Центифуга для разделения сыпучих материалов

Союз СоветскнзСоцналнстнчесааРеслублнк ОП ИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДВТИеЬСТВУ(45) Дата опубликовании описания Я,Ф .у(51) М. Кл. В 04 В 5/00 ВОЗС ШО Гасударственный квинтет Саввтв Мнннстрав СССР па делам нзааретеннй н аткрытнй(54) БЕНТРИфУГА ДЛЯ РАЗДЕЛЕНИЯ СЫПУЧИХ МАТЕРИАЛОВ Изобретение относится к оборудованию для разделения неоднородных систем с помощью центробежных сил электрического и магнитного полей, а точнее - к центрифугам, используемым для обогащения сыпучих материалов, например, отделения полезных минералов от пустой породы.Известна центрифуга для разделения сыпучих материалов, включающая ротор со спиральным каналом, снабженным выступом-разделителем, осевой вибратор и устройство для создания электрического поля, состоящее из осадительного электрода в виде пластины, установленного по внутренней стенке спирального канала, и ряда коронирующих электродов, установленных на держателях-изоляторах по внешней стенке спирального канала и разобщенных высокоомными сопротивлениями.При этом между осадительным и коронирующим электродами расположен диэлектрик либо в виде слоя, нанесенного на пластину, либо в виде ленты, натянутой на приводные ролики 1.Обогащение сыпучей смеси в описанной центрифуге происходит с помощью электрических и центробежных сил, создаваемых полем коронного разряда и вращением ротора.Недостаток, известной центрифуги - зависимость скорости перемещения сыпусей смеси в спиральном канале от скорости вращения ротора, вследствие чего разделяемая смесь из-за наличия сил трения между ее частицами и стенками канала движется неравномерно.При этом проводящие и непроводящие частицы при прочих равных условиях (удельный вес, размеры и форма частиц и пр.) движутся с одинаковой скоростью. Это отрицательно сказывается на производительности и эффективности процесса разделения.Цель настоящего изобретения - повышение эффективности разделения за счет создания дополнительных разделяющих сил и ускорение процесса за счет того, что частицы, например полезных минералов, в бегущем магнитном поле приобретают дополнительную ско 1 д рость перемещения в направлении движениясмеси. Это достигается в предложенной центрифуге с помощью установленного в роторе устройства для создания бегущего магнитного поля, состоящего из магнитопроводов, один из которых установлен в крышке, а другой, имеющий выступ, - в диске и внутри выступа- разделителя; при этом магнитопроводы отделены от рабочего пространства ротора немагнитными пластинами.Магнитопроводы должны состоять из рядашихтованных пакетов, снабженных многофазными обмотками, при этом ширина каждогоо,.:,3госл-.дующего пакета В ряду оольше шириныре .душего пакета.На фиг, 1 изображена описывасмая центрифу"а, сечение Л- - А фиг. 2; на фцг. 2- - ссччие Б -Б фиг. .Центрифуга включает сборный ротор , состоящий из крышки 2, диска 3 и среднейча,ти 4 и имеющий спиральный кацал 5 свь.ступом-разделителем 6, устройства для создания электрического и бегущего магни гногополей, и привод с вибратором.ОУстройство для созда.ния электрического поля состоит из осадительного электрода 7, рядакоронирующих электродов 8 и расположенного между осадительными и коронирующим электродами диэлектрика в виде ленты 9, натянутой на приводные, опорные и натякцые ро лики 10 - 12, оси которых врашаются в подшипниках 13 и 14.Ряд корснируюших электродов 8стаповлеп на держателях-изоляторах 15 цо вцецгней стенке сци)ального канала 5, цри этом нируюшие электроды разоощены высокоомными сопротивлениями 16, за счет установки которых происходит падснис напряжения на участке .между точками а и о коронирующего электрода.Приводные ролики получают вращение при врашаОщемся ротореот Нсстерни 17 через колесо-сателлит 18, редуктор 19 и муфту 20.Для ОисткР;еР. 9 слу)кит скре 005( 21,установленный с возможностью поворота с помощью механизма 22.Ротор приводится во вращение от шкива 23 ЗО клицорсмецной передачц 24 через вал 25 с одцовремен;ым сообшенцем ему сеой виорации от сферического подшипника вибратора 26.К ка)к,:ом коронирующему электроду 8 чегез токоподводяшес устройство 27 в точке а подается высокое напряжение постоянного(выпрявленного) тока. Между точками аи б на участке коронируОщего электрода создается падение напряжения.Устройство для создания бегущего магниттояший из двух магнитоироводов - верхнего 27 а, установленного в крышке 2, и нижнего 28., усгацовленного в диске 3, сооранцых из изолированных листов электротехническойстали, и многофазной (трехфазной) обмотки 29, 45уложенной в пазах сердечника.Концы обмоток выведены наружу ца к,цммник 30. Питание обмоток осуществляется через токоподводяшее устройство 3.Верхний агнитопровод 27 а установленн50вдоль потолочцои поверхности спирального канала 5 и закреплен в крышке 2 ротора.Нижний магнитопровод 28 установлен вдоль днища канала 5 и закреплен в нижнем диске 3)Отора.Магнитопроводы индуктора зашигцены от соприкосновения с обогашаемой сыпучей смесью немагнитными пластинами 32 и 33.Так как описываемый индуктор це имеет внутреннего сердечника, роль которого выполняют проводящие частицы смеси, то это приводит к увеличению пути замыкания рабочего 60 3)магнитного потока, увс,Ичению потерь в маг И ГЕС)Й ЦЕПИ И К СЦИЖЕНИ 30 Мд ГНИТНОИ ИНДЮК.;Рии в рабочей зоне спирального кацала. Поэто му нижний магнитопровод 8 с целью возмож.цо меньп его ослабления магнитного поля в рабочей зоне выполнен с выступом 37 по;лине, расположенном внутри выступа-разделителя 6.Нижняя отделяющая немагнитная пластина 33 также имеет в поперечном сечении профиль, соответствующий выступу 34 и образук)ший по длине канала выступ-разделитель 6.Силы, действующие на частицы сыпучего материала, и скорости перемещения этих частиц изменяются пропорционально энергетическим характеристика.ч электромагнитного поля, в котором они находятся.Каждый магнитопровод индуктора бегушего магнитного поля выполнен составным из ряда отдельных шихгованных вдоль длины канала пакетов 35, разобщенных электроизолир- юдими, например воздушными, промежутками 36 и снабженных самостоятельными многофазными (трехфазными) обмотками 3, к которым подведено напряжение переменного тока. При этом напряжение, приводимое к каждому последующему пакету в ряду, больше напряжения, подводи)ого к предыдущему пакету.Ширина магнитопровода на каждом участке длины спирального канала определяет собой оптимальное распределение скоростей движения частиц по его ширине и обеспечивает необходимую глубину проникновения электромагнитной силы в толщину (так называемое цромагничивание) слоя сыпучей смеси. Для этого и с учетом технологичности изготовления магцитопроводов их ширина по длине канала увелчивается ступенчато, т. е. ширина каждого последуюшего пакета в ряду больше ширины предыдушего пакета.Центрифуга работает следуюшим образом.Измельченное минеральное сырье в виде сыпучей смеси, например полезных минералов и пустой гк)роды, гОст)пает в цилиндрическую камеру 38 врашаюшегося ротора, сообшаю цуюся со спиральным каналом 5 через заслонку 39. После поворота заслонки смесь поступает в спиральный канал, в междуэлектродном пространстве которого ее компонены заряжаюю гс 5 пОтОкОм ОтрРцательных иОБОВ дВижушихся от короцируюгцего 8 к осадительному электроду 7.Г 1 ри подаче напряжения на многофазную(трехфазную) обмотку магнитопроводов 27 а и 28 по длине спирального канала создается бегушее магнитное поле, которое индуцирует токи в проводящих частицах смеси. Взаимодействие индуцированных токов и магнитного поля создает силу, перемеРцаюшую проводящие частицы в сторону бегушего магнитного п)ля.В результате действия механических, электрических и магнитных сил, отклоняюРцих заряженньн:- частицы смеси к осадительному электродпс;емецающих их в направлении, совпадаюем как с направлением вращения роторацентрифуги, так и бегущего магнитного поля,происходит разделение частиц в междуэлектродном пространстве спирального канала 5.Совокупность коронируюц;их и осадителг, ного электродов создает по длине спирального канала электрическое поле коронного разряда все увеличивающейся напряженности, а совокупность отдельных, составляющих магнитопроводы, шихтованных пакетов, снабженных сомостоятельными многофазными обмотками, - бегущее магнитное поле с все увеличи - ваюшимися амплитудными значениями магнит ной индукции.Таким образом, по мере продвижения смеси по спиральному каналу она подвергается воздействию все возрастающих противоположно направленных сил центробежного и электрического полей, а также перпендикулярно направленной к ним движущей силы бегущего магнитного поля, 1 сВ поле центробежных и объемных электромагнитных сил частицы полезных минералов отрываются от осадительного электрода 7, а частицы пустой породы стрехгятся удержатг ся возле него; частицы большего веса оторасываются к периферии ротора 1, а частицы меньшего веса стремятся к его центру.В результате действия сил центрооежного, магнитного и электрического полей в совокупности с осевой вибрацией ротора, предотврашаюшей слеживание и комкование смеси последняя разделяется в соответствии с электрической проводимостью и удельным весо;,; частиц, которые, разделяясь на выходе из ротора, попадают в различные разгрузочные бункеры (на чертеже не показаггы).При этом частицы полезных минералов в зо бегущем магнитном поле приобретают дополнительную движушую силу и скорость перемещения в направлении движения смеси, что способствует повышению эффективности и ускорению процесса разделения.Смесь окончательно разделяется с помошью подвижной перегородки 40, установленной лвдо.гь спира. - .нного канала 5 и предотврашаюшей отрыь мелких частиц от внутренней спиральной поверхности и перемещение их к внешней спипали.Использование изобретения позволит повысить эффективность и ускорить процесс разделения сыпучих материалов.Форлула изобретения1. Центрифуга для разделения сыпучих материалов, содержащая ротор, включающий диск, спиральный канал, образованный выступом-разделителем, крышку, устройство для создаггия электрического поля, состояшее из осадительного электрода и ря га коронирующих электродов, и привод с вибратором, от,ггг:ггггагггаягя тем, что. с целью повышения эффективности процесса разделения и ускорения г последнего, ротор снабжен устройством для создания бегугцего магнитного поля, состояшим из магнитопроводов, один из которых установлен в крышке, а другой, имеющий выступ, -- в диске и внутри выступа-разделителя, при этом магнитопроводы отделены от рабочего пространства ротора немагнитными пластинами.2. Центрифуга по п. 1, от.гичаюиаяая тем, что магнитопроводы состоят из ряда шихтованных пакетов, снабженных многофазными обмотками, при этом ширина каждого последующего пакета в ряду больше ширины предыдущего пакета.Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:1. Авторское свидетельство М 511974, кл. В 04 В 5,00, 1974.596288 5 16 Фиг.2 Составитель Г. Лшкарева ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4,5