Устройство для подачи гидросмесей сыпучих материалов в транспортный трубопровод Советский патент 1982 года по МПК B65G53/30 

Изобретение относится к гидротранспорту сыпучих материалов, в частности к устройствам для подачи гидросмеси сыпучих материалов в транспортный трубопровод.

Известно устройство для подачи гидросмесей сыпучих материалов в транспортный трубопровод, состоящее из бункера-накопителя, вертикального трубопровода у днища бункера для подачи размывной воды на образование гидросмеси и установленного соосно с ним трубопровода с конфузором на входе, отводящего гидросмесь из зоны размыва i 1 3

В процессе эксплуатации материал в сухом виде или в виде гидросмеси непрерывно подается в бункер-накопитель, где сгущается и поступает к органам грунтозабора. Разгрузка бункера-накопителя при гидрозакладке осуществляется восходящим потоком размывной воды, а при подаче гидросмеси в транспортный трубопровод для последующей переработки материал из зоны размыва подается грунтовым насосом.

Однако это устройство не обеспечивает необходимой стабильности поступления гидросмесей в транспортный трубопровод например, на флотационное обогащение, где колебания плотности и производительности подаваемой гидросмеси не должны превышать от заданных.

Известно устройство для подачи гидросмеси сыпучих материалов в транспортный трубопровод, содержащее бункер-накоп1-;тель, встроенный в днище бункера вертикальный трубопровод для подачи воды на образование гидросмеси и установленный соосно с последним отводной трубопровод, снабженный на входе конфузором

В этом устройстве поступающая в бункер-накопитель гидросмесь сгущается и сгущенный осадок с помощью водоподающих форсунок поступает через. зазор между стенками бункера и ограничительной пластиной в зону образования гидросмеси. Для образования гидросмеси по встроенному в днище бункера-накопителя трубопроводу для подачи воды с вертикальным коническим струеформирующим насадком подается напорная вода. Из зоны размыЬа гидросмесь отводится насосом по отводному трубопроводу с конфузором на входе. Регулирование плотности и производительности гидросмесей осуществляется подачей напорной-воды на струеформирующий насадок и форсунки, расположенные по обе стороны ограничительной пластины. Однако такое устройство не обеспе чивает необходимой стабильности поступления гидросмеси в транспортный трубопровод из-за неравномерности по ступления осадка в зазор между днище бункера и ограничительной пластиной, что особенно остро проявляется при прорывах размывной воды по стенкам резервуара в зону сгущения. Цель изобретения - повышение надежности работы устройства путем обе печения равномерной подачи гидросмеси по плотности и производительности Эта цель достигается тем, вер тикальный трубопровод для подачи воды снабжен диффузором с углом раскрытия cL 7-15° и степенью расширения m 6,1-11,, при этом конфузор установлен напротив диффузора на рас стоянии h 1,25 d, а диаметр входного сечения конфузора выбран из соотношения -г- , где h - расстояние конфузора от диф фузора; d - диаметр выходного сечения диффузора; d - диаметр входного сечения конфузора. На чертеже схематически изображен предлагаемое устройство. Устройство содержит бункер-накопи тель 1, в днище которого всТроен вер тикальный трубопровод для подачи воды 2, снаб ченный эегулирующей задвиж кой 3 и диффузором i, имеющим угол раскрытия 0 7-15° и степень расширения (71 6, 1 -1 1 ,4. Ограничения на угол раскрытия и степень расширения введены для обеспечения эффективной работы диффузора . При небольшом угле раскрытия о 7 преобразование кинетической энергии в потенциальную энергию взвешивания достигается при значительном расстоянии от входного сечения, т.е. при большей длине диффузора. Кроме того, в этом случае эффективность работы диффузора в значительной степени зависит от числа Рейнольдса, определяющего режим течения потока. При угле раскрытия в диффузоре резко увеличивается отрывная область. При образовании гидросмеси диффузором с углом раскрытия of, 7-15 и степенью расширения m 6,1-11,А отрывная область находится вблизи выходного отверстия, что обеспечивает близкое к оптимальному преобразование кинетической энергии потока в потенциальную энергию взвешивания, максимальное соотношение твердого к жидкому, а также равномерное распределение материала в зоне взвешивания 5. Кроме того, эффективность работы такого диффузора в меньшей степени зависит от числа Рейнольдса. Соосно с трубопроводом для подачи воды 2 в бункере-накопителе 1 установлен отводной трубопровод 6,снабженный на входе конфузором 7. При этом конфузор 7 установлен напротив диффузора k на расстоянии h 1,25 d, а диаметр входного сечения конфузора 7 выбран из соотношения d где h - расстояние конфузора от диффузора ; d - диаметр выходного сечения диффузора; di - диаметр входного сечения конфузора. Именно при этих соотношениях размеров достигается наиболее равномерная подача гидросмеси сыпучих материалов в широком диапазоне изменения ее плотности и производительности. Отводной трубопровод 6 снабжен грунтовым насосом 8, соединенным с транспортным трубопроводом 9, на котором установлена регулирующая задвижка 10. Устройство работ.ает следующим образом. Поступающая в бункер-накопигель 1 гидросмесь сгущается, и сгущенный осадок непрерывно поступает к диффу5зору 4 трубопровода для подачи воды 2. Размывная вода, подаваемая через диффузор k, образует гидросмесь с за данными по технологическому режиму плотностью, объемом и с равномерно распределяемой консистенцией в зоне взвешивания 5Гидросмесь отводится из зоны взве шивания 5 грунтовым насосом 8 по отводному трубопроводу 6. При изменении высоты сгущенного осадка в бункере-накопителе 1 значения плотности и производительности гидросмеси на выгрузке остаются неизменными и обес печивается стабильная подача гидросмеси сыпучего материала в транспорт ный трубопровод 9. Нарушение стабиль ных режимов работы устройства, т.е. резкие колебания его параметров, наблюдаются при достижении минимальной высоты сгущенного осадка вблизи диффузора k и конфузора 7, т.е. когда происходит прорыв размывной воды ,через толщу осадка. В случае технологической необходимости изменение плотности гидросмеси на выгрузке из устройства достигается с помощью регулирования расхода размывной воды задвижкой 3, а изменение производительнрсти гидросмеси обеспечивается непосредственны воздействием на этот параметр задвиж кой 10 на транспортном трубопроводе или изменением числа оборотов двигателя грунтового насоса 8. Предлагаемое устройство позволит обеспечить равномерную подачу гидросмесей сыпучих материалов с требуемо плотностью и производительностью, пр чем их колебания не превышают 3-5 от заданных. При максимальном использовании изобретения в народном хозяйстве сум 60 марный эффект составит ориентировочно 1 млн. руб. в год. Фо|эмула изобретения Устройство для подачи гидросмесей сыпучих материалов в транспортный трубопровод, содержащий бункер-накопитель, встроенный в днище бункера вертикальный трубопровод для подачи воды на образование гидросмеси и установленный соосно с последним отводной трубопровод, снабженный на входе конфузором, отличающееся тем, что, с целью повышения надежности его работы путем обес печения равномерной подачи гидросмеси по плотности и производительности, вертикальный трубопровод для подачи воды снабжен диффузором с углом раскрытия с/, 7-15 и степенью расширения m б,-, при этом конфузор установлен напротив диффузора на расстоянии h 1,25 d, а диаметр входного сечения конфузора выбран из соотношения1-1,2 где h - расстояние конфузора от диффузора ; диаметр выходного сечения, диффузора; диаметр входного сечения конфузора. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Коржаев С.А. Движение водогрунтовых смесей. Наука, М., 1Эб7. 2.Патент США № 3 933, 359, НКИ 302-15, 1976 (прототип).