Устройство для разделения пульпы

 

Изобретение относится к гидравлической классификации зернистых материалов. Цель - повышение качества разделения пульпы. Внутри конического корпуса (К) 1 установлены конические пластины (П) 2. На концах П 2 расположены копьцевые козырьки 3. Внутри К 1 расположены образованные П 2 кольцевые каналы 4. В средней части К 1 расположен кольцевой желоб 5, сообщенный с загрузочными окнами 6. Окна 6 выполнены в К 1 на одном уровне и имеют одинаковую высоту. Длина окон 6 увеличивается по направлению движения пульпы в желобе 5. При этом П 2 выполнены.с пропускными окнами 6, расположенными в средней части П 2. Верхняя кромка каждого последующего от К 1 окна 7 выше верхней кромки предыдущего окна 7 на величину, обратно пропорциональную расстоянию по горизонтали от К 1 до центра соответствующего окна 7. Над К 1 установлена крышка 8. В верхней части К 1 расположен патрубок (П) 9 вывода мелкого продукта. В нижней части К 1 по его оси расположен П 10 вывода крупного продукта. В нижней части каждой из П 2 установлены песковые П 11. (Л С

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (5I)5 В 03 В 5/62

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

6 о

1@ (л)

О

Щ (2 I) 4683012/03 (22) 27.04.89 (46) 23.04.91. Бюл. М 15 (71) Ленинградский политехнический институт им.M.È.Êàëèíèíç и Всесоюзный научноисследовательский и проектный институт

"Механобр" (72) В.И.Кибирев, Д.Н,Митюшин и С.В.Хватов (53) 622.753.1 (088,8) (56) Авторское свидетельство СССР

М 1055539, кл. В 03 В 5/62, 1982.

Авторское свидетельство СССР

1Ф 1468595, кл. В 03 В 5/66, 25.12.87. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ РАЗДЕЛЕНИЯ

ПУЛЬПЫ (57) Изобретение относится к гидравлической классификации зернистых материалов, Цель — повышение качества разделения пульпы. Внутри конического корпуса (К) 1 установлены конические пластины (П) 2. На... Я2ÄÄ 1643089 А1 концах П 2 расположены кольцевые козырьки 3. Внутри К 1 расположены образованные П 2 кольцевые каналы 4. В средней части К 1 расположен кольцевой желоб 5, сообщенный с загрузочными окнами 6. Окна

6 выполнены в К 1 на одном уровне и имеют одинаковую высоту. Длина окон 6 увеличивается по направлению движения пульпы в желобе 5. При этом П 2 выполнены,с пропускными окнами 6, расположенными в средней части П 2, Верхняя кромка каждого последующего от К 1 окна 7 выше верхней кромки предыдущего окна 7 на величину, обратно пропорциональную расстоянию по горизонтали от К 1 до центра соответствующего окна 7. Над К 1 установлена крышка 8.

В верхней части К 1 расположен патрубок (П) 9 вывода мелкого продукта. В нижней части К 1 по его оси расположен П 10 вывода крупного продукта. В нижней части каждой из П 2 установлены песковые П 11.

1643089 корпуса 1 до центра соответствующего про пускного окна 7. Над корпусом 1 установлена крышка 8. В верхней части корпуса 1 45

Зазор между козырьками 3 и крышкой 8 и ширина козырьков 3 увеличиваются к центру К 1. Диаметр П 11 увеличивается сверху вниз. Пульпа подается в желоб 5 и равномерно распределяется по окнам 6. Иэ окон

6 пульпа попадает в первый канал 4, B канале 4 происходит разделение пульпы— тонкие частицы движутся вверх, крупные—

Изобретение относится к устройствам для гидравлической классификации зернистых материалов, транспортируемых в составе пульпы, например, хвостов горнообогатительных комбинатов, когда поток пульпы, подающийся на намыв накопителя, желательно разделить на две части: одна часть повышенной консистенции, содержащая, главным образом, крупные частицы, а другая — более жидкая, содержащая преимущественно мелкие частицы.

Цель изобретения — повышение качества разделения пульпы, На чертеже изображено предлагаемое, тройстэо, разрез.

Устройство включает конический корпус 1 и установленные внутри корпуса конические пластины 2. На концах пластин

2 расположены кольцевые козырьки 3.

Внутри корпуса 1 расположены образованные пластинами 2 кольцевые каналы 4. Приспособление для подачи питания выполнено в виде кольцевого желоба 5, сообщенного с загрузочными окнами 6, Кольцевой желоб 5 расположен в средней части корпуса 1, например, на 1/3 высоты от вершины корпуса 1. Поперечное сечение кольцевого желоба 5 может быть произвольной формы. Однако днище кольцевого желоба 5 должно быть плоским и иметь наклон. Загрузочные окна 6 выполнены в корпусе 1, расположены на одном уровне и одинаковой высоты. Длина загрузочных окон 6 увеличивается по направлению движения пульпы в кольцевом желобе 5. Пластины 2 выполнены с пропускными окнами 7. Пропускные окна 7 расположены в средней части пластин 2, Верхняя кромка каждого последующего от корпуса 1 пропускного окна 7 выше верхней кромки предыдущего пропускного окна 7 на величину обратно пропорциональную расстоянию по горизонтали от расположен патрубок 9 вывода мелкого продукта. В нижней части корпуса 1 по его оси расположен патрубок 10 вывода круп5

40 вниз по каналу 4, а промежуточные поступают во второй канал 4. Особенности расположения верхних кромок окон 7 способствуют выводу частиц с гидравлической крупностью больше пороговой через П

11 в П 10. Мелкие частицы разгружаются через П 9. 1 з.п.ф-лы, 1 ил. ного продукта. В нижней части каждой из пластин 2 установлены песковые патрубки

11, Кольцевые козырьки 3 и крышка 8 установлены с образованием сквозного проточного канала 12 переменного сечения. Зазор между кольцевыми козырьками 3 и крышкой

8 и ширина кольцевых козырьков 3 увеличиваются к центру корпуса 1. Диаметр песковых патрубков 11 увеличивается сверху вниз. Песковые патрубки 11 установлены образованием сквозного пульпопровода 13.

Угол конусности пластин 2 выбран из условий сползания частиц разделяемого материала по пластинам 2.

Устройство работает следующим образом.

Исходная пульпа подается в кольцевой желоб 5, а из него равномерно распределяется по загрузочным окнам 6. Иэ окон 6 пульпа попадает в первый из кольцевых каналов 4, образованных пластинами 2 и разделенных, как и все последующие каналы, пропускными окнами 7 на два участка, верхний и нижний.

В первом канале 4 происходит разделение исходного потока пульпы на три составляющие; вверх по каналу идет осветленная часть пульпы с мелкими частицами, крупность которых меньше заданной, которую будем называть пороговой; вниз идет сгущенная часть с частицаМи, крупность которых преимущественно больше или равна пороговой; в пропускное окно 7 идет основная часть потока, в которой представлены все фракции исходного материала. Часть потока через окно 7 поступает во второй кольцевой канал 4, где подвергается второй стадии деления на три аналогичные составляющие, Таким же образом осуществляется процесс разделения пульпы и во всех последующих каналах 4, кроме последнего. 0собенностью движения пульпы является уменьшение от первого канала 4 к последнему транзитного расхода пульпы через окна 7.

Для рассматриваемого устройства можно считать, что кольцевые каналы 4 работают как короткие .трубопроводы, 1643089

55 сопротивлениями по длине которых можно пренебречь, а учитывать в расчетах лишь местные сопротивления. Поэтому регулирование соотношения разделяющихся в каналах составляющих потока пульпы

Осуществляется в верхней части кольцевых каналов 4 с помощью кольцевых козырьков

3, в нижней части лесковых патрубков! 1. В частности, если требуется разделение ис;Одного потока пульпы на две равные части (Ос етленную и сгущенную), то суммарные со.":ротивления в верхних и нижних участках колы евых каналов 4 должны быть одинаковыми.

1Ложно считать, что при достаточно больших размерах устройства по сравнени о с диаметром подводящего пульпопровода режим движа гия пульпы внутри него будет близок к ламинарному, При этом механизм разделения частиц по пороговой крупности работае- следующим образом.

Предполо" .Чм, что частица порОговой . крупности проходит у верхней кромки окна

6 и имеет самую высокую траекторию движения. Тогда с чевидна, что если зта частица пройдет в пропускное окно 7, то она на попадает с верхний участок канала 4, Движанйе частицы происходит под деиствием силы тяжести, а также подземной силы потока. Векгор скорости подьемной силы потока можно предсгавить состоящим из двух частей. Уе< и Упр, определяемых расходами в верхней час; и канала 7 0и и в пропускном окне Qnp, "àäàâ соотношение расходов

0«и 0пр, а также зная гидравлическую

КРУПНОСТЬ Wn ПОРОГОВОЙ ЧаСтИЦЫ И, ОПРЕДЕлив, тем самым, результирующий вектор скорости У< пороговой частицы в первом канале, можно так рассчитать положение верхней кромки пропускного окна, чтобы данный вектор скорости отсекался ею в область второго канала 4. Соблюдение этого условия означает, что частица пороговой крупности wn с самой высокой траекторией движения будет осечена верхней кромкой пропускного окна 7 во второй кольцевой канал 4 и, следовательно, ни одна частица пороговой крупности не пройдет в верхний участок первого канала 4, так как у всех прочих частиц с ал траектории движения более низкие, При заданном соотношении расходов, когда Qnpi необходимо принимать больше С4ь по условиям работы устройства, уменьшение гидравлической крупности частиц всегда приведет к отклонению результирующего вектора скорости

У1 в направлении восходящего потока пульпы, что способствует выносу мелких частиц в верхний участок канала.

Таким образом, в верхний участок первого канала могут попасть лишь частицы крупностью меньше пороговой.

Расход пульпы Qei из кольцевого канала

4 попадает в проточный канал 12, по которому движется к патрубку 9. Расход 0н, в котором присутствуют преимущественно крупные частицы, отводится через нижний участок канала 4 в зазор между лесковым патрубком 11 и стенками корпуса 1 устройства в патрубок 10, Расход пульпы, поступающий во второй проточный канал устройства меньше начального на величину отбираемого в первом канале расхода равного сумме Qg u Qw.

Однако пропорции при делении потока на составляющие остаются примерно такими же как и в первом канале 4. На частицу пороговой крупности, попавшую во второй канал 4 и движущуюся по самой высокой траектории в нем, действует та же группа сил, что и в первом канале 4. Отличие заключается в том, что составляющие вектора

СКОРОСТИ ЧаСтИЦЫ Уе2 И Упр2, ОПРЕДЕЛЯЕМЫЕ расходами 0 2 и Опр2 и пропорциональные им, будут численно меньше одноименных составляющих для первого канала т,е.

УМЕНЬШаЮтСЯ СаМИ РаСХОДЫ, т.Е. Qnp2 < Qnp) и 0а < 0 81. Следовательно, при неизменной гидравлической крупности wn результирующий вектор скорости частицы У2 ва втором канале будет определяться меньшим углом наклона к горизонтальной плоскости; чем в первом канале. Тогда при одинаковой ширине проточных каналов превышение верхней кромки второго пропускного окна 7 над верхней кромкой первого окна 7 будет меньше, чем соответствующее превышение верхней кромки первого пропускного окна 7 над верхней кромкой загрузочного окна 6 в стенке корпуса 1.

Аналогичным же образом происходит разделение потока во всех последующих каналах 4 при последовательном перетекании пульпы из канала в канал через пропускные окна 7, за исключением последнего канала

4. Причем уменьшение расходов 0лр1.

0np2," Qnpn, а таКжЕ Qe1, Qe2, 0„Г,РОИСХОдит обратно пропорционально увеличению расстояния от соответствующего канала 4 до стенки корпуса. Но снижение интенсивности роста отметок верхних кромок пропускных окон прямо пропорционально уменьшению расходов Qnp (1...n) и 08(1...п).

Поэтому существует обратно пропорциональная зависимость между уменьшением интенсивности роста отметок верхних кромок пропускных окон 7 и увеличением расстояния этих окон от стенок корпуса 1.

1643089

Формула изобретения

1. Устройс во для разделения пульпы, включающее конический корпус, установленные внутри корпуса конические пластины с пропускными окнами, расположенные на концах пластин кольцевые козырьки, Составитель В;Митянин

Техред М,Моргентал Корректор Л,Патай

Редактор Л.Лашкова

Заказ 1455 Тираж 345 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва. Ж-35, Раушская наб., 4/5

Производственно-издательский комбинат Г1атент", r. Ужгород, ул.Гагарина, 101

Размеры каналов 4 и их количество назначаются таким образом, чтобы при разделении потока пульпы в последнем канале 4 на восходящий и нисходящий, скорость восходящего потока была недостаточна для выноса частицы с пороговой гидравлической крупностью w>, Это обеспечивает полное разделение потока на две части, одна из которых сгущенная, содержащая все крупные частицы, включая и частицы пороговой крупности, другая — осветленная имеет в своем составе только мелкие частицы крупностью меньше пороговой.

Осветленная и сгущенная„составляющие потока пульпы идут соответственно к патрубкам 9 и 10 по проточному каналу 12, сквозному трубопроводу 13 переменного сечения, увеличивающегося по направлению движения пульпы, Данная конструкция позволяет путем многостадийного деления исходного потока пульпы добиться его разделения на две составляющие: одну — более жидкую с мелкими частицами, другую — сгущенную, содержащую все частицы пороговой крупности. приспособление для подачи питания, расположенный в верхней части корпуса патрубок вывода мелкого продукта, расположенный в нижней части корпуса по

5 его оси патрубок вывода крупного продукта, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения качества разделения пульпы, оно снабжено установленной над корпусом крышкой и расположенными в нижней части

10 каждой из пластин песковыми патрубками, при этом в корпусе на одном уровне выполнены загрузочные окна, приспособление для подачи питания расположено в средней части корпуса и выполнено в виде сообщен15 ного с загрузочными окнами кольцевого желоба, кольцевые козырьки сопряжены с верхними кромками пластин, а пропускные окна расположены в средней части пластин, причем верхняя кромка каждого последую20 щего от корпуса пропускного окна выше верхней кромки предыдущего пропускного окна на величину, обратно пропорциональную расстоянию по горизонтали от корпуса до центра соответствующего пропускного

25 окна, а длина загрузочных окон увеличивается по направлению движения пульпы в кольцевом желобе, 2, Устройство по п.1, о т л и ч а ю щ е ес я тем, что ширина кольцевых козырьков

30 и зазор между кольцевыми козырьками и крышкой увеличиваются к центру корпуса, а диаметр песковых патрубков увеличивается сверху вниз.