Устройство для промывки полезных ископаемых Советский патент 1987 года по МПК B03B5/02 B02C19/18 

1 Изобретение относится к оСкл-ащенн полезных ископаемых, в частности к промьшке полезных ископаемых, и может быть использовано для активации поверхности наполнителеР при производстве бетонов и полимербетонов, а также в стекольной и химической отралях промышленности, в литейном производстве для регенерации кварцевых Песков из формовочных и стержневых смесей и в других отраслях народного хозяйства, где необходимы процессы диспергирования или приготовления шликеров за счет разрушения структу- ры материалов в жидкости.

Целью изобретения является повышение производительности устройства за счет увеличения интенсивности гидравлического удара.

На Аиг.1 изображено устройство, вид сбоку; на фиг.2 - сечение А-А на фиг.1, вариант 1; на фиг.З - то же, вариант II.

Устройство содержит рабочую каме- ру 1, вьтолненнуто из системы последовательно соединенных гидродинамических преобразователей, каждый из которых состоит из корпуса 2 верхней и нижней мембран 3, блока приво- да 4, ограничительный диск 5, выполненный с регулировочным винтом 6, установленным параллельно и с зазором над верхней мембраной 3, толкающее приспособление 7, выполненное в виде диска 8, соединенного со штоком 9 привода 4 и расположенного с зазором под нижнем мембраной и параллельно ей (вариант 1), толкающее Приспособление 7 и ограничительный диск 5, жестко связанные между собой например, рамой 10 через шток 9 (вариант II), загрузочное 11 и разгрузочное 12 приспособления.

Устройство работает следующим об- разом.

Внутренний объем рабочей камеры 1 заполняется водой и через загрузочно приспособление 11 в нее подается материал, который продвигается вдоль рабочей камеры 1 в сторону разгрузочного приспособления 12 и равномерно Bbirp oKaeTCH.

Толкаюпгее приспособление 7, закрепленное на 9 привода 4, пере дает ни зкочастотное колебательное движение рабочей среде. В низкочастотном диапазоне жидкостная среда проявляет себя как несжимаемое тело,

поэтому К(зл( бания Hejjxunx и нижних мембран обеспечинаются п;. , ически синфазно. В качестве привода 4 могут быть использованы любые приводы: механический, гидравлический и другие, обеспечивающие заданный закон движения рабочей среды.

Толкающее приспособление 7 привода 4, двигаясь поступательно в вертикальном направлении (закон движения, например, гармонический), разгоняет присоединенную массу до максимальной скорости .. В последующий

muf л V

момент, когда ускорение толкающего приспособления равно ускорению свободного падения, присоединенная масса (столб жидкости) вместе с нижней мембраной 3 начинает отделяться от толкающего приспособления 7 и продолжает движение по инерции до соударения об ограничительный диск 5 верхней мембраны 3. Столкновение столба жидкости о неподвижный ограничительный диск 5 вызьшает скачкообразное изменений скорости движения массы жидкости, а кинетическая энергия движущейся массы преобразуется в энергию гидравлического удара. Отразившись в результате удара, столб жидкости изменяет направление своего движения, т.е. падает вниз до соударения с толкающим приспособлением 7, При этом выбором зазора над верхней мембра гой 3 устанавливается фаза столкновения (в периоде колебания), когда скорость толкающего приспособления 7 близка к максимальной и направлена навстречу движению столба жидкости. Удар о толкающее приспособление 7 происходит при относительной скорости, которая превышает максимальную колебательную скорость ( gt), что пропорционально увеличивает интенсивность гидравлического удара. В следующие периоды ударно-колебательное взаимодействие столба жидкости и элементов устройства повторяется.

Для варианта, когда верхний ограничит диск 5 жестко связан с толкающим приспособлением 7 и повторяет его закон движения, соударение столба жидкости о верхний ограничительный диск 5 происходит при большой относительной скорости V

2Au, что обеспечивает повышение интенсивности гидравлического удара и увеличение скорости движения жидI ЗА/./4

кости liHiri . Н р(-чульт.тге соударение столб) жидкости о нижний диск 8 толкающего приспособления 7 происходит также при бо.гп.1чой относительной

Ь

скорости 2А w«- p,t, что повышает интенсивность гидравлического удара. При этом интенсивный удар осуществляется два раза в период.

Гидравлические ударные волны, воз- никающие в рабочем объеме предлагаемого устройства, интенсифицируют процесс диспергирования растворимых и нерастворимых вредных примесей промываемых материалов и тем самым повы- шают производительность устройства. Амплитуду давления ударных волн теоретически определяем по формуле гидравлического удара

JP pcV.,, ,

где f - плотность среды;

с - скорость звука в данной

среде;

скорость оптимального движения жидкости и толкающего приспособления.

Основное разрушающее действие ударных волн связано с большими градиентами сжимающих и растягивающих усилий в рабочей среде, что при вза- имодействии парогазовых пузырьков и твердых материалов приводит к ослаблению жесткости и разрущению каркаса загрязнений, а также к интенсификации абразивного износа поверхности твердых структур.

Кроме того, в результате распространения ударных волн в жидкости неизбежно возникают кавитационные процессы, которые вызьшают эрозию по- верхности, способствуя ее очистке.

Перечисленные факторы воздействия (от ударных волн) относятся к высокоскоростным, при которых пластичные материалы проявляют свойства хрупких тел.

Дополнительным эффектом гидравлического и механического разрушения примесей в предлагаемом устройстве является мощное встряхивание обраба- тьшаемого материала (ударное ускорение) . При этом возникает эффективное механическое перетирание и разрушение загрязняющих структур и их размы

5

0

5

0 35

40

45

Q 55

нацие мощными инерплч11И(:Г.1и .iMH жидкости.

Наиболее полное отделение тагряз- нений обесп.ечинг1ется в данном устройстве при совокупном возлействии ударных волн и низкочастотных колебаний рабочей среды, за счет которых материал интенсивно перемепшвается и ополаскивается с дополнител1 ным эффектом разм)Шания растворимых примесей.

Таким образом, в предлагаемом устройстве сохраняются факторы воздействия на обрабатьюаемый материал, используемый при низкочастотном ( акустическом ) способе промывки и добавляются перечисленные скоростные и ударные факторы воздействия, которые повышают интенсивность процесса очистки в 2-10 раз в зависимости от свойств диспергируемых npuMeceii, а следовательно, и производите. п.ность устройства при снижении уде.шзных энергозатрат.

Формула изобретения

1.Устройство для промьшки полез- ньк ископаемых, включающее загрузочное и разгрузочное приспособления, рабочую камеру, содержащую систему последовательно соединенных противофазных гидродинамических преобразователей, состоящих из корпуса, верхней и нижней мембран, блока привода, отличающееся тем, что,

с целью повышения производительности устройства за счет увел гчения интенсивности гидравл1гческого удара, каждый гидродинамический преобразователь снабжен толкающим приспособлением и ограничительным диском, установленным над верхней мембраной с зазором и параллельно ей.

2.Устройство по п.1, отличающееся тем, что толкающее приспособление вьшолнено в виде установленного под нижней мембраной и параллельно ей толкающего диска со штоком, соединенного с блоком привода.

3.Устройство по ПП.1 и 2, о т - личающеес я тем, что толкающее приспособление и ограничительный диск жестко связаны между собой.

д

срие2

i

/ - -. /

J.

АРелактор И.Горват

Составитель М.Зацепина

Техред М.ХоданичКорректор М.Демчик

4873/8Тираж 508Подписное

ВНГ ШИ Г осударствеиного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д.4/5

произволетненно-иогтиграфическое предприятие,г.Ужгород, ул.Проектная, 4

Л // ///

Изобретение относится к области обогащения полезных ископаемых и м.б, использовано для активации поверхности наполнителей при производстве бетонов и полимербетонов, а также в стекольной, химической и других отраслях пром-сти. Цель изобретения - повышение производительности устр-ва за счет увеличения интенсивности гидравлического удара. Устр-во включает загрузочное приспособление (И) 11 и разгрузочное П 12, рабочую камеру 1 с системой последовательно соединен// Л ных противофазных гидродинамических преобразователей. Последние состоят из корпуса, верхних и н скних мембран (М) 3, блока привода 4, установленного параллельно и с зазором над верхней М 3, ограничительного диска 5 с регулировочным винтом 6 и тол саю1цего П 7. При этом П 7 вьшолнено в виде диска 8, соединенного штоком 9 привода 4 и расположенного с зазором под нижней М 3 и параллельно ей. Диск 5 и П 7 м.б. жестко связаны между собой, например, рамой через шток 9. Материал подается в заполненную водой камеру 1, продвигается вдоль нее в сторону П 12 и равномерно выгружается. Рабочая среда получает низкочастотное колебательное движение, передаваемое П 7, и воздействие гидравлических ударных волн, возникающих в рабочем объеме устр-ва. Это способствует интенсивному перемешиванию и ополаскиванию материала с дополнительным эффектом размьшания раствори-, мых примесей. 2 з.п. ф-лы, 3 ил. € (Л со 4 4 4 О5 Фиг/