Корзина центрифуги
Изобретение относится к сепарационному оборудованию и предназначено для обезвоживания. Корзина 10 центрифуги содержит полый корпус 12 с формой усеченного конуса, образующий пару противоположных концов 14, 16, больший конец 14 и меньший конец 16. Корпус образует внутреннюю просеивающую поверхность 18, проходящую между концами 14, 16, причем просеивающая поверхность 18 образует множество отверстий 50, выполненных с возможностью слива жидкости изнутри корпуса 12. Множество ребер 20 выступают во внутреннюю часть корпуса 12 из просеивающей поверхности 18, причем ребра 20 расположены во множестве кольцевых групп 22, 24, 26. Группы 22, 24, 26 разнесены в осевом направлении вдоль просеивающей поверхности 18, а ребра 20 по меньшей мере из одной из групп 22, 24, 26 расположены в поперечном направлении с заданным внутренним углом относительно образующей линии, которая образует форму просеивающей поверхности 18. Технический результат: обеспечение эффективного обезвоживания руд и минералов, улучшение извлечения руд и минералов. 17 з.п. ф-лы, 5 ил.
Ссылка на родственные заявки
Согласно настоящей заявке испрашивается приоритет в соответствии с предварительной заявкой на выдачу патента Австралии №2018902445, поданной 5 июля 2018 года, содержание которой полностью включено в настоящий документ посредством ссылки.
Область техники, к, которой относится изобретение
Настоящее изобретение в общем относится к сепарационному оборудованию, а более конкретно к корзине центрифуги для сепарационного оборудования.
Уровень техники
Просеивание центрифужного типа используют для отделения материала жидкой фазы от твердых веществ для уменьшения содержания влаги таких твердых веществ. Такой процесс обычно называется обезвоживание. Эффективное обезвоживание руд и минералов улучшает извлечение этих руд и минералов.
Однако такие процессы обезвоживания являются чрезвычайно грубыми и в результате могут сокращать срок службы корзины центрифуги, используемой для осуществления просеивания.
Любое обсуждение документов, действий, материалов, устройств, изделий и тому подобное, которое было включено в настоящее описание, не следует принимать, как признание, что любой или все эти предметы обсуждения были общеизвестны в области, относящейся к настоящему изобретению, по состоянию перед датой приоритета каждого из пунктов прилагаемой формулы изобретения.
Сущность изобретения
Согласно некоторым вариантам осуществления предоставлена корзина центрифуги, которая содержит:
полый корпус с формой усеченного конуса, образующий пару противоположных концов, больший конец и меньший конец, причем корпус образует внутреннюю просеивающую поверхность, проходящую между концами, причем просеивающая поверхность образует множество отверстий, выполненных с возможностью слива жидкости изнутри корпуса; и
множество ребер, выступающих во внутреннюю часть корпуса из просеивающей поверхности, причем ребра расположены во множестве кольцевых групп, причем группы разнесены в осевом направлении по просеивающей поверхности, при этом ребра по меньшей мере из одной из групп расположены в поперечном направлении с заданным внутренним углом относительно образующей линии, которая образует форму просеивающей поверхности.
По меньшей мере две группы могут содержать ребра, расположенные в поперечном направлении с внутренним углом относительно образующей линии, и внутренний угол ребер по меньшей мере в двух группах может постепенно увеличиваться по мере того, как группы проходят в осевом направлении от меньшего конца.
Согласно варианту осуществления корзина центрифуги может содержать по меньшей мере три группы, и первая группа, расположенная ближе всего к меньшему концу корпуса, может содержать ребра, расположенные по существу параллельно образующей линии. Вторая группа может быть рядом с первой группой и может содержать ребра, расположенные с первым внутренним углом, и третья группа может быть рядом со второй группой и может содержать ребра, расположенные со вторым внутренним углом, причем второй внутренний угол больше, чем первый внутренний угол.
Согласно варианту осуществления первый и/или второй внутренние углы могут быть между приблизительно -30(и+30°. Согласно еще одному варианту осуществления первый и/или второй внутренние углы могут быть между приблизительно -20(и+20°. Согласно еще одному дополнительному варианту осуществления по меньшей мере первый внутренний угол может быть между приблизительно -5(и+5°.
Соседние группы могут быть разнесены друг от друга в осевом направлении по просеивающей поверхности. Другими словами, между соседними группами может существовать осевой зазор. Ребра в одной группе могут быть смещены по окружности относительно ребер в соседних группах.
Ребра, расположенные поперек образующей линии, могут быть ориентированы относительно направления вращения корпуса. Каждое из ребер в каждой группе может образовать пару противоположных концов, разнесенных в осевом направлении, и ориентация ребер может быть выполнена так, что конец, расположенный ближе к большему концу корпуса, смещен по окружности относительно другого конца в направлении вращения корпуса. Кроме того, ребра в каждой группе могут быть расположены по существу параллельно друг другу.
Отверстия могут представлять собой удлиненные щели. Щели могут быть расположены поперек образующей линии. По меньшей мере некоторые из щелей могут непрерывно продолжаться между большим концом и меньшим концом корпуса.
Корпус может содержать множество отдельных панелей, наподобие просеивающих. Корпус может содержать по меньшей мере четыре просеивающих панели. Согласно варианту осуществления корпус может содержать шесть таких просеивающих панелей.
Каждая просеивающая панель может образовать отверстия, причем отверстия представляют собой удлиненные щели, расположенные поперек образующей линии и проходящие непрерывно через просеивающую панель.
В настоящем описании слово «содержать» или варианты, такие как «содержит» или «содержащие», следует понимать в значении включения указанного элемента, целого числа или стадии, или группы элементов, целых чисел или стадий, но не исключения любого другого элемента, целого числа или стадии, или группы элементов, целых чисел или стадий.
Краткое Описание Чертежей
Далее варианты осуществления изобретения будут описаны только в качестве примера со ссылкой на сопровождающие чертежи, на, которых:
На фиг.1 представлен схематичный вид сбоку сортирующего оборудования, включая вариант осуществления корзины центрифуги, установленной в оборудовании;
На фиг.2 представлен вид в перспективе варианта осуществления корзины центрифуги;
На фиг.3 представлен вид сбоку корзины центрифуги;
На фиг.4 представлен вид в поперечном разрезе корзины центрифуги; а
На фиг.5 представлен вид спереди панели корпуса корзины центрифуги перед сгибанием для образования корпуса корзины центрифуги.
Подробное Описание Иллюстративных Вариантов Осуществления
На чертежах ссылочный номер 10 в общем обозначает вариант осуществления корзины центрифуги. Корзина 10 центрифуги содержит полый корпус 12 с формой усеченного конуса, образующий пару противоположных концов, больший конец 14 и меньший конец 16. Корпус 12 образует внутреннюю просеивающую поверхность 18 (Фиг.2), проходящую между концами 14, 16. Просеивающая поверхность 18 образует множество отверстий, выполненных с возможностью слива жидкости изнутри корпуса 12. Множество ребер 20 выступают во внутреннюю часть корпуса 12 из просеивающей поверхности 18. Ребра 20 расположены во множестве кольцевых групп 22, 24, 26 (Фиг.4), которые разнесены в осевом направлении по просеивающей поверхности 18. Должно быть понятно, что «в осевом направлении» относится к оси 36 вращения корпуса 12 корзины 10 центрифуги, которая проходит между, или через, центр каждого из концов 14, 16 корпуса 12. Ребра 20 по меньшей мере из одной из групп 22, 24, 26 расположены в поперечном направлении с заданным внутренним углом относительно образующей линии 28 (Фиг.5), которая образует или охватывает форму просеивающей поверхности 18.
На фиг.1 представлена корзина 10 центрифуги, установленная в сортирующем оборудовании 30, выполненная с возможностью отделения жидкости, такой как вода, от таких материалов, как руда, уголь и/или минералы. Больший конец 14 открыт и выполнен с возможностью приема впускного желоба 32. Желоб 32 выполнен с возможностью перемещения шлама, содержащего материалы в суспензии, во внутреннюю часть корпуса 12 и выпуска шлама в зоне меньшего конца 16 корпуса 12. Меньший конец 16 также открыт, но прикреплен к опорной пластине 34, которая перекрывает меньший конец 16 корпуса и о которую при использовании ударяются материалы. Корзина 10 установлена с возможностью вращения вокруг по существу горизонтальной оси 36 (лучше всего показано на фиг.3) и функционально соединена с двигателем 38 для осуществления вращения корзины 10. Корзина 10 расположена так, что после ударения материалов об опорную пластину 34 и поворота внутри корпуса 12 материалы выходят из корпуса 12 из нижней области 15 или края большего конца 14 корпуса 12.
Согласно показанному варианту осуществления корпус 12 корзины 10 центрифуги содержит каркас 40 (Фиг.3). Каркас 40 содержит два круглых кольца 42, 44, манжету 43, прикрепленную к меньшему из колец 44, и разнесенные по окружности планки 46, соединенные между другим кольцом 42 и манжетой 43. Кольца 42, 44 образуют противоположные концы 14, 16 корпуса 12 и ось 36. Кольца 42 и 44 образуют больший конец 14 и меньший конец 16 корпуса, соответственно. Каркас 40 образован из прочного, износостойкого материала, такого как подходящая сталь.
Отдельные просеивающие панели 48 (Фиг.5) выровнены по внутренней части каркаса 40 с образованием корпуса 12 с формой усеченного конуса. Вместе просеивающие панели 48 образуют просеивающую поверхность 18. форму просеивающей поверхности 18 определяет образующая линия 28, вращающаяся вокруг оси 36. Образующая линия 28 представляет собой воображаемый вектор, который проходит вокруг оси 36, под углом к оси 36, с образованием трехмерной поверхности, представляющей собой просеивающую поверхность 18. Образующая линия 28 представлена краем одной из панелей 48 просеивающей поверхности 18, лучше всего показанным на фиг.5 и обсуждающимся ниже.
Просеивающая поверхность 18 образует множество отверстий, согласно показанному варианту осуществления в виде параллельных, удлиненных щелей 50. Щели 50 проходят поперек образующей линии 28 с образованием угла относительно образующей линии 28. Согласно варианту осуществления по меньшей мере некоторые из щелей 50 непрерывно продолжаются между концами 14, 16 корпуса 12. Как описано выше, согласно показанному варианту осуществления просеивающая поверхность 18 образована из множества одинаковых панелей 48, прикрепленных к каркасу 40. Лучше всего показанные на фиг.5 по меньшей мере некоторые из щелей 50, образованных каждой панелью 48, непрерывно проходят через панель 48. Согласно этому варианту осуществления все щели 50 непрерывно проходят через панель 48, некоторые между концами 14, 16 панели 48, некоторые от конца 14 до одной кромки 28 панели 48, а некоторые от другой кромки 28 до конца 16 панели 48.
Ребра 20 прикреплены к просеивающей поверхности 18 и выступают во внутреннюю часть корпуса 12. Как будет описано более подробно ниже, ребра 20 в группах 22, 24 и 26 выполняют разные функции. Эти функции включают в себя минимизацию износа, удержание шлама в оптимальной зоне для обезвоживания и для направления обезвоженного материала из внутренней части корзины 10 центрифуги.
Ребра 20 расположены во множестве кольцевых групп, разнесенных друг от друга вдоль оси 36. Согласно показанному варианту осуществления ребра 20 расположены в три кольцевые группы 22, 24, 26, которые разнесены друг от друга в осевом направлении по просеивающей поверхности 18. Согласно другим вариантам осуществления должно быть понятно, что соседние группы могут совпадать в осевом направлении, т.е. ребра 20 предыдущей группы могут заканчиваться в осевом направлении там, где начинаются ребра 20 соседней последующей группы.
Каждое ребро 20 в группе 22, 24, 26 расположено по существу параллельно другим ребрам 20 в той же группе 22, 24, 26. Согласно показанному варианту осуществления ребра 20 в соседних группах 22 и 24 и 24 и 26 смещены по окружности друг относительно друга.
Ребра 20, расположенные по меньшей мере в одной из групп 22, 24, 26, расположены в поперечном направлении и с заданным внутренним углом относительно образующей линии 28 для уменьшения износа и/или усиления обезвоживания в соответствующей зоне. Каждое ребро 20 имеет пару противоположных концов 52, 54, и там, где ребро 20 расположено в поперечном направлении относительно образующей линии 28, конец 54 смещен относительно конца 52 поперек образующей линии 28 с образованием внутреннего угла. Хотя ребра 20 показаны в виде прямых планок, должно быть понятно, что согласно другим вариантам осуществления ребра 20 могут быть изогнутыми.
Согласно показанному варианту осуществления две группы 24, 26, расположенные рядом друг с другом, содержат ребра 20, расположенные под углом к образующей линии 28. Лучше всего показанный на фиг.4 угол каждого из ребер 20 в группе 24, расположенной ближе к меньшему конце 16, меньше чем угол каждого из ребер 20 в группе 26, расположенной ближе к большему концу 14 корпуса 12. Другими словами, угол ребер 20 в группах 24, 26 постепенно увеличивается по мере продвижения групп 24, 26 в осевом направлении от меньшего конца 16. Первая группа 22, расположенная ближе всего к меньшему концу 16 корпуса 12, содержит ребра 20, расположенные по существу параллельно образующей линии 28.
Три группы 22, 24, 26 образуют разные зоны износа/обезвоживания в корзине 10. зоны разнесены в осевом направлении по корзине. Расположение ребер 20 относительно образующей линии 28 влияет на нахождение материалов внутри корзины 10. Нахождение относится к периоду времени, начинающемуся, когда материал поступает из желоба 32 в корзину 10, и заканчивающемуся, когда материал выходит из корзины 10 с большего конца 14.
На Фиг.5 представлены углы удлиненных щелей 50 и углы ребер 20 относительно образующей линии 28. Угол A обозначает угол щелей 50, угол в общем находится между приблизительно 0-45°. Угол B обозначает угол ребер 20 в первой группе 22, расположенной ближе всего к меньшему концу 16 корпуса 12, угол в общем находится между приблизительно 0 и+20°. Угол C обозначает угол ребер 20 во второй группе 24, расположенной рядом и отстоящей в осевом направлении от первой группы 22, угол в общем находится между приблизительно - 20(и+20°. Угол D обозначает угол ребер 20 в третьей группе 26, расположенной рядом и отстоящей в осевом направлении от второй группы 24, угол в общем находится между приблизительно -30(и+30°. Согласно некоторым вариантам осуществления по меньшей мере углы B и C могут быть между приблизительно - 5(и+5°. Согласно другим вариантам осуществления углы B, C и D могут находиться в диапазонах между приблизительно -30(и -25°, -25(и -20°, -20(и -15°, -15(и -10°, -10(и -5°, -5(и 0°, 0(и 5°, 5(и 10°, 10(и 15°, 15(и 20°, 20(и 25(и 25(и 30°. При ссылке на диапазоны диапазон включает в себя конечные значения и все значения между ними.
Ребра 20, которые расположены под углом относительно образующей линии 28, ориентированы относительно направления вращения корпуса 12. Ориентация выполнена так, что конец 54 находящегося под углом ребра 20, который расположен ближе к большему концу 14 корпуса 12, смещен по окружности в направлении вращения относительно другого конца 52. Лучше всего показанное на фиг.5 направление вращения обозначено стрелкой E, а конец 541 ребра 201 смещен по окружности в направлении стрелки E относительно противоположного конца 521 ребра 201.
Корпус 12 составлен из множества отдельных просеивающих панелей 48, одна из которых показана на фиг.5 чертежей. Согласно варианту осуществления каждая просеивающая панель 48 изготовлена из листа Vee-Wire((Vee-Wire является зарегистрированной торговой маркой Johnson Screens, Inc, 2000 St James Place, Houston, TX, 77056, USA). Лист образован с формой, показанной на фиг.5, имеющей пару параллельных краев, которые являются дугообразными и которые при сгибании панели 48 для образования корпуса образуют часть концов 14 и 16 корпуса 12, соответственно. Каждый лист имеет прямолинейные боковые края 28, которые сужаются друг к другу, причем боковой край 28, как описано выше, образует образующую линию. Количество просеивающих панелей 48 зависит от угла щелей 50. Согласно описанному варианту осуществления корпус 12 содержит шесть просеивающих панелей 48. Однако, специалистам в данной области будет понятно, что корпус 12 может содержать большее или меньшее количество просеивающих панелей 48.
При использовании корзина 10 центрифуги вращается вокруг оси 36. Материал, подлежащий просеиванию, вводят в корзину 10 центрифуги через желоб 32, который выпускает материал в первой зоне корзины центрифуги, т.е. зоне, содержащей группу 22 ребер 20. Вращение корзины 10 центрифуги приводит к ударению материала о ребра 20 и перемещению по просеивающей поверхности 18 в сторону большего конца 14 корпуса 12 корзины 10. По мере перемещения материала в сторону большего конца 14 влага извлекается из материала и выходит через щели 50. Оставшийся материал, имеющий пониженное содержание влаги, выпускают из корзины 10 центрифуги в нижней области 15 большего конца 14 корпуса 12 для дальнейшей обработки.
Вращение корзины 10 центрифуги вокруг оси 36 вращения вызывает ударение материала о ребра 20, что содействует прохождению материала по просеивающей поверхности 18 и приводит к постоянному перемешиванию материала, что обеспечивает извлечение дополнительной влаги из материала и выбрасывание через щели 50 просеивающей поверхности 18.
Преимущество описанного варианта осуществления состоит в том, что, как описано выше, расположение по меньшей мере некоторых ребер 20 под углом относительно образующей линии 28 влияет на период, в течение которого материал временно удерживается в зонах корзины 10 (нахождения материала), что последовательно положительно влияет на износ корзины 10, срок службы корзины 10 и содержание влаги, извлекаемой из материала (обезвоживание).
Специалистам в данной области будет понятно, что в зависимости от материала, поступающего в корзину центрифуги, относительные размеры зон обезвоживания могут отличаться в зависимости от времени нахождения. В результате уменьшается износ корпуса 12, и увеличивается эффективность обезвоживания.
Специалистам в данной области должно быть понятно, что в описанных выше вариантах осуществления можно сделать множество вариантов и/или модификаций без отступления от широких общих рамок настоящего изобретения. Следовательно, настоящие варианты осуществления во всех отношениях следует рассматривать, как иллюстративные, а не ограничивающие.
1. Корзина центрифуги, которая содержит:
полый корпус с формой усеченного конуса, образующий пару противоположных концов, больший конец и меньший конец, причем корпус образует внутреннюю просеивающую поверхность, проходящую между концами, причем просеивающая поверхность образует множество отверстий, выполненных с возможностью слива жидкости изнутри корпуса; и
множество ребер, выступающих во внутреннюю часть корпуса из просеивающей поверхности, причем ребра расположены во множестве кольцевых групп, причем группы разнесены в осевом направлении по просеивающей поверхности, при этом ребра по меньшей мере из одной из групп расположены в поперечном направлении с заданным внутренним углом относительно образующей линии, которая образует форму просеивающей поверхности.
2. Корзина центрифуги по п. 1, в которой по меньшей мере две из групп содержат ребра, расположенные в поперечном направлении с внутренним углом относительно образующей линии, и причем внутренний угол ребер в по меньшей мере двух группах постепенно увеличивается по мере того, как группы проходят в осевом направлении от меньшего конца.
3. Корзина центрифуги по п. 2, которая содержит по меньшей мере три группы, и в которой первая группа, расположенная ближе всего к меньшему концу корпуса, содержит ребра, расположенные по существу параллельно образующей линии.
4. Корзина центрифуги по п. 3, в которой вторая группа находится рядом с первой группой и содержит ребра, расположенные с первым внутренним углом, а третья группа находится рядом со второй группой и содержит ребра, расположенные со вторым внутренним углом, причем второй внутренний угол больше, чем первый внутренний угол.
5. Корзина центрифуги по п. 4, в которой первый и/или второй внутренние углы находятся между приблизительно -30° и +30°.
6. Корзина центрифуги по п. 4 или 5, в которой первый и/или второй внутренние углы находятся между приблизительно -20° и +20°.
7. Корзина центрифуги по любому одному из пп. 4-6, в которой по меньшей мере первый внутренний угол находится между приблизительно -5° и +5°.
8. Корзина центрифуги по любому одному из предыдущих пунктов, в которой соседние группы разнесены друг от друга в осевом направлении по просеивающей поверхности.
9. Корзина центрифуги по любому одному из предыдущих пунктов, при этом ребра в одной группе смещены по окружности относительно ребер в соседних группах.
10. Корзина центрифуги по любому одному из предыдущих пунктов, в которой ребра, расположенные поперек образующей линии, ориентированы относительно направления вращения корпуса.
11. Корзина центрифуги по п. 10, в которой каждое из ребер в каждой группе образует пару противоположных концов, разнесенных в осевом направлении, и причем ориентация ребер выполнена так, что конец, расположенный ближе к большему концу корпуса, смещен по окружности относительно другого конца в направлении вращения корпуса.
12. Корзина центрифуги по любому одному из предыдущих пунктов, в которой ребра в каждой группе расположены по существу параллельно друг другу.
13. Корзина центрифуги по любому одному из предыдущих пунктов, в которой отверстия представляют собой удлиненные щели.
14. Корзина центрифуги по п. 13, в которой щели расположены поперек образующей линии.
15. Корзина центрифуги по п. 13 или 14, в которой по меньшей мере некоторые из щелей непрерывно продолжаются между большим концом и меньшим концом корпуса.
16. Корзина центрифуги по любому одному из пп. 1-12, в которой корпус содержит множество отдельных панелей, наподобие просеивающих.
17. Корзина центрифуги по п. 16, в которой корпус содержит по меньшей мере четыре просеивающих панели.
18. Корзина центрифуги по п. 16 или 17, в которой каждая просеивающая панель образует отверстия, причем отверстия представляют собой удлиненные щели, расположенные поперек образующей линии и проходящие непрерывно по просеивающей панели.
