Спосіб визначення продуктивності спірального класифікотора по пісках

Реферат: UA 107479 U UA 107479 U 5 10 Корисна модель належить до рудозбагачувальної галузі промисловості, а саме до автоматизації процесів подрібнення руди. Відомий спосіб визначення продуктивності спірального класифікатора по пісках передбачає визначення числа обертів за хвилину і діаметра спіралі, кількості спіралей, густини матеріалу, кількості заходів спіралі, кута нахилу корита класифікатора до горизонталі, вимірювання висоти заповнення лопаті пісками на відстані одного витка спіралі від порога піскового жолоба, вимірювання густини порції пісків при її скиданні у пісковий жолоб та розрахунок продуктивності спірального класифікатора по пісках відповідно залежності:  QR  60  n  m  z  V(  1)   k, (  1) де n - число обертів за хвилину; m - кількість спіралей; z - кількість заходів спіралі;  густина порції пісків при її скиданні в пісковий жолоб;  - густина матеріалу; k - поправочний коефіцієнт, що дорівнює 1,1; V - об'єм однієї порції пісків, що міститься між витками спіралі, визначається з виразу:   3D3  3D  1 D  D  2b    b  arccos   D  b  b2   Db  b2    ,   4  4  3  tg(90  )  2  D        де b - висота заповнення лопаті пісками на відстані одного витка спіралі від порога піскового жолоба;  - кут нахилу корита класифікатора до горизонталі; D - діаметр спіралі [1]. Найбільш близьким аналогом до запропонованої корисної моделі за технічною суттю та результату, що досягається є спосіб, який передбачає, крім того, визначення довжини кроку спіралі і розрахунок об'єму порції пісків за один оберт спіралі відповідно виразу: V 15 20 25 30 35 40 45 50 2.47   b  2.47  b h    ctg, V  0.48D3       tg   D    D z D    де h - довжина кроку спіралі [2]. Недоліком відомого способу визначення продуктивності спірального класифікатора по пісках є порівняно низька точність визначення густини матеріалу, густини порції пісків при її скиданні в пісковий жолоб, невідповідність встановленого поправочного коефіцієнта режимам роботи класифікатора, які змінюються в достатньо широких межах. Все це значно зменшує точність визначення продуктивності спірального класифікатора по пісках за допомогою відомого способу. Недоліком найближчого аналога є порівняно незначна точність визначення продуктивності спірального класифікатора по пісках, яка породжена спробою визначення об'єму порції пісків за один оберт спіралі за допомогою одного математичного виразу, хоч піски займають простір між витками спіралі, що відповідає двом різнотипним геометричним фігурам. В основу корисної моделі поставлена задача, що полягає в удосконаленні способу визначення продуктивності спірального класифікатора по пісках шляхом знаходження об'єму порції пісків за один цикл сходження окремо з наступним підсумовуванням для пісків у формі частини циліндра і пісків у формі зрізаної піраміди. Поставлена задача вирішується тим, що на відміну від відомого способу визначення продуктивності спірального класифікатора по пісках, за виміряною вздовж вертикалі, яка проходить через саму нижню точку контакту циліндричної постелі і крайки подавального витка спіралі, висотою пісків за окремими залежностями, що точно описують об'єм геометричних фігур, визначають об'єм порції пісків за один цикл сходження. Суть корисної моделі пояснюється кресленням. На кресленні показано фрагмент піскового продукту перед сходженням у пісковий жолоб класифікатора. До горизонталі 1 днище 2 корпуса класифікатора встановлено під кутом α. В процесі роботи з піскового продукту створюється постіль 3 циліндричної форми. Змінні робочі елементи 4, що мають висоту he, встановлюються на напрямних 5, створюючи спіраль, яка при обертанні навколо осі 6 штовхає матеріал, який розташувався перед нею, і звільняє вихід для матеріалу, що знаходиться у даному міжвитковому просторі. Напрямні 7 і змінні робочі елементи 8 створюють подавальний виток спіралі. Пісковий продукт при транспортуванні розташовується між витками спіралей з робочих елементів 4 і 8 та постіллю 3. При найбільшій продуктивності пісків вони можуть досягати верхньої крайки подавальної спіралі, що складається з робочих елементів 8. Піски в циліндричній постелі 3 приймають форму частини циліндра 9, а зверху - форму зрізаної піраміди 10. Запропонований спосіб визначення продуктивності спірального класифікатора по пісках реалізують наступним чином. 1 UA 107479 U 5 10 15 20 При обертанні спіралі навколо осі 6 її витки, створені змінними робочими елементами 4 і 8 скаламучують пульпу, відбувається розділення твердого на дрібний і більш крупний продукти. Дрібний продукт надходить у злив спірального класифікатора, а більш крупний осідає і транспортується спіралями в напрямі піскового порогу. При цьому він зосереджується в просторі між постіллю 3 і витками спіралі в межах змінних робочих елементів 4 і 8. На першій ділянці шляху після виходу з ванни пісковий продукт інтенсивно збезводнюється, потім обезводнювання продовжується. На відстані одного міжвиткового проміжку від порогу (креслення) піски містять найменшу кількість вологи і при подальшому обертанні спіралі розпочнеться їх сходження у пісковий жолоб. Спіральний класифікатор працює в широкому діапазоні зміни продуктивності по пісках, що при певних конструктивних параметрах і швидкості обертання спіралі визначається їх об'ємом в міжвитковому просторі. Тому в усталеному режимі роботи висота пісків вздовж вертикалі 11 приймає конкретне значення, яке однозначно характеризує продуктивність по пісковому продукту і може бути виміряною пристроєм 12. При цьому висота пісків може змінюватись від деякого початкового значення hП до hmax . Малим і середнім значенням витрати пісків відповідає діапазон hП...hC , тобто, піски в міжвитковому просторі знаходяться в межах геометричного тіла, що відповідає частині циліндра. Їх об'єм визначається за точною формулою, відомою з математики:  R3  sin3  V1  C  sin    P cos   ,  tg  3   де RC - радіус спіралі;  - кут нахилу корпуса класифікатора до горизонталі;  допоміжний кут, що дорівнює   arc cos(1 h / RC cos ) , де h1 - висота пісків в межах їх циліндричної форми, що може змінюватися від 0 до hC  25 BC sin  ; BC - довжина кроку спіралі; 2 P - кут  в радіанах. Якщо висота пісків перевищує hC , то вони поза геометричною формою, що відповідає частині циліндра, створюють нову геометричну фігуру, яка відповідає зрізаній піраміді. Об'єм зрізаної піраміди також можливо точно визначити відповідно відомій у математиці залежності: B (h  hC ) V2  C 2 A  B  C  (B  C)A , 6 cos  де h 2 - висота пісків в межах пірамідальної форми, що змінюється від hC до hmax  he cos  , де he - висота змінних робочих елементів на витках спіралі; A - член, що   2 2 дорівнює A  RC  RC  h2  hC 2 ; B - член, що дорівнює B  RC  RC  h2 2 ; C - член, що 30 35 40 45 50 2 дорівнює C  RC  RC  hC 2  const . Для визначення продуктивності спірального класифікатора по пісках необхідно виміряти пристроєм 12 відстань hВП до їх поверхні, а потім за виразом h  h  hВП знайти висоту пісків. Якщо h  hC , то знайдена величина відповідає h1 і знаходимо об'єм пісків V1 . Якщо h  hC , то h1  hC , a h2  h  hC . При цьому розраховують об'єми пісків V1 і V2 з наступним їх підсумовуванням. Використання точних математичних залежностей і врахування відмінностей геометричних фігур, які приймають піски у міжвитковому просторі, дозволяють значно підвищити точність визначення продуктивності спірального класифікатора по пісках. Запропонований спосіб визначення продуктивності спірального класифікатора по пісках порівняно з відомим відрізняється високою точністю знаходження значення технологічного параметра. Для отримання порівняльних даних проводились визначення об'єму матеріалу відомим і запропонованим способами. Досліди проводились на однаковій установці, яка була точною копією фрагмента спірального класифікатора з одним міжвитковим простором, але з металевою "постіллю", у нижній частині якої встановлювався кран. Установка була герметичною і працювала на воді. В установку заливалась вода до певних значень висоти за вертикаллю 11 в межах її експлуатаційних змін. Потім вода за допомогою крана зливалася у мірну ємкість, де визначався точний її об'єм. Паралельно за допомогою запропонованого і відомого способів розраховувались об'єми води в установці. Встановлено, що похибка об'ємів, які визначалися відповідно запропонованому способу, складала 2,8…3,0 % відносно фактично знайденого 2 UA 107479 U 5 об'єму рідини. Відомий спосіб допускав похибку в значно ширших межах 5,3…5,9 %, яка, крім того, залежала від геометричної форми пісків. Отже, запропонований спосіб визначення продуктивності спірального класифікатора по піскам дозволяє значно підвищити точність знаходження значення технологічного параметра в умовах широкого діапазону його зміни. Джерела інформації: 1. А.С. СРСР № 126983 8, МПК В03В13/00, 1986. 2. А.С. СРСР №1530258, МПК В03В13/00, 1989. ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 10 15 20 Спосіб визначення продуктивності спірального класифікатора по пісках, який включає визначення конструктивних і експлуатаційних параметрів з наступним розрахунком за отриманими даними об'єму порції пісків за один цикл сходження, який відрізняється тим, що висоту пісків у міжвитковому просторі спіралі вимірюють вздовж вертикалі, яка проходить через саму нижню точку контакту циліндричної постелі і крайки подавального витка спіралі, а розрахунок об'єму порції пісків за один цикл сходження визначають окремо з наступним підсумовуванням для пісків у формі частини циліндра і пісків у формі зрізаної піраміди за виразами:  R3  sin3  V1  C  sin    P cos   ,   tg  3  BC (h2  hC ) V2  A  B  C  (B  C)A , 6 cos  де RC - радіус спіралі;  - кут нахилу корпуса класифікатора до горизонталі;  - допоміжний   кут, що дорівнює   arc cos(1  h / RC cos ) , де h1 - висота пісків в межах їх циліндричної BC sin  ; BC - довжина кроку спіралі; P - кут  в 2 радіанах; h 2 - висота пісків в межах пірамідальної форми, що змінюється від hC до hmax  he cos  , де h e - висота змінних робочих елементів на витках спіралі; A - член, що форми, що може змінюватися від 0 до hC  25 2 2 дорівнює A  RC  RC  h2  hC 2 ; B - член, що дорівнює B  RC  RC  h2 2 ; C - член, 2 що дорівнює C  RC  RC  hC 2  const . 3 UA 107479 U Комп’ютерна верстка Л. Литвиненко Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Василя Липківського, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут інтелектуальної власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 4