Сепаратор для разделения тонкозернистых сыпучих материалов

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ ЗУ 72 19) (31) РЕСПУБЛИК В 07 В 4/ СРг,. рФ ймОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕ ПАТЕНТУ заявке ием от зделе отака ТОН- ЛОВ ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОВЕДОМСТВО СССР(71) Кольский филиал Института Мех(56) 1. Авторское свидетельство СССй. 1156750, кл. В 07 В 13/00, 1982 (поМ 4706383, В 07 В 4/00 с пол,решен16,04.90),2. Богатов А.Д., Зубынин Ю,Л. Рние минералов во вэвесенесущих ималой толщины, МНедра, 1973.(54) СЕПАРАТОР ДЛЯ РАЗДЕЛЕНИКОЗЕРНИСТЫХ СЫПУЧИХ МАТЕРИ Изобретение относится к обогащению тонкоэернистых сыпучих материалов и может быть использовано при обогащении редкометалльных, олово-, вольфрамо- и слюдосодержащих руд, а также при классификации гомогенных материалов,Известен пневматический винтовой сепаратор, содержащий желоб с пористым дном криволинейного сечения, установленный сверху винтового короба, приспособление для загрузки исходного материала и сбора продуктов разделения, систему подачи воздуха под пористое дно желоба 11,Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому устройству является сепаратор для обогащения тонкоэернистых сыпучих материалов, включающий наклонный желоб с перфорированным днищем, вы(57) Использование: обогащение тонкозернистых сыпучих материалов в псевдоожиженном слое на суживающихся желобах и может быть использовано при обогащении редкометалльных, олово-, вольфрамо- и слюдосодержащих руд, а также при классификации гомогенных материалов. Сущность: сепэратор включает наклонный суживающий желоб 1. Его днище 2 выполнено перфорированным. Под днищем 2 расположено приспособление для подачи воздуха 4, Разгрузочный конец днища желоба выполнен криволинейным. Линия пересечения с вертикальной плоскостью описывается уравнением У = 0,0225 Х 6 4 табл 2 ил. полненным в виде части эллипса, симметричной его малой полуоси, и с шириной менее двух больших его полуосей и боковыми криволинейными стенками с направлением выпуклостей друг к другу, приспособление для подачи воздуха, расположенное под желобом, загрузочное приспособление, установленное над верхней частью желоба, приемники продуктов разделения, расположенные у разгрузочного торца, желоба, и приспособление для изменения угла наклона желоба 2).Недостатком этих сепараторов является низкая эффективность разделения вследствие резкого увеличения скорости псевдоожиженного потока в нижней части желоба, что приводит к росту турбулентности потока, Возникающие при этом вихревые токи псевдоожикенного потока эа счетвертикальной составляющей скорости перераспределяют расслоившиеся зерна повысоте потока, т.е. нарушают процесс, Чембф 1 Ьфе туряарнтф 3 ффф)тока, карактери. тоэу щаяСя чйслтоом:Яе,тем 9 хуке показательзфкфйдивностйфаздеклеййя,Цельо изооретенля является повышение эфрФективнортй разделения за счет стабилизации средней скорости и снижения 10турбулентности потока на разгрузочном" Указанная цель достигается тем, чтоперфорированное днище желоба в продольном сечении у разгрузочного конца выполнено с кривизной, оп 5 оеделяемой извыракения У -- 0,0225 Х(доказательство1,68приведено ниже).На фиг, 1 изображен продольный разрез сепаратора; на фиг. 2 - представлены 20продольные профили желоба и потока.Сепаратор для разделения тонкоэернистых сыпучих материалов включает наклонный желоб 1 с перФорированным днищем 2и боковыми стенками 3, приспособление 25дляподачи воздуха 4, расположенное поджелобом 1, загрузочное приспособление 5,установленное над верхней частью желоба1, прйемники продуктов разделения 6, расположенные у разгрузочного торца желоба 301, приспособление для удаления пыли 7 иприспособление для изменения угла наклона желоба 8, Желоб 1 закрыт крышкой 9 изакреплен на станине 10 посредством шартйира 11 и приспособления 8, выполненного 35в виде двух винтовых механизмов. Перфорированное днище 2 желоба 1 на разгрузочном конце выполнено в продольномсечении с кривизной определяемой из выражения У = 0,0225 Х . Боковые стенки 3 401,665желоба 1 выполнены прямолинейными,Перфорированное днище 2 желоба 1 выполненр с шириной, умейьшающейся от загрузочного торца желоба 1 к разгрузочному.Сепаратор работает следующим обраэом; Исходный материал через приспособление 5 поступает на желоб 1. Поддействием воздухаматериал псевдоожижатГется и течет по поверхности желоба 1, Вйроцессе движения материала по желобу 1 50:минеральные зерна расслаиваюгся по плотности, крупности или форме, При этом болФ плотные, крупные или шарообразныеконцентрируются в нижних слоях потока,равномерно располагаясь по ширине г 1 оверхности желоба 1, а менее плотные, мелкие или плоские - в верхних слоях,Материал на поверхности желоба 1, начиная с половины расстояния от начала движения, движется с некоторым ускорением, 0ив +2 н)где 0 - расход потока, смэЧ - средняя скорость потока в сечении,см/с;вЬН(3) - живое сечение потока, см;г,Ь - ширина потока в сечении, см;Н - средняя высота потока в сечении,см;Ч - кинематическая вязкость воздуха,см /с;Ве - число Рейнольдса, безразм. велич.Например, для желоба Ь х а х б = 390 хх 60 х 950 мм,где Ь - ширина загрузочной части, мм;а - ширина разгрузочной части, мм;д - длина желоба, мм,суглом наклонаа =-15 и производительностью 0 .= 500 кг(ч = 71,16 см /с измеренывеличины Ь, Н и вычислены значения Ч и Ве,приведенные в табл. 1,Из таблицы видно, что наибольший прирост средней скорости потока начинаетсяна расстоянии 80 см от начала движения, Научастке 5,0 см он составляет 0,26 см(с, Поэтому стабилизация средней скорости необходима на участке между сечениями 1 Ч-ЧИ.Исходя из значения средней скоростипотока Ч =- 2,15 см/с рассчитаем средниевысоты потока и число йе в данных сечениях, представленные в табл, 2: 0 Ь Ч(4) Для обеспечения расчетных средних высот потока в сечениях Ч - ЧИ необходимо изменить продольный профиль желоба, коДойдя до разгрузочного конца желоба,материал продолжает движение с постоянной скоростью эа счет изменения продольного профиля поверхности желоба, при этом турбулентность потока практически поддерживается на одном уровне.Образующийся у разгрузочного конца суживающегося желоба минеральный веер разделяется по высоте потока на ряд продуктов, раэличаощихся содержанием компонентов. Разделенные продукты собираются при помощи приспособления 6, Образовавшаяся в процессе работы пыль между днищем желоба 8 и крышкой 9 удаляется с помощью приспособления 7.Согласно известным формулам1793972 Таблица 1 Значения средней скорости потока и числа Рейнольдса Средняя ота потока в сечении,2 4 тарый графически определяется как разница в этих сечениях между расчетными средними высотами потока (табл. 2) и средними высотами потока (табл, 1).8 сечении Ч: 3,82 - 3,40 = 0,42 см,Ю 4,60 - 3,60 = 1,00 см, Чй 5,98-3,80=2,18 см,Методом сравнения графиков подобра 2,685 на эмпирицеская Формула У = 0,0225 Х 6 которая аппроксимирует заданной функции Уз = 1(Хэ) на участке между сецениями 1 Ч-Ч 1.Параметры заданной и подобранной функциональных зависимостей представлены в табл. 3. Таким образом, изменения продольного профиля поверхности желоба с кривизной, определяемой из выражения У . =0,0225 Х 1, обеспечивают стабилизацию средней скорости потока на участке между сечениями 1 Ч - И и турбулентности потока, характеризующееся числом Яе (табл, 2), цто приводит к повышению эффективности разделения,Формула изобретения Сепаратор для разделения тонкозернистых сыпучих материалов, включающий наклонный суживающийся желоб с перфорированным днищем и боковыми стенками, приспособление для подачи воздуха, расположенное под желобом, загрузочное приспособление, установленное над верхней частью желоба, приемники продуктов разделения, расположенные у разгруРазделение матсриалов было реализовано на известном Яи предложенном сепараторах:- известный желоб: Ь х а х 1 - " 540 х 60 х5 х 950 мм,- предлагаемый желоб; Ь х а х 1 = 390 хх 60 х 950 мм.Для исследований были взяты следующи материалы10 - лопаритосодержащий (разделение поплотности),- вермикулитосодержащий (разделениепо Форме),- кварцевый разделение по крупности),15Результаты разделения приведены втабл. 4,Эффективность разделения оценивалась по формуле Ханкока-Луйкена и по ре 20 зультатам опытов составила 63,5, 46,17 и59,03 Ь соответственно для лопарита, вермикулита и кварца, а эффективность разделения на известном сепараторе 60,3, 41,76и 57,61;4.25 зочного торца желоба, и приспособление для изменения угла наклона желоба, о т л ич а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения эффективности разделения за счет стабилизации средней скорости и снижения турбулентности псевдоожиженного потока, разгрузочный конец днища желоба выполнен криволинейным с линией пересечения днища желоба с вертикальной плоскостью, описываемой уравнениемУ.= 0,0225 Х1793972Таблица 2Значения средней высоты потока и числа РейнольдсаТабл ицаараметры заданной и подобранной Функциональных за симостей Таблицаехнологические показатели разделения%. продукт 75,87 24,13 рупная фракц мелкая ф фек класс 0.10 мм, Я,57,61 Эффективность обогащения,оиэводительность, кг/ч л наклона желоба, град.жание класса 0,40+0,10 м мелкои Фракции Содержание класса 0,40+0,10 м продуктах, % крупная фракция мелкая фракция Извлечение класса О, м1793972Составитель Г.ЗадорожныйРедактор Б.Федотов Техред М.Моргентал Корректор И,Муск Заказ 519 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ ССС 113035, Москва, Ж, Раушская наб., 45тельский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул,Гагарина, 101Производствен