RU2166372C2

RU2166372C2 - Hydraulic classifier

Info

Publication number: RU2166372C2
Application number: RU99114666/03A
Authority: RU
Inventors: вцев Ю.И. Кудр; Ю.И. Кудрявцев; А.Н. Чекменев; Б.Г. Виничук; А.А. Власов; В.Н. Асеев
Original assignee: Открытое акционерное общество "Рудгормаш"; Закрытое акционерное общество "Центртехнометалл"
Priority date: 1999-07-06
Filing date: 1999-07-06
Publication date: 2001-05-10

Abstract

FIELD: equipment for separation and thickening of grainy materials; applicable in classification of mineral raw materials in mining, chemical, construction and other industries. SUBSTANCE: hydraulic classifier includes a body with branch pipes for admission of initial hydraulic fluid and discharge of product of classification and clarified pulp. Branch pipe for admission of initial hydraulic fluid is located tangentially between upper and lower units of truncated cones arranged concentrically and whose surfaces are perforated and holes are furnished with flexible collars. Diameters of holes and clearances between cones of upper unit are larger than holes and clearance between cones of lower unit. Upper and lower units are installed for antiphase reciprocating vibration by means of vibration device made in the form of rods installed one into another and driven by eccentric shaft with crankpins displaced through 180 deg. EFFECT: higher productivity of hydraulic classifier and improved quality of finished product. 5 dwg

Description

Изобретение относится к оборудованию для разделения и сгущения зернистых материалов и может быть использовано при классификации минерального сырья в горнодобывающей, химической, строительной и других отраслях промышленности. The invention relates to equipment for the separation and thickening of granular materials and can be used in the classification of mineral raw materials in mining, chemical, construction and other industries.

Известен гидравлический классификатор для разделения твердых частиц на фракции при перемещении их в потоке жидкости, включающий корпус, патрубки для подачи исходного материала и воды и приспособления для удаления продуктов разделения, причем в корпусе установлены неподвижные концентрично расположенные усеченные конуса (см. а.с. N 221595, БИ N 22, 1968). A hydraulic classifier is known for separating solid particles into fractions when moving them in a fluid stream, including a housing, nozzles for supplying starting material and water and devices for removing separation products, and fixed concentrically arranged truncated cones are installed in the housing (see.with N 221595, BI N 22, 1968).

Недостатком этого классификатора является высокая металлоемкость и сложность изготовления. The disadvantage of this classifier is the high metal consumption and manufacturing complexity.

Известно устройство для классификации, включающее камеру, решето, подводящий и заборный патрубки, причем решето выполнено цилиндрическим с расположенными по спирали отверстиями, диаметр которых увеличивается по высоте решета, а заборный патрубок имеет возможность перемещаться в вертикальном направлении (см. а.с. N 619208, БИ N 30, 1978). A device for classification is known, including a camera, a sieve, a supply and intake pipes, the sieve is made cylindrical with spiral holes, the diameter of which increases along the height of the sieve, and the intake pipe has the ability to move in the vertical direction (see A.S. N 619208 , BI N 30, 1978).

Недостатком этого устройства является низкое качество продукта классификации из-за засоренности крупной фракции материала мелкими частицами. The disadvantage of this device is the low quality of the product classification due to the clogging of a large fraction of the material by small particles.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к настоящему изобретению является гидравлический классификатор, включающий корпус с патрубками ввода исходной гидросмеси, вывода продукта классификации и осветленной пульпы, верхний и нижний блоки усеченных конусов, концентрично расположенных (см. RU 2019296 C1, 15.09.94, B 03 B 5/62). The closest in technical essence and the achieved result to the present invention is a hydraulic classifier, including a housing with nozzles for inputting the initial slurry, output of the classification product and clarified pulp, upper and lower blocks of truncated cones concentrically arranged (see RU 2019296 C1, 09/15/94, B 03 B 5/62).

Недостатком этого технического решения является низкая производительность, обусловленная ограниченными скоростями осаждения частиц зернистого материала. The disadvantage of this technical solution is the low productivity due to the limited deposition rates of particles of granular material.

Задачей, на решение которой направлено настоящее изобретение, является повышение производительности и улучшение качества классифицируемого материала. The problem to which the present invention is directed, is to increase productivity and improve the quality of classified material.

Для решения этой задачи в гидравлическом классификаторе, включающем корпус с патрубками ввода исходной гидросмеси, вывода продукта классификации и осветленной пульпы, верхний и нижний блоки усеченных конусов, расположенных концентрично, согласно изобретению патрубок ввода исходной гидросмеси расположен тангенциально, между верхним и нижним блоками конусов, поверхности которых выполнены с перфорацией, причем отверстия снабжены эластичными манжетами, диаметры отверстий и зазоры между конусами верхнего блока выполнены больше по сравнению с отверстиями и зазором между конусами нижнего блока, верхний и нижний блоки конусов установлены с возможностью противофазного возвратно-поступательного колебания посредством вибрационного устройства, выполненного в виде штоков, установленных один внутри другого с приводом от эксцентрикового вала со смещенными на 180^o шейками.To solve this problem, in a hydraulic classifier comprising a housing with nozzles for inputting the initial hydraulic mixture, output of the product of classification and clarified pulp, the upper and lower blocks of truncated cones arranged concentrically, according to the invention, the nozzle for introducing the initial hydraulic mixture is located tangentially between the upper and lower blocks of the cones, the surface which are made with perforation, and the holes are equipped with elastic cuffs, the diameters of the holes and the gaps between the cones of the upper block are made more by comparison With holes and a gap between the cones of the lower block, the upper and lower blocks of the cones are installed with the possibility of antiphase reciprocating vibrations by means of a vibrating device made in the form of rods mounted one inside the other with a drive from an eccentric shaft with 180 ^° displaced necks.

Наличие признака "патрубок исходной гидросмеси расположен тангенциально, между верхним и нижним блоками конусов" позволяет повысить производительность гидроклассификатора. Это достигается за счет того, что при входе в корпус поток гидросмеси образует вращающееся поле, в результате чего под действием центробежной силы и силы тяжести материала крупные частицы сосредотачиваются у стенок корпуса, скатываются по наклонным поверхностям нижнего блока конусов и аккумулируются в коническом днище корпуса с последующим выпуском через патрубок готового продукта. Мелкие частицы материала концентрируются в центральной части корпуса между верхним и нижним блоками конусов и выносятся вверх при взаимодействии колебательного движения этих блоков. The presence of the characteristic “pipe of the initial hydraulic mixture is located tangentially between the upper and lower blocks of the cones” allows to increase the performance of the hydroclassifier. This is achieved due to the fact that at the entrance to the housing, the flow of the slurry forms a rotating field, as a result of which under the action of centrifugal force and gravity of the material, large particles are concentrated near the walls of the housing, roll along the inclined surfaces of the lower cone block and accumulate in the conical bottom of the housing with subsequent release through the pipe of the finished product. Small particles of material are concentrated in the central part of the body between the upper and lower blocks of the cones and are carried upward when the vibrational motion of these blocks interacts.

Наличие признака "поверхности верхнего и нижнего блоков конусов выполнены с перфорацией, причем отверстия снабжены эластичными манжетами, диаметры отверстий и зазоры между конусами верхнего блока выполнены больше по сравнению с отверстиями и зазором между конусами нижнего блока, верхний и нижний блоки конусов установлены с возможностью противофазного возвратно-поступательного колебания" позволяет повысить производительность по выводу осветленной пульпы с мелкими частицами материала и улучшить чистоту осаждаемых крупных частиц. Это достигается за счет того, что верхний и нижний блоки конусов при возвратно-поступательном колебательном движении в противофазе благодаря использованию перфорации своих конических концентрично расположенных поверхностей с эластичными манжетами выполняют функции насосов, перекачивающих гидросмесь различной крупности из одной зоны в другую. Так, при движении верхнего блока конусов вверх эластичные манжеты прижимаются к коническим поверхностям и закрывают отверстия, в результате чего создается эффект вакуума и мелкие частицы поднимаются вверх вслед за блоком конусов. И наоборот, во второй половине цикла колебаний, когда верхний блок конусов перемещается вниз, за счет давления на гидросмесь эластичные манжеты отходят от конических поверхностей и открывают отверстия, в результате чего мелкие частицы материала вместе с водой впрыскиваются вверх через отверстия и зазоры между конусами и поднимаются вверх для последующего слива через патрубок вывода осветленной пульпы. В это же время при движении нижнего блока конусов эластичные манжеты открывают отверстия в поверхностях и, поскольку диаметры отверстий меньше размеров крупных частиц, то вверх выпрыскивается только вода и мелкие частицы, случайно попавшие в эту зону. Во второй половине колебательного цикла, когда нижний блок конуса движется вверх, эластичные манжеты закрывают отверстия, а крупные частицы поступают в зазоры между конусными поверхностями и под действием силы своей тяжести скатываются вниз в зону патрубка вывода готового продукта. Таким образом, противофазное колебательное движение верхнего и нижнего блоков конусов способствует осаждению крупных частиц материала вниз и выносу мелких частиц вверх без необходимости ввода дополнительно напорной воды для образования восходящего потока осветленной пульпы. The presence of the sign "the surface of the upper and lower blocks of the cones are made with perforation, and the holes are provided with elastic cuffs, the diameters of the holes and the gaps between the cones of the upper block are larger than the holes and the gap between the cones of the lower block, the upper and lower blocks of the cones are installed with antiphase back “translational oscillation” improves the output of clarified pulp with small particles of material and improves the purity of the deposited large particles. This is achieved due to the fact that the upper and lower blocks of the cones during reciprocating vibrational motion in antiphase, due to the use of perforation of their conical concentric surfaces with elastic cuffs, perform the functions of pumps that pump hydraulic mixtures of various sizes from one zone to another. So, when the upper block of cones moves up, the elastic cuffs are pressed against the conical surfaces and close the holes, as a result of which a vacuum effect is created and small particles rise up after the block of cones. Conversely, in the second half of the oscillation cycle, when the upper block of cones moves downward, due to pressure on the hydraulic mixture, the elastic cuffs move away from the conical surfaces and open the holes, as a result of which small particles of material are injected upward through the holes and the gaps between the cones and rise up for subsequent discharge through the outlet pipe clarified pulp. At the same time, when the lower block of cones moves, the elastic cuffs open holes in the surfaces and, since the diameters of the holes are smaller than the sizes of large particles, only water and small particles accidentally falling into this zone are sprayed upward. In the second half of the oscillation cycle, when the lower block of the cone moves upward, the elastic cuffs close the holes, and large particles enter the gaps between the conical surfaces and, under the influence of their gravity, slide down into the zone of the outlet pipe of the finished product. Thus, the antiphase oscillatory motion of the upper and lower blocks of the cones contributes to the deposition of large particles of material down and the removal of small particles up without the need for additional pressure water to form an ascending stream of clarified pulp.

Наличие признака "установлены с возможностью противофазного возвратно-поступательного колебания посредством вибрационного устройства, выполненного в виде штоков, установленных один внутри другого с приводом от эксцентрикового вала со смещенными на 180^o шейками" позволяет упростить конструкцию вибропривода и снизить энергоемкость процесса колебательного движения верхнего и нижнего блока конусов. Это достигается за счет того, что эксцентриковый вал выполнен с эксцентриковой шейкой для привода штока нижнего блока конусов и две эксцентриковые шейки со смещением на 180^o для привода штока верхнего блока конусов, опирается коренными подшипниками на корпус гидроклассификатора и приводится во вращение через муфту от электродвигателя, также установленного на верхней крышке корпуса. Такой привод прост по конструкции, а противофазные колебания верхнего и нижнего блоков конусов позволяет исключить действие динамических нагрузок и снизить энергозатраты.The presence of the sign "installed with the possibility of antiphase reciprocating oscillations by means of a vibrating device made in the form of rods mounted inside one another with a drive from an eccentric shaft with 180 ^° displaced necks" simplifies the design of the vibrodrive and reduces the energy consumption of the process of oscillatory movement of the upper and lower blocks cones. This is achieved due to the fact that the eccentric shaft is made with an eccentric neck for driving the rod of the lower block of cones and two eccentric necks with an offset of 180 ^o for the drive of the rod of the upper block of cones, is supported by main bearings on the hydroclassifier housing and driven through the coupling from the electric motor, also mounted on the top case cover. Such a drive is simple in design, and the antiphase vibrations of the upper and lower blocks of the cones eliminates the effect of dynamic loads and reduces energy consumption.

На фиг. 1 представлен общий вид гидравлического классификатора; на фиг. 2 - сечение по А-А на фиг. 1; на фиг. 3 - вид Б на фиг. 1; на фиг. 4 - вид В на фиг. 1; на фиг. 5 - вид Г на фиг. 4. In FIG. 1 shows a general view of a hydraulic classifier; in FIG. 2 is a section along AA in FIG. 1; in FIG. 3 is a view B in FIG. 1; in FIG. 4 is a view B in FIG. 1; in FIG. 5 is a view D in FIG. 4.

Гидравлический классификатор состоит из корпуса 1 с тангенциальным патрубком 2 ввода исходной гидросмеси, патрубком 3 вывода крупной фракции продуктов классификации и патрубка 4 вывода осветленной пульпы. В нижней части корпуса имеется коническое днище 5 для аккумулирования готового продукта классификации. Во внутренней полости корпуса находятся верхний 6 и нижний 7 блоки концентрично расположенных усеченных конусов. Конусные поверхности соединены друг с другом ребрами 8 и выполнены с перфорацией в виде отверстий 9 с эластичными манжетами 10, причем диаметры отверстий и зазоры между конусами верхнего блока больше по сравнению с отверстиями и зазорами между конусами нижнего блока. Верхний и нижний блоки конусов приводятся в противофазное возвратно-поступательное движение с помощью штоков 11 и 12, связанных с шейками 13 и 14 эксцентрикового вала 15 от электродвигателя 16. Штоки установлены один внутри другого, а шейки эксцентрикового вала выполнены со смещением на 180^o.The hydraulic classifier consists of a housing 1 with a tangential pipe 2 for inputting the initial hydraulic mixture, pipe 3 for outputting a large fraction of the classification products and pipe 4 for outputting clarified pulp. In the lower part of the case there is a conical bottom 5 for accumulating the finished product classification. The upper 6 and lower 7 blocks of concentrically located truncated cones are located in the inner cavity of the housing. The conical surfaces are connected to each other by ribs 8 and are made with perforations in the form of holes 9 with elastic cuffs 10, and the diameters of the holes and the gaps between the cones of the upper block are larger than the holes and the gaps between the cones of the lower block. The upper and lower blocks of the cones are driven in antiphase reciprocating motion using the rods 11 and 12 connected to the necks 13 and 14 of the eccentric shaft 15 from the electric motor 16. The rods are installed one inside the other, and the necks of the eccentric shaft are made with an offset of 180 ^o .

Работа гидравлического классификатора осуществляется следующим образом. The operation of the hydraulic classifier is as follows.

При подаче гидросмеси по патрубку 2 пульпа поступает в корпус 1 по тангенциали в пространство между верхним 6 и нижним 7 блоками концентрично расположенных усеченных конусов. При включении электродвигателя 16 эксцентриковый вал 15 приходит во вращение, в результате чего нижний блок конусов 7 за счет штока 12 эксцентричной шейки 14 и верхний блок конусов 6 за счет штока 11 и эксцентричных шеек 13 приходят в противофазное возвратно-поступательное колебательное движение. Крупные частицы материала за счет центробежных сил и сил своей тяжести при колебательном движении хода вверх нижнего блока конусов 7 перемещаются вниз по конусным поверхностям, аккумулируются на коническом днище 5 и выпускаются в виде готового продукта через патрубок 3. При ходе нижнего блока конусов 7 вниз, манжеты 10 открывают отверстия 9 и мелкие частицы с водой впрыскиваются вверх в зону действия блока конусов 6. При ходе блока конусов 6 вверх за счет всасывающего эффекта мелкие частицы 4 поднимаются вверх, а при ходе вниз манжеты 10 открывают отверстия 9 и мелкие частицы вместе с водой впрыскиваются вверх и в виде осветленной пульпы удаляются из корпуса 1 по патрубку 4. When the slurry is supplied through pipe 2, the pulp enters housing 1 along the tangential line into the space between the upper 6 and lower 7 blocks of concentrically located truncated cones. When the motor 16 is turned on, the eccentric shaft 15 comes into rotation, as a result of which the lower block of cones 7 due to the rod 12 of the eccentric neck 14 and the upper block of cones 6 due to the rod 11 and eccentric necks 13 come in antiphase reciprocating oscillatory motion. Large particles of material due to centrifugal and gravity forces during the oscillatory movement of the upward movement of the lower block of cones 7 move down along the conical surfaces, accumulate on the conical bottom 5 and are discharged as a finished product through the pipe 3. When the lower block of cones 7 moves downward, the cuffs 10 open holes 9 and small particles with water are injected upward into the zone of action of the block of cones 6. When the block of cones 6 moves upwards, due to the suction effect, small particles 4 rise upwards, and when the cuffs 10 are downward, they open holes 9 and small particles are injected together with water upwards and are removed from the housing 1 through the pipe 4 in the form of a clarified pulp.

Такое исполнение гидроклассификатора позволяет повысить его производительность и улучшить качество готового продукта. This performance of the hydroclassifier can increase its productivity and improve the quality of the finished product.

Claims

A hydraulic classifier comprising a housing with nozzles for inputting the initial slurry, output of the product of classification and clarified pulp, upper and lower blocks of truncated cones arranged concentrically, characterized in that the pipe for introducing the initial slurry is located tangentially between the upper and lower blocks of the cones, the surfaces of which are made with perforation, and the holes are equipped with elastic cuffs, the diameters of the holes and the gaps between the cones of the upper block are made larger compared to the holes and the gap m between the cones of the lower block, the upper and lower blocks cones mounted for reciprocating antiphase oscillations by a vibratory device, constructed in the form of rods, arranged one inside the other driven by the eccentric shaft 180 with staggered tails ^o.