ЗАГРУЗОЧНЫЙ АППАРАТ ДЛЯ ГИДРОТРАНСПОРТА СЫПУЧИХ МАТЕРИАЛОВ

Полезная модель относится к обогащению полезных ископаемых, в частности, к транспортировке пульп и жидкостей.
Известен предназначенный для гидротранспорта в основном кусковых материалов аппарат АЗВ-25 (http://mirslovarei.com/gorenc/zaruzochnyj-apparat-61008), состоящий из насосной станции, сливного трубопровода, приемной воронки, камеры, загрузочного сферического затвора, транспортного трубопровода, разгрузочного сферического затвора, запорного вентиля, обводного водопровода и напорного водопровода. Две рядом расположенные камеры работают циклично в противофазе для непрерывного образования гидросмеси.
Недостатком является повышенная металлоемкость и габариты аппарата за счет двойного количества камер, загрузочных и разгрузочных затворов, запорных вентилей, вентилей отвода, большого количества исполнительных механизмов. Существенным недостатком является потеря работоспособности аппарата при заиливании его в зоне разгрузки, что может иметь место при транспортировании мелкого, шламистого материала.
Известен гидравлический камерный питатель (Смолдырев А.Е. Гидро- и пневмотранспорт в металлургии. - М.: "Металлургия", 1985, с.184-185), состоящий из воронки, камеры, сливного патрубка, затвора, патрубка для напорной воды и шнекового дозатора. В схему управления им входят задвижки по воде, система сброса воды, задвижки по гидросмеси.
К его недостаткам можно отнести повышенную металлоемкость и габариты аппарата за счет двойного количества камер, затворов, задвижек, шнековых дозаторов и исполнительных механизмов. Возможна значительная неравномерность подачи транспортируемого материала по содержанию твердого при переключении фаз загрузки и выгрузки.
Наиболее близким по конструктивному выполнению и технической сущности является загрузочный аппарат (В.П.Дробаденко и др. «Новая технология кучного выщелачивания способом намыва»//Горный информационно-аналитический бюллетень. 2000. №5), состоящий из водяного насоса, двух загрузочно-обменных емкостей, напорных водоводов, задвижек, обратных клапанов, сливного трубопровода, загрузочного бункера, пульповода, камер закручивания. В схему управления им входят пять обратных клапанов, четыре задвижки, оборудованные приводами (исполнительными механизмами). За счет использования энергии закрученных струй жидкости, создаваемых камерами закручивания, аппарат не теряет работоспособности при заиливании разгрузочной части загрузочно-обменных емкостей в фазе загрузки.
Недостатком является то, что повышенная металлоемкость и габариты аппарата за счет двойного количества рабочих емкостей, обратных клапанов и запорной арматуры, оборудованной приводами и неравномерность подачи транспортируемого материала по содержанию твердого при переключении загрузочно-обменных емкостей из фазы загрузки в фазу выгрузки и наоборот. При резком переключении напорного водовода с одной камеры на другую возможен гидравлический удар в гидротранспортной системе. При плавном переключении напорного водовода будет иметь место значительное непостоянство перекачиваемой гидросмеси по производительности и содержанию твердого. Последнее обстоятельство отрицательно сказывается на ритмичности работы последующей технологической цепочки.
Техническим результатом заявляемой полезной модели является снижение неравномерности подачи транспортируемой гидросмеси по содержанию твердого и производительности при переключении фаз загрузки и выгрузки.
Указанный технический результат достигается тем, что в загрузочном аппарате для гидротранспорта сыпучих материалов, включающем бункер исходного питания, рабочую емкость, снабженные приводами загрузочные и разгрузочные приспособления, разгрузочное устройство с расположенным в нем завихрителем и центробежный насос, бункер исходного питания и рабочая емкость соединены загрузочной коробкой с расположенными в ней спаренными загрузочными приспособлениями, разгрузочное устройство расположено в нижней части рабочей емкости и снабжено спаренными разгрузочными приспособлениями, рабочая емкость снабжена вертикальной перегородкой на всю высоту ее рабочей зоны, приводы загрузочных и разгрузочных приспособлений подключены к синхронизирующему управляющему устройству.
Полезная модель поясняется чертежом, где на фиг.1 представлен общий вид загрузочного аппарата, на фиг.2 - вид сбоку.
Загрузочный аппарат для гидротранспорта сыпучих материалов включает бункер исходного питания 1 с переливным желобом 2, загрузочную коробку 3, загрузочное приспособление (спаренный загрузочный затвор) 4 с исполнительным механизмом 5, рабочую емкость 6 (фиг.2), разделенную вертикальной перегородкой 7 на левую 8 и правую 9 секции, разгрузочное устройство 10 с разгрузочными приспособлениями (спаренным разгрузочным затвором) 11, циклонный завихритель 12, расположенный в нижней части разгрузочного устройства 10 ниже затвора 11, и центробежный насос 13. Управляющее синхронизирующее устройство 14 соединено с приводами 5 загрузочных и разгрузочных затворов.
Загрузочный аппарат работает циклично следующим образом: во время полуцикла наполнения правой секции 9 рабочей емкости 6 исполнительные механизмы 5 удерживают загрузочные 4 и разгрузочные 11 затворы в крайнем правом положении. При этом загрузочный затвор 11 загрузочной коробки 3 открыт в правую секцию 9 емкости 6, и закрыт в левую секцию 8. Разгрузочный затвор 11 в разгрузочном устройстве 10, наоборот, закрыт в правую секцию 9 и открыт в левую 8. Исходный зернистый материал, постоянно поступающий в бункер исходного питания 1, под действием силы тяжести просыпается через открытый затвор 4 в правую секцию рабочей емкости 9, наполняя ее. Левая секция 8 в это время работает в полуцикле разгрузки. Заполнивший ее в предыдущем полуцикле наполнения зернистый материал через открытый разгрузочный затвор 11 под действием силы тяжести поступает в разгрузочное устройство 10. В расположенный в устройстве 10 циклонный завихритель 12 через его тангенциальный патрубок центробежным насосом 13 постоянно нагнетается вода. Завихритель 12 создает в разгрузочном устройстве искусственный смерч, который захватывает частицы зернистого материала и в виде гидросмеси выталкивает его через коаксиальный патрубок в пульпопровод к месту потребления. Секция, работающая в полуцикле разгрузки, находится под избыточным давлением поступающей в завихритель 12 воды, обеспечивающим необходимый геометрический напор в напорном пульпопроводе. Вода, в небольшом количестве просачивающаяся через неплотности затворов 4 и 11, постепенно заполняет бункер исходного питания 1 и через перелив 2 удаляется из него. При опорожнении левой секции 8 управляющее синхронизирующее устройство 14 посылает на исполнительные механизмы команду на смену цикла. При этом исполнительные механизмы 5 переводят загрузочный 4 и разгрузочный 11 затворы в крайнее левое положение. Зернистый материал из бункера 1 через открытый затвор 4 начинает поступать в опорожненную от зернистой массы левую секцию 8, при этом из правой, заполненной в предыдущем полуцикле секции 9 зернистый материал поступает в разгрузочное устройство 10 и далее через циклонный завихритель 12 в напорный пульпопровод к потребителю. По мере опорожнения правой секции 9 полный цикл повторяется.
Благодаря предложенной компоновке узлов загрузочного аппарата появилась возможность перекачивания зернистой массы посредством одного циклонного завихрителя, постоянно находящегося под нагрузкой. Это способствует более равномерной подаче пульпы с меньшими колебаниями производительности и содержания твердого в транспортируемом продукте и снижает вероятность развития гидравлических ударов в гидротранспортной системе. Снижение количества используемых единиц оборудования и приводов исполнительных механизмов, габаритов установки и ее металлоемкости способствует снижению капитальных затрат на изготовление и монтаж аппаратов и эксплуатационных затрат на их обслуживание.