Способ классификации полезных ископаемых Советский патент 1990 года по МПК B03B5/32 

Вращение взвесенесущего потока осуществляют при отношении ускорения центробежного поля к ускорению силы тяжести 0,9-1,1, а высоту водослива

фективность классификации снижается. Существенным также является соответствие высоты водослива высоте ветви параболоида, рассчитанной по формуи радиус диафрагмы в донном отверстии ле (1), и радиуса диафрагмы донного

рассчитывают по формулам:

отверстия по формуле (2), так как в противном случае будут возникать циркуляционные потоки, которые сни- 10 зят эффективность классификации.

Способ классификации полезных ископаемых осуществляется следующим образом.

Суспензию центробежным насосом J5 по питающему патрубку и импеллеру подают на свободную поверхность жидкости, вращающуюся с угловой скоростью 30-35 и имеющую форму пара- ;болоида вращения. Крупные частицы

g - ускорение силы тяжести, м/с2-,20 П°Д действием выталкивающей силы,

представляющей собой равнодействую-. щую центробежной силы и силы тяжести, вектор которой перпендикулярен уровню свободной поверх(1)

(2)

где Н - высота водослива по параболоиду, м;

h - ордината вершины параболоида, м; & - угловая скорость импеллера,

rQ - радиус диафрагмы в донном

поверхность и под действием силы тяжести падают вниз, где через донное отверстие 3 выгружаются из аппарата. Мелкие частицы с потоком выгруСпособ был испытан в процессе классификации углей на опытно-экспериментальной установке производительотверстии, м; Р - радиус цилиндра, м; h - высота жидкости в турбоциклоне без наложения центре- 25 ности во всех токах, всплывают на

бежного поля, м.

При отношении ускорения центробежного поля к ускорению силы тяжести от 0,9 до 1,1 и при соответствии высоты водослива и радиуса донного от- JQ жаются через водослив 4. верстия формулам (1) и (2) классификация производится в тонком слое на свободной поверхности жидкости, которая при вращении импеллера под действием центробежной силы и силы тя- ,, ностью 0,40-0,87 м3/ч на шламе. жести имеет -формулу параболоида вра.- щения. При этом отношение их прибли- Пример 1. В емкости с мешалкой при- жается к единице. В этом случае рав- готовляют суспензию шлама крупностью 0- нодействующая двух сил в любой точке мм в воде, которая через дозатор пода- параболоида направлена перпе-ндикуляр- до ется в предлагаемое устройство,частота но к его поверхности и выталкивающая вращения импеллера в котором состав- сила, равная весу объема вытесненной ляет 44,5 с( . При этом жидкость в жидкости, создает условия невесомости поверхностном слое вращается с часто- для крупных частиц, в то время-как . той 32 (измерялась строботахомет- мелкие частицы выносятся с потоком 45 рОм). Диаметр диафрагмы в донном от- через водослив, соответствующий верх- верстии составлял 1,5 см, а высота ней ветви параболоида вращения. Круп- водослива Н 1,4 см. (Расчетные зна- ные частицы под действием силы тяжес- чения Н 14 см и г0 0,75 см). Оп- ти падают вниз. Является существенным, .ределялся гранулометрический состав чтобы отношение ускорения -центробеж- 50 выделенных продуктов и рассчитыва- ного поля к ускорению силы тяжести лось извлечение по классам. Отношение

фективность классификации снижается. Существенным также является соответствие высоты водослива высоте ветви параболоида, рассчитанной по формуповерхность и под действием силы тяжести падают вниз, где через донное отверстие 3 выгружаются из аппарата. Мелкие частицы с потоком выгружаются через водослив 4. ностью 0,40-0,87 м3/ч на шламе. Пример 1. В емкости с мешалкой при готовляют суспензию шлама крупностью 0- мм в воде, которая через дозатор пода- ется в предлагаемое устройство,частота вращения импеллера в котором состав- ляет 44,5 с( . При этом жидкость в поверхностном слое вращается с часто- той 32 (измерялась строботахомет- рОм). Диаметр диафрагмы в донном от- верстии составлял 1,5 см, а высота водослива Н 1,4 см. (Расчетные зна- чения Н 14 см и г0 0,75 см). Оп- .ределялся гранулометрический состав выделенных продуктов и рассчитыва- лось извлечение по классам. Отношение

Способ был испытан в процессе классификации углей на опытно-экспериментальной установке производительжаются через водослив 4. ностью 0,40-0,87 м3/ч на шламе. Пример 1. В емкости с мешалкой при готовляют суспензию шлама крупностью 0- мм в воде, которая через дозатор пода- ется в предлагаемое устройство,частота вращения импеллера в котором состав- ляет 44,5 с( . При этом жидкость в поверхностном слое вращается с часто- той 32 (измерялась строботахомет- рОм). Диаметр диафрагмы в донном от- верстии составлял 1,5 см, а высота водослива Н 1,4 см. (Расчетные зна- чения Н 14 см и г0 0,75 см). Оп- .ределялся гранулометрический состав выделенных продуктов и рассчитыва- лось извлечение по классам. Отношение

Изобретение относится к классификации полезных ископаемых в угольной, металлургической и химической отраслях промышленности. Цель - повышение эффективности классификации и снижение энергозатрат. Способ основан на разделении в центробежном поле (ЦП), создаваемом путем вращения взвесенесущего потока импеллером вокруг вертикальной оси турбоциклона. При этом крупные частицы (пески) выгружают через донное отверстие, а мелкие (слив) - через водослив сверху. Вращение взвесенесущего потока осуществляют при отношении ускорения ЦП к ускорению силы тяжести 0,9-1,1. При этом создается наибольшая выталкивающая сила, возникающая в ЦП. Высоту водослива H и радиус диафрагмы R₀ в донном отверстии рассчитывают по ф-ле H=H₀+(Ω^2.R²):2Q

R₀={[P²(H=H)/:H-(QH/Ω²)}^1/2, где H₀ - ордината вершины параболоида, м

ω - угловая скорость импеллера, с^-1

Q - ускорение силы тяжести, м/с²

P - радиус цилиндра, м

H - высота жидкости в турбоциклоне без наложения ЦП, м. За счет этого не возникают циркуляционные потоки, а извлечение крупных классов в донное отверстие составляет высокий процент (83-98,8%). 1 ил, 1 табл.

находилось в пределах от 0,9 до 1,1, так как в этом случае создается наибольшая выталкивающая сила, возникающая в центробежном поле. Ниже и вы- ше этого значения равнодействующая центробежной силы и силы тяжести не перпендикулярна к свободной поверхности жидкости, вследствие чего эфускорения центробежного поля к рению силы тяжести составляет ,2

03 -R322-1

-g-

3ZR

При отношении

g

1,04.

0,8 и 1фективность разделения снижается.

П р и м е р 2. Осуществляют по примеру 1, однако диаметр диафрагмы в донном отверстии составлял 1 см.

П р и м е р 3. Осуществляют по примеру 1, однако диаметр диафрагмы в донном отверстии составлял 2 см.

Результаты полупромышленных испытаний способа классификации полезных ископаемых (расчетные значения диаметра диафрагмы dc 1,5 см, высота

Из данных таблицы видно, что при высоте водослива и при диаметре донного отверстия, соответствующим рассчитанным по приведенным уравнениям (пример 1), извлечение крупных классов (более 0,2 мм) в донное отверсти составляет высокий процент (от 83 до 98,8%). В то время, как при меньшем значении (пример 2) диаметра донного отверстия и большем (пример 3) расчетного процент извлечения крупных классов (более 0,2 мм) снижается до

15 95916

37-31%, т.е. снижается эффективность классификации.

Формула изобретения

Способ классификации полезных ископаемых, включающий вращение взвесе- несущего потока импеллером вокруг

вертикальной оси турбоциклона, расслоение вращающегося потока на слив и пески, вывод слива через водослив и вывод песков через донное отверстие, отличающийся тем,что,с целью повышения эффективности классификаций и снижения энергозатрат, вращение взвесенесущего потока осуществляют при отношении ускорения центробежного поля к ускорению силы тяжести

от 0,9 до 1,1 с образованием параболоида вращения, а высоту водослива и радиус донного отверстия определяют из выражений:

25

H h +

W2r2

2g

{

R2 (H - h)

H

.89.

(О

2

5

0

где Н - высота водослива по параболоиду, м;

Ь0 - ордината вершины параболоида, м; СО - угловая скорость импеллера,

г - радиус параболоида, м;

g - ускорение силы тяжести, м/с2;

г0 - радиус донного отверстия, м;

R - радиус цилиндрической части турбоциклона, м;

h - высота жидкости в турбоцик- лоне без наложения центробежного поля, м.

//