УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОБЕЗВОЖИВАНИЯ МАТЕРИАЛОВ
MATERIALS DEHYDRATOR

Изобретение относится к оборудованию для обезвоживания сыпучих материалов и может быть использовано в угольной, горнорудной и других отраслях промышленности, где вода используется для гидротранспорта материалов, куски которых разновеликие.
Известно устройство для обезвоживания сыпучих материалов [1], включающее подвод пульпы, обезвоживающая емкость с двойными перфорированными стенками с конусным днищем и затвором, над которой расположено сито с ячейками, размер которых увеличивается к периферии емкости.
Недостатком известного устройства является сложность подвода пульпы к центру конуса, небольшая пропускная способность перфорированного конусного сита, неравномерная загрузка материала от центра емкости к периферии.
Известно устройство для обезвоживания сыпучих материалов [2], включающее корпус из перфорированных стенок, днище с затвором, снабженное водоотводящим желобом, а внешняя и внутренняя стенки выполнены из трех рядов, вертикально установленных стержней, поперечных балок и стяжек, вертикально расположенного шпальтового сита, которое жестко крепится к внешнему ряду стержней с внутренней стороны, а стержни среднего и внутреннего ряда образуют стенку защитного ограждения шпальтового сита, ширина зазора между стержнями не более половины размера максимального куска материала.
Недостаток устройства - куски материала не используются в качестве сменяемого фильтрующего слоя.
Известно устройство для обезвоживания сыпучих материалов с ограждением из конусных колец [3], отличающееся тем, что конусное днище снабжено водоотводящим желобом, внешняя и внутренние стенки выполнены из двух рядов вертикально установленных стержней поперечных балок и стяжек, вертикально расположенного шпальтового сита, которое жестко прикреплено к к внешнему ряду стержней с внутренней стороны, а на стержнях внутреннего ряда закреплено ограждение, выполненное из конусных колец, расположенных с перекрытием друг друга на 1/3 высоты с углом конусности 55-75°.
Недостаток устройства - куски материала не используются в качестве сменяемого фильтрующего слоя.
Известно устройство для загрузки конусной дробилки [4], включающее бункер с питателем, под которым установлена вращающаяся воронка с приводом лотком в боковой стенке для выпуска материала, размещенная над приемной емкостью дробилки.
Недостатком известного устройства является то, что оно предназначено для загрузки сухих материалов, необходимость использования привода для равномерного вращения воронки и неравномерность загрузки материалов по фракциям от центра к периферии приемной емкости.
Наиболее близким техническим решением, принятым за прототип, является устройство для обезвоживания сыпучих материалов с радиальным лучевым классификатором [5], включающее подводящую трубу, обезвоживающий бункер с конусным днищем и затвором для выпуска материала, отводящий воду желоб и радиальный классификатор, который выполнен из равновеликих стержней в виде расходящихся лучей с углом наклона их к горизонтальной плоскости 30-35° и сечением стержней в виде равнобедренной трапеции с большим основанием по верху, и установлен в верхней части обезвоживающего бункера, совмещенный с центром подводящей трубы и с зазором со стенкой обезвоживающего бункера, большим, чем максимальный размер куска обезвоживаемого материала.
Задачей технического устройства является равномерная загрузка материала по крупности в обезвоживающий бункер, формирование фильтрующего слоя из крупных кусков материала у стенок обезвоживающего бункера для осветления выпускаемой воды.
а
к
к
Решение поставленной задачи достигается тем, что угол наклона стержней радиального классификатора к горизонтальной плоскости составляет 30-45°, а конструктивные параметры радиального классификатора: длина стержней l, угол наклона стержней к горизонтальной плоскости α (град.), большое основание трапециевидного стержня , размер максимального куска материала d, радиус головки радиального классификатора r и количество стержней n связаны зависимостью (линейные размеры в мм)
,
при этом угол β между соседними стержнями радиального классификатора определяется по формуле
.
На фиг.1 представлен разрез устройство для обезвоживания материалов, вид сбоку.
На фиг.2 представлен разрез Б-Б фиг.1.
Устройство состоит из обезвоживающего бункера 1, имеющего внешнюю 2 и внутреннюю 3 стенки, выполненные из двух рядов вертикально установленных стержней 4 поперечных балок стяжек 5, а также расположенной между ними фильтрующей сетки (шпальтового сита), конусного днища 6 с затвором для выпуска 7, отводящего желоба 8, балок крепления 9, 10, стержней 11, радиального классификатора 12, который установлен с зазором 13 о стенки обезвоживающего бункера, а также подводящей трубы 14 над центром устройства.
Работа устройства осуществляется следующим образом.
Пульпа из подводящей трубы 14 подается на вершину радиального классификатора 12 и растекается по стержням 11. Куски сыпучего материала, скатываясь вдоль стержней 11, попадают на место, где их размер будет меньше размера щели и проваливаются в емкость, а более крупные куски продолжают движение и проваливаются на более удаленном расстоянии от центра или попадают в зазор у стенки бункера, что позволяет сформировать фильтрующий слой из крупных кусков сыпучего материала для осветления воды. Выпуск материала производится периодически путем открывания затвора 7 в днище 6.
а
к
к
Качество обезвоживания, а следовательно эффективность устройства проверяют по взаимозависимости его конструктивных параметров: длина стержней l угол наклона стержней к горизонтальной плоскости α (град.), большое основание стержня (шпальта) , размер максимального куска материала d, радиус головки радиального классификатора r и количество стержней n связана зависимостью (линейные размеры в мм)
,
при этом угол β между соседними стержнями радиального классификатора определяется по формуле
.
Например:
к
к
а
1. При l=1000 мм, r=60 мм, =80 мм, d=100 мм, α=30° получаем n=32, β=9,75°.
к
к
а
2. При l=1200 мм, r=100 мм, =80 мм, d=100 мм, α=45° получаем n=32, β=7,45°.
к
к
а
3. При l=1100 мм, r=80 мм, =80 мм, d=100 мм, α=39° получаем n=32, β=8,74°.
к
к
а
Какому из углов отдать предпочтение, решают технологи в зависимости от фракционного состава и формы обезвоживаемого материала, а также производительности устройства, в частности при l=900 мм, r=70 мм, =80 мм, d=100 мм, α=45° получаем n=24, β=10,6°.
Увеличение угла наклона α до 45° способствует увеличению производительности установки.
Источники информации
1. А.с. СССР №1585259. Способ загрузки сыпучих материалов из вертикального бункера с нижним выпускным отверстием и сужающейся нижней частью 1990. Бюл. №30.
2. Патент РФ №2362744. Устройство для обезвоживания сыпучих материалов. МПК E02F 11/12. Патентообл. и авторы Сенкус В.В., Фомичев С.Г., Стефанюк Б.М. и др. Заявл. 21.05.2007. Опубл. 20.07.2009. Бюл. №21.
3. Патент РФ №2361642. Устройство для обезвоживания сыпучих материалов с ограждением из конусных колец. МПК B01D 24/28. Патентообл. и авторы Сенкус В.В., Фомичев С.Г., Стефанюк Б.М. и др. Заявл. 21.05.2007. Опубл. 20.07.2009. Бюл. №20.
4. А.с. СССР №603427. Устройство для обезвоживания крупнозернистых материалов. 1978. Бюл. №15.
5. Заявка РФ №2007118885/03 (020573). Устройство для обезвоживания сыпучих материалов с радиальным лучевым классификатором. МПК В03В 7/00. Авторы Сенкус В.В, фомичев С.Г. Сенкус Вас.В., Стефанюк Б.М. Заявл. 21.03.2007. Опубл. 27.11.2008.