ВИБРАЦИОННОЕ СИТО Российский патент 2002 года по МПК B07B1/40 

Изобретение относится к области оборудования для очистки различных суспензий, эмульсий и пульп от механических примесей, в частности буровых растворов от частиц выбуренных пород. Кроме того, возможно использование вибрационного сита для очистки растительных масел при их производстве, а также для очистки, калибровке и сушке различных семян.

Известно устройство для выделения твердых частиц из жидкости, содержащее виброкорпус с установленной в нем сеткой и приемный коллектор, расположенный над виброкорпусом (см. патент США 3928207, кл. В 01 D 35/20, опубл. 23.12.75).

Данное устройство позволяет отделять твердые примеси от жидкости. Однако использование вибратора, производящего вибрацию в одной плоскости, снижает производительность данного устройства.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является вибрационное сито, содержащее раму, приемный коллектор, вибратор и установленный на раме посредством пружин виброкорпус с фильтрационной сеткой, образующей не менее одного V- или U-образного канала, причем края фильтрационной сетки закреплены на натяжных валиках, виброкорпус со стороны приемного коллектора установлен на пружинах, выполненных в виде петли с концевыми участками, закрепленными один на раме, а другой - на виброкорпусе, при этом петля надета на установленную на раме консоль (см. патент Российской Федерации 2162006, МПК 7 D 01 D 35/20, опубл. 20.01.2001).

Данное вибрационное сито позволяет отделять от бурового раствора твердые примеси, имеет одну виброраму с фильтрационной сеткой, образующей не менее одного V- или U-образного канала. Однако в ряде случаев конструкция натяжения сетки приводит к преждевременному выходу из строя сеток и снижению их очистной способности, а установка виброкорпуса на однотипных, выполненных в виде петли пружинах, может в ряде случаев привести к снижению производительности вибрационного сита.

Задачей, на решение которой направлено настоящее изобретение, является повышение производительности и надежности работы вибрационного сита.

Указанная задача решается за счет того, что у вибрационного сита, содержащего раму, приемный коллектор, вибратор и установленный на раме посредством пружин виброкорпус с фильтрационной сеткой, образующей не менее одного V- или U-образного канала, причем края фильтрационной сетки закреплены на натяжных валиках, виброкорпус со стороны приемного коллектора установлен на пружинах, выполненных в виде петли с концевыми участками, закрепленными один на раме, а другой - на виброкорпусе, при этом петля надета на установленную на раме консоль, а с противоположной от приемного коллектора стороны виброкорпус установлен на витых цилиндрических пружинах, при этом место закрепления концевого участка пружины, выполненной в виде петли, и ось цилиндрической пружины расположены от краев виброкорпуса на расстоянии, составляющем не более 0,25 длины виброкорпуса, а фильтрационная сетка выполнена в виде полотна с закрепленными вдоль нее с обеих сторон напротив друг друга не менее чем тремя армирующими полосами из эластичного или пластичного материала, причем две полосы расположены по краям полотна сетки.

В V- или U-образных каналах могут быть размещены с возможностью вертикального перемещения относительно разделительной сетки рассекатели.

Приемный коллектор вибрационного сита может быть снабжен заслонкой для сброса подаваемого на фильтрацию раствора.

Как показали проведенные исследования в описываемом вибрационном сите в качестве фильтрующей поверхности может быть использована обычная стандартная рулонная сетка заводской поставки. За счет формирования каналов V- или U-образной формы рабочая часть сетки, через которую фильтруется основная часть потока, устанавливается под углом к вертикальной плоскости. В результате пропускная способность при такой установке сетки увеличивается, так как фильтруемый раствор протекает через наклонную фильтрующую поверхность и сила собственного веса раствора и механических частиц направлены почти параллельно сетке. При движении вниз механические частицы испытывают только легкие боковые удары, а жидкая фаза раствора дополнительно играет роль гидравлического демпфера. Кроме того, процесс фильтрации протекает через отверстия, образуемые проекцией ячеек на горизонтальную плоскость. Этот процесс усиливается колебательными движениями разделительной сетки в вертикальной плоскости, т. е. почти в чистом виде на практике осуществлен эффект самоочищения сетки при проведении процесса фильтрации. Однако в результате вибрации происходит истирание сетки на натяжных валиках. Выполнение полотна сетки с расположенными напротив друг друга армирующими продольными полосами из эластичного или пластичного материала позволяет отделить полотно сетки от натяжных валиков и, как следствие, предотвратить ее истирание на натяжных валиках. По мере истирания армирующего материала можно периодически прокручивать сетку вдоль натяжных валиков с подачей на натяжные валики участка сетки с неистертым армирующим материалом. При необходимости можно перевернуть сетку и тогда на натяжные валики будет опираться армирующий материал, который располагался с внешней по отношению к валикам стороны сетки и не подвергался истиранию. В результате значительно увеличивается срок эксплуатации сетки, предотвращаются преждевременные ее обрывы, что значительно повышает надежность работы вибрационного сита. Не меньшее значение имеет расположение виброкорпуса на "комбинированной" подвеске, включающей использование пружин, выполненных в виде петли и витых цилиндрических пружин. Пружины в виде петли задают необходимую траекторию движения виброкорпуса во время вибрации, а витые цилиндрические пружины, не препятствуя движениям виброкорпуса, позволяют повысить нагрузку при проведении фильтрации, например, бурового раствора. В результате представляется возможность повысить производительность вибрационного сита за счет фильтрации более тяжелых растворов, содержащих более крупные частицы. Дополнительные возможности по повышению производительности достигаются за счет того, что входной и выходной участки виброкорпуса по отношению к приемному коллектору двигаются с различными амплитудами, что достигается за счет использования "комбинированной" подвески виброкорпуса и способствует более эффективной фильтрации жидкой фазы.

Существенное значение имеет конструкция пружин, на которых установлен виброкорпус относительно рамы. Предложенная в описываемой конструкции схема подвески виброкорпуса на двух пружинах в виде петли со свободными концевыми участками, закрепленными один на раме, а другой - на виброкорпусе, и на двух витых цилиндрических пружинах, позволила обеспечить одновременно как эффективную очистку раствора, так и высокую скорость транспортировки и удаления шлама по фильтрующей сетке.

Описываемая конструкция позволяет эффективно регулировать режим работы вибрационного сита за счет того, что в ней предусмотрена фиксация верхнего концевого участка пружины в виде петли на втулке, которая свободно размещена на пальце виброкорпуса, и фиксация нижнего концевого участка пружины в захвате, с помощью которого можно нижний концевой участок поднимать или опускать относительно рамы. Таким образом, производится тонкая регулировка угла наклона верхнего концевого участка пружины, а следовательно, достигается возможность точной установки положения виброкорпуса в пространстве. Между верхним и нижним концевыми участками пружины выполнены один или несколько витков, которые надеты на резиновый валик, установленный на зафиксированную относительно рамы консоль. Регулируя число витков пружины, можно добиться любого желаемого эффекта амортизации в нужном месте и направлении. В результате изменение диаметра прутка, из которого изготовлена пружина, длины и угла наклона концевых участков пружины в виде петли, введение в конфигурацию пружины различных амортизационных элементов, позволяет управлять как траекторией движения виброкорпуса, так и величиной амортизационного эффекта. Таким образом, создан механизм управления режимом работы вибрационного сита.

В результате решена поставленная в изобретении задача - повышение производительности и надежности работы вибрационного сита.

На фиг. 1 представлен вид сбоку на вибрационное сито, на фиг.2 - разрез А-А по фиг. 1, на фиг. 3 - вид Б по фиг.1, на фиг.4 представлено полотно фильтрационной сетки с армирующими полосами.

Вибросито содержит раму 1, приемный коллектор 2 с заслонкой 3 для сброса подаваемого на фильтрацию раствора и виброкорпус 4, который установлен на две витые цилиндрические пружины 5 и две пружины 6, выполненные в виде петли с концевыми участками, закрепленными один на раме 1, а другой - на виброкорпусе 4, причем петля каждой пружины 6 надета на установленную на раме 1 консоль 7. Место закрепления концевого участка пружины 6 на виброкорпусе 4, выполненной в виде петли, и ось цилиндрической пружины 5 расположены от краев виброкорпуса 4 на расстоянии L, составляющем не более 0,25 длины L₁ виброкорпуса 4. Сверху на виброкорпусе 4 размещена прижимная рамка 9 с балкой и плитой 10 вибратора 11. Сбоку виброкорпуса 4 для фиксации краев сетки 12 размещены натяжные валики 13, которые жестко связаны с шайбами 14, необходимое положение которых может быть зафиксировано винтами, которые своими гладкими концами входят в отверстие стопорной шайбы 15. Фильтрационная сетка 12 установлена в виброкорпусе 4 с образованием одного или нескольких V- или U-образных каналов и в последних могут быть размещены рассекатели 16, положение которых может регулироваться по вертикали. Между задней и передней стенками виброкорпуса 4 размещены верхние 17 и нижние 18 валики. Длина верхних валиков 17 равна ширине разделительной сетки 12. Фильтрационная сетка 12 выполнена в виде полотна с закрепленными вдоль нее с обеих сторон напротив друг друга не менее чем трех армирующих полос 21. Четыре пружины 5, 6 обеспечивают возможность работы с одним вибратором 11. Верхний концевой участок пружины 6 закреплен посредством втулки 19, которая свободно установлена на консоле виброкорпуса 4. Нижний концевой участок пружины 6 крепится в захвате 20, с помощью которого можно нижнюю ветвь поднимать или опускать, т.е. можно производить тонкую регулировку угла наклона верхнего концевого участка пружины 6 и, следовательно, добиваться необходимого положения виброкорпуса 4 относительно рамы 1. Между верхним и нижним концевыми участками пружины 6 может быть выполнен один или несколько витков. Витки пружины 6 надеты на консоль 7 рамы 1. Дополнительные витки пружины 6 могут быть необходимы для усиления амортизационного эффекта в нужном направлении. Таким образом, изменяя конфигурацию пружины 6, поперечное сечение пружины, например диаметр прутка пружины, длину и угол наклона концевых участков пружины 6, выполняя на концевых участках пружины 6 различные амортизационные элементы (различного вида изгибы или витки) можно добиться возможности управлять траекторией движения виброкорпуса 4 и величиной амортизационного эффекта пружины 6. В свою очередь подбором пружин 5 можно оказывать влияние на амплитуду колебаний виброкорпуса 4. Как отмечалось выше, с помощью фильтрационной (разделительной) сетки 12 созданы каналы V-образной или U-образной формы в поперечном сечении. Установка сетки производится следующим образом. В качестве фильтрующей поверхности используется обычная рулонная сетка длиной в 2-3 заправки. Концы разделительной сетки 12 ровно обрезаются и складываются вдвое по утковой проволоке. Подворот должен быть 25-30 мм. После этого один конец сетки вставляется в щель одного из натяжных валиков 13 и фиксируется его положение потайными винтами. Второй конец сетки 12 осторожно заводят вокруг верхних 17 и нижних 18 валиков и также закрепляют в щели второго натяжного валика 13. В случае выполнения каналов U-образной формы внизу может быть два нижних валика 18. Вращением одного или обоих натяжных валиков 13 производят натяжение разделительной сетки 12. В случае необходимости производят регулировку зазора между рассекателями 16 и сеткой 12, а также производят регулировку угла наклона вибратора 11 путем поворота опорной плиты 10.

Вибрационное сито работает следующим образом.

Включают вибратор 11 и раствор, например буровой раствор из скважины, через приемный коллектор 2 поступает на приемную сетку, где происходит первичная очистка раствора от крупных частиц шлама, которые сбрасываются в каналы сетки 12 за пределами рассекателей 16. Кроме того, раствор равномерно распределяется по ширине, а следовательно, и по каналам сетки 12.

Очищенный от крупных частиц шлама раствор поступает через приемную сетку в зазоры между рассекателями 16 (если последние установлены) и разделительной сетки 12. Очищенный раствор стекает в поддон и далее в отсек циркуляционной системы, а шлам по нижней поверхности каналов сетки 12 сползает вниз, комкуется и направляется в отвал.

Как показали проведенные замеры, влажность шлама снижается до 20-22%. Скорость транспортировки шлама, замеренная на крупных частицах песка, составляет 1 м за 15-20 с.

Данное вибрационное сито может быть использовано в горнорудной, нефтяной промышленности, а также в агропромышленном секторе, т.е. везде, где требуется отделять механические примеси от жидкостей или жидкостных растворов.

Изобретение относится к области оборудования для очистки различных суспензий, эмульсий и пульп от механических примесей. Технический результат - повышение производительности и надежности работы сита. Вибрационное сито содержит раму, приемный коллектор, вибратор и установленный на раме посредством пружин виброкорпус с фильтрационной сеткой, образующей не менее одного V- или U-образного канала. Края фильтрационной сетки закреплены на натяжных валиках. Виброкорпус со стороны приемного коллектора установлен на пружинах, выполненных в виде петли с концевыми участками, закрепленными один на раме, а другой - на виброкорпусе. Петля надета на установленную на раме консоль. С противоположной от приемного коллектора стороны виброкорпус установлен на витых цилиндрических пружинах. Место закрепления концевого участка пружины, выполненной в виде петли, и ось цилиндрической пружины расположены от краев виброкорпуса на расстоянии, составляющем не более 0,25 длины виброкорпуса. Фильтрационная сетка выполнена в виде полотна с закрепленными вдоль нее с обеих сторон напротив друг друга не менее чем тремя армирующими полосами из эластичного или пластичного материала, причем две полосы расположены по краям полотна сетки. 2 з.п. ф-лы, 4 ил.

1. Вибрационное сито, содержащее раму, приемный коллектор, вибратор и установленный на раме посредством пружин виброкорпус с фильтрационной сеткой, образующей не менее одного V- или U-образного канала, причем края фильтрационной сетки закреплены на натяжных валиках, виброкорпус со стороны приемного коллектора установлен на пружинах, выполненных в виде петли с концевыми участками, закрепленными один на раме, а другой - на виброкорпусе, при этом петля надета на установленную на раме консоль, отличающийся тем, что с противоположной от приемного коллектора стороны виброкорпус установлен на витых цилиндрических пружинах, причем место закрепления концевого участка пружины, выполненной в виде петли, и ось цилиндрической пружины расположены от краев виброкорпуса на расстоянии, составляющем не более 0,25 длины виброкорпуса, а фильтрационная сетка выполнена в виде полотна с закрепленными вдоль нее с обеих сторон напротив друг друга не менее чем тремя армирующими полосами из эластичного или пластичного материала, причем две полосы расположены по краям полотна сетки. 2. Вибрационное сито по п. 1, отличающееся тем, что в V- или U-образных каналах размещены рассекатели. 3. Вибрационное сито по п. 1, отличающееся тем, что приемный коллектор снабжен заслонкой для сброса подаваемого на фильтрацию раствора.