Центрифуга для разделения суспензии минералов

ОЮЗ СОВЕТСКИХ ОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 80 14754 04 В 5/02 1 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТ АТЕН(54) ЦЕНТРИФУГА ДЛЯСПЕНЗИИ МИНЕРАЛОВ АЗДЕЛЕНИЯ СУ(57) Изобретениедованию для разделминералов на легкции в поле действсил. Цель изобретв повьппении качесрифуга для разделралов содержит равные на подшипниконостью их планетар М СЛ 4 ь 18 17 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР(56) Патент ФРГ Мд 2902691,кл. В 04 В 5/02, 1979.Авторское свидетельство СССРУ 102842, кл. В 04 В 5/02, 1954 тносится к оборуения суспензии ую и тяжелую фракя центробежных ния заключается ва разделения. Цент ния суспензии миненомерно установленых опорах с возможного вращения че1475478 тыре конусообразных ротора 2, обращенных большим основанием вниз и имеющих на внутренней поверхности стенки шнеки 3 для транспортирования тяжелой фракции, устройство для распределения исходной суспензии по роторам, состоящее из центрального трубопровода 4 и прикрепленных к немутрубчатых рукавов 5 с коленами 6,расположенными над роторами, и привод центрального вала 7, содержащийприводной элемент 8. Каждый конусообразный ротор имеет прикрепленную кколену 6 трубчатого рукава 5 и к Изобретение относится к оборудо - ванию для разделения суспензии минералов на легкую и тяжелую фракции в поле действия центробежных сил.Цель изобретения - повышение качества разделения.На фиг. 1 схематично изображена половина центрифуги, продольный разрез; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг.1; 10 на Фиг. 3 - разрез Б-Б на фиг. 1;на фиг, 4 - разрез В-В на фиг. 1.Центрифуга для разделения суспензии минералов содержит равномерно установленные на подшипниковых опо рах 1 с возможностью их планетарного вращения четыре конусообразных ротора 2, обращенных большим основанием вниз и имеющих на внутренней поверхности стенки шнеки 3 для транспорти рования тяжелой фракции, устройство для распределения исходной суспензии по роторам, состоящее из центрального трубопровода 4 и прикрепленных к нему трубчатых рукавов 5 с коленами 6, 25 расположенными над роторами, и привод центрального вала 7, содержащий приводной элемент 8. Привод каждого ротора содержит зубчатую передачу 9. Каждый конусообразный ротор имеет 30 прикрепленную к колену 6 трубчатого рукава 5 и к его меньшему основанию цилиндрическую обечайку 10 с установленными внутри нее радиально лопастями 11 для предварительного закручивания и разделения исходной суспензии, а на большем основании имеет его меньшему основанию цилиндрическуюобечайку 10 с установленными внутринее радиально лопастями 11 для предварительного закручивания и разделения исходной суспензии и на большемосновании днище 12. Внутри роторацод шнеком размещен коллектор 13 тяжелой фракции с разгрузочными отверстиями 14, открытый сверху в направлении перемещения фракций и образованный конусом 15. Стенка ротора иднища под коллектором имеет выгрузочные отверстия 16 и 17 легкой фракции. 4 з.п.ф-лы, 4 ил. днище 12, Внутри ротора под шнекомразмещен коллектор 13 тяжелой Фракции с разгрузочными отверстиями 14,открытый сверху в направлении перемещения Фракций и образованный конусом 15,Стенка ротора и днища под коллектором имеет выгрузочные отверстия 16и 17 для легкой фракции. На днищекаждого ротора укреплен конусообразный обтекатель 18 для направлениялегкой фракции к выгрузочным отверстиям 16 и 17. Каждый ротор снабженконусообразным кожухом 19 с образованием между ними кольцевого зазора 20, а стенка ротора имеет отверстия 21, расположенные между витками шнека 3, для подвода на внутреннюю поверхность жидкости или воздуха.Кожух 19 имеет по высоте прорезь 22с отбортовкой для подачи воздуха вкольцевой зазор. На торце центрального вала 7 внутри полости центрального трубопровода установлен центробежный делитель потока, представляющий собой лопастную крыльчатку 23.Цилиндрическая обечайка 10 прикреплена к колену трубчатого рукава 5при помощи уплотнения 24. Аналогичной конструкции уплотнителем 25 связаны между собой центральный трубопровод 4 и трубопровод 26. Центральный вал следует снабдить приводомдля сообщения ему колебательноговозвратно-поступательного перемещения, содержащим диски-дебалансы (непоказаны) или диски с выступами 27,которые закреплены на корпусе. Центральный вал 7 вместе со своей подшипниковой опорой 28 может быть установлен на виброопорах 29, а сам сво 5ей нижней торцовой поверхностью опирается на диски-дебалансы или диски,с выступами 27.Подшипниковые опоры 1 роторов 2закреплены при помощи кронштейнов(не показаны) или пластин 30 на центральном валу 7, Лопасти 31 крыпьчатки 23 ориентированы по трубчатым рукавам 5, причем их количество соответствует количеству конусообразныхроторов 2,Центрифуга работает следующим образом.Минеральную суспензию, подлежащуюразделению на фракции по плотности,смешивают предварительно в емкостис водой или газом, в частности воздухом. Суспензия по центральному трубопроводу 4 поступает на лопастную 25крыпьчатку 23, разделяется на четырепотока 32 и по трубчатым рукавам 5и коленам 6 поступает в цилиндрические обечайки 10 конусообразных роторов 2. Последние совершают планетарное вращение вокруг главной оси аи одновременно вокруг своих продольных осей 3 . Для достижения высокойпроизводительности каждого ротора 2необходимо осуществлять правильнуюдозировку поступающей суспензии припомощи лопастной крыпьчатки 23.Поступившая в цилиндрическую обечайку 10 каждого конусообразного ротора 2 суспензия предварительно закручивается лопастями 11 и разделяется. Планетарное вращение конусообразного ротора обеспечивает циклическое изменение центробежных сил,воздействующих на смесь минералов 45у стенки ротора, в результате чегопроисходит псевдоожижение или пульсация смеси.При разделении на осадочном столе для данной массы величина.разделя 50ющей силы или величина вектора максимально задана величиной ускоренияземного притяжения, во вращающихся сепараторах она определяется центробежным ускорением или числом оборотов, благодаря чему легко и беззатрат может быть достигнуто ускорение до 60. Соответственно быстрееи лучше в таком сепараторе происходит разделение смеси минералов на тяжелые Фракции, которые попадают непосредственно к разделительной стенке, а на них располагаются более легкие продукты, при этом в центре находится ожижающая среда, т.е. жидкость или газ.Из цилиндрической обечайки предварительно разделенная суспензия поступает на конусообразную стенку ротора и фракции суспензии движутся вдоль нее по винтовой линии при помощи шнека 3, при этом происходит замедление собственного вращения потока. Стенка ротора вращается быстрее, чем продолжающий вращаться поток, что приводит к относительному вращательному движению, которое используется для транспортировки продукта, прилегающего к стенке ротора, по винтовому .пути.Центробежное ускорение, увеличивающееся вдоль транспортного пути при вращении ротора 2, создает дополнительную силовую составляющую, причем независимо от вида смеси и от положения сепаратора в пространстве, так что при более высоком числе оборотов устройство может работать и при горизонтальном расположении центрального вала 7, Следовательно, в то время, как на первом участке в цилиндрической обечайке осуществляется сепарация смеси, на втором участке конусообразной стенки происходит транспортирование фракций тяжелого продукта к разгрузочным отверстиям 14,Благодаря выполнению второго участка в виде шнека достигается более лучшее разделение смеси минералов. Так как продолжают свое действие ожижение и пульсация, вызываемые комбинацией вращательного движения вокруг главной оси а и продольной оси Ь на втором участке ротора 2 и прежде всего у его стенки в винтовых дорожках, т,е. в канавках или желобках, которые обуславливают существенно большее время выгрузки для находящихся в них Фракций тяжелых продуктов, чем для занимающих, в основном, внутреннее положение легких продуктов, происходит дальнейшая концентрация фракций тяжелого продукта.Фракция тяжелого продукта, имеющая высокую концентрацию, поступает в коллектор 13, расположенный несколько выше днища 12 ротора, который образован конусом 15 отстоящим внутрь35 40 45 50 55 5 14754от стенки, и из которого разгружает"ся и отводится через регулируемыевыпускные отверстия 14, распределенные вдоль коллектора 13, фракция лег 5кого продукта, лежащая ближе к продольной осиво втором участке конусообразной стенки ротора 2, а также большая часть ожлжающего вещества, находящегося в центре жидкости,выгружается радиально через два выпускные отверстия 16 и 17, расположенные по периметру стенки днища 12ц выполненные с возможностью регулирования. Для облегчения выгрузки15фракции легкого продукта у днища 12имеется соосный с продольной осью Ьконусообразный обтекатель 18, Выгружаемая фракция легкого продукта обыч/ным путем собирается в емкостях иотводитсяПредпочтительным является разделение суспензии минералов, когда вкольцевой зазор 20 подводится ожижающее вещество (жидкость или газ), 25которое впрыскивается в отверстия 21,При вращающемся роторе 2 введениеожижающего вещества эффективно только в фазе псевдоожижения, Фракциятяжелого продукта, собравшаяся у 30стенки ротора в,радиальном направле"нии, пронизывается этим веществоми очищается от имеющихся частиц легкого продукта, которые смываются внаправлении продольной оси о в отде-.ленную фракцию легкого продукта изатем вместе выгружаются.Если в качестве ожижающего вещества используется воздух, то целесообразно, чтобы в кожухе 19 была продольная прорезь 22 с отбортовкой дляподачи воздуха в кольцевой зазор 20(фиг. 4). При вращении сепаратора внаправлении, указанном стрелкой, воздух из окружающей атмосферы засасывается через прорезь 22 в кольцевойзазор 20 и в этом случае не требуетсяникаких дополнительных подводящихтрубопроводов.Описанная подача газа, в частности воздуха, во второй участок даетпреимущество при сухом потоке материала, т,е. смешанных с газом, вчастности с воздухом, мелкозернистыхсмесей,Непредусмотренные изменения в содержании твердого вещества в потокематериала при известных обстоятельствах могут привести к нарушениям 78 6в работе, в частности к эакупориванию трубопроводов, Чтобы исключить такие нарушения, вращающиеся вокруг главной оси о конусообразные роторы 2 дополнительно испытывают колебания вдоль своей продольной оси 6, что обеспечивается приводом, содержащим диски с выступами 27. Эти колебания сами по себе оказывают значительное влияние на процесс разделения, так что может быть достигнута еще более высокая концентрация составляющей тяжелого продукта. При вертикальном расположении центрального вала 7 для создания таких колебаний центральный вал вместе со своей подшипниковой опорой 28 может быть, например, установлен на виброопорах 29.Приводы центрального вала 7 и роторов 2 установлены с воэможностью регулирования направления вращения и числа оборотов, так что роторы могут вращаться в одном или противоположном направлении с центральным валом 7.Предложенная конструкция центробежного сепаратора обеспечивает эффективное разделение суспензии мелких минералов и повьппает качество полученных продуктов.Формула изобретения1. Центрифуга для разделения суспензии минералов, содержащая равномерно установленные на опорах с возможностью их планетарного вращения конусообразные роторы, обращенные большим основанием вниз и имеющие на внутренней поверхности стенки шнеки для транспортирования тяжелой фракции, устройство для распределения исходной суспензии по роторам, состоящее из центрального трубопровода и прикрепленных к нему трубчатых рукавов с коленами, расположенными над роторами, и привод центрального вала, о т л и ч а ю щ а я с я тем, что, с целью повьппения качества разделения суспензии мелких минералов, каждый конусообразный ротор имеет прикрепленную к колену трубчатого рукава через. уплотнение и к его меньшему основанию цилиндрическую обечайку с установленными внутри нее радиально лопастями для предварительного закручивания и разделения исходной суспензии и на большем основании днище, при этом внутри ротора под шне1475478 А-А Фие 2 6-6 ком размещен коллектор тяжелой фрак"ции с разгрузочными отверстиями, открытый сверху в направлении перемещения фракций, а стенка ротора иднища под коллектором имеет выгрузочные отверстия для легкой фракции,причем на торце центрального валавнутри полости центрального трубопровода установлен центробежный делитель потока, представляющий собойлопастную крыпьчатку,2, Центрифуга по п. 1, о т л ичающая с я тем, что на днищекаждого ротора укреплен конусообразный обтекатель для направления легкой фракции к выгрузочным отверстиям. 3. Центрифуга по п. 1, о т л ич а ю щ а я с я тем, что центральньп вал снабжен приводом для сообщения ему колебательного возвратно- поступательного перемещения,4. Центрифуга по п. 1, о т л ич а ю щ а я с я тем, что каждый ротор снабжен конусообразным кожухом с образованием между ними кольцевого зазора, а стенка ротора имеет отверстия, расположенные между витками шнека для подвода на внутреннюю поверхность жидкости или воздуха.5. Центрйфуга по п. 4, о т л ич а ю щ а я с я тем, что кожух по высоте имеет прорезь с отбортовкой для подачи воздуха в кольцевой зазор.1475478 Составитель Н. Коровяковска Заказ 1915/59 Тираж 495 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4.l5 КНТ СССР Гагарина,101 роизводственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужго Редактор А. Мотыпь Техред М.Дидык Корректор И, Муска