Флотационная машина Советский патент 1983 года по МПК B03D1/14 

Изобретение относится к обогащению рудного сырья флотацией, в частности к флотационным устройствам, и предназначено для разделения рудных минералов при переработке различного минерального сырья,Иавестна флотационная машина, включеющая камеру, аэраторы, закрепленные на штангах и снабженные системой эластичных клапанов, причем аэраторы вибрируют в вертикальной плоскости с помощью двух самосинхронизирующихся инерционных вибраторов через общую раму, установленную посредством пружин на камере .

Недостатками данной машины являютс я сложность и громоздкость привода от дебалансных вибраторов, ненадежность их работы, создаваемые ими в процессе работы шум и вибрация, утомляющие, и отрицательно сказыйающиеся на обслуживающем персонале, причем установленная над камерой на пружинах рама привода закрывает поверхность пульпы, что затрудняет обслуживание флотационного про цеСса,

Наиболее близкой к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является флотацион:ная машина, включа1ш;ая камеру с укрепленной на ее днище центральной .трубой, внутри которой установлена тяга с трубчатой штангой, вибрационный аэратор с эластичными клапана-,, ми и установленный под днищем камер манжетно-клапанный вибратор, содерж,щий основание, манжету-клапан, пружны, причем тяга установлена на основании вибратора 2 .

-Однако пневматический Г. манжетноклапанный вибратор известной машины создает значительный шум во время работы и работает с малым КПД, поскольку в качестве энергоносителя используется сжатый газ (воздух), полное расширение которого в вибраторе использовать невозможно, что сопряжено с непроизводительными потерями энергии. Привод машины имеет малую удельную мощность (отнесенную на едницу массы, что также объясняется применением газообразного энергоносителя с небольшим давлением, превышение которого недопустимо, так как при этом создается повышенная опасность для обслуживающего персонала.

Целью изобретения является повышение КПД работы машины, снижение энергозатрат и снижение уровня шума путем использования жидкого энергоносителя.

Указанная цель достигается тем, что флотационная маишна, включающая камеру с укрепленной на ее днище центральной трубой, внутри которой

установлена тяга с -трубчатой штангой вибрационный аэратор с эластичными клапанами и установленный под днищем камеры манжетно-клапанный вибратор, содержащий основание, манжету-клапан пружины, причем тяга установлена на основании вибратора, снабжена элементом принудительного вытеснения отработанного жидкого энергоносителя установленным в манжетно-клапанном вибраторе и выполненным из упругого объемно-сжимаемого материала, заключенного в эластичную оболочку.

На фиг. 1 изображена флотационная машина, общий вид на фиг. 2 - пружина с винтовым регулятором поджатия, вариант; на фиг. 3 - разрег А-А на фиг.. 2,

Флотационная ма1иина включает камеру 1, на днище которой установлена центральная труба 2. Внутри трубы 2 установлена тяга 3, несущая на трубчатой штанге 4, телескопически расположенной на центральной трубе 2, вибрационный аэратор 5 с эластичными клапанами б. Тяга 3 проходит через отверстие в днище камеры 1, выполненное под трубой 2, и устанавливается на основании 7 вибратора, имеющего вид перевернутого станка, под которым помещена манжета-клапан 8, имемцая уплотнительную кромку 9. Манжета-клапан 8 может быть установлена над основанием 7. Под манжетой-клапаном 8 внутри вибратора имеется эластичная оболочка 10 с заключенным в ней упругим объемно-сжимae ым материалом 11, например пенополиуретаном, представляющим в данном случае элемент принудительного вытеснения отработанного жидкого энергоносителя. Основание 7 вибратора помещено в -корпусе 12, при-г .крепленному к днищу камеры 1 флото машины. Манжета-клапан 8 с помощью своей уплотнительной кромки 9 периодически герметизирует силовую камеру 13, ; образуемую при прижатии уплотнительной кромки 9 к внутренней поверхности нижней части корпуса 12, и сообщенную с источником энергоносителя посредством рукаву 14 с регулированным краном 15. Между основанием 7 вибратора и днищем камеры 1 имеются возвратные пружины 16, а в стенках корпуса 12 выполнены сливные отверстия 17. Возвратная пружина может быть расположена так, как показано:.на фиг. 2 и фиг. 3, при этом она снабжена винтовым регулятором 18 ее предварительного поджатия.

Флотационная машина работает следующим образом.

Камеру 1 флотомашины заполняют пульпой и подают в аэратор 5 воздух, что выполняется с помощью известных устройств, которые на чертежах не показаны. В силовую камеру 13 вибра тора с помощью рукава 14 и-регулиро вочного крана 15 подают от источник жидкий энергоноситель (воду). В начальный период уплотнительная кромк 9 манжеты-клапана 8 под действием массы самого основания 7, тяги 3 с трубчатой штангой 4 и аэратора 5, а также под действием возвратной пр жины 16 прижата к внутренней поверх ности нижней части корпуса 12 и гер метизирует сил.овую камеру 13, за сч . чего в последней создается давление ,которое в начале заставляет через эл.стичную Оболочк-у 10 сжиматься уп ругий материал 11, а затем, после его полного сжатия, передается на о нование 7, заставляя его двигаться вверх, а с ним - двигаться вверх Тягу 3 и соединенную с ней трубчатую штангу 4 с прикрепленным к ней аэратором 5. При этом эластичные клапаны 6 смыкают свои створки и свободно проходят через пульпу в ка меру 1, пульпа в это время насыщается диспергированным воздухом. Во подъема основания 7 возвратные пружины 16 сжимаются, и в них происходит накопление энергии. В конце подъема основания 7 происходит превышение конструктивно заданного предела отгиба манжеты-клапана 8., в результате чего уплотнитель ная ее кромка 9 отрывается от внутренней поверхности нижней части корпуса 12, и происходит разгерметизация силовой камеры 13. Жидкий энергоноситель начинает изливаться из силовой камеры и через сливные отверстия 17 удаляется наружу, Однако, в силу свойственной жидкс сти несжимаемости, при раз герметизации силовой камеры давление в находящемся в ней жидком энергоносителе сразу же падает до нормально го (атмосферного), и жидкий энергоноситель изливается -из силовой камеры самотеком. Причем этот процесс происходил бы недостаточно быстро, что вело бы к замедлению опускания основания 7, снижало скорость опускания тяги 3, трубчатой штанги 4 .и аэратора 5, что замедляло бы и .нарушало процесс флотации, если бы в долости манжетнс -клапанного вибратора отсутствовал элемент принудительного вытеснения отработанного жидкого энергоносителя. Наличие эле мента принудительного вытеснения от работанного жидкого энергоносителя полости манжетно-клапанного вибрато ра исключает указанные нежелательны явления: сжатый упругий материал 11 в результате падения давления в силовой камере разжимается и через уп ругую эластичную оболочку 10 воздей вует на жидкий энергоноситель, энер гично вытесняя его, Этому также способствует воздействие разжимающихся возвратных пружин 16 и суммарной массы основания 7, тяги 3, штанги 4 и аэратора 5. В итоге аэратор опускается с достаточной скоростью, створки эластичных клапанов раскрываются, и пульпа, насьпценная диспергированным воздухом, вытесняется в верхнюю спокойную зону флотации. При опускании уплотнительная кромка 9 манжеты-клапана 8 входит в контакт с внутренней поверхностью нижней части корпуса 12, чему также способствует и разжимающийся упругий материал 11, силовая камера 13 вновь герметизируется, и цикл повтор яется. Вариант выполнения возвратной пружины 16 с винтовым регулятором ее предварительного поджатия 18 имеет цель обеспечения широкой регулировки частоты колебаний привода, а осуществление этого варианта, приведенное на фиг. 2 и фиг. 3, обеспечивает легкий доступ к такому регулятору. Регулирование амплитуды колебаний производится путем изменения коли- . чества жидкого энергоносителя с помощью регулировочного крана 15. Расположение манжеты-клапана 8 под основанием 7 позволяет развивать наибольшее усилие при движении основания 7 вверх, так как требуется преодолеть усилие сжимаемой пружины 16 и суммарную массу движущихся вверх элементов аэраторного устройства, а за счет наибольшего.начального усилия сжатой возвратной пружины достигается наибольшее начальное ускорение аэратора при его движении вниз, последнее обеспечивает лучшее аэрирование пульпы, что ведет к повышению эффективности процесса флотации. Машина имеет следующие преимущества: повышается КПД вибратора и снижаются энергозатраты в силу того, что жидкий энергоноситель отдает всю сообщенную ему энергию и удаляется из силовой камеры вибратора при нормальном (атмосферном) давлении в то время, как газообразный энергоноситель выхлопывается при избыточном давлении, что и влечет за собой повышенные непроизводительные потери энергии повышается эффективность работы вибратора, увеличивается мощность вибратора (без увеличения его габаритов) за счет применения жидкого энергоносителя повышенного давления ; обеспечивается безопасность обслуживающего персонала даже при применении указанного повышенного давления энергоносителя, так как при образовании случайной утечки давление в жидкости сразу падает и не происходит опасных для окружающих выбросов энергоносителя, что свойст

ФЛОТАЦИОННАЯ МАШИНА, вклю чающая камеру с укрепленной на ее днище центральной трубой, внутри к торой установлена тяга с трубчатой штангой, вибрационный аэратор с эластичными клапанами и установленный под днищем камеры манжетно-клапанный вибратор, содержащий основание, манжету-клапан, пружины, причем тяга установлена на основании вибратора,, отличающаяся тем, что, с целью повышения КПД работы машины, снижения энергозатрат и уровня шума путем использования жидкого энергоносителя, машина снабжена элементом принудительного вытеснения отработанного жидкого энергоносителя, установленным в манжетно-клапанном вибраторе и . выполненным из упругого объемносжимаемого материала, заключенного в эластичную оболочку.