МНОГОПРОДУКТОВЫЙ АКУСТИЧЕСКИЙ ГИДРОКЛАССИФИКАТОР-СГУСТИТЕЛЬ

Полезная модель относится к обогатительным классифицирующим устройствам и может быть использована в горнодобывающей, химической и других отраслях промышленности.
Известен многопродуктовый гидроклассификатор, включающий емкость с несколькими последовательными коническими днищами, в верхней части которых установлены регулируемые распределительные патрубки подачи воды, патрубки подачи гидросмеси и слива, размещенные в емкости в два яруса параллельные наклонные пластины, расположенные в соседних ярусах крестообразно, а в верхнем ярусе торцами к патрубкам, с зазором между пластинами уменьшающимся от патрубка подачи к патрубку слива, причем классификатор снабжен приспособлением верхнего перекрытия межпластинных каналов, выполненным из нескольких перфорированных листов [1]. Недостатком данной полезной модели является низкая производительность, недостаточно качественное разделение материалов из-за переменной скорости движения гидросмеси между пластинами при изменяющихся характеристиках поступающей гидросмеси.
Известен многопродуктовый гидроклассификатор, включающий емкость с несколькими последовательными коническими днищами, регулируемые распределительные патрубки подачи воды, патрубки подачи гидросмеси и слива, размещенные в емкости в два яруса параллельные наклонные пластины и элементы регулирования скорости движения гидросмеси между пластинами [2]. Недостатками указанного устройства являются низкая производительность классификации и не высокая степень последующего сгущения гидросмеси.
Технический результат данной полезной модели - увеличение производительности классификации, более качественное разделение материала, а также повышение степени последующего сгущения гидросмеси.
1
4
Технический результат достигается тем, что параллельные наклонные пластины соединены посредством волновода, который связан с ультразвуковым излучателем, при этом расстояние между соседними пластинами равно / длины возбуждаемых упругих колебаний.
На фиг.1 изображен общий вид многопродуктового полочного гидроклассификатора, на фиг.2 представлено сечение А-А на фиг.1.
1
4
Многопродуктовый акустический гидроклассификатор - сгуститель включает емкость 1 с несколькими последовательными коническими днищами 2, в верхней части которых установлены регулируемые распределительные патрубки 3 для подачи воды. На торце емкости 1 установлен патрубок 4 для поступающей гидросмеси, а с противоположной стороны патрубки слива (выпуска) 5 и 6. В емкости 1 в два яруса размещены параллельные наклонные пластины 7 и 8, расположенные в соседних ярусах крестообразно, а верхнем ярусе торцами к патрубку 4 подачи гидросмеси. Гидроклассификатор снабжен элементами регулирования скорости движения гидросмеси между пластинами (ламелями) 7 и 8, которыми могут быть регулируемые выпуски 5 и 6 на выходе и внутри емкости 1, перекрытия 9 и 10 - верхние и торцовые - межпластинных зазоров, регулируемые выпуски 11 в днищах. Торцовое перекрытие может быть выполнено в виде перфорированного листа 12 с регулируемыми отверстиями, расположенного со стороны слива. Гидроклассификатор может быть снабжен подвижными стенками 13, расположенными в емкости 1 между коническими днищами 2. Регулируемые выпуски оборудованы задвижками 14, причем выпуски 11 в днищах 2 сблокированы с датчиками 15 уровня. Параллельные наклонные пластины 7 соединены посредством волновода 16, который связан с ультразвуковым излучателем 17 (генератором), при этом расстояние между соседними пластинами (ламелями) равно / длины возбуждаемых упругих колебаний. В зависимости от параметров гидросмеси, производительности, необходимой степени и качества разделения материала и сгущения за счет эффекта акустической коагуляции количество волноводов и излучателей может быть увеличено. Волновод 16 проходит через торец емкости 1 посредством уплотнительной манжеты 18 для исключения передачи упругих колебаний на корпус. При этом обеспечивается герметичность.
Предлагаемый многопродуктовый акустический гидроклассификатор -сгуститель имеет сравнительно небольшие размеры по сравнению с аналогами. Расстояние L между торцовым перекрытием 10 и торцовым перфорированным перекрытием 12 определяется соотношением:
где V - скорость движения гидросмеси, м/с;
α - угол наклона ламелей, град;
гр.
U- гидравлическая крупность зерна, подлежащего осаждению, м/с;
т
К - коэффициент, учитывающий влияние турбулизации потока на входе в гидроклассификатор;
s
K - коэффициент заполнения межламельного пространства оседающим материалов;
1
4
h - расстояние между ламелями (пластинами) гидроклассификатора, равное / длины возбуждаемых упругих колебаний, которая зависит от частоты колебаний генератора.
Многопродуктовый акустический гидроклассификатор - сгуститель работает следующим образом.
Песчаная гидросмесь насосом или самотеком по патрубку 4 поступает в емкость 1, где поток распределяется пластинами 7 на тонкие слои, в которых происходит разделение материала по заданному граничному зерну. Под воздействием ультразвуковых колебаний и процесса коагуляции оседают зерна крупной фракций, сползающие по пластинам в первое конусное днище 2. Через патрубки 3 и систему распределительных трубок в верхнюю часть днищ 2 подается равномерный регулируемый восходящий поток промывочной воды, обеспечивающий дополнительную классификацию и обогащение крупной фракции материала. Далее материал крупной фракции оседает в нижнюю часть конического днища 2. Более мелкий материал, не осевший в первое днище, движется в емкости дальше и, благодаря, акустической коагуляции, и меньшей скорости гидросмеси, и меньшим зазорам между между пластинами 7 в каждом из последующих днищ выпадают все более скоагулированные мелкие фракции материала, а глинистые и пылевидные частицы (микросферы при гидроклассификации угольных шламов и отходов ТЭЦ) удаляются через патрубки слива 5 и 6. Чем больше скорость потока пульпы в емкости 1, тем дальше проходят крупные фракции материала и соответственно изменяется в грансостав материала в днищах 2. Скорость пульпы регулируется уровнем и величиной слива через сливные патрубки 5 и 6, а также частотой ультразвуковых колебаний. Чем ниже порог слива и больше его величина, тем выше скорость осаждения частиц. Скорость движения гидросмеси можно изменить перекрывая часть межпластинчатых зазоров торцовым 10 и 9 перекрытиями, а также повышая или понижая уровень продукта в конических днищах 2 регулированием задвижкой 14 выпуска 11 и изменяя живое сечение торцового перфорированного перекрытия 12, и изменением частоты ультразвуковых колебаний. Грансостав продукта в конических днищах 2 можно менять увеличивая или уменьшая площадь днищ 2 за счет подвижных стенок 13, а также за счет увеличения или уменьшения частоты ультразвуковых колебаний.
3
3
Многопродуктовый акустический гидроклассификатор - сгуститель позволяет сгущать гидросмеси до заданной плотности и использовать сгущенный материал в качестве закладочной смеси для заполнения подземного выработанного пространства и в строительстве при сравнительно небольших габаритах (например, длина не превышает 5-6 метров) и весе (при производительности 30 м/ч - 2500 кг, при 60 м/ч - 4500 кг).
Полезная модель позволяет создать многопродуктовый акустический гидроклассификатор - сгуститель, обеспечивающий производительное и качественное разделение материала по фракциям при переменном количестве, при различных грансоставе и химсоставе поступающей гидросмеси.
Источники информации
1. Патент РФ №2068299 по классу В03В 5/64, 1994.