Розріджувальний пристрій для згущувачів

1. Розріджувальний пристрій для згущувача такого типу, що має резервуар та розташований перед ним завантажувальний бункер для приймання завантажуваної рідини, який включає в себе: приймальну камеру, виконану з уможливленням її принаймні часткового занурення у згаданий резервуар для одержання звідти надосадової розріджувальної рідини; а також занурний насос з крильчаткою, виконаною з уможливленням її принаймні часткового занурення у розріджувальну рідину, виконаний з можливістю перекачування розріджувальної рідини зі згаданого резервуара через приймальну камеру до завантажуваної рідини для її розріджування перед її надходженням із завантажувального бункера у згаданий резервуар. 2. Розріджувальний пристрій за п. 1, який відрізняється тим, що приймальна камера має гідравлічний зв’язок із завантажувальним бункером. 3. Розріджувальний пристрій за п. 1 або п. 2, який відрізняється тим, що також включає в себе засіб керування для регулювання витрати розріджувальної рідини в залежності від одного або кількох вибраних параметрів системи. 4. Розріджувальний пристрій за п. 3, який відрізняється тим, що витрата змінюється шляхом регулювання швидкості роботи насоса. 5. Розріджувальний пристрій за будь-яким із попередніх пунктів, який відрізняється тим, що завантажувальний бункер розташований по суті всередині згаданого резервуара, сам розріджувальний 2 (19) 1 3 80132 4 17. Розріджувальний пристрій за будь-яким із попередніх пунктів, який відрізняється тим, що розріджувальна рідина перекачується у вхідний отвір, розташований перед завантажувальним бункером. 18. Розріджувальний пристрій за одним з пп. 1-16, який відрізняється тим, що розріджувальна рідина перекачується у підвідний трубопровід, розташований перед завантажувальним бункером. 19. Розріджувальний пристрій за одним з пп. 1-16, який відрізняється тим, що розріджувальна рідина перекачується у підвідну лінію перед завантажувальним бункером. 20. Розріджувальний пристрій за будь-яким із пп. 1-15, який відрізняється тим, що розріджувальна рідина перекачується безпосередньо у завантажувальний бункер. 21. Розріджувальний пристрій за будь-яким із попередніх пунктів, який відрізняється тим, що між поверхнею рідини у завантажувальному бункері та поверхнею рідини у резервуарі підтримується відносно малий напір. 22. Згущувач, який включає в себе: резервуар; завантажувальний бункер, розташований перед згаданим резервуаром для приймання завантажуваної рідини; а також розріджувальний пристрій за будь-яким із попередніх пунктів; причому згадана крильчатка принаймні частковозанурена у розріджувальну рідину, а згаданий насос виконаний з можливістю перекачування розріджувальної рідини зі згаданого резервуара через приймальну камеру у завантажувану рідину для її розріджування перед її надходженням із завантажувального бункера у згаданий резервуар. 23. Спосіб розріджування завантажуваної рідини у згущувачі, що має резервуар та розташований перед ним завантажувальний бункер для приймання завантажуваної рідини, який включає такі операції: підготовка приймальної камери, виконаної з уможливленням її принаймні часткового занурення у згаданий резервуар для одержання звідти надосадової розріджувальної рідини; підготовка занурного насоса з крильчаткою; принаймні часткове занурення крильчатки у розріджувальну рідину; а також приведення насоса у дію, так щоб перекачувати розріджувальну рідину з резервуара через приймальну камеру у завантажувану рідину для її розріджування перед її надходженням із завантажувального бункера у згаданий резервуар. 24. Спосіб за п. 23, який відрізняється тим, що також включає керування витратою розріджувальної рідини в залежності від одного або кількох вибраних параметрів системи. 25. Спосіб за п. 23 або п. 24, який відрізняється тим, що насос являє собою осьовий насос. 26. Спосіб за будь-яким із пп. 23-25, який відрізняється тим, що приймальна камера має в цілому чашоподібну форму і занурена у розріджувальну рідину. 27. Спосіб за будь-яким із пп. 23-26, який відрізняється тим, що також включає нагнітання розріджувальної рідини у завантажувану рідину. 28. Спосіб за будь-яким із пп. 23-27, який відрізняється тим, що розріджувальну рідину нагнітають у завантажувану рідину перед завантажувальним бункером. 29. Спосіб за будь-яким із пп. 23-28, який відрізняється тим, що включає також операцію перекачування розріджувальної рідини у вхідний отвір, розташований перед завантажувальним бункером. 30. Спосіб за будь-яким із пп. 23-28, який відрізняється тим, що розріджувальну рідину перекачують у підвідний трубопровід перед завантажувальним бункером. 31. Спосіб за будь-яким із пп. 23-28, який відрізняється тим, що розріджувальну рідину перекачують у підвідну лінію перед завантажувальним бункером. 32. Спосіб за будь-яким із пп. 23-27, який відрізняється тим, що розріджувальну рідину перекачують безпосередньо у завантажувальний бункер. 33. Спосіб за будь-яким із пп. 23-32, який відрізняється тим, що також включає операцію підтримання відносно малого напору між поверхнею рідини у завантажувальному бункері та поверхнею рідини у резервуарі. 34. Спосіб за будь-яким із пп. 23-33, який відрізняється тим, що включає також операції розміщення завантажувального бункера по суті всередині резервуара, розміщення розріджувального пристрою по суті всередині цього резервуара, і розміщення арматури та трубопроводів для розріджувального пристрою також по суті всередині резервуара. 35. Спосіб за п. 34, який відрізняється тим, що розріджувальний пристрій розташовують у безпосередній близькості до завантажувального бункера, так щоб звести до мінімуму проміжну арматуру та трубопроводи всередині резервуара. 36. Спосіб за п. 34 або п. 35, який відрізняється тим, що завантажувальний бункер розташовують всередині цього резервуара по суті по центру. Винахід має відношення до сепараторів для рідких суспензій та пульп, зокрема - до повернення у робочий цикл верхніх шарів рідини зі згущувача. Він був розроблений передусім для застосування при відділення мінеральних пульп з рідких суспензій і далі буде описуватися стосовно такого застосування. Проте зрозуміло, що винахід не обмежується цим конкретним застосуванням. Подальший розгляд існуючого рівня техніки спрямований на представлення винаходу у відповідному технічному контексті і дозволяє зрозуміти його важливість відповідним чином. Однак якщо прямо не зазначено інакше, посилання у даному 5 описі на будь-які відомі технічні рішення не повинні сприйматися як визнання того, що дане технічне рішення є широко відомим або становить частину загальновідомих знань у галузі. Згущувачі відомі як засоби розділення суспендованих пульп. Вони широко застосовуються у галузі переробки та видобування мінералів, а також у інших галузях. Згущувачі відомої конструкції звичайно мають резервуар та завантажувальний бункер. Такий завантажувальний бункер включає в себе камеру, яка має вхід для приймання завантажуваної зависі та вихід, що знаходиться у гідравлічному зв'язку зі згаданим резервуаром. В процесі роботи в резервуарі відбувається флокуляція, в результаті якої пульпа з більш високою відносною густиною має тенденцію до осаджування до дна резервуара, утворюючи придонний шар згущеної пульпи, а рідина меншої концентрації з меншою питомою густиною, таким чином, витісняється у верхню частину резервуара. Завантажувальний бункер має конструкцію, яка забезпечує зменшення турбулентності потоку завантажуваної маси, що надходить до нього, впровадження у цю рідину флокулянтів, а також утримує рідину впродовж часу, достатнього для реагування флокулянтів та реагентів, перед подачею оброблюваної, рідини до резервуара. Така конструкція завантажувального бункера також сприяє рівномірному видаванню маси з виходу бункера до резервуара. Концентрація завантажуваної маси впливає на інтенсивність утворення пластівців, а також на дозування флокулянта, необхідне для досягнення оптимальних параметрів сепарації. Вона також впливає на характеристики згущувача щодо чистоти верхніх шарів рідини та густини нижніх шарів маси у залежності від витрати флокулянта. Відповідно, для досягнення оптимальних результатів завантажувана маса, що надходить у завантажувальний бункер, часто вимагає розріджування. За допомогою існуючих технологій розріджування завантажуваної маси виконується кількома способами. Деякі способи включають закачування надосадової або нової рідини у завантажуваний потік. Однак у відносно нових способах з метою розріджування завантажуваного потоку застосовується рідина зсередини резервуара. У таких способах звичайно використовують механізми диференційної густини або переносу кількості руху з метою переміщення рідини з резервуара у завантажуваний потік. Усі ці існуючі способи мають свої недоліки. Ті, в яких застосовуються насоси, вимагають значної кількості трубопроводів та електричної енергії для подавання розріджувальної рідини. На відміну від них, внутрішні системи, які використовують механізми диференційної густини або переносу кількості руху, є відносно простими та мають невелику або нульову потребу в електричній енергії, але не мають засобів для точного керування процесом розріджування за усіх умов експлуатації. Метою винаходу є усунення або суттєве зменшення впливу одного або кількох цих недоліків відомих технічних рішень, або принаймні запрова 80132 6 дження корисної альтернативи. Згідно з першим аспектом, за цим винаходом запропоновано розріджувальний пристрій для згущувача такого типу, що має резервуар та розташований перед ним завантажувальний бункер для приймання завантажуваної рідини. Такий розріджувальний пристрій включає в себе: приймальну камеру, виконану з уможливленням її принаймні часткового занурення у згаданий резервуар для одержання звідти надосадової розріджувальної рідини; а також занурний насос з крильчаткою, виконаною з уможливленням її принаймні часткового занурення у розріджувальну рідину, виконаний з можливістю перекачування розріджувальної рідини зі згаданого резервуара через приймальну камеру до завантажуваної рідини для її розріджування перед її надходженням із завантажувального бункера у згаданий резервуар. За варіантом, якому віддається перевага, приймальна камера має гідравлічний зв'язок із завантажувальним бункером. За варіантом, якому віддається перевага, пристрій також включає в себе засіб керування для регулювання витрати розріджувальної рідини в залежності від одного або кількох вибраних параметрів системи. За варіантом, якому віддається перевага, її витрата змінюється шляхом регулювання швидкості роботи насоса. За варіантом здійснення винаходу, якому віддається перевага, завантажувальний бункер розташований по суті всередині згаданого резервуара, розріджувальний пристрій також розташований по суті всередині резервуара, і вся арматура та трубопроводи для розріджувального пристрою також знаходяться по суті всередині резервуара. Також за варіантом, якому віддається перевага, розріджувальний пристрій розташований у безпосередній близькості до завантажувального бункера, так щоб звести до мінімуму проміжну арматуру та трубопроводи всередині цього резервуара. Згаданий насос за варіантом, якому віддається перевага, являє собою осьовий насос. За варіантом, якому віддається перевага, приймальна камера має в цілому чашоподібну форму і занурена у надосадову розріджувальну рідину. За варіантом, якому віддається перевага, крильчатка встановлена на обертовому валі. За варіантом, якому віддається перевага, цей вал приводиться у дію за допомогою двигуна з редуктором. Також за варіантом, якому віддається перевага, крильчатка та вал встановлені у орієнтованій загалом вертикально видовженій камері, яка йде від розташованої знизу крильчатки догори. Така камера за варіантом, якому віддається перевага, має циліндричну форму і має вихідний отвір для спрямування перекачуваної рідини у завантажувальний бункер. За варіантом, якому віддається перевага, крильчатка розташована по суті всередині приймальної камери. У варіанті здійснення, якому віддається перевага, приймальна камера утворює частину насоса. За варіантом, якому віддається перевага, кри 7 льчатка переносить розріджувальну рідину до завантажуваної рідини. За варіантом, якому віддається перевага, розріджувальна рідина нагнітається у завантажувану рідину перед завантажувальним бункером. За варіантом, якому віддається перевага, розріджувальна рідина нагнітається у підвідну лінію перед завантажувальним бункером. У одному з варіантів, яким віддається перевага, розріджувальна рідина нагнітається у підвідний трубопровід, розташований перед завантажувальним бункером. Однак за альтернативним варіантом здійснення винаходу розріджувальна рідина нагнітається безпосередньо у завантажувальний бункер. За варіантом, якому віддається перевага, між поверхнею рідини у завантажувальному бункері та поверхнею рідини у резервуарі підтримується відносно малий напір. Згідно з другим аспектом, за цим винаходом запропоновано згущувач, який включає в себе: резервуар; завантажувальний бункер, розташований перед згаданим резервуаром для приймання завантажуваної рідини; а також описаний вище розріджувальний пристрій; причому згадана крильчатка принаймні частково занурена у розріджувальну рідину, а згаданий насос виконаний з можливістю перекачування розріджувальної рідини зі згаданого резервуара через приймальну камеру у завантажувану рідину для її розріджування перед її надходженням із завантажувального бункера узгаданий резервуар. За варіантом, якому віддається перевага, згущувач також включає в себе засіб керування для регулювання витрати розріджувальної рідини в залежності від одного або кількох вибраних параметрів системи. За варіантом здійснення винаходу, якому віддається перевага, завантажувальний бункер розташований по суті всередині згаданого резервуара, розріджувальний пристрій також розташований по суті всередині резервуара, і вся арматура та трубопроводи для розріджувального пристрою також знаходяться по суті всередині резервуара. Також за варіантом, якому віддається перевага, розріджувальний пристрій розташований у безпосередній близькості до завантажувального бункера, так щоб звести до мінімуму проміжну арматуру та трубопроводи всередині цього резервуара. Завантажувальний бункер за варіантом, якому віддається перевага, розташований всередині резервуара по суті по центру. Згідно з третім аспектом, за цим винаходом запропоновано спосіб розріджування завантажуваної рідини у згущувачі, що має резервуар та розташований перед ним завантажувальний бункер для приймання завантажуваної рідини. Цей спосіб включає такі операції: підготовка приймальної камери, виконаної з уможливленням її принаймні часткового занурення у згаданий резервуар для одержання звідти надосадової розріджувальної рідини; підготовка занурного насоса з крильчаткою; принаймні часткове занурення крильчатки у розріджувальну рідину; а також 80132 8 приведення насоса у дію, так щоб перекачувати розріджувальну рідину з резервуара через приймальну камеру у завантажувану рідину для її розріджування перед її надходженням із завантажувального бункера у згаданий резервуар. За варіантом, якому віддається перевага, спосіб також включає керування витратою розріджувальної рідини в залежності від одного або кількох вибраних параметрів системи. За варіантом, якому віддається перевага, цей спосіб також включає операцію підтримання відносно малого напору між поверхнею рідини у завантажувальному бункері та поверхнею рідини у резервуарі. За варіантом, якому віддається перевага, спосіб також включає нагнітання розріджувальної рідини у завантажувану рідину. За варіантом, якому віддається перевага, розріджувальну рідину нагнітають у завантажувану рідину перед завантажувальним бункером. За варіантом, якому віддається перевага, розріджувальну рідину нагнітають у підвідну лінію перед завантажувальним бункером. За варіантом, якому віддається перевага, розріджувальну рідину нагнітають у підвідний трубопровід перед завантажувальним бункером. Як альтернатива, розріджувальну рідину нагнітають безпосередньо у завантажувальний бункер. За варіантом здійснення винаходу, якому віддається перевага, спосіб включає в себе операції розміщення завантажувального бункера по суті всередині резервуара, розміщення розріджувального пристрою по суті всередині резервуара, і розміщення арматури та трубопроводів для розріджувального пристрою також по суті всередині резервуара. Також за варіантом, якому віддається перевага, розріджувальний пристрій розташовують у безпосередній близькості до завантажувального бункера, так щоб звести до мінімуму проміжну арматуру та трубопроводи всередині резервуара. Варіант здійснення винаходу, якому віддається перевага, описується лише з метою наведення прикладу, за допомогою креслень, на яких: Фіг.1 являє собою вид збоку в розрізі розріджувального пристрою за цим винаходом. Фіг.2 являє собою вид зверху завантажувального бункера згущувача, який включає в себе такий розріджувальний пристрій. Винахід знаходить своє застосування, зокрема, у галузі переробки, сепарації та видобування мінералів, коли тонкоподрібнена руда суспендується у вигляді пульпи у придатному рідкому середовищі, такому як вода, у консистенції, яка дозволяє організувати потік та осаджування у спокійному стані. Як показано на Фіг., розріджувальний пристрій 1 включає в себе осьовий насос 1а для точного перекачування надосадової рідини 2 з шарів рідини, прилеглих до поверхні 3 рідини резервуара (не показаний), для розріджування рідини в завантажувальному бункері 4. Розріджувальний пристрій 1 також має занурену в надосадову рідину чашоподібну приймальну камеру 5 для приймання надосадової розріджувальної рідини 2. Насос 1а має занурну крильчатку 6, виконану з 9 уможливленням її принаймні часткового занурення у розріджувальну рідину 2. Відповідно, насос може перекачувати розріджувальну рідину 2 з резервуара через приймальну камеру 5 до завантажуваної рідини для її розріджування перед подаванням цієї завантажуваної рідини із завантажувального бункера 4 у резервуар. Крильчатка 6 встановлена на обертовому валі 7 для відкачування рідини через приймальну камеру 5 та перекачування її у завантажувальний бункер 4. Вал 7 приводиться у дію за допомогою двигуна та відповідного редуктора (не показані). Насос може регулювати витрату надосадової рідини в залежності від параметрів системи. У варіанті здійснення, що розглядається, витрата надосадової рідини регулюється шляхом змінювання швидкості роботи насоса. Однак в інших варіантах здійснення витрата може регулюватися за допомогою керуючих клапанів або ж іншим шляхом. Крильчатка 6 та вал 7 змонтовані у вертикальній циліндричній камері 8, яка йде від розташованої знизу крильчатки догори. Верх камери знаходиться над поверхнею 3 надосадової рідини, так що уникається необхідність її герметизації зверху та уможливлюється доступ до крильчатки 6 та її знімання. Камера також має вихідний отвір 9, розташований над крильчаткою 6, для спрямовування перекачуваної рідини у підвідний трубопровід 10 завантажувального бункера 4. Під час роботи двигун приводиться у дію для обертання вала 7 та крильчатки 6. Обертання крильчатки зумовлює відкачування надосадової рідини зі згущувального резервуара у камеру 5 та через неї нагору через камеру 8. Це збільшує гідростатичний напір між рівнем рідини у згущувальному резервуарі та вихідним отвором 9 і змушує рідину проходити через цей вихідний отвір у підвідний трубопровід 10 для розріджування завантажуваної рідини. В інших варіантах здійснення розріджувальна рідина не перекачується у підвідний трубопровід. Замість цього розріджувальну рідину перекачують або у інший спосіб переносять до завантажуваної рідину перед завантажувальним бункером або у підвідний вхідний отвір, лінію або канал перед завантажувальним бункером для розріджування завантажуваної рідини. За іншим варіантом, якому віддається перевага, камера 5 знизу має додатковий отвір для ство 80132 10 рення додаткового проходу для відкачуваної рідини. Розріджувальний пристрій також має з'єднувальний фланець 11 для приєднання цього пристрою за допомогою болтів до з'єднувального патрубка 12 завантажувального бункера. За іншими варіантами здійснення винаходу цей пристрій 1 приєднаний за допомогою болтів до самої стінки завантажувального бункера для забезпечення нагнітання надосадової рідини безпосередньо у завантажувальний бункер. За варіантом здійснення винаходу, якому віддається перевага, насос 1а являє собою осьовий насос. Однак зрозуміло, що для нагнітання надосадової рідини 2 у завантажувальний бункер 4 можуть бути застосовані також й інші види насосів. Поршневі насоси та вакуумні насоси є прикладами деяких інших видів насосів, що можуть бути застосовані. Фахівцю буде ясно, що описаний пристрій являє собою ефективно та точно керований засіб для розріджування завантажуваної у згущувач маси. Оскільки напір між поверхнею рідини у завантажувальному бункері 4 та поверхнею рідини 3 у резервуарі підтримується на приблизно постійному рівні, осьовий насос 1а потребує лише невеликого напору для перекачування розріджувальної надосадової рідини. Близькість розташування пристрою до завантажувального бункера зменшує необхідну кількість трубопроводів, а також знижує потребу у електроенергії. Також такий пристрій не вимагає зносостійкої крильчатки, оскільки він перекачує відносно чисту рідину. Такий пристрій також уможливлює додавання флокулянтів як перед крильчаткою, так і за нею для розподілення та розчинення цих флокулянтів до їхнього контакту з твердими частинками у потоці. У даному варіанту здійснення флокулянт додається через отвори 13 у підвідному трубопроводі 10. Отже, винахід являє собою технічно та економічно суттєве вдосконалення у порівнянні з існуючим рівнем техніки. Незважаючи на те, що винахід описаний на конкретних прикладах здійснення, для спеціаліста в даній галузі буде зрозуміло, що винахід може буди здійснений у багатьох інших формах. 11 Комп’ютерна верстка М. Мацело 80132 Підписне 12 Тираж 26 прим. Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601