Устройство для разделения пульпы Советский патент 1991 года по МПК B03B5/62 

Изобретение относится к устройствам для гидравлической классификации зернистых материалов, транспортируемых в составе пульпы, например, хвостов горнообогатительных комбинатов, когда поток пульпы, подающийся на намыв накопи- еля, желательно разделить на две части: одна часть повышенной консистенции, содержащая, главным образом, крупные частицы, а другая - более жидкая, содержащая преимущественно мелкие частицы.

Цель изобретения - повышение качества разделения пульпы.

На чертеже изображено предлагаемое устройство, разрез.

Устройство включает конический корпус 1 м установленные внутри корпуса 1 конические пластины 2. На концах пластин 2 расположены кольцевые козырьки 3. Внутри корпуса 1 расположены образованные пластинами 2 кольцевые каналы 4. Приспособление для подачи питания выполнено в виде кольцевого желоба 5, сообщенного с загрузочными окнами 6. Кольцевой желоб 5 расположен в средней части корпуса 1, например, на 1/3 высоты от вер- шмны корпуса 1. Поперечное сечение кольцевого желоба 5 может быть произвольной формы. Однако днище кольцевого желоба 5 должно быть плоским и иметь наклон. Загрузочные окна б выполнены в корпусе 1, расположены на одном уровне и одинаковой высоты. Длина загрузочных окон 6 увеличивается по направлению движения пульпы в кольцевом желобе 5. Пластины 2 выполнены с пропускными окнами 7. Пропускные окна 7 расположены в средней части пластин 2, Верхняя кромка каждого последующего от корпуса 1 пропускного окна 7 выше верхней кромки предыдущего пропускного окна 7 на величину обратно пропорциональную расстоянию по горизонтали от корпуса 1 до центра соответствующего про- i пускного окна 7. Над корпусом 1 установлена крышка 8. В верхней части корпуса 1 расположен патрубок 9 вывода мелкого продукта. В нижней части корпуса 1 по его оси расположен патрубок 10 вывода крупного продукта. В нижней части каждой из пластин 2 установлены песковые патрубки 11. Кольцевые козырьки 3 и крышка 8 установлены с образованием сквозного проточного канала 12 переменного сечения. Зазор между кольцевыми козырьками 3 и крышкой 8 и ширина кольцевых козырьков 3 увеличиваются к центру корпуса 1. Диаметр Песковых патрубков 11 увеличивается сверху

вниз. Песковые патрубки 11 установлены t, образованием сквозного пульпопровода 13. Угол конусности пластин 2 выбран из условий сползания частиц разделяемого материала по пластинам 2.

Устройство работает следующим образом.

Исходная пульпа подается в кольцевой желоб 5, а из него равномерно распределяется по загрузочным окнам 6. Из окон 6

пульпа попадает в первый из кольцевых каналов 4, образованных пластинами 2 и разделенных, как и все последующие каналы, пропускными окнами 7 на два участка: верхний и нижний.

В первом канале 4 происходит разделение исходного потока пульпы на три составляющие: вверх по каналу идет осветленная часть пульпы с мелкими частицами, крупность которых меньше заданной, которую

будем называть пороговой; вняз идет сгущенная часть с частицами, крупность которых преимущественно больше или равна пороговой; в пропускное окно 7 идет основная часть потока, в которой представлены

все фракции исходного материала. Часть потока через окно 7 поступает во второй кольцевой канал 4, где подвергается второй стадии деления на три аналогичные составляющие. Таким же образом осуществляется

процесс разделения пульпы и во всех последующих каналах 4, кроме последнего. Особенностью движения пульпы является уменьшение от первого канала 4 к последнему транзитного расхода пульпы через окна 7.

Для рассматриваемого устройства можно считать, что кольцевые каналы 4 работают как короткие трубопроводы,

сопротивлениями по длине которых можно пренебречь, а учитывать в расчетах лишь местные сопротивления. Поэтому регулирование соотношения разделяющихся в кана- лзх составляющих потока пульпы осуществляется в верхней части кольцевых каналов 4 с помощью кольцевых козырьков 3, в нижней части Песковых патрубков 11. В частности, если требуется разделение исходного потока пульпы на две равные части (о1.- «етленную и сгущенную), то суммарные сопротивления в верхних и нижних участках кольцевых каналов 4 должны быть одинаковыми.

Можно считать, что при достаточно больше;, размерах устройства по срзвне- нию с дламетром подводящего пульпопровода режим движения пульпы внутри него будзт близок к ламинарному. При этом ме- ханизм разделения частиц по пороговой оупностЈ/1 работав следующим образом.

Предположим что частица пороговой крупноеп 1 проходу;г у везхней кромки окна б и имеет самую высокую траекторию дви- жения. Тогда очевидно, что если зта частица пройдет s пропускное окно 7, то она не попадает Е верхний участок канала 4, Движение части-1ы происходят под действием силы тяжести, а тжже подъемном силы по- тока. Век гор скорости подъемной силы потока можно представить состоящим из двух частей YB и Ynpi. определяемых расходами в верхней и канала 7 Сы ив пропускном окне Qnpi. Задав соотношение расходов Q.H и Qnpi, а также зная гидравлическую крупность wn пороговой частицы и, опреде- nwB, тем самым, результирующий вектор скорости Y.J пороговой частицы в первом канале, можно так рассчитать положение верхней кромки пропускного окна, чтобы данный вектор скорости отсекался ею в об- лзсть второго канала 4. Соблюдение этого условия означает, что частица пороговой крупности wn с самой высокой траекторией движения будет осечена верхней кромкой пропускного окна 7 во второй кольцевой канал 4 и, следовательно/ ни одна частица пороговой крупности не пройдет в верхний участок первого канала 4, так как у всех прочих частиц с wn траектории движения более низкие, При заданном соотношении расходов, когда Qnpi необходимо принимать больше QBI, по условиям работы устройства, уменьшение гидравлической крупности частиц всегда приведет к отклонению результирующего вектора скорости YI в направлении восходящего потока пульпы, что способствует выносу мелких частиц в верхний участок канала

Таким образом, в верхний участок первого канала могут попасть лишь частицы крупностью меньше пороговой.

Расход пульпы QB( из кольцевого канала 4 попадает в проточный канал 12, по которому движется к патрубку 9. Расход QHI, в котором присутствуют преимущественно крупные частицы, отводится через нижний участок канала 4 в зазор между Песковым патрубком 11 и стенками корпуса 1 устройства в патрубок 10.

Расход пульпы, поступающий во второй проточный канал устройства меньше начального на величину отбираемого в первом канале расхода равного сумме QBI и QHI. Однако пропорции при делении потока на составляющие остаются примерно такими же как и в первом канале 4. На частицу пороговой крупности, попавшую во второй канал 4 и движущуюся по самой высокой траектории в нем, действует та же группа сил, что и в первом канале 4. Отличие заключается в том, что составляющие вектора скорости частицы YB2 и Ynp2. определяемые расходами QB2 и Qnp2 и пропорциональные им, будут численно меньше одноименных составляющих для первого канала т.е. уменьшаются сами расходы, т.е. Qnp2 Qnpi и QB2 Q 81- Следовательно, при неизменной гидравлической крупности wn результирующий вектор скорости частицы Y2 во втором канале будет определяться меньшим углом наклона к горизонтальной плоскости,- чем в первом канале. Тогда при одинаковой ширине проточных каналов превышение верхней кромки второго пропускного окна 7 над верхней кромкой первого окна 7 будет меньше, чем соответствующее превышение верхней кромки первого пропускного окна 7 над верхней кромкой загрузочного окна б в стенке корпуса 1.

Аналогичным же образом происходит разделение потока во всех последующих каналах 4 при последовательном перетекании пульпы из канала в канал через пропускные окна 7, за исключением последнего канала 4. Причем уменьшение расходов Qnpt, Qnp2,...Qnpn, а также Qei, Qe2,...Qen происходит обратно пропорционально увеличению расстояния от соответствующего канала 4 до стенки корпуса. Но снижение интенсивности роста отметок верхних кромок пропускных окон прямо пропорционально уменьшению расходов Qnp (1...n) и QB( 1...n). Поэтому существует обратно пропорциональная зависимость между уменьшением интенсивности роста отметок верхних кромок пропускных окон 7 и увеличением расстояния этих окон от стенок корпуса 1.

Размеры каналов 4 и их количество назначаются таким образом, чтобы при разделении потока пульпы в последнем канале 4 на восходящий и нисходящий, скорость восходящего потока была недостаточна для выноса частицы с пороговой гидравлической крупностью wn. Это обеспечивает полное разделение потока на две части, одна из которых сгущенная, содержащая все крупные частицы, включая и частицы пороговой крупности, другая - осветленная имеет в своем составе только мелкие частицы крупностью меньше пороговой.

Осветленная и сгущенная „составляющие потока пульпы идут соответственно к патрубкам 9 и 10 по проточному каналу 12, сквозному трубопроводу 13 переменного сечения, увеличивающегося по направлению движения пульпы,

Данная конструкция позволяет путем многостадийного деления исходного потока пульпы добиться его разделения на две составляющие: одну - более жидкую с мелкими частицами, другую - сгущенную, содержащую все частицы пороговой круп- ности.

Формула изобретения 1. Устройство для разделения пульпы, включающее конический корпус, установ- ленные внутри корпуса конические пластины с пропускными окнами, расположенные на концах пластин кольцевые козырьки,

приспособление для подачи питания, расположенный в верхней части корпуса патрубок вывода мелкого продукта, расположенный в нижней части корпуса по его оси патрубок вывода крупного продукта, отличающееся тем, что, с целью повышения качества разделения пульпы, оно снабжено установленной над корпусом крышкой и расположенными в нижней части каждой из пластин Песковыми патрубками, при этом в корпусе на одном уровне выполнены загрузочные окна, приспособление для подачи питания расположено в средней части корпуса и выполнено в виде сообщенного с загрузочными окнами кольцевого желоба, кольцевые козырьки сопряжены с верхними кромками пластин, а пропускные окна расположены в средней части пластин, причем верхняя кромка каждого последующего от корпуса пропускного окна выше верхней кромки предыдущего пропускного окна на величину, обратно пропорциональную расстоянию по горизонтали от корпуса до центра соответствующего пропускного окна, а длина загрузочных окон увеличивается по направлению движения пульпы в кольцевом желобе.

2. Устройство поп.1,отличающее- с я тем, что ширина кольцевых козырьков и зазор между кольцевыми козырьками и крышкой увеличиваются к центру корпуса, а диаметр Песковых патрубков увеличивается сверху вниз.

Изобретение относится к гидравлической классификации зернистых материалов. Цель - повышение качества разделения пульпы. Внутри конического корпуса (К) 1 установлены конические пластины (П) 2. На концах П 2 расположены копьцевые козырьки 3. Внутри К 1 расположены образованные П 2 кольцевые каналы 4. В средней части К 1 расположен кольцевой желоб 5, сообщенный с загрузочными окнами 6. Окна 6 выполнены в К 1 на одном уровне и имеют одинаковую высоту. Длина окон 6 увеличивается по направлению движения пульпы в желобе 5. При этом П 2 выполнены.с пропускными окнами 6, расположенными в средней части П 2. Верхняя кромка каждого последующего от К 1 окна 7 выше верхней кромки предыдущего окна 7 на величину, обратно пропорциональную расстоянию по горизонтали от К 1 до центра соответствующего окна 7. Над К 1 установлена крышка 8. В верхней части К 1 расположен патрубок (П) 9 вывода мелкого продукта. В нижней части К 1 по его оси расположен П 10 вывода крупного продукта. В нижней части каждой из П 2 установлены песковые П 11. (Л С