RU2033268C1

RU2033268C1 - Hydroseparator

Info

Publication number: RU2033268C1
Authority: RU
Inventors: Бруно Вильгельмович Брим; Александр Константинович Бахтин; Сергей Александрович Букарев
Original assignee: Восточный научно-исследовательский горно-металлургический институт цветных металлов
Priority date: 1990-08-14
Filing date: 1990-08-14
Publication date: 1995-04-20

Abstract

FIELD: separation of powder materials. SUBSTANCE: hydroseparator has vat with concentrically fitted-in supply pipe, trap ring and peripheral drain sill. Truncated hollow cone with concentric rows of holes and shutters closing the holes is installed in hydroseparator. Truncated cone is arranged under trap ring and is connected to the latter by its smaller base. EFFECT: enlarged operating capabilities. 1 dwg

Description

Изобретение относится к устройствам для разделения порошкообразных материалов по плотности в жидкой среде и может быть использовано при обогащении руд в цветной металлургии, а также в других отраслях промышленности, например при выделении полых микросфер из золошлаковых отходов ТЭЦ, ТЭС, ГРЭС. The invention relates to a device for separating powdered materials by density in a liquid medium and can be used in ore dressing in non-ferrous metallurgy, as well as in other industries, for example, in the separation of hollow microspheres from ash and slag waste of thermal power plants, thermal power plants, state district power plants.

Известен сепаратор для разделения материалов в жидкой среде на фракции по удельному весу частиц [1] включающий чан с разделяющей жидкостью и разгрузочный барабан с лопастями, установленный у разгрузочного порога. A known separator for separating materials in a liquid medium into fractions according to the specific gravity of particles [1] including a vat with a separating liquid and an unloading drum with blades mounted at the unloading threshold.

Недостаток указанного сепаратора низкое качество выделяемого порошка. Объясняется это тем, что в этом аппарате на поверхность жидкости всплывают все частицы разделяемого материала, имеющие плотность меньше плотности жидкости. Однако на практике возможны случаи, когда плотность частиц, содержащихся в исходном материале, колеблется в широком диапазоне, например, при выделении микросфер, содержащихся в золошлаковых отходах ТЭЦ, наиболее легкие из которых являются кондиционными. Наличие же в выделенном материале микросфер с повышенной плотностью снижает его качество. The disadvantage of this separator is the low quality of the emitted powder. This is explained by the fact that in this apparatus all particles of a shared material that have a density less than the density of the liquid float to the surface of the liquid. However, in practice, there may be cases when the density of particles contained in the starting material varies over a wide range, for example, during the separation of microspheres contained in ash and slag waste of thermal power plants, the lightest of which are conditional. The presence of microspheres with increased density in the selected material reduces its quality.

Известен также способ и устройство для гидравлической классификации сыпучих материалов [2] при котором поток пульпы вводится в резервуар, в верхней части которого установлены секции сборника продукта, а поток пульпы движется по нижней части резервуара от одной его стенки к другой. There is also a known method and device for the hydraulic classification of bulk materials [2] in which the pulp stream is introduced into the tank, in the upper part of which sections of the product collector are installed, and the pulp stream moves along the lower part of the tank from one wall to another.

Недостаток указанного устройства отсутствие устройств для удаления осадка, вследствие чего затрудняется его использование для разделения на фракции материалов, образующих осадок при классификации, например золы ТЭЦ. Этот недостаток связан с тем, что в случае выпадения частиц в осадок неизбежно постепенное заиливание дна и соответственно нарушение гидравлического режима. The disadvantage of this device is the lack of devices for removing sludge, which makes it difficult to use for fractioning the materials that form the sludge in the classification, for example, ashes of thermal power plants. This disadvantage is due to the fact that in the event of precipitation of particles, a gradual siltation of the bottom and, accordingly, violation of the hydraulic regime are inevitable.

Наиболее близким к предлагаемому является сгуститель (гидросепаратор) [3] состоящий из круглого чана, на периферии которого расположен круговой сливной порог, улавливающего кольца и расположенных в центре чана питающей трубы и гребкового вала. Closest to the proposed one is a thickener (hydroseparator) [3] consisting of a round tub, at the periphery of which there is a circular drain threshold, catching rings and located in the center of the tub of the feed pipe and rowing shaft.

Такое устройство гидросепаратора обеспечивает возможность сбора внутри улавливающего кольца наиболее легких фракций микросфер. Связано это с тем, что поток пульпы, подаваемой в чан из низа питающей трубы, движется к сливному порогу. Легкие микросферы с малым удельным весом успевают всплыть к поверхности жидкости до выхода за пределы улавливающего кольца. Более тяжелые частицы, не успевшие подняться выше нижнего края улавливающего кольца к моменту достижения его периферии выносятся потоком жидкости через сливной порог в хвосты. У этого гидросепаратора решен вопрос удаления осадка посредством вертикального консольного гребкового вала. Such a hydroseparator device enables the collection of the lightest fractions of microspheres inside the capture ring. This is due to the fact that the flow of pulp fed into the vat from the bottom of the supply pipe moves to the drain threshold. Light microspheres with a low specific gravity manage to float to the surface of the liquid before going beyond the catching ring. Heavier particles that do not have time to rise above the lower edge of the catching ring by the time they reach its periphery are carried out by the fluid stream through the drain threshold into the tails. This hydroseparator solved the issue of removing sediment by means of a vertical cantilever propeller shaft.

Недостаток известного гидросепаратора низкая эффективность. Связан этот недостаток с тем, что в процессе работы ТЭЦ возможны остановки отдельных котельных установок или подключение новых особенно в межсезонные периоды. Это приводит к изменению количества вырабатываемой золоводяной пульпы. Однако известный гидросепаратор обеспечивает полный и качественный сбор микросферы при подаче в него вполне определенного количества золоводяной пульпы. При увеличении количества подаваемой в гидросепаратор пульпы вследствие увеличения скорости потока происходит вынос кондиционной микросферы в хвосты, что ведет к потерям, а при уменьшении подачи в выделяемую микросферу попадают микросферы с повышенной плотностью, что снижает качество материала. Таким образом, в связи с отсутствием средств, позволяющих переналадить известный гидросепаратор под изменяющуюся нагрузку в ряде случаев возможны потери выделяемого материала или его разубоживание некондиционными микросферами, т. е. известный гидросепаратор обладает низкой эффективностью. A disadvantage of the known hydroseparator low efficiency. This drawback is due to the fact that during the operation of the CHPP, it is possible to stop individual boiler plants or to connect new ones especially during off-season periods. This leads to a change in the amount of produced ash-water pulp. However, the well-known hydroseparator provides a complete and high-quality collection of the microspheres when a quite certain amount of ash-water pulp is fed into it. With an increase in the quantity of pulp supplied to the hydroseparator due to an increase in the flow rate, the conditioned microsphere is carried into the tailings, which leads to losses, and with a decrease in feed, microspheres with increased density fall into the emitted microsphere, which reduces the quality of the material. Thus, due to the lack of means to readjust the known hydroseparator to the changing load, in some cases there may be loss of emitted material or its dilution by substandard microspheres, i.e., the known hydroseparator has low efficiency.

Цель изобретения повышение эффективности гидросепаратора. The purpose of the invention is to increase the efficiency of the hydroseparator.

Поставленная цель достигается тем, что гидросепаратор, включающий чан, концентрично установленную в нем питающую трубу, улавливающее кольцо и периферийный сливной порог, снабжен полым усеченным конусом с концентричными рядами отверстий и перекрывающими их заслонками, установленным под улавливающим кольцом и соединенным с ним меньшим основанием. This goal is achieved by the fact that the hydraulic separator, including the tub, the feed pipe concentrically installed in it, the catch ring and the peripheral drain threshold, is equipped with a hollow truncated cone with concentric rows of holes and shutters overlapping them, installed under the catch ring and connected to it by a smaller base.

Снабжение нижней части улавливающего кольца полым усеченным конусом, расширяющимся к низу, в котором выполнены один или несколько концентричных рядов отверстий, снабженных съемными заслонками, позволяет при сохранении заданного качества микросфер повышать или уменьшать количество одновременно подаваемой через питающую трубу пульпы. Объясняется это тем, что при увеличении количества подаваемой пульпы возрастает соответственно скорость потока от питающей трубы к сливному порогу. При этом легкие частицы, не успевшие подняться к поверхности, ограниченной улавливающим кольцом, улавливаются полым конусом и направляются ее внутренней поверхностью внутрь контура улавливающего кольца. The supply of the lower part of the catching ring with a hollow truncated cone, expanding to the bottom, in which one or several concentric rows of holes are provided, equipped with removable shutters, while maintaining the specified quality of the microspheres, it is possible to increase or decrease the amount of pulp supplied simultaneously through the feed pipe. This is explained by the fact that with an increase in the amount of pulp supplied, the flow rate from the supply pipe to the drain threshold accordingly increases. In this case, light particles that do not have time to rise to the surface bounded by the catching ring are caught by the hollow cone and are directed by its inner surface into the contour of the catching ring.

Наличие концентричных рядов отверстий с перекрывающими их заслонками на поверхности полого усеченного конуса обеспечивает возможность использовать один и тот же аппарат для получения продукта одинаковой плотности при изменениях в количестве поступающей пульпы. Например, при уменьшении количества работающих котлов ТЭЦ в связи с ремонтом или переходом с зимнего режима работы на летний соответственно уменьшается и количество вырабатываемой золоводяной пульпы. Таким образом, в случае, когда отверстия на усеченном конусе прикрыты заслонками гидросепаратор настроен на прием максимального количества пульпы, а при открытых прорезях на меньшее количество. И чем ближе ряд открытых отверстий расположен к центру чана, тем меньше количество пульпы можно подавать в гидросепаратор при сохранении установленного качества выделяемого материала, т. е. обеспечивается возможность подключения к гидросепаратору различного количества источников пульпы при сохранении качества выделяемого материала. Таким образом, за счет выполнения в полом усеченном конусе гидросепаратора одного или нескольких рядов концентричных отверстий, прикрытых съемными заслонками, обеспечивается возможность эффективности работы гидросепаратора. The presence of concentric rows of holes with shutters overlapping them on the surface of a hollow truncated cone makes it possible to use the same apparatus to obtain a product of the same density with changes in the quantity of incoming pulp. For example, with a decrease in the number of operating boilers of a thermal power plant in connection with a repair or transition from a winter to a summer mode, the amount of ash-water pulp produced decreases accordingly. Thus, in the case when the holes on the truncated cone are covered with shutters, the hydraulic separator is configured to receive the maximum amount of pulp, and with a smaller number of openings. And the closer the row of openings is located to the center of the vat, the less pulp can be fed into the hydroseparator while maintaining the established quality of the emitted material, i.e., it is possible to connect a different number of pulp sources to the hydroseparator while maintaining the quality of the emitted material. Thus, by performing in the hollow truncated cone of the hydraulic separator one or more rows of concentric holes covered by removable shutters, the efficiency of the hydraulic separator is ensured.

На фиг. 1 изображен гидросепаратор, разрез; на фиг. 2 узел I на фиг. 1. In FIG. 1 shows a hydroseparator, section; in FIG. 2 node I in FIG. 1.

Гидросепаратор содержит чан 1, на периферии которого установлен сливной порог 2. Внутри контура сливного порога установлено улавливающее кольцо 3. К нижнему краю улавливающего кольца 3 своим меньшим основанием прикреплен полый усеченный конус 4, а в центре чана укреплена питающая труба 5. Внутри питающей трубы 5 установлен гребковый вал 6. В центре чана выполнено сливное отверстие 7. В полом конусе 4 выполнены один или несколько концентричных рядов отверстий 8 и 9, снабженных съемными заслонками 10. The hydraulic separator contains a tank 1, on the periphery of which a drain threshold is installed 2. A catch ring 3 is installed inside the drain threshold circuit. A hollow truncated cone 4 is attached to the lower edge of the catch ring 3, and a feed pipe 5 is fixed in the center of the tub 5. Inside the feed pipe 5 a stroke shaft 6 is installed. A drain hole 7 is made in the center of the tub. One or more concentric rows of holes 8 and 9 are provided in the hollow cone 4, equipped with removable shutters 10.

Гидросепаратор работает следующим образом. Hydro separator works as follows.

По питающей трубе 5 в чан 1 подается пульпа, поток которой направляется к сливному порогу 2. По мере движения пульпы из ее потока выделяются легкие частицы, всплывающие к поверхности зеркала. При определенном количестве одновременно подаваемой в чан пульпы, частицы, всплывающие к поверхности зеркала в пределах контура усеченного конуса 4, имеют заданную кондиционную плотность. В связи с тем, что усеченный конус 4 имеет больший диаметр, чем улавливающее кольцо 3, он улавливает те кондиционные частицы, которые миновали вместе с потоком пульпы контур улавливающего кольца. Частицы, уловленные конусом 4, поднимаясь вверх, скользят по его поверхности и направляются им в пределы контура улавливающего кольца. Такое выполнение гидросепаратора обеспечивает возможность увеличения количества одновременно подаваемой в чан 1 пульпы, т. к. увеличение средней скорости движения пульпы на пути от питающей трубы 5 к сливному порогу 2 компенсируется увеличением длины пути потока в зоне улавливания, и, таким образом, время всплывания кондиционных частиц остается таким, что они успевают подняться на необходимую высоту, чтобы выйти из потока до выхода за пределы контура усеченного конуса. При уменьшении количества подаваемой в чан 1 пульпы уменьшается соответственно средняя скорость ее потока, т. е. уменьшается длина пути, проходимого кондиционными частицами с потоком до их выхода из потока и всплытия к зеркалу жидкости. Длина этого пути сокращается путем открытия заслонок 10 на соответствующем ряду отверстий, например 8. При этом кондиционные частицы материала, достигшие внутренней поверхности конуса за пределами ряда открытых отверстий, при скольжении вверх по его поверхности достигают какого-либо отверстия и уносятся с потоком через сливной порог в хвосты. Кондиционные частицы, обладающие большей скоростью всплытия успевают достичь, поверхности полого конуса до выхода за пределы контура цилиндрической поверхности, образованной контурами верхних границ отверстий 8. A pulp is fed through the feed pipe 5 to the tub 1, the flow of which is directed to the drain threshold 2. As the pulp moves, light particles emerge from its flow, which float to the surface of the mirror. With a certain amount of pulp simultaneously supplied to the vat, particles emerging to the surface of the mirror within the contour of the truncated cone 4 have a predetermined conditional density. Due to the fact that the truncated cone 4 has a larger diameter than the capture ring 3, it captures those conditional particles that have passed along the collection ring circuit with the pulp stream. Particles captured by the cone 4, rising upward, slide along its surface and are sent to them within the contour of the catching ring. This embodiment of the hydraulic separator makes it possible to increase the amount of pulp simultaneously fed into the tank 1, since the increase in the average speed of the pulp on the way from the supply pipe 5 to the drain threshold 2 is compensated by an increase in the length of the flow path in the capture zone, and thus particles remains such that they have time to rise to the required height to exit the stream before exiting the limits of the contour of the truncated cone. With a decrease in the amount of pulp fed into tank 1, the average speed of its flow decreases, i.e., the path length traveled by the conditioned particles with the flow decreases until they exit the flow and float to the liquid mirror. The length of this path is shortened by opening the shutters 10 on the corresponding row of holes, for example 8. In this case, the conditioned particles of the material reaching the inner surface of the cone outside the row of open holes, when sliding upward along its surface, reach a hole and are carried away through the drain threshold in the tails. Air-conditioned particles with a higher ascent rate have time to reach the surface of the hollow cone before going beyond the contour of the cylindrical surface formed by the contours of the upper boundaries of the holes 8.

В случае дальнейшего уменьшения количества подаваемой пульпы открывают следующий ряд отверстий 9 в полом конусе и т. д. In the case of a further decrease in the amount of pulp fed, the next row of holes 9 in the hollow cone is opened, etc.

Всплывшие на поверхность зеркала частицы материала удаляются с нее известными устройствами, например транспортером с помощью лопастей, установленных на конвейерной ленте, пеногонами и др. Particles of material that have surfaced on the surface of the mirror are removed from it by known devices, for example, by a conveyor using blades mounted on a conveyor belt, foam foams, etc.

Частицы, выпавшие в осадок на дно чана, удаляются с помощью гребкового вала 6 через сливное отверстие 7 непрерывно или периодически. Такое выполнение гидросепаратора по сравнению с прототипом обеспечивает возможность выделения качественных микросфер при различных количествах подаваемой в него пульпы, т. е. повысить его эффективность. Particles deposited on the bottom of the vat are removed using the propeller shaft 6 through the drain hole 7 continuously or periodically. This embodiment of the hydroseparator compared with the prototype provides the ability to allocate high-quality microspheres with various amounts of pulp supplied to it, i.e., increase its efficiency.

Claims

A HYDRO SEPARATOR, including a tub, a feed pipe concentrically installed in it, a catch ring and a peripheral drain threshold, characterized in that, in order to increase the separation efficiency, it is equipped with a hollow truncated cone with concentric rows of openings and shutters overlapping them, mounted under the catch ring and connected with him a lesser basis.