RU2463112C1 - Hydraulic separator - Google Patents
Hydraulic separator Download PDFInfo
- Publication number
- RU2463112C1 RU2463112C1 RU2011113621/03A RU2011113621A RU2463112C1 RU 2463112 C1 RU2463112 C1 RU 2463112C1 RU 2011113621/03 A RU2011113621/03 A RU 2011113621/03A RU 2011113621 A RU2011113621 A RU 2011113621A RU 2463112 C1 RU2463112 C1 RU 2463112C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- separation
- plates
- receivers
- housing
- particles
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Separation Of Solids By Using Liquids Or Pneumatic Power (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к устройствам для разделения частиц по гидравлической крупности, плотности, геометрическим размерам и может быть использовано в горной, строительной, химической и других отраслях промышленности.The invention relates to a device for separating particles by hydraulic size, density, geometric dimensions and can be used in mining, construction, chemical and other industries.
Известен гидравлический классификатор зернистых материалов (авт.свид. №1738358, МПК B03B 5/62, бюллетень №21.92 г.). Гидравлический классификатор содержит цилиндрический корпус с днищем, выполненный в виде установленного меньшим основанием вверх усеченного конуса, в нижней части которого смонтированы патрубки - приемники для продуктов разделения. Внутри цилиндрического корпуса расположена цилиндрическая обечайка, соединенная с валом привода. На внешней стороне обечайки установлены с зазором к корпусу и днищу радиальные пластины, которые вместе с обечайкой образуют в корпусе вращающиеся разделительные камеры, над которыми установлен питатель исходного материала. К недостаткам известного гидравлического классификатора зернистых материалов, снижающим эффективность разделения частиц по крупности, относятся:Known hydraulic classifier of granular materials (ed. Certificate. No. 1738358, IPC
- высота жидкости в разделительных камерах в радиальном направлении, ограниченная поверхностью усеченного конуса, различна, а следовательно, и время осаждения частиц одной гидравлической крупности различное;- the height of the liquid in the separation chambers in the radial direction, limited by the surface of the truncated cone, is different, and therefore, the deposition time of particles of the same hydraulic size is different;
- время осаждения частиц в жидкости и плюс время их скольжения по поверхности конического днища на неравных по длине участках от точки падения на эту поверхность до отверстий, ведущих в приемные патрубки, еще более различается, даже для частиц одинаковой формы (с одним коэффициентом трения);- the time of deposition of particles in the liquid and plus the time of their sliding on the surface of the conical bottom in areas of unequal length from the point of incidence to this surface to the holes leading to the receiving nozzles even more differs, even for particles of the same shape (with one coefficient of friction);
- образующийся на поверхности конуса слой сепарируемого материала высотой, равной зазору между разделительными пластинами и указанной поверхностью, будет периодически, по мере накопления, стекать в различные приемники продуктов разделения.- a layer of separated material formed on the surface of the cone with a height equal to the gap between the separation plates and the specified surface will periodically, as it accumulates, drain into various receivers of separation products.
Наиболее близким по технической сущности является гидравлический сепаратор (патент РФ №2395345, МПК B03B 5/62, 2010 г.) для разделения частиц по крупности, содержащий цилиндрический корпус с днищем, установленные внутри корпуса, с зазором к нему и днищу с возможностью вращения, разделительные камеры с радиальными пластинами, экран в зазоре между разделительными камерами и приемниками продуктов разделения, вал с приводом вращения, питатель исходного материала и приемники продуктов разделения. Корпус выполнен в виде двух соосных цилиндров, нижние кромки которых герметично соединены с приемниками продуктов сепарации, образуя днище корпуса, а разделительные камеры выполнены в виде двух соосных цилиндрических обечаек, соединенных парами направляющих П-образной формы основанием вверх, которые образуют с корпусом сообщающийся сосуд. Корпус снабжен устройством для регулирования уровня зоны сепарации - внешним карманом с патрубками для слива и подачи воды.The closest in technical essence is a hydraulic separator (RF patent No. 2395345, IPC
Основными недостатками известного сепаратора являются:The main disadvantages of the known separator are:
- взаимное засорение продуктов сепарации по причине отклонения траекторий осаждения частиц (особенно частиц уплощенной формы) от оси симметрии их потока в зоне между цилиндрами разделительной камеры и радиальными перегородками;- mutual clogging of separation products due to deviation of particle deposition trajectories (especially particles of a flattened shape) from the axis of symmetry of their flow in the zone between the cylinders of the separation chamber and the radial partitions;
- низкая эффективность обогащения частиц по плотности из-за разделения их исключительно по скоростям осаждения (по гидравлической крупности), что является значительным недостатком при разделении частиц широких диапазонов крупности;- low efficiency of enrichment of particles by density due to their separation solely by deposition rates (by hydraulic fineness), which is a significant drawback when separating particles of wide ranges of fineness;
- нестабильность уровня среды разделения в сепараторе по причине низкоэффективной системы разгрузки продуктов разделения.- instability of the level of the separation medium in the separator due to the low-efficiency system for unloading separation products.
Отклонение от прямолинейного осаждения частиц в зоне разделения происходит вследствие гидродинамических особенностей их обтекания средой, которые, в свою очередь, принимают особо сложный характер при неправильной форме разделяемых зерен. Так, полиминеральная смесь одного диапазона крупности (по результатам ситового анализа) вследствие уплощенной формы частиц большей плотности (например, частиц самородного золота) разделяется недостаточно эффективно. Поэтому, для оптимизации разделительного процесса требуется ограничить возможность отклонения частиц от оси симметрии потока путем создания механической преграды в горизонтальной плоскости в виде сплошных вертикальных стенок.The deviation from the straight-line deposition of particles in the separation zone occurs due to the hydrodynamic features of their flow around the medium, which, in turn, take on a particularly complex character with the irregular shape of the separated grains. So, a polymineral mixture of one size range (according to the results of a sieve analysis) due to the flattened shape of particles of higher density (for example, particles of native gold) is not effectively separated. Therefore, to optimize the separation process, it is necessary to limit the possibility of deviation of particles from the axis of symmetry of the flow by creating a mechanical barrier in the horizontal plane in the form of continuous vertical walls.
При наличии в разделяемой смеси равнопадающих частиц, т.е. частиц, осаждающихся с одинаковой конечной скоростью, но различными плотностями, гравитационное обогащение методом гидравлической классификации становится затруднительным. Поэтому для повышения эффективности сепарации следует комбинировать механизм разделения частиц по скоростям осаждения и механизм дифференциального ускорения (т.е. разделения по плотности частиц) реализуемый, например, в отсадочных машинах. Искусственно изменения скорости осаждения частиц можно добиться при изменении окружающих их условий осаждения. Так, при резком изменении условий осаждения частиц в «неограниченной среде» на условия «пристеночного осаждения», частицы будут замедляться и тем больше, чем меньше их плотность. Далее, по прохождении частицами узких каналов (зоны «пристеночного осаждения»), условия движения изменяются на первоначальные, т.е. становятся вновь в «условно неограниченной среде» с отсутствием боковых препятствий. Таким образом, чередованием в разделительной камере по ее высоте (глубине) узких каналов и зон осаждения частиц в «условно неограниченной среде» реализуется сепарационный механизм дифференциального их ускорения.In the presence of equidistant particles, i.e. particles precipitating with the same final speed, but with different densities, gravitational enrichment by the method of hydraulic classification becomes difficult. Therefore, to increase the separation efficiency, it is necessary to combine the mechanism of separation of particles according to deposition rates and the mechanism of differential acceleration (i.e. separation according to particle density) implemented, for example, in jigging machines. Artificially changing the deposition rate of particles can be achieved by changing the surrounding deposition conditions. So, with a sharp change in the conditions for the deposition of particles in an "unlimited medium" on the conditions of "near-wall deposition", the particles will slow down and the more, the lower their density. Further, after the particles pass through narrow channels (the “near-wall deposition” zone), the motion conditions change to the initial ones, i.e. become again in a “conditionally unlimited environment” with no side obstacles. Thus, alternating in the separation chamber along its height (depth) narrow channels and zones of particle deposition in a “conditionally unlimited medium”, a separation mechanism for their differential acceleration is realized.
Разгрузка материала в известных конструкциях сепаратора производится через краны, т.е. «самотеком», что при недостаточном количестве материала (осадка) в приемнике приводит к неконтролируемому выходу жидкой среды и значительному снижению ее уровня в сепараторе. Кроме того, разгрузку достаточно крупного материала (более 1-2 мм) самотеком организовать достаточно сложно. При автономной работе системы регулирования уровня зоны сепарации, в случае непреднамеренного слива (пролива) воды из разгрузочных устройств, происходит быстрое заполнение сепаратора водой через патрубок для ее подачи, что приводит к образованию перемешивающих потоков, препятствующих эффективному разделению частиц. Поэтому, для стабилизации процесса разделения необходимо предусмотреть возможность разгрузки продукта разделения с постоянным содержанием влаги (отношением Ж:Т). Разгрузка осевшего материала из приемников может осуществляться механически, например подъемом осадка по наклонному желобу выше уровня пульпы вращающейся спиралью.The material is unloaded in known separator designs through cranes, i.e. "By gravity", which with an insufficient amount of material (sediment) in the receiver leads to an uncontrolled output of the liquid medium and a significant decrease in its level in the separator. In addition, unloading a sufficiently large material (more than 1-2 mm) by gravity is difficult to organize. During autonomous operation of the system for regulating the level of the separation zone, in case of unintentional discharge (spill) of water from unloading devices, the separator is quickly filled with water through the nozzle to supply it, which leads to the formation of mixing flows that impede the effective separation of particles. Therefore, to stabilize the separation process, it is necessary to provide for the possibility of unloading the separation product with a constant moisture content (ratio W: T). The unloading of settled material from the receivers can be carried out mechanically, for example by lifting the sediment along an inclined trough above the pulp level with a rotating spiral.
Целью изобретения является повышение эффективности и стабильности процесса разделения частиц по плотности. Достигается это тем, чтоThe aim of the invention is to increase the efficiency and stability of the process of separation of particles by density. This is achieved by the fact that
1) в зазоре между цилиндрами и радиальными перегородками разделительной камеры установлены секции узких каналов на расстоянии друг от друга по ее высоте (глубине), например три, состоящие из пересекающихся вертикальных пластин, которые образуют по пути движения частиц зоны пристеночного осаждения,1) sections of narrow channels are installed in the gap between the cylinders and the radial partitions of the separation chamber at a distance from each other along its height (depth), for example, three, consisting of intersecting vertical plates, which form a zone of wall deposition along the path of the particles,
2) приемники продуктов разделения снабжены устройством для механической транспортировки осадка выше уровня пульпы и его разгрузки - наклонным цилиндром, в котором помещен параллельно его днищу вращающийся вал с насаженной на него спиралью (шнеком).2) the receivers of the separation products are equipped with a device for the mechanical transportation of sludge above the level of the pulp and its discharge - an inclined cylinder, in which a rotating shaft with a spiral (screw) mounted on it is placed parallel to its bottom.
На фиг.1 показан гидравлический сепаратор (общий вид), на фиг.2 - разрез по А-А, на фиг.3 изображено расположение пластин, образующих три секции вертикальных каналов на различной глубине разделительной камеры.In Fig.1 shows a hydraulic separator (General view), Fig.2 is a section along aa, Fig.3 shows the location of the plates forming three sections of vertical channels at different depths of the separation chamber.
Гидравлический сепаратор содержит цилиндрический корпус, образованный внешним 1 и внутренним 2 цилиндрами, к нижней кромке которых прикреплены приемники продуктов разделения 3 с наклонным цилиндром 4, в котором помещен параллельно его днищу вращающийся вал 5 с насаженной на него спиралью 6 для их разгрузки. Внутри корпуса соосно с цилиндрами 1 и 2 с зазорами к ним и приемникам продуктов разделения установлена разделительная камера 7, выполненная из двух коаксиальных, цилиндрических обечаек, образующих с корпусом сообщающийся сосуд, соединенных парами радиальных перегородок П-образной формы основанием вверх 8. В зазоре между перегородками установлены пластины 9, выполненные из отдельных прямоугольных элементов (например, трех) с возможностью их вертикального перемещения и демонтажа. Разделительная камера посредством траверсы 10 связана с валом 11 и приводится во вращение электродвигателем 12. Сепаратор снабжен питателем исходного материала 13, установленным над разделительной камерой и устройством для регулировки уровня зоны сепарации 14, установленным по высоте внешнего цилиндра от верхней его кромки до уровня, соответствующего установке одного элемента радиальных пластин. Устройство выполнено в виде внешнего кармана с патрубками для слива и подачи воды. В зазоре между разделительной камерой и приемниками продуктов разделения установлены пластины экрана 15 в виде сегментов кругового кольца с возможностью их радиального перемещения и снятия. В разделительной камере на различных ее глубинах установлены секции узких каналов 16 (например, три секции), выполненные в виде пересекающихся вертикальных пластин, которые образуют зоны пристеночного осаждения.The hydraulic separator comprises a cylindrical body formed by the outer 1 and inner 2 cylinders, to the lower edge of which are attached the receivers of separation products 3 with an inclined cylinder 4, in which a
Сепаратор работает следующим образом. В режиме обогащения материала, содержащего частицы различной плотности и предварительно рассеянного на достаточно узкие классы крупности, устанавливаются пластины экрана 15 таким образом, чтобы препятствовать распределению частиц по всем приемникам продуктов сепарации и обеспечить разгрузку только из определенных приемников. На заданной высоте рабочей зоны сепаратора, в зависимости от крупности материала в питании, устанавливаются элементы радиальных пластин 9 и секции узких каналов 16. Корпус, образованный внешним 1 и внутренним 2 цилиндрами с приемниками продуктов сепарации 3 и установленная в нем разделительная камера 7 заполняются водой на соответствующий уровень рабочей зоны сепаратора. Камера посредством вала 11 и электродвигателя 12, связанных траверсой 10, приводится во вращение. Вал 5 и спираль 6 с помощью электродвигателя 17 каждого приемника продуктов разделения приводится во вращение. В камеру питателем 13 подается исходный материал в сухом виде или в виде жидкой пульпы. Частицы материала под действием гравитационной, архимедовой силы и силы сопротивления воды приобретают различную скорость осаждения и в зависимости от нее, а так же высоты и скорости вращения камеры распределяются по приемникам и пластинам экрана. За счет установленных последовательно секций узких каналов в зоне разделения реализуется дифференциальное ускорение частиц в процессе осаждения, следовательно частицы материала распределяются по приемникам в соответствии с их плотностью. Более плотные частицы (частицы с большей инерцией) приобретают большее ускорение при резком переходе из зоны пристеночного осаждения в зону условно свободного осаждения, следовательно, быстрее осаждаются и концентрируются в зоне ценного продукта (концентрата). Далее, при резком переходе из зоны условно свободного осаждения в зону пристеночного осаждения частицы относительно большей плотности замедляются менее интенсивно, что так же является частью сепарационного механизма дифференциального ускорения. По ходу движения камер материал, накопившийся на пластинах экрана, посредством нижней части радиальных пластин механически транспортируется в соответствующие приемники продуктов обогащения. Разгрузка продуктов из приемников производится за счет вращения спиралей. В режиме гидравлической классификации материала для получения узких классов крупности пластины экрана 15 не устанавливаются, и разгрузка продуктов производится из всех приемников.The separator works as follows. In the enrichment mode of a material containing particles of different densities and previously dispersed into fairly narrow particle size classes, plates of the
Оптимизация процесса сепарации исходного материала производится изменением скорости вращения разделительной камеры, уровнем зоны сепарации, а так же высотой секций узких каналов (зон дифференциального ускорения), протяженностью зоны условно свободного осаждения (расстоянием между двумя последовательными секциями узких каналов), числом секций по пути осаждения частиц и размером каналов.Optimization of the process of separation of the source material is carried out by changing the speed of rotation of the separation chamber, the level of the separation zone, as well as the height of the sections of narrow channels (differential acceleration zones), the length of the zone of conditionally free deposition (the distance between two consecutive sections of narrow channels), the number of sections along the particle deposition path and channel size.
Высокая эффективность разделения частиц по их крупности либо по плотности достигается тем, что аппарат практически исключает условия перемешивания этих частиц и реализует комбинацию сепарационных механизмов: разделение по скоростям осаждения и дифференциальное ускорение частиц.The high efficiency of separation of particles by their size or density is achieved by the fact that the apparatus virtually eliminates the mixing conditions of these particles and implements a combination of separation mechanisms: separation by deposition rate and differential particle acceleration.
Claims (2)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2011113621/03A RU2463112C1 (en) | 2011-04-07 | 2011-04-07 | Hydraulic separator |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2011113621/03A RU2463112C1 (en) | 2011-04-07 | 2011-04-07 | Hydraulic separator |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2463112C1 true RU2463112C1 (en) | 2012-10-10 |
Family
ID=47079451
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2011113621/03A RU2463112C1 (en) | 2011-04-07 | 2011-04-07 | Hydraulic separator |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2463112C1 (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2533408C1 (en) * | 2013-07-18 | 2014-11-20 | Общество с ограниченной ответственностью "Научно-внедренческое и проектно-конструкторское предприятие "КЭНЭС" | Gravity mineral dressing device |
RU2535322C1 (en) * | 2013-08-13 | 2014-12-10 | Федеральное Государственное Бюджетное Учреждение Науки Институт Химии И Химической Технологии Сибирского Отделения Российской Академии Наук (Иххт Со Ран) | Hydraulic separator |
Citations (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
GB962386A (en) * | 1963-04-08 | 1964-07-01 | Insinooritoimisto Engineeringb | An improved hydraulic classifier |
SU476024A1 (en) * | 1974-06-25 | 1975-07-05 | Иркутский государственный научно-исследовательский институт редких и цветных металлов | Hydrocyclone for the enrichment and classification of sands |
SU1304883A1 (en) * | 1985-04-02 | 1987-04-23 | Всесоюзный научно-исследовательский институт гидротехники им.Б.Е.Веденеева | Hydraulic classifier |
SU1738358A1 (en) * | 1990-04-23 | 1992-06-07 | Таллиннский политехнический институт | Hydraulic classifier of grain materials |
RU2161070C1 (en) * | 1999-08-17 | 2000-12-27 | Государственное предприятие "Красноярский машиностроительный завод" | Grain washing installation, admixture hydraulic separator and method of separation of admixtures from grain |
RU2319548C2 (en) * | 2006-04-18 | 2008-03-20 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Государственный университет цветных металлов и золота" | Hydraulic separator |
RU2385771C1 (en) * | 2009-04-08 | 2010-04-10 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Читинский государственный университет (ЧитГУ) | Thin-layer separator of polymineral hydraulic suspension |
RU2395345C1 (en) * | 2009-06-04 | 2010-07-27 | Учреждение Российской академии наук Институт химии и химической технологии Сибирского отделения РАН (ИХХТ СО РАН) | Hydraulic separator |
-
2011
- 2011-04-07 RU RU2011113621/03A patent/RU2463112C1/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
GB962386A (en) * | 1963-04-08 | 1964-07-01 | Insinooritoimisto Engineeringb | An improved hydraulic classifier |
SU476024A1 (en) * | 1974-06-25 | 1975-07-05 | Иркутский государственный научно-исследовательский институт редких и цветных металлов | Hydrocyclone for the enrichment and classification of sands |
SU1304883A1 (en) * | 1985-04-02 | 1987-04-23 | Всесоюзный научно-исследовательский институт гидротехники им.Б.Е.Веденеева | Hydraulic classifier |
SU1738358A1 (en) * | 1990-04-23 | 1992-06-07 | Таллиннский политехнический институт | Hydraulic classifier of grain materials |
RU2161070C1 (en) * | 1999-08-17 | 2000-12-27 | Государственное предприятие "Красноярский машиностроительный завод" | Grain washing installation, admixture hydraulic separator and method of separation of admixtures from grain |
RU2319548C2 (en) * | 2006-04-18 | 2008-03-20 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Государственный университет цветных металлов и золота" | Hydraulic separator |
RU2385771C1 (en) * | 2009-04-08 | 2010-04-10 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Читинский государственный университет (ЧитГУ) | Thin-layer separator of polymineral hydraulic suspension |
RU2395345C1 (en) * | 2009-06-04 | 2010-07-27 | Учреждение Российской академии наук Институт химии и химической технологии Сибирского отделения РАН (ИХХТ СО РАН) | Hydraulic separator |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2533408C1 (en) * | 2013-07-18 | 2014-11-20 | Общество с ограниченной ответственностью "Научно-внедренческое и проектно-конструкторское предприятие "КЭНЭС" | Gravity mineral dressing device |
RU2535322C1 (en) * | 2013-08-13 | 2014-12-10 | Федеральное Государственное Бюджетное Учреждение Науки Институт Химии И Химической Технологии Сибирского Отделения Российской Академии Наук (Иххт Со Ран) | Hydraulic separator |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
RU2753569C1 (en) | Device and method for gravitational separation of large-lump coal sludge | |
CA2013851C (en) | Lewis econosizer | |
US4981219A (en) | Apparatus and method for separating intermixed particles of differing densities | |
RU2463112C1 (en) | Hydraulic separator | |
RU2395345C1 (en) | Hydraulic separator | |
RU2317149C1 (en) | Method of wet classification of powder material | |
RU2319548C2 (en) | Hydraulic separator | |
RU2535322C1 (en) | Hydraulic separator | |
US3945615A (en) | Continuous method and device for withdrawing particulate material from a container | |
CN202037061U (en) | Centrifugal table type gravity concentrator for fine granules | |
WO2018063110A2 (en) | A vibrating gravity separator | |
CN106513161A (en) | Reducing sorting fluidized bed with built-in inclined plate | |
CN102626671A (en) | Magnetic field ore dressing equipment and using method thereof | |
US3599791A (en) | Hydraulic sorting apparatus | |
CN203862543U (en) | Belt-type linear vibrating screen | |
RU2423183C2 (en) | Method of concentrating heavy minerals and concentrator to this end | |
RU2403978C1 (en) | Washing and cleaning device for metalliferous sand processing | |
RU2758825C1 (en) | Magnetofluidic separator | |
RU2511310C1 (en) | Method of gravity concentration and device to this end | |
RU2337758C1 (en) | Vibration concentrator | |
RU2448777C2 (en) | Method and device for extraction of fine gold | |
RU2361656C2 (en) | Device for loading of dehydration hopper | |
RU2186627C1 (en) | Plant for extraction of fine fractions of valuable minerals from sulfide-containing ores and placers | |
RU2430793C1 (en) | Three-product air separator | |
RU2209680C2 (en) | Flushing rotary separator |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20130408 |