Гидравлический виброгрохот для классификации песка

 

Изобретение относится к технике классификации сыпучих материалов и может быть использовано при обогащении полезных ископаемых, например песков, при их классификации по крупности. Гидравлический виброгрохот для классификации песка содержит корпус, внутри которого расположены сита, установленные с возможностью изменения угла наклона совместно с корпусом от 10 до 15^o. Над каждым из сит установлены трубы, на которых расположены форсунки для разбрызгивания воды. Струи жидкости из форсунок направлены навстречу потоку движущегося песка. Расстояние форсунок между собой уменьшается к бортам сит. Изобретение повышает эффективность разделения песков по фракциям. 1 табл., 2 ил.

Изобретение относится к технике классификации сыпучих материалов и может быть использовано при обогащении полезных ископаемых, в технологических линиях по производству материалов требуемой размерности, например песков, при их классификации по крупности.

Известна система распыления жидкости на сито, включающая виброгрохот, содержащий сито, участок которого наклонен вверх в направлении подачи рассеиваемого материала, и систему форсунок, направляющих струи воды или масла на нижнюю сторону сита, при этом форсунки могут быть выполнены в виде выпускных отверстий в трубе, изогнутой в соответствии с конфигурацией сетки, а распыление воды можно вести непрерывно или периодически (з-ка N 2237521 GB от 22.10.90 г., МПК 5 В 07 В 1/55, НКИ В2Н).

К причинам, препятствующим достижению указанного ниже технического результата при использовании известного устройства, относится то, что в известном устройстве система форсунок предназначена для предотвращения забивки сита классифицируемым материалом и не дает увеличения выхода узких фракций материала.

Известен гидрогрохот, содержащий желоб с ситом, сопла для подачи воды на консольных трубах, расположенные над ситом, установленные посредством поворотных в вертикальной плоскости соединений, и сопла на поворотном соединении расположены симметрично (А.с. N 1138193, МПК 4 В 07 В 1/04 БИ N 5, 1985 г.).

К причинам, препятствующим достижению указанного ниже технического результата при использовании этого устройства, является невысокий выход продукции заданной фракции за счет того, что имеется только одно сито с нерегулируемым углом наклона.

Известен лабораторный классификатор, включающий корпус с ситами, расположенными одно над другим, установленные под углом 10-15^o к горизонтали, емкость с мешалкой для приготовления водной суспензии разделяемого материала, установленная над верхним ситом, и питающее приспособление для регулируемой подачи суспензии из емкости на верхнее сито (А.с.N 1740083 МПК 5 В 07 В 1/40, БИ N 22, 1992 г.).

К причинам, препятствующим достижению указанного ниже технического результата при использовании лабораторного классификатора, относится то, что в известном устройстве угол наклона сит задан постоянно и не может изменяться, что не позволяет получать фракции необходимого гранулометрического состава с оптимальным выходом.

Наиболее близким устройством того же назначения к заявляемому изобретению по совокупности признаков является гидравлический грохот, включающий корпус, расположенные в корпусе под углом к горизонтали сита, оросители с отверстиями, направленными к ситу, и питатель (А.с. N 1645028 МПК 5 В 07 В 1/04, 1/46, БИ N 16, 1991 г.), который принят за прототип.

К причинам, препятствующим достижению указанного ниже технического результата при использовании известного устройства, принятого за прототип, относится то, что угол наклона сит в 55-85^o к горизонтали не обеспечит качественного разделения песка на узкие фракции с высоким выходом готового продукта.

Заявляемое устройство предназначено для классификации песков, которые используют для интенсификации добычи нефтеносных и газовых пластов с помощью гидроразрыва, а также крепления трещин в них.

Для этого требуется песок с узким гранулометрическим составом, определенным для каждой глубины залегания нефтеносного и газового пластов и размера трещин в них. Песчаная фракция не должна содержать частицы, отличающиеся по размерам от указанных в требуемой фракции, например, фракция 1,2-0,8 - частицы более 1,4 мм и менее 0,6 мм должны отсутствовать полностью.

Задачей, на решение которой направлено заявляемое техническое решение, является обеспечение возможности эффективного разделения смесей песков по фракциям с высоким выходом готового продукта.

Технический результат - повышение производительности грохота и увеличение выхода требуемых фракций готового продукта.

Указанный технический результат при осуществлении изобретения достигается тем, что в известном гидравлическом виброгрохоте для классификации песка, включающем корпус с ситами, расположенными под углом к горизонтали, и устройство для подачи воды, особенность заключается в том, что грохот снабжен по крайней мере двумя ситами, установлен с возможностью изменения угла наклона от 10 до 15^o и с соотношением размеров ячеек от нижнего и верхнего от 0,1 до 0,75 в зависимости от требуемой фракции готового продукта и преобладающей фракции классифицируемого сырья, а устройство для подачи воды установлено над каждым из сит, и выполнено в виде труб с форсунками, которые размещены между собой с шагом, уменьшающимся к бортам сит, и направлены навстречу классифицируемому сырью.

При исследовании отличительных признаков описываемого гидравлического виброгрохота для классификации песка не выявлено каких-либо аналогичных известных решений, касающихся использования традиционной конструкции гидравлического грохота при реализации процесса грохочения, позволяющих осуществить процесс классификации песка на узкие фракции с выходом до 90%.

В заявляемом устройстве предлагается изменять угол наклона сит, а также подбирать сита с различным соотношением размеров ячеек в зависимости от требуемой и преобладающей фракции в исходном сырье, что позволяет повысить выход нужной фракции до 90%. Чем шире требуемая фракция, отбираемая со второго сита, тем больше берется угол наклона сит. В таблице приведены данные классификации песка различного фракционного состава.

Расположение форсунок над каждым из сит и между собой с шагом, уменьшающимся к бортам сит, и направление отверстий форсунок навстречу разделяемому сырью позволяет распределить сырье по поверхности сит равномерным слоем, исключить зоны застаивания и комкования у бортов. Струи жидкости из форсунок, направленные навстречу движущемуся сырью, замедляют скатывание частиц песка, способствуют лучшему отмыванию от глины и проходу через сито более мелких частиц песка и глины.

Проведенный заявителем анализ уровня техники, включающий поиск по патентным и научно-техническим источникам информации и выявление источников, содержащих сведения об аналогах заявляемого изобретения, позволил установить, что заявитель не обнаружил аналог, характеризующийся признаками, тождественными всем существующим признакам заявленного изобретения. Определение из перечня выявленных аналогов прототипа как наиболее близкого по совокупности существенных признаков аналога позволило выявить совокупность существенных по отношению к усматриваемому заявителем техническому результату отличительных признаков в заявляемом устройстве, изложенных в формуле изобретения.

Следовательно, заявляемое изобретение соответствует условию "новизна".

Заявляемое изобретение не вытекает для специалиста явным образом из известного уровня техники, поскольку из уровня техники, определенного заявителем, не выявлено влияние предусматриваемых существенными признаками заявленного изобретения преобразований на достижение технического результата.

Следовательно, заявленное изобретение соответствует условию "изобретательский уровень".

На фиг. 1 представлена схема грохота; на фиг. 2 - вид А - схема продольного разреза.

Гидравлический грохот для классификации песка содержит корпус 1, внутри которого расположены сита 2 и 3, установленные с возможностью изменения угла наклона совместно с корпусом при помощи устройства 5. Над каждым из сит установлены трубы, на которых расположены форсунки 4 для разбрызгивания воды. Форсунки установлены так, что струи жидкости направлены навстречу потоку движущегося песка, причем расстояние форсунок между собой уменьшается к бортам сит. Устройство работает следующим образом.

Песок подается на транспортной ленте в начало верхнего сита, при этом соотношение объемов подаваемого песка и орошаемой жидкости регулируется от 1:2 до 1:4.

С каждого сита происходит съем песка путем смывания надрешетной фракции на лоток, установленный в продолжении сит.

Под действием гравитационного и вибрационного полей сырье перемещают по ситу к месту разгрузки на лотки. Крупные частицы благодаря одновременному действию сил вибрации и напора воды, направляемого навстречу потоку песка, замедляют свое движение, многократно перемещаются по поверхности сита, чем достигается увеличение фактической длины грохочения и улучшается отмывка от глины и более мелких частиц.

На нижнем сите происходит отделение следующей фракции в надрешетный продукт, а подрешетный продукт выводится с грохота для полной отмывки глины от 3-й тонкой фракции с помощью винтового сепаратора. Чем шире требуемая фракция, которая снимается со второго сита, тем больше требуется угол наклона сит. Таким образом, вышеизложенные сведения свидетельствуют о выполнении при использовании заявляемого устройства следующей совокупности условий: - средство, воплощающее заявленное устройство при его осуществлении, предназначено для использования в промышленности, а именно для классификации песков и твердых сыпучих материалов и отмывки их от пылевидных частиц; - для заявленного устройства в том виде, как оно охарактеризовано в изложенной формуле изобретения, подтверждена возможность его осуществления с помощью описанных в заявке средств и методов; - использование заявляемого устройства способно обеспечить достижение усматриваемого заявителем технического результата, а именно повысить производительность за счет подбора природных фракций песка, использования двух сит и увеличить выход требуемых фракций при классификации песка за счет возможности регулирования угла наклона сит, подбора соотношений размеров-ячеек сит и устройства подачи воды.

Следовательно, заявленное изобретение соответствует условию "промышленная применимость".

Формула изобретения

Гидравлический виброгрохот для классификации песка, включающий корпус с ситами, расположенными под углом к горизонтали, и устройство для подачи воды, отличающийся тем, что грохот снабжен, по крайней мере, двумя ситами, установлен с возможностью изменения угла наклона от 10 до 15^o с соотношением размеров ячеек сит нижнего и верхнего от 0,1 до 0,75 в зависимости от требуемой фракции готового продукта и преобладающей фракции классифицируемого сырья, а устройство для подачи воды установлено над каждым из сит и выполнено в виде труб с форсунками, которые размещены между собой с шагом, уменьшающимся к бортам сит, и направлены навстречу классифицируемому сырью.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3