ЭЛЕКТРОГИДРАВЛИЧЕСКАЯ УСТАНОВКА
ELECTRO-HYDRAULIC ASSEMBLY

Изобретение относится к оборудованию для дробления и измельчения различных материалов с использованием электрогидравлического эффекта и может быть применено в строительной и других отраслях промышленности.
Известна электрогидравлическая установка (RU 2090265) содержащая корпус с электродом, расположенные одна над другой разгрузочные решетки, загрузочный бункер и разгрузочное приспособление, отличающаяся тем, что она снабжена дополнительными электродами, разгрузочные решетки установлены в корпусе и выполнены наклонными с выходными отверстиями в нижней части, размещенными в зоне выхода дробленого материала для его фракционирования. Недостатком установки является наличие зон, удаленных от оси разряда, в которых дробление щебня практически не происходит. Объединение дробления и грохочения в одной установке сильно усложняет конструкцию, делает ее ненадежной и неремонтопригодной, приводит к необходимости установки дополнительных разрядников для очистки сит. Кроме того, установка не позволяет варьировать фракционным составом т.к. предусмотрена одна разгрузочная решетка с одним размером ячеек. Замена разгрузочной решетки, если требуется дробить щебень через решетку с ячейками другого размера, обслуживание и ремонт установки сопряжены с ее полной остановкой, разгрузкой большого количества щебня и воды из рабочей полости.
Известна электрогидравлическая дробилка с разделением продукта по фракциям (RU 2317856), содержащая конвейер, корпус с электродами и дробильную решетку, и, по меньшей мере, одну наклонную решетку-классификатор с лотками и приспособлениями для отвода разделенного по фракциям продукта, отличающаяся тем, что в нее дополнительно введено устройство для смывания водой нисходящей части ленты конвейера, установленное у выходного конца конвейера, а решетки-классификаторы с лотками и приспособлениями для отвода разделенного по фракциям продукта скреплены с дробилкой и установлены под выходным концом конвейера. Электрогидравлическая дробилка имеет традиционную одно объемную многоразрядную конструкцию, а изобретение RU 2317856 направлено на упрощение обслуживания рассеивающего устройства, создании возможности разделения продукта на более чем две фракции, распределении фракций готового продукта по накопительной площадке, сокращении расхода воды и предотвращении потерь песка, уменьшении достаточной длины конвейера.
Известна электрогидравлическая дробилка (RU 2259235) содержащая дробильную камеру с рабочими электродами и решеткой, загрузочный бункер, наклонные приемные лотки, установленные под решеткой, и установленный на опорах наклонный конвейер с кожухом, соединенный с нижней частью приемных лотков, по меньшей мере, одним патрубком, отличающаяся тем, что она дополнительно содержит общее основание для дробильной камеры и конвейера, выполненное в виде жесткой рамы, под конвейером в общем основании выполнен проем с размерами, не меньшими размеров нижнего конца конвейера, опора нижней части конвейера выполнена с возможностью поворота конвейера в вертикальной плоскости, причем в рабочем положении нижняя часть кожуха конвейера находится ниже опорной поверхности общего основания дробилки, дробильная камера установлена на общем основании посредством опор, выполненных с возможностью регулировки высоты дробильной камеры над общим основанием, имеет вытянутую в одном направлении форму, а рабочие электроды и загрузочный бункер расположены вдоль ее большой оси.
Известна многоэлектродная электрогидравлическая дробилка (RU 2259885) содержащая дробильную камеру, решетку, над которой установлены рабочие электроды, и общее для продукта дробления от всех электродов приемное устройство, расположенное под решеткой, отличающаяся тем, что в продольном направлении решетка составлена, по меньшей мере, из двух отдельных секций с различными площадями проходных отверстий, отличающимися друг от друга в 1,4-9 раз, при этом в каждой секции площади проходных сечений отверстий преимущественно одинаковы и отношение длин поперечной и продольной осей отверстия не превышает двух, расстояние от конца рабочего электрода до любого края расположенной под ним секции составляет не менее 1,2 расстояния от конца рабочего электрода до решетки, а рабочие электроды установлены с возможностью изменения расстояния между ними и решеткой.
Известна электрогидравлическая дробилка (RU 2533020), содержащая дробильную камеру с рабочими электродами и решеткой, загрузочный бункер, наклонные приемные лотки, установленные под решеткой, и установленный на опорах наклонный конвейер с кожухом, соединенный с нижней частью приемных лотков, по меньшей мере, одним патрубком, общее основание для дробильной камеры и конвейера, выполненное в виде жесткой рамы, под конвейером в общем основании выполнен проем с размерами, не меньшими размеров нижнего конца конвейера, дробильная камера установлена на общем основании посредством опор, рабочие электроды и загрузочный бункер расположены вдоль ее оси, а кожух конвейера в нижней части оснащен люком, отличающаяся тем, что конструкция дополнительно оснащена смонтированными на общем основании с первым конвейером магнитным сепаратором и конвейером для отвода металлических элементов, полученных в ходе переработки железобетонных конструкций, материалов с металлическими включениями и в ходе обогащения железных руд.
Недостатком вышеуказанных дробилок является неоптимальное распределения щебня по зонам действия разрядов, которое усугубляется боковым расположением загрузочного бункера для исходного щебня, единая решетка, не позволяющая варьировать фракционный состав готового щебня, необходимость полной разгрузки рабочего объема для ремонта и обслуживания, в установках отсутствует система циркуляции и очистки рабочей жидкости, что снижает возможность обеспечения стабильных и эффективных разрядов при дроблении. Кроме того, для дробилки RU 2533020 опорная решетка и сито для получения заданного фракционного состава должны быть согласованы по размерам и иметь достаточную прочность, что сужает возможности по получению фракций. При этом металлические включения должны быть заведомо меньших размеров чем ячейки решетки т.к. они не могут дробиться электрогидравликой и если их размеры превышают размеры решетки, то они остаются на ней и из-за токопроводимости сильно снижают эффективность разрядов.
Задача предлагаемого изобретения - создание компактной, эффективной, простой в обслуживании электрогидравлической установки, лишенной недостатков существующих дробилок и обеспечивающей получение щебня заданного фракционного состава.
Технический результат - повышение производительности, упрощение настройки параметров и обслуживания электрогидравлической установки, повышение качества готового продукта.
Заявленный технический результат достигается тем, что предлагается электрогидравлическая установка, включающая систему загрузки исходного материала для дробления, содержащую загрузочный конвейер и загрузочный бункер, электрогидравлическую дробилку, включающую электрическую часть, состоящую из высоковольтного источника питания, формирователя импульсов и рабочих разрядников и механическую часть, состоящую из связанной с загрузочным бункером трубной системы, состоящей из совокупности изогнутых трубных сегментов с установленными в них рабочими разрядниками и заземленными классификационными решетками и связанной с трубными сегментами приемной части, связанную с приемной частью электрогидравлической дробилки систему выгрузки готового продукта, состоящую из установленного в герметичный корпус конвейера для выгрузки и устройства для дальнейшего рассеивания готовой продукции по фракциям, систему циркуляции рабочей жидкости, состоящую из трубопроводов, циркуляционного насоса и устройства для очищения рабочей жидкости.
Сущность изобретения поясняется чертежами:
Фиг. 1, Фиг. 2 - общий вид и схема электрогидравлической установки,
Фиг. 3, Фиг. 4 - схема сегментов трубной системы где
1 - высоковольтный источник питания;
2 - формирователь импульсов;
3 - рабочие разрядники;
4 - трубная система;
5 - классификационная решетка;
6 - загрузочный бункер;
7 - подача исходного материала в загрузочный бункер;
8 - приемная часть;
9 - конвейеры;
10 - герметичный корпус конвейера для выгрузки;
11 - подача готовой продукции на устройство рассеивания по фракциям;
12 - уровень рабочей жидкости;
13 - фланцы с уплотнениями;
14 - трубопроводы;
15 - циркуляционный насос;
16 - устройство для очищения рабочей жидкости;
17 - удаление загрязнений из рабочей жидкости Изобретение осуществляется следующим образом.
Исходный материал с помощью конвейера поступает в загрузочный бункер 6 и далее в заполненную рабочей жидкостью трубную систему 4 электрогидравлической дробилки, электрическая часть которой состоит из высоковольтного источника питания 1, формирователя импульсов 2 и рабочих разрядников 3, и заземленных классификационных решеток 5, установленных в сегментах трубной системы 4. Исходный материал, продвигаясь вместе с водой сверху вниз по сегментам трубной системы, в зоне действия высоковольтного электрического разряда, между рабочим разрядником 3 и классификационной решеткой 5 подвергается воздействию действующих факторов электрогидравлического эффекта (высокие и сверхвысокие давления, сопровождаемые кавитационными явлениями в жидкости, возникающие в момент самого электрического разряда). Воздействия факторов электрического разряда в рабочей жидкости приводят к разрушению исходного материала до фракции способной пройти сквозь классификационную решетку 5, которая выполнена с отверстиями, размер которых соответствуют заданной фракции щебня. Дробление исходного материала происходит до тех пор, пока все его частицы не пройдут сквозь классификационную решетку. Сверхвысокие давления при дроблении исключают при этом засорение классификационной решетки 5. Чистка ее в процессе эксплуатации не требуется.
Далее раздробленный и отмытый материал попадает в приемную часть 8, а через нее в систему выгрузки готовой продукции, состоящую из конвейера 9, расположенного в герметичном корпусе 10, обеспечивающем постоянный уровень 12 рабочей жидкости в трубной системе 4. Далее готовый материал подается 11 в устройство рассеивания по фракциям (не показано).
Трубные сегменты соединяется между собой, с загрузочной и приемной частью с помощью стандартных фланцев 13 с уплотнениями. Система циркуляции рабочей жидкости, например, технической воды, состоящая из трубопроводов 14, циркуляционного насоса 15 и устройства для очищения рабочей жидкости 16, например, гидроциклона, очищает отработанную рабочую жидкость и поддерживает уровень воды в установке, обеспечивающий стабильную работу рабочих разрядников.
Особенностью данной установки является то, что разряды происходят в небольших объемах в разрядной камере на стыке сегментов, а роль отрицательного электрода играет классификационная решетка, установленная в средней части разрядной камеры. Такое положение разрядной камеры на стыке сегментов позволяет организовать оптимальное распределение дробимого материала в зоне разряда.
Последовательно установленные сегменты трубной системы имеют классификационные решетки с уменьшающимися размерами ячеек вплоть до требуемого размера в последнем сегменте, что обеспечивает многоступенчатое дробление исходного материала, исключающее необходимость циклического возврата негабаритного материала на повторное дробление и повышает качество готового продукта.
Выполнение сегментов трубной системы из изогнутых труб соединенных между собой стандартными фланцами снижает общую высоту установки. Сегменты могут быть повернуты друг относительно друга в горизонтальной плоскости на угол кратный углу между отверстиями фланцев для обеспечения удобного доступа к рабочим разрядникам, что упрощает обслуживание рабочих разрядников. Кроме того трубная конструкция сегмента направляет дробимый материал строго в зону разряда, позволяя максимально эффективно использовать действующие факторы этого разряда.
Режим работы дробилки экспериментально подбирается для каждого дробимого материала индивидуально. Режим работы представляет собой совокупность значений рабочего напряжения, накопительной емкости, рабочего зазора в разрядной камере и вносимой энергии. Это связано с тем, что электрогидравлическое воздействие является избирательным. Разные характеристики материала - твердость, удельный вес, размеры исходных кусков горной массы, наличие твердых вкраплений требуют и разной настройки режимов работы. В конечном счете, все сводится к определенной форме и продолжительности импульса тока в разрядном канале.
Оптимальная производительность одного сегмента трубной системы в пересчете на один разряд для каждого дробимого материала есть величина постоянная. Для того чтобы увеличить производительность электрогидравлической дробилки можно увеличить частоту разрядов. Но максимальная частота разрядов определяется накопительными конденсаторами, которые имеют максимальный ресурс на частотах, не превышающих 2 Гц. Для дальнейшего увеличения производительности необходимо увеличивать количество ступеней обработки материала в трубной системе (несколько последовательно соединенных в вертикальном направлении сегментов) и увеличивать количество последовательно соединенных в вертикальном направлении сегментов, объединенных в горизонтальной плоскости в одну установку.
Фракционный состав регулируется установкой разных классификационных решеток в трубных системах, в зависимости от требуемого соотношения фракций в готовом продукте.
Такой подход позволяет получать любую разумную заданную производительность и фракционный состав на основе комбинации сегментов.