Пневмосепаратор

 

Изобретение относится к классификации и обогащению полезных ископаемых. В пневмосепараторе с разделительной камерой, которая состоит из вставленных друг в друга воронок, верхнего загрузочного патрубка и патрубка для подачи воздуха, верхнего и нижнего разгрузочных патрубков, наружная воронка установлена с возможностью вращения и выполнена с вентиляторным колесом на верхнем основании и отсекателями потока, выполненными в форме усеченных конусов и закрепленными на ее внутренней поверхности, внутри разделительной камеры, на конце загрузочных патрубков установлено распределительное кольцо, верхний разгрузочный патрубок соединен с разгрузочным устройством, выполненным из вставленных друг в друга косоусеченных цилиндров, хвостоотводного и воздухоотводного патрубков, при этом воздухоотводной патрубок установлен на верхней части цилиндров. Изобретение позволяет повысить эффективность разделения материалов по плотности. 1 ил., 1 табл.

Изобретение относится к области классификации и обогащения полезных ископаемых.

Известны пневматические сепараторы насыпного типа, например конусный сепаратор "Полизиус" [Нойбекум] типа В, состоящий из корпуса формы соединенных основаниями двойного конуса, с верхним загрузочным отверстием, завихрителем для разрыхления поступающего исходного материала, соосно установленного внутри корпуса пустотелого двойного конуса так, что в верхней части образующийся между ними сужающийся зазор является каналом ускорения и резко расширяющимся на конце канала диффузором, образующим у основания верхнего конуса зону разделения, а зазор в нижней части двойного конуса разделен на камеры крупнозернистого и тонкого материала [1].

Недостатком данного сепаратора является весьма ограниченная зона разделения, что снижает эффективность разделения по крупности и тем более по плотности.

Наиболее близким к предлагаемому изобретению является сепаратор типа Гумбольдт, разделительная камера которого состоит из вставленных друг в друга двух конусов: внешнего и внутреннего, на наклонной поверхности которых происходит разделение частиц по крупности и плотности. В верхней части сепаратора установлены вращающиеся дефлекторные лопатки, регулирующие движение потока воздуха в рабочих камерах. Удаление легкого материала производится через верхний разгрузочный патрубок, исходный материал подается через вершину наружного конуса [2].

Недостатком данного сепаратора является неэффективность разделения по плотности. Такие сепараторы используются в основном для классификации продуктов измельчения неметаллических полезных ископаемых.

Эффективность воздушной сепарации по плотности достигается в предлагаемом пневмосепараторе с разделительной камерой, которая состоит из вставленных друг в друга воронок, верхнего загрузочного патрубка и патрубка для подачи воздуха, верхнего и нижнего разгрузочных патрубков, отличающемся тем, что наружная воронка установлена с возможностью вращения и выполнена с вентиляторным колесом на верхнем основании и отсекателями потока, выполненными в форме усеченных конусов и закрепленными на ее внутренней поверхности, внутри разделительной камеры, на конце загрузочных патрубков установлено распределительное кольцо, верхний разгрузочный патрубок соединен с разгрузочным устройством, выполненным из вставленных друг в друга косоусеченных цилиндров, хвостоотводного и воздухоотводного патрубков, при этом воздухоотводной патрубок установлен на верхней части цилиндров и связан с циклоном для улавливания тонкодисперсной фракции.

Сопоставительный анализ с аналогом показывает, что в предлагаемом варианте принципиально меняется процесс сепарации, ибо в отличие от аналога эффективность сепарации достигается за счет разделения исходного материала по всему объему разделительной камеры. При этом зона разделения значительно увеличивается и сочетание действия потока воздуха и вращения наружного конуса способствует не только разделению минеральной смеси по крупности, но и по плотности.

Следовательно, предлагаемое изобретение соответствует критерию "новизна".

В известном сепараторе, выбранном в качестве прототипа, механика сконструирована так, что легкие частицы удаляются через верхний разгрузочный патрубок, а крупнозернистые частицы, перешедшие во внутренний конус, периодически возвращаются в процесс сепарации в межконусное пространство. Часть крупных зерен при этом увлекается воздушным потоком и выносится во внутренний конус, совершая тем самым бесполезное круговое движение. В предлагаемом варианте поверхность наружной воронки благодаря вращению превращается в рабочий орган, и возникающие при этом центробежные силы способствуют разделению исходного материала не только по крупности, но и по плотности. Отличительным признаком процесса сепарации в предлагаемом варианте является и то, что продукты разделения не возвращаются обратно в процесс, а выводятся из сепаратора через нижний разгрузочный патрубок. Через верхний разгрузочный патрубок удаляется мелкодисперсная (пылевидная) фракция, которая затем обычно направляется в систему пылеподавления. Таким образом, сравнительный анализ позволяет сделать вывод о соответствии критерию "изобретательный уровень".

Сущность изобретения поясняется чертежом, на котором схематично изображен общий вид пневмосепаратора.

Пневмосепаратор состоит из вращающейся воронки 1 параболической формы, неподвижной воронки 2, патрубка подачи воздушного потока 3, отбойной тарелки воздушного потока 4, отсекателей потока аэросмеси 5, закрепленных к вращающейся воронке, питающих патрубков 6, распределительного кольца 7, вентиляторного колеса 8, спирального выступа 9, разгрузочного устройства 10, патрубка отвода хвостов 11, патрубка отвода воздушно-пылевой смеси 12, патрубка отвода шлихов 13, снабженного выпускным клапаном 14, рамы 15.

Пневмосепаратор работает следующим образом: воронка 1 приводится во вращательное движение. Через патрубок 3 нагнетается воздух, который отбойной тарелкой 4 направляется в пространство между подвижной 1 и неподвижной 2 воронками. Материал, подлежащий классификации, подается через патрубки питателя 6 на вращающееся совместно с наружной воронкой распределительное кольцо 7 и отбрасывается к стенке. Вентиляторное колесо 8, прикрепленное к вращающейся воронке, всасывает воздушно-песчаную смесь в разгрузочное устройство 10, представляющее собой два вставленных друг в друга усеченных под углом к горизонтальной плоскости цилиндра. Пылевидные частички подхватываются воздушным потоком и во взвешенном состоянии направляются через патрубок 12 в циклон. Песчаный материал попадает в накопитель хвостоотводного патрубка 11.

Крупные частицы прижимаются центробежной силой к поверхности вращающейся воронки, на которой происходит разделение минералов по плотности и крупности. Частицы с наибольшей плотностью, преодолевая встречный поток воздушно-песчаной смеси, сползают по спиральному выступу 9 вниз и попадают в шлихоотводной патрубок 13, где концентрат по мере накопления выводится через клапан 14. Поддержание определенной высоты столба концентрата необходимо для исключения потери напора воздуха через шлихоотводной патрубок. Результаты исследований, проведенные на пневмосепараторе, с искусственной смесью песков с золотыми частичками приведены в табл. 1.

Литература 1. Кайзер В. Труды Европейского совещания по измельчению. - М.: Недра. - 1966. - С.543-545.

2. Смышляев Г. К. Воздушная классификация в технологии переработки полезных ископаемых. - М.: Недра. - 1969. - С.48-49.

Формула изобретения

Пневмосепаратор с разделительной камерой, которая состоит из вставленных друг в друга воронок, верхнего загрузочного патрубка и патрубка для подачи воздуха, верхнего и нижнего разгрузочных патрубков, отличающийся тем, что наружная воронка установлена с возможностью вращения и выполнена с вентиляторным колесом на верхнем основании и отсекателями потока, выполненными в форме усеченных конусов и закрепленными на ее внутренней поверхности, внутри разделительной камеры, на конце загрузочных патрубков установлено распределительное кольцо, верхний разгрузочный патрубок соединен с разгрузочным устройством, выполненным из вставленных друг в друга косоусеченных цилиндров, хвостоотводного и воздухоотводного патрубков, при этом воздухоотводной патрубок установлен на верхней части цилиндров и связан с циклоном для улавливания тонкодисперсной фракции.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2