Делитель проб Советский патент 1991 года по МПК G01N1/18 

Изобретение относится к исследованию технологических, физико-химических и других свойств материалов, в частности к уст ройствам для разделки первичных проб путем их деления на части, и может быть использовано при проведении геологоразведочных работ, в горно-металлургической, угольной, строительной, химической и других отраслях промышленности, осуществляющих переработку измельченных материалов с контролем их свойств и состава.

Целью изобретения является повышение производительности и качества деления сухих материалов и суспензий, выделение из материала пылевидных частиц, а также механизированное удаление пыли и остатков суспензий из разделительной камеры.

На фиг. 1 представлен делитель проб, общий вид; на фиг.2 - ротор разделителя, вид сверху; на фиг.З - загрузочный бункер делителя пульпы; на фиг.4 - загрузочный бункер дешламзтора; на фиг.5 - сечение А-А на фиг.4.

Делитель проб содержит загрузочный бункер 1 с цилиндрической горловиной 2 для съемных дозирующих диафрагм 3, установленный на разделительной камере 4, коллектор 5, соединенный трубчатыми отводами 6 с полостью разделительной камеры 4 и со съемными заслонкой 7 или воронкой 8. По периметру разделительной камеры 4

00

ю

00

ел ю

иа..полоА1 1ы ит и сти до двенадцати приемных бункеров 9 к пробоприемников 10 с герметическими крышками 11 В полости раз/1влитрЛ1 нии ымеры А соосно загрузочному бункеру 1 у иновлен -вертикальный вал 1 олектои ч v koro привода 13. На его свободном концр н-хажен разделитель, выполненный о вило ротора Лопасть ротора в виде пат рубка 14 закреплена на коническом фланце 15с наклонном в сторону приемных бункеров 9 под углом к горизонтали, разным углу естественного откоса сухого материала (25 50°) Таких патрубков 14 может быть не сколько, при этом они равномерно размещены по окружности в виде лопаток турбин и кахдыи из них остановлен таким образом, что один его открытый торец соосон дозиру- ющои диафр-v г - 1 перекрывает ее огвер стие, т ыорпч ,v,n отмжен над приемными бункергмп 9 зг ,0oii каждого патрубка 14 п полости вращения по уравнению

л - - - - I f, , ..„чивяется его профиль в uOS ft

i оризоныпьмои проекции по форме логарчфмическо1 1 гпмряли р - a lf, развернутой против BpaiMt-i iis1 разделителя Кривизна спирали отнпгитг-чьно радиуса вращения определяетгп постоянной величиной f При этом |ДР Л «тол грения мелких, наи- шерохот| частиц сухого материа i о мегчпл 14 Для зернистых материалог) ,пгтьк rienee 5 мм такими ЧЭГТИЧРМИ -n W ся частицы крупностью

1),нус 1 f 1

Днпш ifi г члепп re MI. ной амегл 4 выполнено для облегчения схода Mci-ppiiapq , п оетино на стойлах i 7, ЯНОЧЛРННМ-- ii° сдстарке 18 При делении сухих г,роб EsO/i 5 разделительной ка- меры 4 соединен через заслонку 7 с системой пыл оапия Сче показана), а в пз Ч ГМч бункера 1 угтэ- Mahj; г-эг1- . i-, с ч дозирующих диафрг м 1 ин ю1 f дв огулок с i.i .. и .-. -,нцго диаметра

Пр 1 ч п- i m материала пылевид ных .г11ч .г Л -чгпр г) соединен с системой пы еултил члния а в загрузочном бункере 1 установлена коническая вставка 19 с ребрзчи 20 вдоль образующих, создающими го его «ыслте круговой зазор. При этом в ТФУШРИНН загрузочного бункера 1 установлена дг зчоующая диафрагма 3, вы- полнг пг-ая в нр-де сопла Л аваля.

При jnenoiiMii суспензии на коллекторе 5 разделительной камеры 4 установлена воронка 8, Q горлорине 2 загрузочного бункера 1 закреплены с зазором одна над друой ДРС дозирующие диафрагмы 3, выполненные в виде шайб с коническими отверстиями. Причем верхняя дозирующая диафрагма 3 имеет конические углубления с двух сторон, а в зазоре между дозирующими

диафрагмами расположена головка стабилизатора 21 потока суспензии, имеющего грибовидную форму закрепленного своей стойкой, проходящей через отверстие нижней диафрагмы 3, на вертикальном валу 12

0 электрического привода 13

Делитель работает следующим образом.

В режиме деление сухих проб производительность делителя устанавливают под5 бором дозирующих диафрагм 3 - втулок с коническим отверстием разного диаметра. Под каждый приемный бункер 9 устанавливают пробоириемники 10, которые закрывают герметическими крышками 11. Загрузочный

бункер 1 заполняют первичной пробой при включенном электроприводе 13 разделите- мя и закрытой заслонке 7. Через отверстие дозирующей диафрагмы 3 материал поступает в каналы патрубков 14, благодаря их

) наклону соскальзывает в сторону от оси вращения ротора разделителя, где под действием возрастающих центробежной и кориолисовой сил инерции перемещается к изогнутому участку патрубков 14 Их кри(1 визной обеспечивается разворот материала н сторону, противоположную направлению вращения ротора разделителя и уравнивание скорости материала, выходящего из патрубков 14, с линейной скоростью самого

, ротора разделителя. При равенстве этих противоположно направленных скоростей их результирующая скорость равна нулю, материал равномерными микропорциями последовательно распределяется между

U приемными бункерами 9V из которых поступает в пробоприемники 10.

После цикла деления сухой пробы за- /юнка 7 открывается, что переводит работу целителя в режим центробежного вентиля- icpa Воздух засасывается в патрубки 14 юрез дозирующую диафрагму 3, отбрасывался к периферии и полость разделительной камеры 4 обдувается. Запыленный воздух через трубчатые отводы 6 попадает в кол0 лектор 5, откуда выводится в систему пыле- лавливания.

В режиме сухой дешламации проб под каждый приемный бункер 9 устанавливают пробоприемники 10 с герметическими

крышками 11. Заполнение первичной пробой зафузочного бункера 1 с конической вставкой 19 производят при включенном электроприводе 13 разделителя и открытой аспонке 7. При этом делитель работает в режиме центробежного вентилятора. Воздух, засасываемый в зазор между загрузочным бункером 1 и конической вставкой 19. захватывает материал, выходящий из отверстия конической вставки 19, подает sro о дозирующую диафрагму 3 - сопло Лаваля Здесь, благодаря ускорению воздушной струи, происходит разделение - воздух с захваченной им легкой мелкой пылью засасывается патрубками 14, беспрепятственно проходит по каналу и попадает в раздели- тельную камеру 4, откуда через трубчатые отводы 6, коллектор 5 и заслонку 7 попадает в систему пылеулавливания. Более крупные частицы, так же как и при делении сухого материала, попадают в пробоприемники 10, что позволяет совмещать деление сухих проб с одновременным выводом из них пылевидных частиц. С помощью заслонки 7 регулируют крупность выделяемой пыли, которая пропорциональна расходу воздуха.

В режим деления суспензии под приемными бункерами 9 устанавливают пробоприемники 10, а к коллектору 5 разделительной камеры 4 подсоединяют воронку 8. Заполнение загрузочного бункера 1 суспензией про- изводят при включенном электроприводе 13 разделителя. Проходя через отверстие верхней дозирующей диафрагмы 3 суспензия попадает на головку вращающегося стабилизатора 21. Здесь происходит ее закручивание. Находящиеся в суспензии твердые частицы отбрасываются центробежными силами к стенкам горловины 2 и сгущаются вдоль ее периметра равномерным слоем, сходящим по конической повер- хности к меньшему отверстию нижней дозирующей диафрагмы 3, откуда засасываются в каналы патрубков 14 разделителя. Таким образом, в каналы патрубков 14 разделителя одновременно поступает одинако вое количество твердой фазы суспензии, которая равномерными микропорциямй последовательно распределяется между приемными бункерами 9 и пробоприемниками 10.

После деления суспензии полость разделительной камеры 4 промывают путем подачи воды в воронку 8. Проходя по коллектору 5 в трубчатые отводы б, вода попадает на патрубки 14, разбрызгивается ими, обмывая стенки полости и стекает через приемные бункеры 9 в пробоприемники 10.

С целью предотвращения хаотического разбрызгивания частиц суспензии и разбрасывания сухого материала при высоко- частотном делении, механической очистки и промывки разделительной камеры 4 в делителе использования центробежные и корио- лисовы силы инерции, силы трения и энергии воздушной струи. Это достигается совокупностью основных и дополнительных признаков, главном сбрпзом признаками роторною рэздепи- - 1 - формой и профилем его лспзстей.

Выполнение пастей ротора в форме патрубков 14 лозж .;яет использовать энергию воздушной с г; уи в качестве дополнительной движущей . Воздушный поток разрыхляет материэг препятствуя его уплотнению у стенок ка ала. При сухой дешла- мации материал воздушный поток является основнь1 .; транспортирующим агентом для пылевидных частиц.

Изгибом патрубков 14 по профилю логарифмической спирали и совмещением оси вращения разделителя с центром разворота этой спирали обеспечивается постоянный угол между радиусом вращения - линией действия центробежных сил и стенкой изогнутого участка патрубка 14. Это позволяет при определении его кривизны учесть фрикционные свойства как металла патрубка 14, так и разделяемого материала и обеспечить, тем самым, условия его беспрепятственного движения по изогнутому каналу при наличии центробежных сил инерции. Такому условию соответствует изгиб наклонных патрубков 14 роторного разделителя по

уравнению р - №. При этом величиVsLJo ЈЈ

на f характеризует трение мелких, более шероховатых частиц. Центробежное ускорение, которое получает материал в каналах патрубков 14, обратно пропорционально коэффициенту трения. В связи с этим крупные частицы легче проходят через изогнутый канал. Поэтому выполнение изгиба патрубка 14 с учетом трения мелких частиц гарантирует беспрепятственное прохождение всех классов материала по каналу, предотвращает залегание в нем пыли, обеспечивая при этом предельно возможный разворот потока и снижение результирующей скорости выхода частиц из патрубков 14 разделителя. На радиальном участке канала патрубка 14 длиной а, где трение незначительно, материал разгоняется со все возрастающим ускорением. Когда его скорость достигает величины, адекватной (с учетом кривизны канала) линейной скорости от открытого конца патрубка 14, прямая часть канала заканчивается, материал попадает в изогнутую часть канала, где разгон прекращается. Под действием центробежной силы материал прижимается к стенке канала и тем сильнее, чем круче его изгиб. С увеличением нормальной силы появляются две противоположно направленные силы - движущая сила, способствующая движению материала по каналу, и сила трения, препятствую-.пая зтому д.-.-мт-ник;. ак как угол между линиями пологим центробежной и нормальной сипгзми равен /}, движущая сила и ci/i. i4 гренил р-шны л компенсируют одна другую. Поэтому по и-;-пнутому участку ка- няла и а ерчап переменяется, главным образом, по инерция. Однако его скорость поддерживается как воздушным потоком, так и кориолмсовой сипой инерции, направленной перпендикулярно к вектору скоро- сти материала в сторону, противоположную, линии действия нормальной силы - о сторону изгиба патрубка 14. В результате этого сипа трений на изогнутом участке канапе снижается, торможений потока материала не происходит м п том случае когда отсутст- вуег воздушный поток.

Выполнение проф пя па Фуо ов 1-1 г, учетом есте л пенпой фчектчр ч лпч-,;г. частиц латрри:зпгн1оегопф «щяег чх1. л:;ф нив со стенками канала, оббп:е иг ия г уд;;;; ный рэзпсрот пс-то,:э, чтг гак;::..:: пропя -ч,тdy :.;- его тормо ени ззку/ ормпап . анагт иягоубк.оп чл,

Изп/if} патруГНгш 14 : - cir . ifvw iiv. гч :-.

СВОЙСТВ CV XO Г ИатерЬ ЗЯЭ iVV.r.lH ..HV :препятс rcHriOf1 . по Кс-ндн :. пемзии, иг. в ожл : Ј оШс:е тпонив о «л ;.ч ::-- канала.

ПрИ р.ПСЧ ПГ (П гФГг . Л I j4)14, - ; ЛООрООНИ , прОф М Л -i ut iiy iO О

час:к- патр 5: - ; Ы i-op -io/1-. Г -ичд -:

-.г U-iTf- Г.. : .v; С1 Л ; j O ; : Л , Л1 Г О - ;i

НИЯ pOvr..3 К1. фЧИП 1 if Ч ;f

перес -сгнмя ,;. г уг-ом г,р:-;;;м;п;г;г .;.:. р, Fr. i i .1Т(--с у. --- ; -; .; ,м г;.-нло Л);(ч -;(: .i,P,v . СЛЦ б;. : г1.

тГ Ог; 1 MOMi-mc .: S i;s;i;i .if С ; v И : .. сом с/ учаГ; . т Орг о- е н; м-Т -: ; .-:. л э, особенно его . классов. пнлейИА 1- частицы зада;:.4 даются у стенок, под стг.нем ())( спп yn, iOY :; : Tr.;- :. пстг;п::-: 0 з . i.-iH4 i. Во tn{.).;

..;. JH- r--.;,;4ij;, j , V . Ч |;О Г. i. i,l:i 0 H .V:p ; J ;- 1 иЧМ... (.iCiaH i ; ;;:.H.iii .Ц;- :

....ей .1iU-i ;; .;.:;(;/);: f-;ai:r. r; i --- : ;огр-/Гз а :/ .г----,/л.... игс--1;:1мен5 ; :: (еяичи -;:j- r4-. cKn poci п .;-:.т:- ) .

мч холо -i- .. 14, 1(..;.,:1 : « :; . -

г:-1чег,Ч.- p..M-jOi- P-ii-i lO; HdpViur;Oc- :« .- П:1ЛНг ОСТЬ r-iaCCl-i (.1Hr .00 « pJiMM, , :

-,ai. йл..

I i-.--n; )K )fr ПЯ ; Г уОкОМ 1- В С. iV :ff:.:

о, 1ных бункеров 9 обосиечиьае ся дач1;:,в iivic нзтерила е началэ канала, где см РрзщамНл величина центробежки;, с-:.: нодос аточна для .;л. мпг&р -. ;:Л|1 это. .тол нагона пйг ублОЕ 14 I

и-; б1ф -;-ОТ j.ifli-iMf.1) феМГ1У .:.(.

естественного огкоса сыпучего материали, При меньших значениях угли и соскальзывание затруднено, происходит постепенное накапливание пылеватых ЧЁС.ТЦЦ в начале канала, что требует периодический чистки. особенно при сокращении проб мелкого материала. При увеличении угла а работа да- лителя не улучшается, однако его габиритные размеры необоснованно увели- чиву отс.я. Наклон канала играет также поло- .i;( и тельную роль при движении в нем -.гло.риала, ососенио у выходного огвер- - iTs, та: . . здась появляется составляю- ii, дви;хуи1ей , направленная в ворону обменных бункеров 9, препятству- .|..зя .ч /гХрению частиц.

Иг.поль оо ние делителя позволяет я ff... ;; . пос/ ел х регулировать частоту со- --:irvj; ; : ; : СЧРТ г-.змпнения скс;рости рас- - ieoMTc ii; -.-;дг, iond приемными ;:; -;ерг лг . i ;р;. отоы м&сюга подачи микрс- j .fi ji-:i;) ;.-. ч;;--, ;ыг .-.)0онриемник 10 может : -ь до г)000 в -ин м производ|-1- :/,.finr.v:. ,.v bOO-600 i:r/4 (фи снижении по- .. -CMI SV-CI .I o.iu ; 2-4 раза.

Ф f, fj ;-/, у fi У i.3 .; 6 р 6 i Ь Н и ч i JJc - .if9 . I rafr. Нклмчающий загрузс -- ..й Г у:мсео с iii- ;ii/;:i/ipH4C( | Ой горловиной, .р- 1 йю;;15- ;.С ;: разделитель с уг.тановленны-1

:. iti .-:;.-д yi HOi.: :. -.-СИ :рйще ИЙ ПЭТрубКДМИ,

. чпсом: зопшк чьнсй ось) вращения, про- . ,, г; т л м ;Е и о щ г; и с я тем, что.

л:.:-: .: П :;;:;,. Пр.Т ПйОДИТСЛЬНОСТИ М

, ;; п-- дг/о -;;-;:. ок с 1зЬгсен раздепмтель- :; - :.-.. д.гп yCTSiiCtiK -i в ней разделите- ;v г HI:; е;ч, :Э1- ; .Г| ;.-; ней про5оприемников,

.,, ы -jyniicp расположен соос;но с , i-,.rv;;,.. ;; noi M ,r;;.i, причем патрубки раз- ,i..-:./i--i4 1--. /i.1 ,; :;плечч1 нс-пофйдственнонавертм- . ; 1ьнг, привода и выполнены изогнутыми rODi - onTaJibs;ofl проекции по профилю ло- .Щ - /ir гнескг-йспиралм, развернутой против -.-,L-pvn,:--iH ::- i-p-jUi.er yiV разделителя, и ци- -..., гор i ..ibvi::rj vcianob -: ;. ..n-y.pi - -.-с дозирующей диафрагмой,

-.. :.: пчмн гор(Г;-., uii jjtr,fo naiрубкасозме- --; . ч; , ;,f- :;u.iC: :кя рал.е итепя и перекры:- - :. ;мс:: :1 ;е дози. диафрагмы.

. Я .. проб .iO ii. l, О Т Л М Ч а К

; . ..: л ;.:i. V, )fo, с ; з/1ью мехгнизирован- . ;;..,г.-я--:Н..т пн:.;,1 n:i разделитепьной ка- -...;;,. , ;;:;а с;-. ..-и :: sa коллектором,

Дв:м « е. ;роб мо п.1, о т л и ч а ю. fi i i с я гем, по, с (.елыо выделения мз ; .н-;.. изтеризла пылевидных частиц, .-фузочк Ый 5ук ;др снабжен конической :.., .. ;} ;;с; :; по его высоте кру- (« i;. ; -rro: .- дозирующая диаф -i ;::,ч,; ;г::е;; -; п до сопла Лавал м,

А Делитель проб по п. 1,отличаю щ- , i г, я тем. что, с целью ДР.к и. i - „пензий и механизированной ль ; зделительной камеры, дозируюо эя п ,d (.сгма выполнена в виде установленные од- :-м над другой с зазором двух ша чб с лоническими отверстиями, а цилиндриче- :кэя горловина загрузочного бункера с каб- racnor JIJH ым зазоре между

шайбами центробежным стабилизатором потока суслентии выполненным в виде гри- Ьог Ьрачис. 1 -СМОЁ} i с проходящей через отверст е нижней й5ы стойкой, оэкреп- пенной соосно с i .ъю вращения на валу приводе., при зток оллектор разделительной камеры снабх.ы- воронкой для подачи воды.

Изобретение относится к исследованию технологических, физико-химических и других свойств зернистых материалов и может быть использовано при разделке проб путем их Деления на части, например, при проведении геологоразведочных работ, в горно-металлургической промышленности и других областях, осуществляющих переработку зернистых материалов. Цель изобретения - повышение производительности и качества деления, расширение области применения и механизация операций по обслуживанию устройства. Для этого разделитель выполнен в виде ротора с лопастями, имеющими форму патрубков, изогнутых по профилю логарифмической спирали, развернутой против вращения с центром, лежащим на оси ротора, у которой постоянный угол больше прямого угла на угол трения сыпучего материала. Такое выполнение рабочего органа делителя обеспечивает снижение скорости разделяемого материала и предотвращает его разбрасывание. Это позволяет увеличить частоту подачи в каждый из шести пробоприемников до 9000 микропорций разделяемого материала за минуту. Делитель может работать в режиме сокращения сухих проб, суспензий и сухой дешламации. Для сокращения сухих проб и суспензии он снабжен съемными диафрагмами и стабилизаторами потока суспензии. При сухой дешламации и механической очистке разделительная камера работает в режиме центробежного вентилятора. 3 з.п.ф-лы. 5 ил. (Л

,

,- ,„ , i

-i i

, .

-

,

,, ; ,

J. I С .. .-у-.г..1П1Л.«-V- ттл T|

r- . ,

Tj

Вода

D

/

ФигЗ 16

w

Риъ.4

11

12П

tpul.f