ЦЕНТРОБЕЖНО-ВИБРАЦИОННЫЙ СЕПАРАТОР Российский патент 2002 года по МПК B03B5/32 B04B3/02 

Изобретение относится к устройствам для обогащения руд и может быть использовано для разделения зернистых материалов по плотности.

Известно устройство для гравитационного обогащения измельченных руд и россыпей, включающее ротор-чащу с кольцевыми нарифлениями на внутренней поверхности, приспособлением для подачи в чашу питания и выгрузки легкой фракции, приспособление для выгрузки тяжелой фракции, выполненное в виде отверстия в днище чащи, закрыто клапаном (патент 2078615, кл. В 03 В 5/32, опубл. БИ 13, 1997 г.).

Недостатком устройства является засорение материала тяжелой фракции легкими частицами вследствие образования между кольцевыми нарифлениями неподвижного слоя материала, что снижает степень разделения.

Известен центробежно-вибрационный сепаратор, взятый в качестве прототипа, включающий ротор в виде усеченного конуса с перфорированной поверхностью и фланцем, установленным соосно с зазором в дополнительном конусе с фланцем, и питающий патрубок в зоне меньшего основания ротора, приемник легкой фракции и приемник тяжелой фракции, установленные со стороны большего и меньшего оснований ротора соответственно, приспособление для подачи воды в межконусное пространство, вибратор для обеспечения пульсации воды (см.патент RU 2019295, кл. МПК⁷ В 03 В 5/32, опубл. 15.04.1994 г.).

Недостатком прототипа является снижение эффективности разделения материала за счет отсутствия вертикальных перемещений конуса, при этом пульсирующая вода, проходя через перфорационные отверстия, перемещает частицы только в горизонтальном направлении.

Задачей предлагаемого технического решения является создание центробежно-вибрационного сепаратора, обеспечивающего высокую эффективность разделения зернистых материалов по плотности.

Техническим результатом является повышение эффективности разделения материала за счет сложного движения частиц как в вертикальном, так и в горизонтальном направлении, при этом происходит более эффективное расслоение легкой и тяжелой фракций.

Этот технический результат достигается тем, что в известном центробежно-вибрационном сепараторе, включающем ротор в виде усеченного конуса с перфорированной поверхностью и фланцем, установленным соосно с зазором в дополнительном конусе с фланцем, питающий патрубок в зоне меньшего основания ротора, приемник легкой фракции и приемник тяжелой фракции, установленные со стороны большого и меньшего оснований ротора соответственно, приспособление для подачи воды в межконусное пространство, вибратор для обеспечения пульсации воды, согласно изобретению фланцы конусов соединены посредством пружин и между фланцами установлен кольцевой уплотнитель, вал ротора выполнен пустотелым, а вибратор соединен с ротором через толкатель в виде соосно установленных внутри пустотелого вала труб, одна из которых выполнена с отверстием для подачи воды в межконусное пространство, а другая предназначена для разгрузки тяжелой фракции. Дополнительный конус со стороны меньшего основания имеет отверстие с уплотнителем, а на внутренней поверхности ротора имеются нарифления.

Отверстие с уплотнителем в дополнительном конусе со стороны меньшего основания предназначено для установки толкателя, совершающего колебательные движения.

Толкатель в виде соосно установленных труб предназначен для подачи воды в пространство между ротором и дополнительным конусом, удаления тяжелой фракции и передачи вибраций ротору.

Применение вибраций способствует созданию пульсирующих потоков воды в перфорационных отверстиях, необходимых для разрыхления слоя материала тяжелой фракции как в горизонтальном, так и в вертикальном направлении, а также эффективной его разгрузки.

Нарифления на внутренней поверхности ротора препятствуют уносу тяжелой фракции в легкий продукт в результате расслоения слоя материала, что приводит к увеличению эффективности разделения.

Сущность изобретения поясняется чертежом, на котором представлен продольный разрез центробежно-вибрационного сепаратора.

Центробежно-вибрационный сепаратор состоит из ротора 1 в виде усеченного конуса с перфорированной поверхностью, соосно установленного в дополнительный конус 2, вращающийся в подшипниках 3 посредством пустотелого вала 4 от электродвигателя 5 с помощью клиноременной передачи 6. Внутри пустотелого вала 4 расположен толкатель, который состоит из двух установленных соосно труб 7 и 8, образующих кольцевой зазор. Труба 7 предназначена для вывода тяжелой фракции. На концах толкателя в трубе 8 имеются отверстия 9 для подачи воды. Ротор 1 снабжен фланцем 10, а дополнительный конус 2 - фланцем 11. Между фланцем 10 ротора 1 и фланцем 11 дополнительного конуса 2 установлены пружины 12. Расстояние между фланцами герметизировано кольцевым уплотнителем 13. Разгрузка легкой фpaкции производится через патрубок 14. Дополнительный конус 2 со стороны меньшего основания имеет отверстие 15 с уплотнителем 16.

Вибратор 17 передает вибрации ротору 1 через подшипниковый узел 18. Подшипниковый узел 18 представляет собой втулку 19 с установленными в ней на некотором расстоянии друг от друга подшипниками качения 20. Втулка имеет штуцер 21 для подачи воды. Подача питания осуществляется через патрубок 22.

Центробежно-вибрационный сепаратор работает следующим образом.

Вращение от электродвигателя 5 посредством клиноременной передачи 6 передается пустотелому валу 4, установленному в подшипниках 3. Вал 4 приводит во вращение дополнительный конус 2 и установленный в нем соосно ротор 1 посредством пружин 12. При этом в ротор 1 по патрубку 22 подается исходное питание, содержащее более и менее плотные частицы. Под действием центробежных сил происходит разделение смеси. Более плотные частицы попадают на поверхность ротора 1, образуя слой материала, а менее плотные всплывают и разгружаются через патрубок 14 для вывода легкой фракции.

Для более полного разделения частиц, попавших на поверхность ротора 1, через перфорационные отверстия с помощью вибраций из пространства между конусами подается вода.

Вибрации вращающемуся ротору 1 от вибратора 17 передаются с помощью толкателя через подшипниковый узел 18. Подшипниковый узел 18 позволяет отделить вращение вала от вертикальных вибраций. С помощью штуцера 21 в подшипниковый узел 18 подается вода, которая через отверстия 9 попадает в кольцевой зазор, образованный соосно установленными трубами 7 и 8, откуда поступает в пространство между конусами.

При ходе ротора 1 вниз, относительно дополнительного конуса 2, вода через перфорационные отверстия поступает в ротор 1 и слой материала, содержащий более и менее плотные частицы, отрывается от его поверхности и перемещается в горизонтальном направлении. При ходе ротора 1 вверх частицы расслаиваются по его поверхности в вертикальном направлении, при этом менее плотные частицы восходящими потоками выносятся из ротора 1 в легкую фракцию. Более плотные перемещаются вниз к трубе 7 для разгрузки тяжелой фракции.

Использование предлагаемого устройства по сравнению с прототипом позволит увеличить эффективность разделения при большей производительности.

Изобретение может использоваться для обогащения руд, а разделение других зернистых материалов по плотности. Центробежно-вибрационный сепаратор содержит ротор в виде усеченного конуса с перфорированной поверхностью и с фланцем, установленный соосно с зазором в дополнительном конусе с фланцем. Фланцы конусов соединены посредством пружин. Между фланцами установлен кольцевой уплотнитель. Вал ротора выполнен пустотелым. Вибратор для обеспечения пульсации воды в межконусном пространстве соединен с ротором через толкатель в виде соосно установленных внутри пустотелого вала труб, одна из которых выполнена с отверстием для подачи воды в межконусное пространство, а другая - для разгрузки тяжелой фракции. Изобретение повышает эффективность разделения зернистых материалов. 2 з.п.ф-лы, 1 ил.

1. Центробежно-вибрационный сепаратор, включающий ротор в виде усеченного конуса с перфорированной поверхностью и с фланцем, установленный соосно с зазором в дополнительном конусе с фланцем, питающий патрубок в зоне меньшего основания ротора, приемник легкой фракции и приемник тяжелой фракции, установленные со стороны большого и меньшего оснований ротора соответственно, приспособление для подачи воды в межконусное пространство, вибратор для обеспечения пульсации воды, отличающийся тем, что фланцы конусов соединены посредством пружин и между фланцами установлен кольцевой уплотнитель, вал ротора выполнен пустотелым, а вибратор соединен с ротором через толкатель в виде соосно установленных внутри пустотелого вала труб, одна из которых выполнена с отверстием для подачи воды в межконусное пространство, а другая - для разгрузки тяжелой фракции. 2. Центробежно-вибрационный сепаратор по п. 1, отличающийся тем, что дополнительный конус со стороны меньшего основания имеет отверстие с уплотнителем. 3. Центробежно-вибрационный сепаратор по п. 1, отличающийся тем, что на внутренней поверхности ротора имеются нарифления.