ЦЕНТРОБЕЖНЫЙ КОНЦЕНТРАТОР КАМЕРНОГО ТИПА
CENTRIFUGAL CONCENTRATOR OF CHAMBER TYPE

Изобретение относится к устройствам для обогащения руд и может быть использовано для разделения зернистых материалов по плотности.
Известен «ЦЕНТРОБЕЖНЫЙ СЕПАРАТОР» RU 2361676 [2], включающий две конические чаши разных диаметров, установленные соосно и соединенные с электроприводом, конические чаши расположены одна в другой, при этом на боковой поверхности внутренней конической чаши выполнены прорези, расположенные вертикально по образующей конуса, и на ее внешней поверхности вертикально закреплены лопатки.
Недостатком устройства является низкая производительность, обусловленная низкой накопительной способностью одной конической чаши с кольцевыми нарифлениями.
Наиболее близким техническим решением является «ЦЕНТРОБЕЖНЫЙ СЕПАРАТОР» RU 2184616  [1], включающий привод и две или более вращающиеся конические чаши с кольцевыми нарифлениями, установленные одна над другой на одной оси вращения, чаши вращаются от одного привода.
Устройство обладает повышенной производительностью по сравнению с [2] благодаря наличию двух конических чаш с кольцевыми нарифлениями.
Недостатком является низкая эффективность сепарации, обусловленная неоптимальным направлением и скоростью потоков воды, омывающих канавки чаш. Недостатком также являются низкая энергоэффективность устройства, определяемая необходимостью более высокой скорости вращения чаш. Недостатком также является повышенные габариты привода с разными скоростями чаш.
Техническим результатом предлагаемого изобретения является повышение эффективности сепарации, повышение энергоэффективности, снижение габаритов.
Технический результат достигается тем, что центробежный концентратор камерного типа, включающий привод и две или более вращающиеся конические чаши с кольцевыми нарифлениями, установленные одна над другой на одной оси вращения (чаши вращаются от одного привода), характеризуется тем, что поверхность соседней чаши, обращенная к кольцевым нарифлениям (указанной, описанной) чаши выполнена с кольцевыми выступами. Между вершинами нарифлений одной чаши и вершинами выступов соседней чаши образуются кольцевые каналы для потока сырьевой пульпы, а между канавками на дне нарифлений и между кольцевыми выступами образуются кольцевые камеры, в пространстве которых происходит сепарация, а на дне кольцевых камер накапливается концентрат.
Конус чаш может быть ориентирован вершиной вверх, а кольцевые нарифления для сбора концентрата могут быть расположены на дне верхней по расположению чаши. Указанное выполнение позволит ускорить разгрузку благодаря действию силы тяжести на концентрат при снижении оборотов или остановке вращения чаши.
Концентратор может содержать устройство изменения расстояния по высоте между чашами. Устройство может регулировать изменение зазора между чашами, что позволит оптимизировать режимы концентрации, выгрузки, очистки концентратора.
Все чаши могут вращаться с равной угловой скоростью от одного привода, что позволит упростить механический привод.
На поверхности чаши могут располагаться направляющие лопатки. Применение лопаток позволит оптимизировать поток пульпы путем придания дополнительного ускорения.
Устройство схематически показано на фиг. 1 (частичный разрез),
где:
1 – чаши;
2 – кольцевые нарифления;
3 – кольцевые выступы;
4 – кольцевые камеры;
5 – участок накопления тяжелой фракции сырья;
6 – направляющие лопатки;
7 – загрузочная воронка.
Устройство действует следующим образом: на чашах 1, установленных соосно, на одних поверхностях расположены кольцевые нарифления 2, а на соседних чашах, на поверхностях, обращенных к кольцевым нарифлениям, расположены кольцевые выступы 3, между которыми образуются кольцевые камеры 4. Кольцевые нарифления и кольцевые выступы понятия геометрически равнозначные, но отличаются функциональностью: на дне кольцевых нарифлений, в кольцевых канавках скапливается концентрат. На участках накопления тяжелой фракции сырья 5 (наибольшего диаметра в кольцевых камерах, на дне канавок между кольцевыми нарифлениями) при работе скапливается наиболее тяжелая фракция сырья. При разгрузке описанного варианта выполнения концентратора достаточно притормозить или остановить вращение чаш, при этом центробежная сила ослабляется или перестает действовать на накопленную фракцию и становится более значимой сила тяжести, под действием которой тяжелая фракция выходит из мест накопления и может быть удалена струей воды. Направляющие лопатки 6 служат для коррекции направления потока сырья и улучшения сцепления потока сырья с чашами. Загрузочная воронка 7 (при ее наличии) может служить для направления исходного потока сырьевой пульпы в концентратор.
Технический результат – повышение эффективности сепарации достигается оптимизацией направления и скорости потока воды, омывающей кольцевые нарифления чаш.
Технический результат – повышение энергоэффективности достигается снижением скорости вращения чаш благодаря оптимальному направлению потоков воды в кольцевых камерах, образованных кольцевыми выступами и кольцевыми нарифлениями.
Технический результат – снижение габаритов достигается возможностью разместить большее количество кольцевых камер в объеме сепаратора.
Промышленное применение.
Изобретение может с успехом применяться для производства и эксплуатации центробежных концентраторов камерного типа.