ГИДРАВЛИЧЕСКИЙ КЛАССИФИКАТОР Российский патент 1995 года по МПК B03B5/62 

Изобретение относится к разделению твердых материалов на фракции с помощью жидкостей и может быть использовано на тепловых электрических станциях для извлечения из золошлаков микросфер.

Известно устройство для разделения материалов, содержащее установленную на пульпопроводе отстойную камеру с диафрагмой и крышкой, выполненную в поперечном сечении сужающейся к крышке, сливной патрубок, расположенный у крышки со стороны ввода пульпы и прикрепленный по периметру сливного отверстия в стенке отстоянной камеры. При этом диафрагма выполнена в виде стержней или пластин, расположенных параллельно потоку гидросмеси. Устройство для разделения может быть снабжено также шторным затвором с поплавковым регулятором с целью повышения качества разделения при выполнении макросферы из угольной золы [1] Недостатком известного устройства является сложность его конструктивного выполнения, необходимость использования для повышения эффективности всплытия стеклофазы диафрагмы, а также шторного затвора с поплавковым регулятором.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является гидравлический классификатор. Он содержит рабочую камеру с конусообразным днищем, патрубок для подачи исходной пульпы, установленный в нижней части рабочей камеры, патрубки для вывода продуктов разделения, приспособление для разделения конгломератов, расположенное в подающем патрубке, отстойную камеру. [2] Недостатком данного устройства при использовании его для разделения твердых материалов на фракции при извлечении микросфер из золы является невысокая эффективность и качество классификации, так как процесс разделения исходного продукта в указанном устройство осуществляется лишь двухступенчато в восходящем потоке.

Целью изобретения является повышение эффективности классификации при обеспечении высокого качества извлекаемой из угольной золы микросферы.

Достигается это тем, что гидравлический классификатор, включающий рабочую камеру с конусообразным днищем, приспособление для подачи исходной пульпы с разделителем конгломератов. Приспособление для подачи исходной пульпы состоит из патрубков, установленных тангенциально в нижней части камеры, патрубки для вывода продуктов разделения отстойную камеру. Классификатор снабжен емкостью для сбора микросфер. Разделитель конгломератов выполнен в виде водоструйных эжекторов, равномерно распределенных по окружности цилиндрической рабочей камеры.

К отверстию слива в верхней части рабочей камеры подсоединен один конец ее сливного патрубка, другой конец которого заведен во внутрь сборника легкой отстойной камеры ниже ее сливного патрубка, при этом верхние кромки стенок рабочей камеры отстоянной камеры и емкости для сбора микросфер расположены с понижением уровня друг относительно друга. Дно отстойной камеры через регулирующий орган соединено с линией отходов, а дно емкости для сбора микросфер через гидрозатвор с воронкой для сбора микросфер.

Использование в приспособлении для подачи исходной пульпы водоструйных эжекторов обеспечивает как и в прототипе предварительный разбив и размыв золовой пульпы (первую, более грубую ступень разделения), помимо разделения в восходящем потоке. Это способствует наиболее полному извлечению микросфер из золы и повышению эффективности классификации.

Снабжение классификатора емкостью для сбора микросфер с гидрозатвором обеспечивает осуществление трех ступеней разделения (более тонкое разделение в процессе отстоя). Таким образом, повышается эффективность классификации при обеспечении высокого качества извлекаемой из угольной зоны микросферы.

На фиг.1 представлена функциональная схема гидравлического классификатора; на фиг.2 то же, вид сверху.

Гидравлический классификатор включает цилиндрическую рабочую камеру 1 с конусообразным днищем 2, приспособление 3 для подачи исходной пульпы, сливной патрубок 4 и патрубок 5 для вывода отходов. Классификатор включает также последовательно расположенные отстойную камеру 6, емкость 7 для сбора микросфер с гидрозатвором 8 и регулирующие органы 9, 10. Приспособление 3 для подачи исходной пульпы выполнено из двух подающих патрубков 11, 12, заканчивающихся соответствующими водоструйными эжекторами 13, 14, установленными тангенциально в нижней части камеры 1 и распределенными равномерно по окружности. Свободные концы подающих патрубков 11, 12 расположены в золовом канале исходной пульпы (не показан).

Сливной патрубок 4 камеры 1 предназначен для отвода мелкого продукта разделения в отстойную камеру 6. Один конец патрубка 4 подсоединен к отверстию 15 слива в верхней части камеры 1 классификатора, а другой заведен внутрь отстойной камеры 6 на 1/4 ее высоты. Верхние кромки стенок камеры 1 классификатора, отстойной камеры 6 и емкости 7 для сбора микросфер расположены с понижением уровня друг относительно друга. Сливной патрубок 16 отстойной камеры 6 соединяет ее верхнюю часть с емкостью 7 для сбора микросферы. Камера 1 с днищем 2 классификатора служит для разделения в восходящем потоке подаваемой эжекторами 13, 14 пульпы.

Отстойная камера 6 выполнена в виде цлиндроконической камеры и используется для дальнейшего разделения от примесей микросфер, переливающихся с водой из камеры 1 классификатора по патрубку 4, в процессе осаждения тяжелых частиц (примесей) и всплывания легких частиц (микросфер). Патрубок 5 служит для отвода сгущенного продукта (золы) и расположен по оси конусообразного днища 2 классификатора. Емкость 7 предназначена для сбора микросфер конечного продукта разделения, и их заключительной очистки от остаточных примесей и воды.

Регулирующий орган 9 выполнен на двух последовательно расположенных задвижках (d_у 100) 17 и 18. Задвижка 17 предназначена для регулирования равномерной струи через патрубок 4. задвижка 18 служит для перекрывания патрубка 5 на период наполнения классификатора 1 через приспособление 3 для подачи исходной пульпы.

Днище 2 классификатора через патрубок отвода отходов 5 и регулирующий орган 9 соединено с линией 19 отходов. Дно отстойной камеры 6 соединено с линией 19 отходов. Задвижка 20 (d_у 50) предназначена для удаления отстойной золы и регулирования уровня в отстойной камере 6.

Гидрозатвор 8 соединяет нижнюю часть емкости 7 для сбора микросфер с воронкой (не показана), через которую осуществляется свободный слив. Гидрозатвор 8 предназначен для поддержания постоянного уровня в емкости 7. Водоструйные эжекторы 13, 14 служат для подачи исходной пульпы в классификатор и первой ступени ее разделения, осуществляя разбивание и размывание золовой пульпы.

Гидравлический классификатор работает следующим образом.

В процессе наладочных работ устанавливают такое положение регулируемой задвижки 17, чтобы обеспечить равномерную струю микросферы с водой через сливной патрубок 4. В дальнейшем при работе устройства положение задвижки 17 оставляют без изменения. Перед началом работы классификатора запорную задвижку 18 закрывают. Включают эжекторы 13, 14. Через подающие патрубки 11, 12 водоструйными эжекторами 13, 14 золовая пульпа из золового канала подается в камеру 1 классификатора. При этом в эжекторах 13, 14 зола разбивается и размывается. Подвод пульпы через эжекторы 13, 14 выполнен тангенциально в нижней части камеры 1, что создает вращение (закручивание) и движение вверх золоводяного потока. За счет центробежных сил тяжелые частицы концентрируются у стенок цилиндрической камеры 1 и опускаются вниз на днище 2, а более легкие всплывают вверх. В верхней части камеры 1 образуется спокойное зеркало скопления микросфер. Осуществляется вторая ступень разделения. При достижении уровня сливного отверстия 15 в камере 1 классификатора задвижку 18 открывают полностью.

Через сливное отверстие 15 по патрубку 4, заведенному в камеру 6 под уровень, микросферы с водой переливаются в отстойную камеру 6, где тяжелые частицы (золовая примесь) опускаются вниз, а легкие всплывают (третья ступень разделения за счет естественного отстоя). Через задвижку 20 отстойная зола удаляется в линию 19 отходов.

По мере поступления микросферы с водой через сливной патрубок 16 в емкость 7 слой микросфер в емкости увеличивается, а уровень воды уменьшается, т. к. гидрозатвор поддерживает постоянный уровень в емкости 7. Одновременно осуществляется заключительная ступень очистки (разделения) микросфер от остаточных примесей золы за счет естественного отстоя.

Таким образом, благодаря использованию в приспособлении 3 для подачи исходной пульпы водоструйных эжекторов 13, 14, установленных тангенциально в нижней части камеры 1 классификатора, и снабжению классификатора емкостью 7 для микросфер с гидрозатвором 8, повышается эффективность классификации при обеспечении высокого качества извлекаемой из угольной золы микросферы. Кроме того, предлагаемый гидравлический классификатор обладает простотой конструкции, неметаллоемок и прост в обслуживании.

Использование: в области разделения твердых материалов на фракции с помощью жидкостей. Сущность: гидравлический классификатор содержит рабочую камеру 1 с конусообразным днищем 2, приспособление для подачи исходной пульпы, патрубки 4, 5 для вывода продуктов разделения из камеры 1. Классификатор включает также последовательно расположенные остойную камеру 6, емкость 7 для сбора микросфер с гидрозатвором 8, регулирующие органы. Приспособление для подачи исходной пульпы выполнено в виде патрубков с водоструйными эжекторами, установленными тангенциально в нижней части камеры 1 и распределенными равномерно по ее окружности. 2 ил.

ГИДРАВЛИЧЕСКИЙ КЛАССИФИКАТОР, включающий рабочую камеру с конусообразным днищем, соединенное с нижней частью рабочей камеры приспособление для подачи исходной пульпы с разделителем конгломератов, сообщенный с днищем рабочей камеры через регулирующий орган патрубок отвода отходов, соединенный с верхней частью рабочей камеры ее сливной патрубок, введенный в отстойную камеру, сливной патрубок и патрубок вывода отходов отстойной камеры, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности извлечения из угольной золы микросфер, он снабжен емкостью для сбора микросфер с гидрозатвором и воронкой для микросфер, при этом приспособление для подачи исходной пульпы выполнено в виде тангенциально расположенных по окружности рабочей камеры патрубков, разделитель конгломератов выполнен в виде водоструйных эжекторов, причем верхние кромки рабочей камеры, отстойной камеры и емкости для сбора микросфер расположены с понижением уровня относительно друг друга, а разгрузочный конец сливного патрубка рабочей камеры введен в отстойную камеру ниже сливного патрубка отстойной камеры.