Прибор для гранулометрического анализа сыпучих материалов Советский патент 1982 года по МПК B03B5/62 

1

Изобретение относится к определению гранулометрического состава и может быть использовано в геологии, грунтоведении, химической и строительной отраслях промышленности.

Известно устройство для гидравлической классификации твердых частиц по крупности в восходящем потоке на отдельные фракции, включающее последовательно установленHbie камеры осаждения переменного сечения, патрубки для удаления разделяемых фракдий в средней по высоте части камер, соединяющие камеры соединительные трубопроводы 1 .

Недостатком известного устройства является неравномерность сечения камер по высоте, вследствие чего образуется в камере слой витающих взвещенных частиц, ухудщающих точность разделения, качество разделяемых фракций и искажение данных гранулометрического состава исследуемого материала.

Наиболее близким техническим решением к предлагаемому является устройство для гидравлической классификации сыпучего материала, включающее последовательно расположенные цилиндро-конические отстойники, диаметр которых увеличивается по ходу движения материала, патрубки для ввода суспензии, рабочего агента, удаления продуктов разделения, при этом цилиндрические участки выполнены с решетками, цилиндрические участки предыдущих отстойников совмещены с коническими участками последующих отстойников, диаметр сечений смежных отстойников относится как 2:1, а высота цилиндрической части составляет не более 2/3 высоты конической

10 части отстойников 2.

Недостатком данного устройства является нарушение гидравлического разделения при выпуске отдельных фракций вследствие изменения скорости восходящих потоков, что приводит к искажению данных грануло15метрического состава исследуемого материала или увеличению времени и затрат времени для стабилизации процесса.

Цель изобретения - повышение точности разделения материала.

20

Ук азанная цель достигается за счет того, что прибор снабжен трубками для перетока суспензии из одного отстойника в другой, а каждый отстойник выполнен с диаметром на уровне отмучивания, равным обратному квадрату среднего размера частиц, осаждаемых в данном отстойнике. Трубки для перетока выполнены с сужающимися концами, расположенными в вершинах конической части последующих отстойников. Скорости осаждения частиц заданного размера рассчитываются по уравнению V - &. 9т где g 981 см/с -ускорение земного притяжения;Г - заданный размер разделяемых частиц, см; удельный вес жидкой или газообразной фазы, &, - удельный вес твердых частиц, Г вязкость рабочей жидкости или газа. На чертеже изображена схема прибора с перетоком жидкости или газа. Прибор, собирается на штативах и состоит из последовательно соединенных отстойников 1-5, которые расположены один ниже другого. Каждый последующий отстойник имеет диаметр больше предыдущего. Соотношение диаметров отстойников рассчитано в соответствии со скоростями падения частиц различного радиуса. Над отстойником 1 установлена воронка 6, куда заливается суспензия, и емкость 7 с промывочной жидкостью, например дистиллированной водой, керосином. Воронка 6 и емкость 7 имеют на выходе краны 8, которые через кран 9 соединены с пипеткой 10 первого отстойника 1. Пипетки 10 с зауженным концом 11 подведены ко дну 12 каждого отстойника I-4, достигая почти вплотную конического дна 12. В верхней части отстойников 1-4, где коническая часть 12 имеет максимальный диаметр, вмонтированы сливные патрубки 13, которые в свою очередь соединены с последующими пипетками 10. Прибор для гранулометрического анализа работает следующим образом. Отстойники 1-5 устанавливают ниже воронки 6 емкости 7. В последние заливают соответственно исследуемую суспензию и рабочий агент. А прибор сначала вводят суспензию из воронки 6 через кран 9, который предварительно проградуирован на заданный расход рабочего агента и открыт. Взмученную суспензию из воронки 6 вводят в прибор и затем кран 8 перекрывают. Открывают кран 9 и через пипетки 10 последовательно заполняют отстойники 1-4. Происходит замедление скорости потока. Изменение сечения восходящего потока рабочего агента в отстойниках от отстойника 1 к отстойнику 4 позволяет уменьщить скорость потока и отмучивать фракции заданного размера. Более мелкие фракции сливаются из отстойников 1-4 через боковой патрубок 13 в очередной отстойник по пипеткам 10, которые направляют струю в самую вершину конусной части 12, чем постоянно взмучивают осаждающуюся фракцию. Неравномерное или вихревое движение потока суспензии и рабочего агента в отстойниках 1-4 не происходит вследствие равномерного снижения скорости потока в конусных частях 12 и разницы в удельных весах суспензии на разных уровнях в пределах одного отстойника. На уровне перетока в очередной отстойник удельный вес суспензии наименьший. Длительность проведения одного анализа на данном приборе равна 24-28 ч. Его преимуществами по сравнению с известными является снижение времени проведения единого анализа, ручного труда и стоимости работ в 10-12 раз. Формула изобретения 1.Прибор для гранулометрического анализа сыпучих материалов, включающий последовательно расположенные цилиндроконические отстойники, диаметр которых увеличивается по ходу движения материала, патрубки для ввода суспензии, рабочего агента, а также удаления продуктов разделения, отличающийся тем, что, с целью повышения точности разделения материала, он снабжен трубками для перетока суспензии из одного отстойника в другой, а каждый отстойник выполнен с диаметром на уровне отмучивания, равным обратному квадрату среднего размера частиц, осаждаемых в данном отстойнике. 2.Прибор по п. 1, отличающийся тем, что трубки для перетока выполнены с сужающимися концами, расположенными в верщинах кочической части последующих отстойников. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР №350518, кл. В 03 В 5/62, 1969. 2.Авторское свидетельство СССР № 620275, кл. В 03 В 5/62, 1975 (прототип).