Аппарат для автоматического контролирования плотности пульпы
М 51220
Класс 421, 1
ОП ИОАН ИЕ ИЗОБРЕТЕН ИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ, ВЫДАННОМУ НАРОДНЫМ КОМИССАРИАТОМ ТЯЖЕЛОЙ ПРОМЫШЛЕННОСТИ
3арегискрировано в Государственном бюро последующей регистриции изобретений при Госплане ССгР.
Н. И. Графас.
Аппарат для автоматического контролирования плотности пульпы.
Заявлено 15 декабря 1936 года за № ТП-2857.
Опубликовано 30 июня 1937 года.
Плотность пульпы (суспензии измельченной руды в воде) или отношение (по весу) твердого к жидкому (Т:Ж) является одним из самых важных факторов, с которыми приходится иметь дело в практике обогащения руд и ряда гидрометаллургических процессов.
Для обогатительных фабрик влияние отношения Т:Ж сказывается на всем протяжении процесса, начиная с измельчения и кончая процессом фильтрации.
С полным основанием можно признать за фактором плотности пульпы решающую роль в достижении количественных и качественных показателей в целом ряде звеньев процесса обогащения руд.
Разрешение вопроса о постоянном отношении Т: Ж в пульпе оказывает влияние не только на вопросы технологии, но и на вопросы обслуживания обогатительных аппаратов.
До настоящего времени преобладающим (в смысле его применения) был способ ручного отбора проб пульпы и взвешивание ее в пикнометрах. Вес пикнометра при помощи таблиц пересчитывается на отношение
Т:Ж.
Являясь достаточно точным и простым; этот способ, однако, имеет и ряд недостатков, как-то: периодичность измерений, необходимость иметь для них специальный штат, зависимость точности определений от субьективных моментов.
В силу указанных недостатков этого способа в практике нашли применение другие более совершенные методы с применением приборов типа ареометров или же приборов, основанных на измерении давления воздуха, выходящего из трубки, погруженной в пульпу, или приборов, измеряющих величину сопротивления пульпы вращающимся лопастям, приборов мембранных, где измеряется давление, оказываемое пульпой на мембрану и т. д. Однако, все эти приборы обладают рядом весьма существенных недостатков.
Настоящее предложение дает конструкцию универсально автоматического аппарата для определения отношения Т:Ж.
Предлагаемый струйный аппарат имеет возможность осуществлять непрерывную регулировку (на заданную плотность), непрерывную сигнализацию и фиксацию величины отношения Т: Ж, а также величины и характера отклонений.
Йппарат состоит из прямоугольной камеры (ящика) 1, в которой в вертикальной плоскости установлена струйная пустотелая трубка 2.
Внутренняя полость трубки сообщается с внутренней полостью пустотелой оси 3 (трубка состоит из трех частей для удобства изготовления). Трубка уравновешивается двумя рычагами — с одной стороны рычагом 4, соединенным с тонкой стальной гофрированной диафрагмой 5, с другой стороны — с рычагом б, скрепленным с пружиной 7 регулирующего устройства. Кроме того, для придания трубке ббльшей устойчивости к нижней ее части прикреплен груз 8, который может быть передвигаем по высоте.
В верхнюю крышку ящика ввинчивается распределительная головка 9, имеющая два расходя щихся вверху под углом отверстия 10.
В верхней части эти отверстия получают вертикальное направление и нарезаны для ввинчивания трубок 11.
Трубки соединены с двумя полостями масляного цилиндра 12, служащего для преобразования давления масла в энергию движущегося штока 13 поршня 14.
Каждая из полостей цилиндра в верхней части имеет краны 15 для выпуска воздуха при наполнении всей системы маслом.
Регулирующее устройство состоит из вилки 16, имеющей нарезное отверстие, и винта 17, ввинченного в это отверстие. Винт соединен с пружиной, а пружина далее соединена рычагом с струйной трубкой.
При вращении вилки, неподвижно закрепленной в кронштейне 18 двумя стопорными кольцами 19, винт движется вправо или влево (в зависимости от того, в какую сторону вращать вилку). Благодаря направляющим шпилькам винт вращаться не может.
При движении винта пружина деформируется и придает трубке то или иное положение.
В правой части аппарата расположено устройство, сообщающее всей системе первоначальный импульс и состоящее из цилиндра 21, привинчиваемого к стенке ящика. В левой части цилиндра с внутренней стороны имеется кольцеобразная выточка 20, к которой прикрепляется тонкая стальная гофрированная диафрагма 5, В правой части цилиндр срезан косо под углом ЗО . К фланцу 22 прикрепляется резиновая диафрагма.
Косой срез сделан для того, чтобы на диафрагму не оседали из пульпы твердые частицы руды или породы.
Внутренняя часть цилиндра заполняется маслом, для чего в стенках его имеется отверстие 24 для подачи масла (внизу) и отверстие 25 — для выпуска воздуха (вверху), Цилиндр (а вместе с ним и весь аппарат) прикрепляется к стенке классификатора посредством фланца 2б.
Для того, чтобы на диафрагму в меньшей степени влияли завихрения, возникающие в пульпе при движении греблей классифактора или другого аппарата, на цилиндр надевается сетка 27.
В работе часть цилиндра от фланца 24 до диафрагмы погружена в пульпу.
Отдельно от ящика устанавливается масляный насос 28, приводимый во вращение двигателем 29.
Нагнетательная труба 30 насоса соединена через пустотелую ось с внутренней полостью струйной трубки.
Приемный ящик 31 масляного насоса соединен с днищем ящика трубой 32, по которой стекает из ящика масло.
Механизм, регулирующий количество поступающей воды из дополнительной магистрали, состоит из регулирующего крана 33, запирающий механизм которого, двигаясь в горизонтальной плоскости, может уменьшать или увеличивать щель, через которую поступает вода.
Сигнализирующее устройство состоит из амперметра 34, который градуирован (сверх своей обычной шкалы) на различную плотность пульпы.
Сила тока, получаемого от постороннего источника 38, регулируется реостатом 35.
Ползун реостата управляется рычагом Зб, соединенным с подвижным штоком 13.
Регулирующее устройство состоит из барабана 37, приводимого во вращение часовым механизмом.
Запись диаграммы плотности на барабане производится карандашом, связанным системой рычагов с подвижным штоком, йппарат работает следующим образом. Действием масляного насоса 28 (во все время работы аппарата масляный насос работает непрерывно) масло сильной струей выбрасывается из сопла трубки 2 и равномерно распределяется по двум каналам 10 распределительной головки 9 и затем через трубки 11 поступает в полости цилиндра 12, В момент наполнения всей системы маслом краны, имеющиеся в каждой полости цилиндра, должны быть открыты для выпуска воздуха.
После заполнения системы маслом оно остается в ней под давлением благодаря тому, что струя масла выбрасывается соплом непрерывно.
Излишек масла стекает вниз и уходит по трубке 32 в ящик 31 насоса.
Если струйная трубка уравновешена в вертикальной плоскости (с одной стороны пружиной 7), а с другой стороны рычагом стальной диафрагмы 5, то струя масла будет распределяться поровну между обоими каналами распределительной головки. В этом случае давление в обеих трубках и в обеих полостях цилиндра 12 будет одинаковым.
Если (при повышени и плотности пульпы) давление на резиновую диафрагму 23 возрастет, то она 1будет оказывать давление на масло, находящееся в цилиндре, и благодаря тому, что цилиндр 19 заполнен маслом полностью, масло будет оказывать давление на стальную гофрированную диафрагму 5, колебания которой будут передаваться через рычаг струйной трубке. Струйная трубка будет отклонена влево. В этом положении струя масла, выбрасываемая из сопла, будет попадать в большем количестве в левый канал и поэтому, в левой трубке и левой полости цилиндра давление окажется выше, а в правой полости и в правой трубке ниже.
Разность давлений заставит передвигаться поршень 12, а вместе с ним и шток 13.
Шток, соединенный с запорным устройством, вызовет изменение количества подаваемой воды.
Вместе с этим будут приведены в движение сигнальный и регистрирующий механизмы.
Изменение плотности, вызванное изменением количества поступающей в пульпу воды, изменит величину давления пульпы на резиновую диафрагму, Если это изменение выразится в уменьшении плотности пульпы, то масло в цилиндре окажется под меньшим давлением, и пружина 7 регулирующего устройства заставит струйнуютрубку отклониться вправо, причем трубка может оказаться либо в вертикальном положении, либо несколько правее этого положения. В последнем случае будет повышено давление масла в правой трубке и в правом канале.
Поршень и шток будут передвигаться влево. Соответственно этому изменит свое положение запорное устройство, а сигнализирующий механизм изменит свои показания.
Установка аппарата на определенное отношение Т: Ж, а .также градуирование амперметра осуществляется следующим образом. Цилиндр аппарата погружается в пульпу, отношение Т: Ж в пульпе доводится до требуемой величины с проверкой ручным взвешиванием пикнометра.
Вращая медленно вилку регулирующего механизма, устанавливают поршень цилиндра в нулевое положение, т. е. в такое положение, при котором поршень находится как раз в середине цилиндра.
После этого, изменяя отношение
Т: Ж пульпы и измеряя его при помощи пикнометра, производят градуирование амперметра 34, а также шкалы регистрирующего аппарата.
Для того, чтобы аппарат не сбивался с настройки, предусмотрено следующее: 1) регулирующее устройство имеет градуированный диск, а рукоятка вилки — указатель (стрелку) и
2) после установки рукоятка вилки закрепляется.
При наличии подобных приспособлений аппарат не будет сбиваться с настройки, а в случае необходимости настройки на поддержание другого отношения Т: Ж эта настройка может быть выполнена быстро.
П редм ет изоб ретения.
1. Йппарат для автоматического контролирования плотности пульпы, состоящий из снабженной эластической мембраной камеры с присоединенным к камере регистрирующим удельный вес пульпы приспособлением, отличающийся применением наполненной циркулирующим маслом камеры 1 с помещенной внутри нее полой вращающейся около оси 3 трубкой 2, отклоняемой от своего нейтрального положения рычагом 4 при изменениях удельного веса пульпы и связанных с последними деформациях мембраны 5.
2. В аппарате по и. 1 применение заполненного маслом цилиндра 12 с поршнем 14, соединенного патрубками 11 с камерой 1, а штоком поршня — с регистрирующим и регулирующим приборами 33 — 35 — 37, и назначенного для целей передачи последним деформаций мембраны 5 и связанных с последними отклонений полой трубки 2 от ее нейтрального положения.
