Устройство для разделения и классификации материалов Советский патент 1984 года по МПК B04B3/06 

Изобретение относится к устройствам для разделения и классификации суспензий на отдельные фракции и пре назначено,для использования в химической, керамической, гидрометаллургической и обогатительной отраслях промышленности. Известна фильтрующая центрифуга, содержащая корпус, загрузочное и разгрузочное приспособления, ротор с конусообразной фильтрующей поверхностью, упругие буферы, привод вращательного движения и возбудитель осевых колебаний ротора кривошипношатунного типа ClJ. Недостатки известной центрифугисложная и ненадежная конструкция привода ротора и невозможность классификации твердой фазы на отдельные фракции.. Известно также устройство, содержащее корпус, загрузочное и разгрузочное присйособления, ротор с перфо рированной поверхностью, установленный на вертикальном валу с возможностью вращательного и возвратно-пос тупательного движения от одного привода С 2 . Недостатком данного устройства является использование сложного эксцентрикового привода, чувствитель ного к массовым нагрузкам и неравномерностям подачи суспензии в ротор Кроме того, такое устройство не обес печивает классификацию твёрдых фаз суспензии и имеет невысокую производительность при разделении суспензии с неоднородным, фракционным составом по причине заиливания перфорированной поверхности частицами различного размера., Цель изобретения - повышение .производительности при упрощении конструкции. Поставленная цель достигается тем, что устройство для разделения и классификации материалов, содержащее корпус, загрузочное и разгрузочное приспособления, ротор с перфорированной поверхностью, установленный на вертикальном валу с возможностью вращательного и возвратно-пос тупательного движения от привода, снабжено установленной на вертикальном валу кареткой с колесами, цилинд рическим копиром с волнообразной торцовой поверхностью, на которой установлены колеса каретки, и упругим элементом в виде пружины, один , конец которой установлен с возможностью вращения на каретке, другой неподвижно на копире, при этом число выступов и впадин волнообразной поверхности превышает в четное количество раз число колес, а радиус кривизны волнообразной поверхности больше радиуса кривизны колес. Кроме того, корпус снабжен конфузорами с отводящими патрубками, де|лящими его на секции, в каждой из которых устанозвлен на валу ротор в виде тарелки параболической формы с размерами ячеек, уменьшающимися сверху вниз, при этом каждый ротор расположен своей верхней частью в разгрузочном приспособлении. На фиг. 1 изображено устройство, общий вид, в разрезе; на фиг. 2 разрез А-А на фиг. 1; на фиг. 3 разрез Б-Б на фиг. 1; на фиг. 4 вид В на фиг. 1. Устройство содержит корпус 1, загрузочное 2 и разгрузочное 3 приспособления. Корпус 1 разделен конфузорами 4 на отдельные секции 5, в каждой из которой на общем вертикальном валу 6 размещен ротор в виде тарелки 7 параболической формы с перфорированной поверхностью. Верхняя Ч4сть каждрй тарелки 7 находится в полости 8 разгрузочного приспособле- , ния 3, снабженного разгрузчиком 9. Размер ячеек перфорированной поверхности тарелок 7 вьшолнен уменьшающимся от верхней тарелки 7 к нижней 10. Конфузоры 4 снабжены отводящими патрубками 11. Вертикальный вал 6 центрирован верхней и нижней втулками 12 и снабжен кареткой 13, установленной посред ством;колес 14 на копире 15, верхняя торцовая поверхность 16 которого выполнена волнообразной, т.е. имеет чередующиеся выступы и впадины. Каретка 13 содержит на каждом валу 17 кронштейн 18, на котором закреплен прижимной ролик 19, плотно прилегающий к противоположной стороне профилированной поверхности 16 с возможностью ее обкатывания. Между кареткой 13 и копиром 15 размещена пружина 20, верхний конец которой подвижно закреп лён на каретке 13, а нижний неподвижно закреплен на копире 15. Внутри пружины 20 находится полый вал 21, жестко связанный с кареткой 13, внутри него на шлицах с возможностью вза имиого осевого перемещения закреплен

вал 22 электродвигателя 23. Исходное положение пружины 20 соответствует положению колес 14 во впадинах профи лированной поверхности 16..

Устройство работает следующим образом.

Электродвигатель 23 посредством вала 22 приводит во вращение полый вал 21 и жестко с ним связанную каретку 13, при этом колеса 14 обкатывают волнообразную торцовую поверх ность 16, число выступов которой равно числу -впадин и общее число выступов равно или в четное количество раз превышает число колес- 14. Радиус кривизны волнообразной поверхности выбирается не менее радиуса колес 14. При зтих условиях все колеса 14 -находятся в одинаковых условиях, т.е. все одновременно находятся либо на выступах, либо во впадинах. При обкатьгаании поверхности 16 колеса 14 повторяют ее профиль, т.е. последовательно поднимаются и опускаются вместе с кареткой 13. Прижимные ролики 19 и пружина 20 обеспечивают безотрывное качение колес 14 по поверхности 16. При поднятии каретки 13 вверх и опускании вниз происходит смещение полого вала 21 относительно вала 22 электродвигателя 23 при неизменном вращающем моменте, что обеспечивается шлицевым соединением. При вращении каретки 13 пружина 20 остается неподвижной благодаря закреплению ее верхнего конца с возможностью вращения, например, на подшипнике 24. Пружина 20 при этом работает на растяжение.

Вращательное и осевое возвратнопоступательное движение каретки 13 передается вертикальному валу 6 и ра мещенным на нем перфорированным тарелкам 7 и 10.

При высоких массовых нагрузках на колеблющуюся систему тарелки-валкаретка в виде большого объема суспезии пружина 20 выполняет роль упругой нагрузки и помимо обеспечения безотрывного качения колес 14 на поверхности 16 за счет их прижима к ней обеспечивает условия резонанса осевых колебаний каретки 13 с валом 6 и тарелками 7 и 10.

Исходная суспензия, содержащая частицы твердой фазы различного гранулометрического состава, через загрузочное приспособление 2 подаетс на нижнюю часть верхней тарелки 7.

Жидкая фаза вместе с твердыми частицами, имеющими размер, меньше размеров ячеек перфорированной поверхности, проходит через тарелку 7 и

поступает на конфузор 4. Возвратнопоступательное движение обусловливает непрерывную вибрацию поверхности тарелки 7 от забивающих ее ячейки твердых частиц, блаЬодаря чему процесс

фильтрации протекает непрерывно. Крупные частицы, имеющие размер, больше размера ячеек перфорированной поверхности, центробежной силой отбрасываются к периферии тарелки 7 и,

5 двигаясь вдоль ее поверхности, обезвоживаются и попадают в полость 8 разгрузочного приспособления 3, откуда выводятся разгрузчиком 9. Жидкая фаза с мелкими частицами,

прошедшая верхнюю тарелку 7, собирается верхним конфузором 4 и посред. ством патрубка 11 подается на нижнюю часть следующей тарелки 10, размер ячеек перфорированной поверхности которой меньше предыдущей и процесс разделения повторяется, т.е. крупные частицы отделяются от суспензий, обез, воживаются и разгружаются в разгрузочное приспособление 3. Суспензия с ними частицами поступает аналогичным образом на нижележащую тарелку, где вновь происходит ее разделение на жидкую и твердую фазы, но уже по еще меньшему классу.

Прошедшая ряд тарелок 7 суспензия

отводится из корпуса 1 посредством нижнего разгрузочного приспособления 3. В зависимости от количества тарелок 7 и размеров ячеек их перфорированной поверхности достигается полное осветление суспензии и разделение твердой фазы на несколько классов.

Таким образом, применяемая в устройстве система для получения вращательного и возвратно-поступательного движения более проста и надежна в эксплуатации и, кроме того, обеспечивает компенсацию осевых колебаний при резонансе и переменных массовых нагрузках на колеблющуюся систему, при этом снижается энергоемкость процесса и повышается его производительность. Подача на каждую нижележащук) тарелку суспензии с меньшим содержанием твердой фазы менее крупного

.гранулометрического состава позволяет с высокой эффективностью и производительностью разделять суспензию по классам, вплоть до нескольких

1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ. РАЗДЕЛЕНИЯ И КЛАССИФИКАЦИИ МАТЕРИАЛОВ, содержащее корпус, загрузочное и разгрузочное приспособления, ротор с перфорированной поверхностью, установленный на вертикальном валу с возможностью вращательного и возвратнопоступательного движения от привода, отличающееся тем, что, с целью повышения производительности при упрощении конструкции, оно снабжено установленной на вертикальнрм валу кареткой с колесами, цилиндрическим копиром с волнообразной торцовой поверхностью, на которой установлены колеса каретки, и упругим элементом в виде пружины, один конец которой установлен с возможностью вращения на каретке, другой - неподВШ1СНО на копире, при этом число выступов и впадин волнообразной поверхности превышает в четное количество раз число колес, а радиус кривизны волнообразной поверхности больше радиуса кривизны колес. 2. Устройство по п. 1, отличающееся тем,-что корпус снабжен конфузорами с отводящими (Л С патрубками, делящими его на секции, в каждо из которых установлен на валу ротор в виде тарелки параболической формы с размерами ячеек, {5 е уменьшающимися сверху вниз, при этом каждый ротор расположен своей верхней частью в разгрузочном приспособ- 00 эо лении. ЭО