Апарат для розділення вугільного дріб’язку

Апарат для розділення вугільного дріб'язку, який містить циліндричний корпус з днищем, зливний жолоб, випускний пристрій затонулого продукту, перфорований конус, розміщений над днищем та постачальний пристрій, який відрізняється тим, що днище корпусу виконано у вигляді зрізаного конуса з кутом при вершині 90°, в нижній частині корпусу розташовані сопла, з'єднані трубами з розподільником, перед яким розташований пульсатор промивної води, постачальний пристрій виконаний у вигляді розпорошувальної форсунки і розташований на глибині 1/2 - 1/4 висоти циліндра корпусу, під постачальним пристроєм встановлений обтікач у вигляді конуса, а перед випускним пристроєм затонулого продукту встановлена капсула з плаваючими кульками Винахід відноситься до галузі збагачення корисних копалин, а, конкретніше, до класифікаторів та апаратів для розділення дрібних класів у водному середовищі і може бути використаний для збагачення вугільного дріб'язку і інших дрібних матеріалів у вугільній, гірничій, металургій через які поступає технічна вода, на днище осідає частина важкої фракції, яка ускладнює не тільки коливальний процес, а і розподільний (не скрізь утворюється висхідний потік) Прототипом винаходу вибраний сепаратор із шаром TBS, відомий із матеріалів XIII міжнародного конгресу по збагаченню вугілля (Брісбен, Австралія, 4-10 жовтня 1998 р , т 1) Він складається із циліндричного корпусу, в верхній частині якого знаходиться навколо зливного порога жолоб для спливного продукту, а в нижній частині в центрі днища - пристрій для випуску затонулої фракції (випускний пробковий кран) В центрі сепаратора в самій верхній частині (в зоні потоків, направлених до зливного порогу) установлено постачальний пристрій для подачі вхідного матеріалу В нижній частині усередині корпусу установлено перфорований лист, який відгороджує простір для прийому ІЗЗОВНІ промивної води, поступаючої через декілька патрубків, які вводяться в цей простір через циліндричну стінку або малоконусне дно Пробковий кран для випуску важкого продукту має привід, електрично зв'язаний з вимірювачем густоти середовища на рівні завислого шару Недоліком прототипу являється те, що постачальний пристрій його розташований в верхній частині в зоні дії потоків направлених до зливного порогу, які захоплюють частину важких (породних) ній, ХІМІЧНІЙ галузях промисловості Відомий пдрокласифікатор з патенту ФРГ № 110661, клас ВОЗ від 12 жовтня 1961 р Цей класифікатор складається з розділяючого резервуара з днищем, яке коливається у горизонтальному напрямку, і напірного відділення для утворення (і регулювання) гідравлічного стовпа промивної води Так як рівень води в напірному відділенні вище, чим в основному резервуарі, то в останньому утворюється потік, перешкоджуючий вивантаженню дрібних фракцій через пісковий розвантажувальний пристрій і сприяючий їх піднесенню до зливного порогу та вивантаженню через нього Відомий пдрокласифікатор має уздовж днища жорстко установлені труби з соплами для подачі технічної води або повітря з метою утворення висхідного потоку по всьому горизонтальному перетину резервуара Цей класифікатор складний по конструкції, так як має привід для коливання днища, яке кріпиться до корпусу через малонадійні еластичні елементи Крім цього, незважаючи на наявність трубопроводів з направленими на днище соплами, Зоя СО о 00 со 43803 частинок продукту, засмічуючи ними легкий продукт Другим недоліком являється те, що подача промивної води в підситний простір подається рівномірно без будь-яких коливань Така організація висхідного потоку дозволяє деяким важким частинкам "осідлати" більш великі частинки легкого продукту і потрапити до спливного продукту Недоліком прототипу являється ще те, що днище апарата виконано горизонтально або під невеликим нахилом, що дозволяє частинкам затонулого продукту накопичуватись на днищі і на перфорованому листі, погіршуючи рівномірний розподіл висхідного потоку по горизонтальному перетину апарата Ще одним недоліком є те, що патрубки для подачі води в підситний простір направлені горизонтально або знизу вверх, що дозволяє частинкам продукту, які потонули, часто зашламовувати деякі з них, порушуючи однаковість висхідного потоку по горизонтальному перетину апарата При цьому порушується процес розділення матеріалу на продукти Крім цього, в цьому апараті при відкриванні крану для випуску затонулого продукту утворюється цілеспрямований потік середовища до отвору крану, який (потік) захоплює за собою і частинки легкого продукту При цьому засмічується важкий продукт Задачею винаходу є підвищення якості продуктів розділення і стабільності процесу Поставлена задача вирішується тим, що в апараті для розділення вугільного дріб'язку, який містить циліндричний корпус з днищем, зливний жолоб, випускний пристрій затонулого продукту, перфорований конус, розміщений над днищем та постачальний пристрій, згідно з винаходом, днище корпусу виконано у вигляді зрізаного конуса з кутом при вершині 90°, в нижній частині корпусу розташовані сопла, з'єднані трубами з розподільником, перед яким розташований пульсатор промивної води, постачальний пристрій виконаний у вигляді розпорошувальної форсунки і розташований на глибині 1/2 - 1/4 висоти циліндра корпусу, під постачальним пристроєм встановлений обтікач у вигляді конуса, а перед випускним пристроєм затонулого продукту встановлена капсула з плаваючими кульками Поставлена задача вирішується наявністю сопел, направлених у напрямку зповзання затонулого продукту по днищу, більшим кутом нахилу твірної днища до горизонталі (невеликим кутом конусності днища - 90° і менше), що забезпечує стабільне змивання і зповзання затонулого матеріалу із дна до випускного пристрою, наявністю пульсатора промивної води, забезпечуючого періодичну зміну швидкості висхідного потоку у корпусі (забезпечуючого пульсуючий потік) без порушення його ламшарності, наявність розподільника промивної води по трубах, які підводять цю воду до кільцевого каналу з соплами, забезпечуючого одинаковий тиск в соплах, розміщених по периметру, наявністю обтікача, забезпечуючого плавну зміну напрямку висхідного потоку при обході останнім подаючого вхідний матеріал пристрою, наявність перфорованої капсули з тілами, створюючими плаваючу постіль, забезпечуючу розподіл потоку середовища при випуску затонулої фракції Якість розділення продуктів у цьому апараті підвищується за рахунок занурення місця подачі вхідного матеріалу в апарат на глибину в межах 1/4 1/2 висоти циліндричної частини корпусу, а також за рахунок конструкції постачального пристрою, виконаного у вигляді форсунки, яка розбризкує вхідний матеріал по всьому горизонтальному перетину апарата На приведеному малюнку зображено загальний вигляд запропонованого апарату в розрізі Апарат для розділення вугільного дріб'язку являє собою циліндричний корпус 1 з конусним днищем 2 В верхній частині корпусу навколо зливного порогу (верхня кромка циліндра) 3 є жолоб для збору і випуску легкої фракції матеріалу В центрі днища 2 є випускний пристрій 5 для затонулої фракції Перед цим пристроєм установлюється капсула 6 з плаваючими тілами, розмір яких забезпечує проникнення між ними найбільш можливої частинки вхідного матеріалу Над днищем установлено перфорований конус 7, який утворює підситний простір В нижній частині циліндричного корпусу 1 є кільцевий водоканал 8 з соплами 9, спрямованими вниз по твірній конусу днища 2 (стрілка "а") або під невеликим до неї (твірної) кутом (до 15°) Промивна вода в кільцевий канал 8 надходить через труби 10 з розподільника 11 Перед розподільником встановлено пульсатор 12 Аапарат обладнано постачальним пристроєм 13, виконаним у вигляді форсунки і встановленим нижче зливного порогу 3 на глибину п, рівну 1/4 1/2 висоти Н циліндричної частини апарату Нижче постачального пристрою установлюється обтікач 14 для усунення завихрінь висхідного потоку промивної води, які могли б утворюватись перед постачальним пристроєм Апарат обладнано також вимірювачем густоти 15, електрично зв'язаним з приводом випускного пристрою 5 затонулого продукту На ході у випускний пристрій 5 установлено капсулу з легкими плаваючими тілами у вигляді куль або частинок неправильної форми, між якими є простір, який може заповнюватись тонучими важкими частинками вхідного матеріалу Апарат працює таким чином Вхідний матеріал у вигляді пульпи подається в постачальний пристрій 13, яким розбризкується в напрямку стрілок "б", розподіляючись таким чином, майже горизонтальним тонким шаром по всьому перетину апарата Промивна вода через пульсатор 12, розподільник 11 і трубопроводи 10 надходить в кільцевий водоканал 8, звідки через сопла 9 подається в підситний простір Заповнюючи підситний простір, вода через отвори перфорованого корпусу 7, як через сопла, спрямовується вгору, утворюючи висхідний потік (стрілки "в") по всьому поперечному перетину апарата Частинки вхідного матеріалу, що потрапили у висхідний потік промивної води, розділяються таким чином Дрібні і легкі частинки, швидкість осідання яких в утвореному середовищі менша швидкості висхідного потоку виносяться нагору і через зливний поріг 3 і жолоб 4 виводяться з апарату, 43803 частинки, швидкість осідання яких приблизно дорівнює швидкості висхідного потоку, утримуються цим потоком на певній висоті і утворюють завислий шар Густота пульпи цього шару може бути значно більшою густоти води Тому частинки, які мають густоту нижчу густоти утвореного шару, виносяться висхідним потоком через зливний поріг Через завислий шар проникають тільки частинки, які мають густоту, більшу густоти шару Частина цих частинок попадає на перфорований конус і при допомозі гравггаційної сили і потоків води зповзає до капсули 6 з легкими тілами, а частина - проникає через отвори перфорованого конусу і осідає на днищі 2, звідки змивається струменями води, поступаючими сюди через сопла 9, і також переміщається до капсули з легкими тілами і заповнює простір між ними При нагромадженні завислих частинок в апараті збільшується висота і густота завислого шару Контролюючи і утримуючи необхідну густоту цього шару можна добитися дуже стабільного розділення частинок по густоті Тому при підвищенні густоти цього шару вище заданої датчик густоти 15 дає команду приводу випускного пристрою 5 на його відкриття При цьому висхідним потоком розпушується плаваюча постіль із легких тіл, а розміщені в просторі між цими тілами і наближені до капсули 6 частинки важкого продукту легко проникають між плаваючими тілами у випускний пристрій 5 і виводяться із апарату При випусканні продукту, який потонув, при наявності капсули з легкими тілами в проході не утворюється ні вихрової воронки, ні зконцентрованого потоку, які погіршують процес розділу продуктів, ативно їх розмішуючи З метою прискорення процесу проникнення важких частинок через завислий шар і визволення легких частинок з-під цього шару, промивну воду подають в апарат через пульсатор 12, який забезпечує періодичну зміну КІЛЬКОСТІ води, яка подається, чим викликає постійний рух частинок завислого шару вверх-вниз і це прискорює процес розділу продуктів і покращує їх якість У зв'язку з наявністю в апараті постачального пристрою, виконаного у вигляді форсунки, вхідний матеріал розподіляється тонким шаром по всьому горизонтальному фронті висхідного потоку, що покращує якість розділення продуктів У зв'язку з зануренням постачального 1 1 усу= /-/Н 4 2 нута можливість виносу важких частинок через зливний поріг поверхневим зливним потоком Дякуючи невеликому кутові нахилу твірної конусу днища до вертикалі (менше 45°) і наявності по периферії конусу направлених вниз по твірній сопел, направляючих воду в напрямку зповзання матеріалу по днищу, усунута можливість накопичення частинок на днищі, тобто забезпечується надійне транспортування затонулого продукту по днищу в напрямку випускного пристрою Наявність розподільника 11 дозволяє забезпечити одинаковий тиск в усіх трубах 10 з різних сторін кільцевого водопроводу 8 з соплами 9, що гарантує рівномірність початкового висхідного потоку по всьому поперечному перетину апарата Наявність пульсатора 12, періодично частково перекриваючого промивну воду, дозволяє висхідний потік зробити з мінливою швидкістю, що забезпечує постійне переміщення частинок шару вверх-вниз, чим гарантується поліпшення проникнення частинок іншої густоти через цей шар Установлений під постачальним пристроєм обтікач робить висхідний потік більш рівномірним, не маючим додатково виникнутих перед перешкодою вихорів, що зменшує перемішування продуктів, які розділяються, а це означає поліпшення якості розділення Наявність капсули з плаваючими тілами усуває утворювання вихрової воронки і інших зконцентрованих потоків при відкриванні випускного пристрою для затонулого продукту пристрою на певну глибину 43803 Промивна вода Вхідний матеріал 15 Затонупий продукт Тираж 50 екз Відкрите акціонерне товариство «Патент» Україна 88000 м Ужгород вул Гагаріна 101 (03122) 3 - 7 2 - 8 9 (03122) 2 - 5 7 - 0 3 43803