АГРЕГАТ ДЛЯ ГИДРОТРАНСПОРТИРОВАНИЯ СЫПУЧИХ МАТЕРИАЛОВ
UNIT FOR HYDROTRANSPORTATION OF LOOSE MATERIALS

Широкое распространение гидротранспортирования твердых и сыпучих материалов во всем мире обусловлено экономическими соображениями. Это один из самых дешевых методов транспортирования, причем на значительные расстояния, полезных ископаемых, песка при намыве и углублении рек, огарка в сернокислотном производстве, в производстве удобрений и др.
В то же время существует проблема гидротранспортирования, особенно сгущенных суспензий с абразивной твердой фазой, связанная с износом насосного оборудования. В настоящем предлагаемом изобретении ставится задача сократить указанный износ с помощью использования разделителей на магистральной линии перекачивания.
Известен агрегат для разделения суспензий (патент РФ 2221623, 20.01.2004, МПК (51) 7, В01Д 33/04), который содержит транспортирующее устройство в виде ленточного транспортера, приводных и натяжных барабанов, устройство подачи суспензий, емкости для сбора жидкой и твердой фаз, размещенные вдоль ленты, имеющей криволинейную форму, неподвижные наклонные желоба для отвода жидкой фазы, упругие элементы по всей поверхности ленты.
Недостатки агрегата:
- При перемещении ленты в неподвижные желоба могут стекать как жидкая, так и твердая фазы, что препятствует разделению;
- При выполнении ленты криволинейной и большем наклоне в сторону емкости для сбора жидкой фазы ничего конструктивно не препятствует попаданию в емкость и твердой фазы.
Наиболее близким к предлагаемому изобретению является устройство для транспортирования суспензий, содержащее центробежный насос, водоструйный элеватор, неподвижный цилиндрический корпус, подсоединенный к водоструйному элеватору и центробежному насосу, расположенную во внутреннем объеме корпуса коническую насадку, имеющую привод вращательного движения вокруг вертикальной оси. Устройство имеет приемник жидкой фазы, установленный на стыке цилиндрической и конической частей корпуса. На периферийной части конической насадки расположены два разделительных устройства, верхнее из которых сообщено с приемником жидкой фазы. Над распылителем установлен цилиндрический стакан (патент РФ 2212566, 20.09.2003, МПК F04D 13/12, F04D 29/70).
Недостатки устройства:
- Сложность конструкции, являющейся разделителем суспензий, обусловленная наличием вращающихся частей;
- Устройство не пригодно для транспортирования суспензий с полидисперсной фазой, имеющей крупные частицы, которые могут забить зазоры между цилиндрической и конической частями.
Задача предлагаемого изобретения - создание агрегата для гидротранспортирования сыпучих сред, конструктивно не сложного, обеспечивающего высокую эффективность при низких энергозатратах, надежность, достаточно высокую и регулируемую производительность, исключающего быстрый износ насосного оборудования.
Поставленная задача достигается тем, что в агрегате для гидротранспортирования сыпучих материалов, содержащем средства подачи сыпучего материала и жидкости, емкость для суспензии, центробежный насос, водоструйный элеватор, устройство разделения суспензии на твердую и жидкую фазы, емкости для сбора жидкой и твердой фаз, подсоединенные к водоструйному элеватору, устройство для разделения суспензии выполнено в виде ленточного транспортера с возможностью изменения угла наклона к горизонту.
Лента транспортера снабжена размещенными по всей длине бортами из эластичного материала с образованием желоба, над емкостью для сбора твердой фазы суспензии размещен с прижатием к ленте транспортера барабан с расположенными по всей поверхности радиальными эластичными элементами. Барабан снабжен приводом вращательного движения вокруг его оси. В зоне устройства подачи суспензии на ленту с двух сторон от устройства подачи суспензии установлены неподвижные поперечные щиты.
На фиг. 1 приведена схема агрегата для гидротранспортирования суспензий; на фиг. 2 - сечение А-А ленты с бортами из эластичных элементов.
Агрегат для гидротранспортирования суспензий содержит средства подачи сыпучего материала - бункер 1, транспортер 2 - и жидкости - трубопровод 3 и емкость для суспензии 4, водоструйные элеваторы 5 и 6, центробежный насос 7, ленточный транспортер 8, с транспортерной лентой 9 и криволинейными бортами 10 из эластичного материала, представляющими собой желоб. Агрегат имеет устройство 15 подачи суспензии на ленту, поперечные неподвижные щиты 16, емкости для жидкой фазы 11, твердой фазы суспензии 12, барабан 13 с прижатием к ленте 9.
Агрегат работает следующим образом.
Подлежащий транспортированию сыпучий материал подается из бункера 1 транспортным устройством 2 в емкость для суспензии 4, куда подается по трубопроводу 3 жидкая фаза. Полученная суспензия из емкости 4 поступает на вход водоструйного элеватора 5 через его пассивное сопло. Поток суспензии ускоряется за счет создаваемого в насосе разрежения с помощью высокоскоростного потока воды через активное (рабочее) сопло. Длина магистрального участка трубопровода 14 зависит от скоростного напора, полученного на выходе из водоструйного элеватора 5. Далее, после прохождения определенного участка трубопровода 14, поток из устройства 15 подачи суспензии поступает на ленту 9 ленточного транспортера 8, представляющего собой устройство для разделения суспензий на твердую и жидкую фазы. К ленте присоединены расположенные по всей длине и выполненные из эластичного материала борта 10. Благодаря их присутствию и образованию желобчатой формы исключается возможность стекания суспензии или отдельно жидкости и твердой фазы в поперечном направлении. Борта имеют высоту, составляющую 20-30% ширины ленты, хорошую эластичность и пластическую деформируемость, что исключает их отрыв от ленты при ее изгибе на повороте. Благодаря наличию неподвижных поперечных щитов 16 исключается разбрызгивание суспензии при ее подаче на ленту.
Угол наклона транспортера 8 к горизонту может изменяться, что зависит от дисперсности твердых частиц в суспензии и их концентрации.
При разделении суспензии на ленте жидкая фаза поступает в емкость 11, расположенную в нижней части транспортера, откуда центробежным насосом 7 нагнетается в рабочее сопло водоструйного элеватора 6. Поток твердой фазы, сформировавшийся в верхней части разделителя, направляется барабаном 13 в емкость 12, соединенную внизу с пассивным соплом водоструйного элеватора 6.
Благодаря наличию на поверхности барабана 13 радиальных эластичных элементов обеспечивается направление твердых частиц в емкость 12 и очистка ленты.
Применение в данном агрегате разделителя суспензий в виде описанного ленточного устройства позволяет:
- Осуществлять транспортирование суспензий с полидисперсной твердой фазой, имеющей твердые частицы значительных размеров;
- Легко переналаживать агрегат при изменении вида суспензии, производительности, концентрации твердой фазы; этому будет способствовать возможность изменения угла наклона разделителя-транспортера, скорости ленты, желобчатая форма из ленты и бортов;
- Наличие в жидкой фазе небольшого количества мелких твердых частиц не окажет отрицательного влияния на быстрый износ рабочих колес центробежного насоса.
Водоструйный элеватор 6, используемый в данном агрегате, несмотря на невысокий коэффициент полезного действия этих устройств, способен обеспечить достаточно высокое давление на выходе. Последнее определяет длину магистрального трубопровода до следующего разделителя суспензий.
Описанный, в соответствии с предлагаемым изобретением, агрегат является достаточно простым в конструктивном отношении и малоэнергоемким.