Центробежный сепаратор

(51)703 5/32 ПАТЕНТНОЕ ВЕДОМСТВО РЕСПУБЛИКИ КАЗАХСТАН(56) Предварительный патент РК 4196, кл. В 03 В 5/32, 1996(57) Центробежный сепаратор предназначен для разделения частиц материалов разной плотности и может быть использован, например, для выделения частиц золота из пульпы золотоносной руды. Техническим результатом изобретения является упрощение настройки делителя путем увеличения углов между слоями в веере выходящего из делителя потока. Это достигается тем, что в сепараторе, содержащем расширяющуюся рабочую камеру, имеющую вверху сливную кромку со сливными каналами, выступающую наружу, приспособление для сбора отработанной пульпы, состоящее из кольцевых камер,расположенных концентрично вокруг рабочей камеры, делитель потока, размещнный соосно над рабочей камерой, выполненный в виде набора колец,внутренний диаметр которых больше диаметра рабочей камеры на уровне сливной кромки, а наружный диаметр равен наружному диаметру соответствующей кольцевой камеры, установленных с возможностью перемещения вдоль оси, при этом рабочая камера соединена с приводом вращения и приспособлением для подачи пульпы на дно камеры,верхняя часть рабочей камеры снабжена спиральными сужающимися каналами, соединнными со сливными каналами в сливной кромке, а нижнее кольцо делителя потока расположено ниже сливной кромки. 11718 Изобретение относится к центробежным сепараторам для разделения частиц материалов разной плотности и может быть использовано, например,для выделения частиц золота из пульпы золотоносной руды. Известен сепаратор по а. с. СССР 1801576, кл. В 03 В 5/32, 1993. Этот сепаратор включает коническую чашу с рифлениями, установленную на раме и приводимую в движение с помощью привода, загрузочное приспособление в виде круглой трубы и разгрузочное приспособление в виде кольцевого эфелесборника,приспособление для съма концентрата в виде лотка,жстко присоединнного к чаше внутреннего коаксиального сосуда, закреплнного на чаше посредством распорных втулок. Сепаратор работает следующим образом. В чашу через загрузочное устройство податся пульпа, содержащая тяжлый компонент. Проходя в полости, образуемой между рифлной поверхностью чаши и коаксиальным сосудом, пульпа выгружается в эфелесборник, а тяжлый компонент остатся в рифлях. После пропускания пробы сепаратор останавливают, снимают коаксиальный сосуд и смывают концентрат через лоток. Недостаток данного сепаратора в том, что он прерывистого действия. Каждый раз после пропускания одной порции (пробы) его останавливают,разбирают, смывают концентрат. Известен концентратор (сепаратор) для отделения зернистого материала (а.с. СССР 1676440, кл. В 03 В 5/32, 1991). Концентратор (сепаратор) включает полый барабан с рабочей камерой, имеющий приводной вал вращения, соединнный с дном камеры, приспособление для подачи пульпы на дно камеры, сливной порог (сливную кромку), приспособление для сбора отработанной пульпы, приспособление для поддержания барабана на оси. Внутренняя поверхность рабочей камеры имеет три зоны. Внизу расположена зона перемещения, вверху- зона сливного порога, а между ними параллельно оси вращения - зона удержания. При этом зона перемещения и зона сливного порога выполнены расширяющимися по направлению к зоне удержания. Уклон зоны перемещения к оси вращения составляет 101. Соотношение длины зоны перемещения, удержания и сливного порога составляет 631. Недостаток данного сепаратора аналогичен недостатку сепаратора по а. с.1801576 он также прерывистого действия, что в результате снижает производительность. Известен также центробежный сепаратор, содержащий расширяющуюся рабочую камеру, соединнную с приводом вращения и имеющую сливную кромку, приспособление для подачи пульпы на дно камеры, приспособление для сбора отработанной пульпы, при этом над сливной кромкой расположен делитель потока, выполненный в виде набора колец,внутренний диаметр которых больше диаметра рабочей камеры на уровне сливной кромки, кроме то 2 го, кольца установлены с возможностью перемещения друг относительно друга и относительно сливной кромки, приспособление для сбора отработанной пульпы выполнено из набора кольцевых камер,расположенных вокруг рабочей камеры между кольцами, наружный диаметр колец равен диаметру соответствующей кольцевой камеры. Другое отличие в том, что кольцевые камеры выполнены спиральными. Данное решение (предварительный патент РК 4196, кл. В 03 В 5/32, 1996) является прототипом заявляемого решения. Недостаток прототипа вытекает из следующего. На стенках рабочей камеры за счт центробежных сил происходит расслоение потока пульпы. На рабочей поверхности формируется поток самых тяжлых компонентов. Ближе к оси вращения плотность потока уменьшается. При перемещении потока к сливной кромке различные слои потока вылетают из рабочей камеры в виде веера под разными углами. Кольца делителя над сливной кромкой делят поток на слои с разной плотностью и направляют их в свои кольцевые камеры. Разность между углами зависит от скорости, с которой вылетает каждый слой, т.е. от высоты, до которой долетает каждый слой, что, в свою очередь, зависит от плотности каждого слоя и его толщины. У прототипа отсутствуют дополнительные ускорители потока на выходе из рабочей камеры. Углы в веере между слоями потока небольшие, что усложняет настройку делителя, так как необходимо устанавливать небольшие зазоры между кольцами делителя (экспериментально установлено, что толщина полезного слоя при оптимальных расходах, 1-3 мм,угол всего веера - 30, а полезного слоя - около - 5). Задача изобретения - создание центробежного сепаратора, у которого упрощается настройка делителя путем увеличения углов между слоями в веере выходящего из делителя потока и, соответственно,высот слоев потока. Это достигается тем, что в центробежном сепараторе, который содержит расширяющуюся рабочую камеру, имеющую вверху сливную кромку со сливными каналами, выступающую наружу, приспособление для сбора отработанной пульпы, состоящее из кольцевых камер, расположенных концентрично вокруг рабочей камеры, делитель потока, размещнный соосно над рабочей камерой, выполненный в виде набора колец, внутренний диаметр которых больше диаметра рабочей камеры на уровне сливной кромки, а наружный диаметр равен наружному диаметру соответствующей кольцевой камеры, установленных с возможностью перемещения вдоль оси,при этом рабочая камера соединена с приводом вращения и приспособлением для подачи пульпы на дно камеры, согласно изобретению, верхняя часть рабочей камеры снабжена спиральными сужающимися каналами, соединнными со сливными каналами в сливной кромке, а нижнее кольцо делителя потока расположено ниже сливной кромки. 11718 Сужающийся канал сжимает слой потока и тем самым увеличивает его скорость, при этом более лгкие частицы приобретают большую скорость, чем тяжлые, что способствует увеличению толщины слоев. Более лгкие частицы подлетают на большую высоту, так как имеют большую скорость. Таким образом увеличивается высота каждого слоя. Спиральные стенки шлюза организуют поток,делают его плавным и исключают завихрения на сливной кромке, которые могут возникнуть, если шлюз сделать прямолинейным сужающимся, что может нарушить слоистость потока. Кривизна стенок подбирается экспериментально. Таким образом, предлагаемый сепаратор позволяет решить поставленную задачу. Изобретение поясняется чертежами. На фиг. 1 показана схема сепаратора. На фиг. 2 схематично показан план рабочей камеры. На фиг. 3 приведена развртка рабочей камеры. Сепаратор состоит из рабочей камеры 1, вала 2 со шкивом 3, который установлен в корпусе 4 на подшипниках 5. Рабочая камера 1 выполнена расширяющейся со сливной кромкой 6, в которой выполнены сливные каналы 7. Дно сливных каналов 7 может быть прямоугольным или треугольным с овальной вершиной. Ширина канала не должна быть меньше трх величин самых крупных частиц пульпы. В верхней части рабочей камеры расположены рбра 8, имеющие в разрезе треугольную форму. Поверхность рбер выполнена спиральной. Между рбрами расположены спиральные сужающиеся каналы 9, соединнные со сливными каналами 7. Над сливной кромкой 6 расположен делитель потока, состоящий из колец 10, установленных соосно с рабочей камерой и с возможностью смещения вдоль оси. Нижнее кольцо расположено ниже сливной кромки. Зазор между кольцами 10 можно изменять в зависимости от параметров потока (расхода пульпы,плотности пульпы, содержания полезной составляющей). Внутренний диаметр колец больше диаметра рабочей камеры на уровне сливной кромки, а наружный диаметр равен наружному диаметру соответствующей спиральной кольцевой камеры 11. Кольцевые камеры 11 расположены вокруг рабочей камеры и предназначены для сбора отработанной пульпы разной плотности. Для выпуска собранных фракций камеры 11 снабжены патрубками 12. Рабочая камера приводится во вращение приводом 13, на валу которого установлен шкив 14. Камеры 11 установлены на корпусе 4 с помощью винтовых узлов настройки 15 для изменения расстояния между кольцами 10. Соосно с рабочей камерой установлена труба питания 16 для подачи пульпы на дно рабочей камеры. Над делительными кольцами 10 расположена крышка 17. Уголраствора рабочей камеры подбирается в зависимости от состава пульпы от 3 до 20, например, для пульпы, содержащей золото - 17-20,для олова - 10, для свинца - 13. Угол наклона сливного каналаотносительно оси рабочей камеры подбирается в зависимости от крупности твердой составляющей пульпы и находится в пределах от 20 до 60. Уголмежду осью 9 и осью рабочей камеры 1 зависит от плотности пульпы и находится в пределах от 10 до 60. Сепаратор работает следующим образом. Рабочую камеру 1 вращают с помощью привода 13 и через трубу питания 16 на дно рабочей камеры 1 подают пульпу, которая за счет центробежных сил поднимается по наклонной стенке рабочей камеры,при этом в нижней ее части расслаивается и слоистой поднимается вверх. При попадании в 9 поток сужается и, следовательно, изменяются параметры слоев. На выходе из рабочей камеры пристенный слой (концентрат) попадает в сливные каналы 7 и далее в промежуток между нижним и следующим кольцами 10 делителя и в соответствующую кольцевую камеру 11. Следующие, более мелкие слои, вылетают выше и попадают в другие промежутки делителя потока. В средней части потока образуется промежуточный продукт, который возвращают на повторную переработку. В верхней части выделяется более легкий продукт, который отправляют в отвал. Если полезной является более лгкая фракция, например, каменный уголь, то верхняя часть потока является полезным продуктом, а нижняя (тяжлая) уходит в отвал. Из рабочей камеры 1 поток вылетает в виде веера. При этом за счт изменения параметров слоев потока при прохождении каналов 9 углы в веере между различными слоями увеличиваются, что упрощает настройку зазоров между кольцами 10 делителя потока, которые подбирают экспериментально с помощью узлов настройки 15. Из кольцевых камер 11 по патрубкам 12 полученный продукт отводят по назначению. Таким образом, предлагаемая конструкция сепаратора позволяет решить поставленную задачу, так как наличие в сепараторе спиральных сужающихся шлюзов позволяет увеличить высоту слоев потока на сливе в десятки раз, что позволяет более точно разделить поток на три и более части, а также позволяет отделить малую часть потока, что очень важно при переработке пульпы с малым содержанием полезного продукта, например, благородных металлов,а также сократить количество перечисток пульпы. ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ Центробежный сепаратор, содержащий расширяющуюся вверх рабочую камеру, имеющую вверху сливную кромку со сливными каналами, выступающую наружу, приспособление для сбора отработанной пульпы, состоящее из кольцевых камер, расположенных концентрично вокруг рабочей камеры,делитель потока, размещенный соосно над рабочей камерой, выполненный в виде набора колец, внутренний диаметр которых больше диаметра рабочей 3 11718 камеры на уровне сливной кромки, а наружный диаметр равен наружному диаметру соответствующей кольцевой камеры, установленных с возможностью перемещения вдоль оси, при этом рабочая камера соединена с приводом вращения и приспособлением для подачи пульпы на дно камеры, отли чающийся тем, что верхняя часть рабочей камеры снабжена спиральными сужающимися каналами,соединенными со сливными каналами в сливной кромке, а нижнее кольцо делителя потока расположено ниже сливной кромки.