Гидроклассификатор



Гидроклассификатор
Гидроклассификатор
Гидроклассификатор
Гидроклассификатор

 


Владельцы патента RU 2553127:

Федеральное государственное бюджетное учреждение высшего профессионального образования "Юго-Западный государственный университет" (RU)

Изобретение относится к переработке волокнистых материалов и может быть использовано в асбестовой и целлюлозно-бумажной промышленности. Гидроклассификатор включает корпус, расположенное вдоль корпуса просеивающее приспособление, установленные у противоположных по диагонали углов корпуса в его продольном сечении патрубки ввода воды и вывода мелкой фракции, расположенные у других противоположных по диагонали углов корпуса в его продольном сечении патрубки ввода и выпуска суспензии, вибратор, просеивающее приспособление выполнено из соединенных попарно по периметру обечайкой сит. Патрубки ввода и вывода суспензии сопряжены с внутренним пространством каждой пары сит. Вибратор соединен с просеивающим приспособлением. К патрубку подачи суспензии присоединены гибкие трубопроводы, на которых ярусно в пределах половины высоты камеры для суспензии установлены расширяющиеся насадки с криволинейными спиралевидными направляющими на их внутренней поверхности и расположены во внутреннем пространстве каждой пары сит, соединенных между собой упругими пластинами. Боковые торцы камер для суспензии ограждены сеткой. Вибратор снабжен приводом с регулятором скорости вращения. Регулятор скорости вращения связан с регулятором давления, соединенным с датчиком давления, расположенным в патрубке подвода воды. Регулятор давления содержит взаимосвязанные блоки сравнения и задания, электронный и магнитный усилители и блок нелинейной связи. Регулятор скорости вращения выполнен в виде блока порошковых электромагнитных муфт. Технический результат - повышение производительности и эффективности классификации за счет регулирования потребляемой энергии на приводе вибратора в зависимости от изменяющегося давления в патрубке подачи воды, определяемого гидравлическим сопротивлением суспензии, обусловленного концентрацией волокнистого материала в классифицируемой смеси. 4 ил.

 

Изобретение относится к переработке волокнистых материалов и может быть использовано в асбестовой и целлюлозно-бумажной промышленности.

Известен гидроклассификатор (см. а.с. №1690844, МКИ В03В 5/02, Бюл. №42, 1991), включающий корпус, расположенное вдоль корпуса просеивающее приспособление, установленные у противоположных по диагонали углов корпуса в его продольном сечении патрубки ввода воды и вывода мелкой фракции, расположенные у других противоположных по диагонали углов корпуса в его продольном сечении патрубки ввода и вывода суспензии, вибратор, просеивающее приспособление выполнено из соединенных попарно по периметру обечайкой сит, при этом патрубки ввода и вывода суспензии сопряжены с внутренним пространством каждой пары сит, а вибратор соединен с последующим приспособлением.

Недостатком данного гидроклассификатора является незначительное повышение его производительности из-за малой скорости перемещения суспензии за счет наличия пристенного эффекта.

Известен гидроклассификатор (см. патент РФ №2189279 МПК В03В 5102, опубл. 20.09.2002, Бюл. №26), включающий корпус, расположенное вдоль корпуса просеивающее приспособление, установленные у противоположных по диагонали углов корпуса в его продольном сечении патрубки ввода воды и вывода мелкой фракции, расположенные у других противоположных по диагонали углов корпуса в его продольном сечении патрубки ввода и выпуска суспензии, вибратор, просеивающее приспособление выполнено из соединенных попарно по периметру обечайкой сит, при этом патрубки ввода и вывода суспензии сопряжены с внутренним пространством каждой пары сит, а вибратор соединен с просеивающим приспособлением, при этом к патрубку подачи суспензии присоединены гибкие трубопроводы, на которых ярусно в пределах половины высоты камеры для суспензии установлены расширяющиеся насадки с криволинейными спиралевидными направляющими на их внутренней поверхности и расположены во внутреннем пространстве каждой пары сит, соединенных между собой упругими пластинами, причем боковые торцы камер для суспензии ограждены сеткой.

Недостатком являются избыточные энергозатраты на привод вибратора, задаваемые как расчетные при максимальном давлении в патрубке подачи воды по условию нормированного гидравлического сопротивления движению суспензии.

Технической задачей предлагаемого изобретения регулирование потребляемой энергии на привод вибратора в зависимости от изменяющегося давления в патрубке подачи воды, определяемого гидравлическим сопротивлением суспензии, обусловленного концентрацией волокнистого материала в классифицируемой смеси.

Технический результат достигается тем, что гидроклассификатор включает корпус, расположенное вдоль корпуса просеивающее приспособление, установленные у противоположных по диагонали углов корпуса в его продольном сечении патрубки ввода воды и вывода мелкой фракции, расположенные у других противоположных по диагонали углов корпуса в его продольном сечении патрубки ввода и выпуска суспензии, вибратор, просеивающее приспособление выполнено из соединенных попарно по периметру обечайкой сит, при этом патрубки ввода и вывода суспензии сопряжены с внутренним пространством каждой пары сит, а вибратор соединен с просеивающим приспособлением, при этом к патрубку подачи суспензии присоединены гибкие трубопроводы, на которых ярусно в пределах половины высоты камеры для суспензии установлены расширяющиеся насадки с криволинейными спиралевидными направляющими на их внутренней поверхности и расположены во внутреннем пространстве каждой пары сит, соединенных между собой упругими пластинами, причем боковые торцы камер для суспензии ограждены сеткой, при этом вибратор снабжен приводом с регулятором скорости вращения, а регулятор скорости вращения связан с регулятором скорости давления, соединенным датчиком давления, расположенном в патрубке подвода воды, причем регулятор давления содержит взаимосвязанные блоки сравнения и задания, электронный и магнитный усилители и блок нелинейной связи, кроме того, регулятор скорости вращения выполнен виде блока порошковых электромагнитных муфт.

На фиг. 1 приведен гидроклассификатор, общий вид, на фиг. 2 - поперечный разрез А-А, на фиг. 3 - аксонометрическая схема гибких трубопроводов с расширяющимися насадками, а на фиг. 4 - развертка внутренней поверхности расширяющихся насадок с криволинейными спиралевидными направляющими.

Гидроклассификатор включает корпус 1, расположенное вдоль него просеивающее приспособление 2 и вибратор 3 для передачи вибрации на просеивающее приспособление 2. У противоположных по диагонали углов корпуса 1 в его продольном сечении установлены патрубок 4 ввода воды и патрубок 5 вывода мелкой фракции. У других противоположных по диагонали углов корпуса 1 в его продольном сечении расположены патрубок 6 ввода суспензии и патрубок 7 вывода суспензии. Просеивающее приспособление 2 выполнено из соединенных попарно по периметру обечайкой 8 сит 9, образующих камеры 10 для суспензии. Вибратор 3 соединен с просеивающим приспособлением 2 для передачи вибрации к расположенным внутри корпуса 1 соединенным попарно ситам 9. С вибратором 3 соединен также привод 11, а на боковой стенке 12 корпуса 1 установлен сальник 13. При большом числе соединенных попарно сит 9 может быть установлен дополнительных вибратор 3 на противоположной боковой стенке 12. К патрубку 6 ввода суспензии присоединены гибкие трубопроводы 14, на которых установлены расширяющиеся насадки 15 с криволинейными спиралевидными направляющими 16 на их внутренней поверхности. Торцы камер 10 для суспензии ограждены сеткой 17. Соединенные попарно сита 9 между собой связаны при помощи упругих пластин 18.

Вибратор 3 снабжен приводом 11 с регулятором скорости вращения 19 в виде блока порошковых электромагнитных муфт, а регулятор скорости вращения 19 связан с регулятором давления 20, соединенным датчиком давления 21, расположенном в патрубке 4 ввода воды, при этом регулятор давления 20 содержит взаимосвязанные блоки сравнения 22 и задания 23, электронный 24 и магнитный 25 усилители и блок нелинейной обратной связи 26.

Гидроклассификатор работает следующим образом. Мощность привода 11 вибратора 3 выбирается для случая максимального давления в патрубке 4 ввода воды, что фиксируется датчиком давления 21. Однако во время работы гидроклассификатора концентрация волокон асбеста изменяется в меньшую сторону и для процесса гидроклассификации потребуется понижение мощности на привод 11 вибратора 3, а в то же время его мощность остается постоянной, т.е. налицо необоснованный перерасход энергии. В предлагаемом техническом решении осуществляется регулирование скорости вращения привода 11 вибратора 3, что позволяет оптимизировать энергозатраты путем их сокращений в зависимости от концентрации волокон асбеста в суспензии. Так при уменьшении количества классифицируемых волокон асбеста в суспензии величина поступающей воды в патрубок 4 уменьшается со снижением давления в нем, что фиксируется датчиком давления 21 и сигнал, поступающий в него на регулятор давления 20, становится большим, чем сигнал блока задания 23, и на выходе блока сравнения 22 появляется сигнал отрицательной полярности, который поступает на вход электронного усилителя 24, одновременно с сигналом отрицательной нелинейной связи блока 26. За счет этого в электронном усилителе 24 компенсируется нелинейность характеристики привода 11 гидроклассификатора.

Сигнал с выхода электронного усилителя 24 поступает на вход магнитного усилителя 25, где усиливается по мощности, выпрямляется и поступает на регулятор скорости вращения в виде порошковых электромагнитных муфт. Отрицательная полярность сигнала электронного усилителя 22 вызывает уменьшение тока возбуждения на выходе магнитного усилителя 25. В результате снижается отбираемая мощность от привода 11, т.е. осуществляется экономия энергии при нормированной подаче воды в патрубок 4. Возрастание концентрации волокон асбеста в суспензии приводит к увеличению подачи воды через патрубок 4 и давление в нем возрастает, что фиксируется датчиком давления 21, и сигнал, поступающий с него на регулятор давления 20, становится меньшим, чем сигнал блока задания 23, и на выходе блока сравнения 22 появится сигнал положительной полярности, который поступает на вход электронного усилителя 24, одновременно с сигналом отрицательной нелинейной обратной связи блока 26. Сигнал с выхода электронного усилителя 24 поступает на вход магнитного усилителя 25, где усиливается по мощности, выпрямляется и поступает на регулятор скорости вращения 19 в виде блока порошковых электромагнитных муфт.

Положительная полярность сигнала электронного усилителя 24 вызывает увеличение тока возбуждения на выходе магнитного усилителя 25. В результате увеличивается отбираемая мощность, приближаясь к номинальной для случая максимального давления в патрубке и ввода воды. Следовательно, гидроклассификатор, работая в режиме плавного изменения мощности на приводе 11 посредством регулятора скорости вращении 19 по условию различной концентрации волокон асбеста в суспензии, обеспечивает экономию энергии.

Для каждого из режимов работы гидроклассификатора, определяемых концентрацией волокон асбеста, осуществляется следующее.

Суспензию, содержащую, например, волокна асбеста различной длины, подают в камеры 10 для суспензии, каждая из которых состоит из двух сит 9. Через патрубок 4 подают промывную воду. Взаимное противоположное расположение патрубка 6 ввода суспензии и патрубка 4 ввода воды, а также патрубка 7 вывода суспензии и патрубка 5 вывода мелкой фракции, обеспечивает движение суспензии и промывной воды противотоком. Посредством вибратора 3 и привода 11 производят вибрацию сит 9 просеивающего приспособления 2 относительно боковых стенок 12 корпуса 1 в горизонтальной плоскости поперек движения разделяемых потоков суспензии. За счет этого через сита 9 возникают перетоки суспензии с мелкой фракцией волокон в корпус 1 и промывной воды в камеры 10 для суспензии. Таким образом, осуществляется классификация волокнистых материалов. Выход суспензии через расширяющиеся насадки 15 с криволинейными спиралевидными направляющими 16 в камеры 10 для суспензии, установленные на гибких трубопроводах ярусно в пределах половины высоты камеры 10 для суспензии на гибких трубопроводах 14, создает закрутку потока и волновое движение по всему ее живому сечению. При этом волновое движение суспензии оказывает вибрационное воздействие на сита 9, увеличивает скорость течения суспензии, исключает появление пристенного эффекта, повышает качество классификации волокнистых материалов. Упругие пластины 18 дают возможность передачи вибрации всем парам сит 9 без установки дополнительных вибраторов 3. Боковые торцы камеры 10 для суспензии, огражденные сеткой, исключают перемешивание крупных и мелких фракций в корпусе 1, что также повышает качество и эффективность классификации волокнистых материалов.

Усиление вибрации просеивающих приспособлений за счет закрутки и волнового движения суспензии в конечном счете приводит к интенсивному перемешиванию рабочей среды, увеличению скорости ее движения, исключает появление пристенного эффекта, а в сочетании с полным разделением фракций суспензии повышает производительность гидроклассификатора и эффективность классификации волокнистых материалов.

Оригинальность предлагаемого технического решения заключается в том, что снабжение вибратора приводом с регулятором скорости вращения в виде блока порошковых электромагнитных муфт и системой автоматизированного контроля давления в патрубке ввода воды обеспечивает рациональное потребление энергии на работу гидроклассикатора.

Гидроклассификатор, включающий корпус, расположенное вдоль корпуса просеивающее приспособление, установленные у противоположных по диагонали углов корпуса в его продольном сечении патрубки ввода воды и вывода мелкой фракции, расположенные у других противоположных по диагонали углов корпуса в его продольном сечении патрубки ввода и выпуска суспензии, вибратор, просеивающее приспособление выполнено из соединенных попарно по периметру обечайкой сит, при этом патрубки ввода и вывода суспензии сопряжены с внутренним пространством каждой пары сит, а вибратор соединен с просеивающим приспособлением, при этом к патрубку подачи суспензии присоединены гибкие трубопроводы, на которых ярусно в пределах половины высоты камеры для суспензии установлены расширяющиеся насадки с криволинейными спиралевидными направляющими на их внутренней поверхности и расположены во внутреннем пространстве каждой пары сит, соединенных между собой упругими пластинами, причем боковые торцы камер для суспензии ограждены сеткой, отличающийся тем, что вибратор снабжен приводом с регулятором скорости вращения, а регулятор скорости вращения связан с регулятором давления, соединенным с датчиком давления, расположенным в патрубке подвода воды, при этом регулятор давления содержит взаимосвязанные блоки сравнения и задания, электронный и магнитный усилители и блок нелинейной связи, кроме того, регулятор скорости вращения выполнен в виде блока порошковых электромагнитных муфт.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к устройствам для разделения частиц по гидравлической крупности, плотности, геометрическим размерам и может быть использовано в горной, строительной, химической и других отраслях промышленности.

Изобретение относится к обогащению полезных ископаемых, а именно к разделению дисперсных материалов по плотности, превышающей плотность разделительной среды, может быть использовано на обогатительных фабриках и установках для обогащения преимущественно углей и сланцев, а также других полезных ископаемых.

Изобретение относится к области гидрометаллургической переработки рудных измельченных материалов, содержащих ценные радиоактивные, редкоземельные, цветные и редкие металлы.

Изобретение относится к устройствам для очистки дисперсных материалов от загрязнений в потоках жидкой среды, в том числе от радиоактивных загрязнений. Установка для ультразвуковой обработки дисперсного материала в жидкой среде содержит цилиндрический корпус, на внешней стороне которого расположены ультразвуковые излучатели, а в полости цилиндрического корпуса имеются насадки с перфорациями, каждая насадка выполнена в виде шнека, укрепленного на центральном стержне или к стенке корпуса.

Изобретение относится к горному делу, переработке и обогащению полезных ископаемых и может быть использовано в горнорудной и угольной промышленности. .

Изобретение относится к классификации и дезинтеграции мелких и тонких частиц высокоглинистых песков россыпных и комплексных золотосодержащих месторождений природного и техногенного типов.

Изобретение относится к устройствам для разделения частиц по гидравлической крупности, плотности, геометрическим размерам и может быть использовано в горной, строительной, химической и других отраслях промышленности.

Изобретение относится к области классификации и обогащения полезных ископаемых. .

Изобретение относится к установкам для очистки дисперсных материалов от загрязнений в потоке жидкой среды. .

Изобретение относится к технике и технологии обогащения полезных ископаемых, посредством дезинтеграции и сортировки песков и руд, содержащих в большом количестве комовую глину.

Изобретение относится к устройствам для очистки и обогащения зернистых материалов и может быть использовано при подготовке для дальнейшей обработки руд, в которых полезный компонент находится либо в оболочке, либо в ядре зерен минералов.

Грохот // 2434692
Изобретение относится к установкам для дезинтеграции и классификации по крупности материала и может быть использовано в горной промышленности для промывки золотосодержащих песков непосредственно вблизи месторождения.

Изобретение относится к устройствам для гравитационного обогащения полезных ископаемых в горнодобывающей промышленности. .

Изобретение относится к области подготовки полезных ископаемых к обогащению, а также может быть использовано для получения гомогенных смесей в химической, строительной и других отраслях промышленности.

Изобретение относится к способам для очистки и обогащения зернистых материалов и может быть использовано при подготовке для дальнейшей обработки руд, в которых полезный компонент находится либо в оболочке, либо в ядре зерен минералов.

Изобретение относится к устройствам для очистки и обогащения зернистых материалов и может быть использовано при подготовке для дальнейшей обработки руд, в которых полезный компонент находится либо в оболочке, либо в ядре зерен минералов.

Изобретение относится к области обогащения полезных ископаемых, а именно к аппаратам для гравитационного обогащения, и может быть использовано для извлечения полезного компонента из различных зернистых материалов.

Изобретение относится к области обогащения полезных ископаемых, а именно к аппаратам для гравитационного обогащения, и может быть использовано для извлечения полезного компонента из различных зернистых материалов.

Изобретение относится к области обогащения полезных ископаемых, а именно к аппаратам для гравитационного обогащения, и может быть использовано для извлечения полезного компонента из различных зернистых материалов.

Группа изобретений относится к области химического или гравитационного извлечения полезных компонентов и может быть использована в химической, горно-металлургической, строительной и других отраслях промышленности при проведении процессов, например, противоточного растворения, выщелачивания, отмывки или разделения по тонкодисперсным фракциям минерального сырья, металлургических порошков. Способ проведения массообменных процессов включает подачу сверху в колонный аппарат пульпы или исходного материала в сухом виде, подачу снизу в колонный аппарат раствора реагента, слив в верхней части колонного аппарата отработанного раствора реагента, генерацию пульсационных колебаний, подведение их в колонный аппарат, возвратно-поступательное движение твердых частиц исходного материала внутри колонного аппарата и перемещение их вниз под действием сил гравитации вдоль корпуса колонного аппарата, сбор твердых частиц в нижней придонной части аппарата с последующей выгрузкой. При этом пульсационные колебания накладываются непосредственно на раствор реагента в месте ввода его в колонный аппарат, а твердые частицы из придонной части колонного аппарата разгружаются в отверстие в нижней точке конического днища и через делитель-дозатор потока в камеру разгрузочно-транспортного узла, откуда они перемещаются непосредственно в транспортный трубопровод под давлением через патрубок разгрузки и дальше к месту потребления или дальнейшей переработки, для чего в камеру разгрузочно-транспортного узла от насоса через модуль пульпоприготовления подают под давлением транспортирующую жидкость. Устройство для ведения массообменных процессов содержит один или несколько колонных аппаратов, каждый из которых включает корпус с коническим днищем и закрепленными по вертикали горизонтальными тарелками с направляющими, узел подачи исходного материала, установленный в верхней части аппарата патрубок слива отработанного реагента, патрубок подачи в колонный аппарат раствора реагента, установленный в нижней части корпуса аппарата, пульсатор с пульсационной камерой. Патрубок подачи раствора реагента установлен коаксиально внутри пульсационной камеры в нижней ее части непосредственно перед вводом в колонный аппарат, коническое днище имеет выпускное отверстие, сообщенное герметично через делитель-дозатор потока с разгрузочно-транспортным узлом, состоящим из приемной емкости и модуля пульпоприготовления, подсоединенного к транспортному трубопроводу. Техническим результатом является повышение степени извлечения полезного компонента, увеличение надежности и эффективности работы пульсационной колонны, обеспечение повышения производительности технологического процесса и непрерывной разгрузки, увеличение дальности транспортирования готовой продукции, а также снижение эксплуатационных затрат на весь процесс в целом. 2 н. и 2 з.п. ф-лы, 2 ил.
Наверх