших частиц. На фиг.1 показана свободная полость над слоем, а стрелками — вымываемые мельчайшие частицы под действием потока.При ποπΒдании внутрь барабана через отверстия посторонних предметов (щепы, пеньки, клочков бумаги и т.п.)последние вымываются обратным потоком к сливному патрубку и транспортируются слив- ^5 ным потоком 0_СЛ через открытый торец барабана на выход без забивки внутренней перфорированной поверхности барабана и потери работоспособности устройства. По мере износа и расходо- ,θ вания зернистого материала его добавяют в барабан через смотровой люк б с крышкой 7.

Вращением слоя и поворотом его на 180* относительно выреза нижнего полукольца и механическим воздействием 4э вследствие этого крепящих спиц 11, внутренней поверхности барабана и его торцовой стенки 10 на слой обеспечивается его рыхление, промывка обратным потоком и полная регенерация 50

(восстановление) его фильтрующей способности при постоянном перепаде,, зависящем от крупности слоя, скорости

6

вращения, величины расхода отводимого потока.

Устройство может быть использовано и в качестве регулирующего органа при регулировании расхода и давления гидротранспортных установок, транспортирующих кусковые материалы, где даже частичное перекрытие (дросселирование) основного трубопровода вызывает его закупорку. При установке дополнительных сопрягаемых элементов данное устройство может быть использовано и для сгущения гидросмеси безнапорных потоков.

Claims (1)

1. Формула изобретения

   Устройство для сгущения и регулирования плотности транспортируемой по трубопроводам гидросмеси, содержащее соединенный с транспортным трубопроводом корпус с полостями, сообщающимися между собой посредством разделительного элемента, выполненного в виде заполненного зернистым материалом кожуха, и сливной патрубок с заслонкой, о т .личающееся тем, что, с целью повышения эффективности сгущения гидросмеси и самоочистки разделительного элемента, кожух разделительного элемента выполнен в виде установленного в корпусе между упомянутыми полостями с возможностью вращения открытого с одного торца горизонтального барабана, цилиндрическая стенка которого перфорирована отверстиями, при этом барабан снабжен охватывающей его цилиндрическую поверхность уплотняющей обоймой, выполненной в виде двух полуколец, установленных в корпусе одно под другим с возможностью смещения в вертикальной плоскости под действием транспортируемого потока, причем между внутренней поверхностью полуколец .и поверхностью барабана образован зазор, а в нижнем полукольце имеется вырез.