Способ и устройство непрерывного мониторинга износа и давления в центробежных концентраторах

Способ и устройство непрерывного мониторинга износа и давления в центробежных концентраторах

Иллюстрации

Показать все

Реферат

Ссылки на родственные заявки

Настоящая заявка претендует на приоритет предварительной Патентной заявки US 61/980481 "Способы и устройство непрерывного мониторинга износа и давления в центробежных концентраторах", поданной 26 ноября 2014 г. Родственными для настоящей заявки также являются предварительная патентная заявка US 61/980481 "Способы и устройство непрерывного мониторинга износа в флотационных установках", поданная 16 апреля 2014 г., и международная заявка РСТ/ЕР2014/060342 "Способы и устройство непрерывного мониторинга износа в размольных установках", поданная 20 мая 2014 г. Все упомянутые заявки полностью включены в настоящее описание посредством ссылки во всех отношениях, как более полно показано ниже.

Область техники

Изобретение относится к оборудованию и способу повышения производительности, срока службы и/или коэффициента полезного действия установки центробежного (т.е., "гравитационного") концентратора/сепаратора и его компонентов. В частности, данное изобретение относится к способам мониторинга износа конусов, узлов конуса и конических компонентов внутри гравитационных концентраторов, а также к системам и устройствам для осуществления этого мониторинга. Кроме того, настоящее изобретение относится к способам мониторинга давления в водяной рубашке и/или распределения давления внутри гравитационного концентратора и системам и устройствам для осуществления этого мониторинга.

Уровень техники

В центрифугах, в частности, гравитационных концентраторах, преимущественно используемых в золотодобывающей промышленности (например, марки Knelson, Falcon или iCON, изготавливаемых компанией FLSmidth), могут использоваться конусы, отформованные из полиуретана или с полиуретановым покрытием. Эти конусы могут быть установлены внутри вращающегося корпуса ротора. Примеры выполнения таких центробежных сепарационных устройств можно найти в US 8808155; US 7500943; US 7503888; US 7144360; US 6997859; US 6149572; US 6986732; US 6962560; US 5601523; US 5601524; US 5586965; US 5338284; US 5368541; US 5728039; US 5222933; US 5372571; US 5230797; US 5372571; US 5354256; US 5087127; US 4983156; US 4846781; US 4776833; US 4608040; патент Канады 2625841; патент Канады 2625843; патент Канады 1301725; патент Канады 1111809; патент Канады 1279623; патент Канады 1240653; патент Великобритании 8505178; патент Великобритании 8828539; публикация WIPO WO 07143817; публикация WIPO WO 05011872; публикация WIPO WO 97000728; и патент Австралии AU 198280202, без ограничений.

Конус вместе с кожухом корпуса ротора могут формировать узел, в составе которого они вращаются вокруг проходящей вертикально оси. Узел может вращаться с большой скоростью, для создания условий с высокой гравитацией для отделения тяжелых целевых металлов (например, золота) от пустой породы или менее важных минеральных соединений. В процессе вращения, в концентратор может нагнетаться пульпа, направляемая по центру вниз, в основание конуса. Этот поступающая пульпа затем отбрасывается по радиусу наружу и движется вверх и радиально наружу, ступенчато переходя по последовательности пазов и гребней, сформированных на обращенных внутрь поверхностях конуса. Более тяжелые целевые металлы (например, золото) могут оседать в канавках на конусе и тем самым, могут быть захвачены, при этом более легкие частицы пустой породы могут всплывать над пазами и гребнями и, в конечном итоге, оказываются отброшенными радиально наружу и вверх над переливным желобом внутри гравитационного концентратора. Для обеспечения непрерывности процесса, в дне пазов/канавок может создаваться кипящий слой с тем, чтобы исключить (или свести к минимуму) оседание пустой породы внутри пазов/канавок конуса. Псевдоожижение также позволяет обеспечить перемещение пустой породы вверх и над переливным желобом, в результате чего только тяжелые целевые металлы (например, золото) остаются захваченными внутри конуса. Формирование кипящего слоя может быть выполнено созданием высокого давления в водяной рубашке, образованной между конусом и кожухом корпуса ротора, и размещением множества отверстий для создания кипящего слоя, проходящих в радиальном направлении через пазы/канавки конуса. Отверстия для создания кипящего слоя могут быть расположены под углом, имеющим радиально направленную составляющую и, опционально, тангенциальную составляющую. Другими словами, отверстия для создания кипящего слоя могут и не быть ориентированы точно по радиусу относительно оси вращения узла.

Конусы гравитационных концентраторов часто заменяют вследствие их износа. Однако при проведении работ по обогащению золотосодержащего сырья обычно нежелательны длительные перерывы для слишком частых проверок состояния поверхности конусов. При проведении работ по обогащению золотосодержащего сырья обычно нельзя делать чересчур длительные остановки для замены изношенных конусов, поскольку это может повлиять на функционирование системы и отрицательно сказаться на извлечении золота. Например, могут быть потеряны целевые металлы (например, золото), если произошло истирание выступающих радиально внутрь гребней конуса и нарушилось их нормальное функционирование. Соответственно, в отрасли давно ощущается потребность оперативного определения физического состояния конуса гравитационного концентратора непосредственно в процессе работы с тем, чтобы можно было легко прогнозировать рабочий остаточный срок службы и/или более эффективно планировать периоды простоя установки.

Продолжительные ремонтные работы, при их частом повторении, могут привести к потерям, например, связанным с преждевременной заменой конуса (т.е. увеличенные эксплуатационные издержки/капитальные затраты), слишком длительным простоем, увеличенными затратами рабочей силы и сниженной производительностью. Если же, напротив, ремонтные работы выполняются слишком редко, могут возникать серьезные потери другого рода, например, механические поломки, потери дорогостоящих драгметаллов, снижение эффективности концентрации/сепарации и/или плохое отделение материала.

Поскольку износ поверхности конуса обычно не заметен визуально в процессе работы гравитационного концентратора (из-за слоя пульпы, переливающейся поверх его внутренних поверхностей), оператор установки может быть вынужден останавливать гравитационный концентратор, выпускать оставшуюся пульпу из концентратора, обтирать конус и, получив доступ к внутренней части концентратора, провести более тщательную инспекцию. Это требует значительных затрат времени и сокращает производительность установки. В предложенных частных вариантах выполнения систем и способов может обеспечиваться непрерывный прямой мониторинг состояния износа конусов гравитационного концентратора в процессе работы, поэтому текущая степень износа может быть известна без необходимости остановки работы гравитационного концентратора для обеспечения возможности визуального осмотра. Более того, в соответствии с частными вариантами выполнения системы и способов, раскрытыми в настоящем изобретении, может быть задано распределение давления в водяной рубашке для оптимизации рабочих характеристик сепаратора. Рабочие характеристики могут включать, помимо прочих, скорость вращения, временные параметры цикла (например, для периодических или повторно-кратковременных циклов загрузки), продолжительность пребывания, подводимая мощность/энергия, давление в отверстиях для создания кипящего слоя, давление в водяной рубашке, расход подачи пульпы и т.д.

В области обогащения минералов предлагались различные системы контроля износа. Примером распространенной системы контроля износа может служить разработанная компанией FLSmidth система Krebs SmartCyclone™. Другим примером системы управления износом может служить система, описанная в находящейся в одновременном рассмотрении предварительной патентной заявке 61/980481 "Способы и устройство непрерывного мониторинга износа в флотационных установках". Еще один пример системы управления износом в технологии обогащения минералов приведен в находящейся в одновременном рассмотрении международной заявке РСТ/ЕР2014/060342 "Способы и устройство непрерывного мониторинга износа в размольных установках". Другие примеры обычных систем управления износом могут быть найдены, помимо прочего, в следующих патентах и патентных заявках: US 4646001; US 4655077; US 5266198; US 6080982; US 6686752; US 6945098; и публикации патентной заявки US 2003/0209052.

Задачи изобретения

Соответственно, задачей некоторых вариантов выполнения настоящего изобретения является создание способа уведомления оператора об изменении диаметра облицовки гравитационного концентратора на определенную величину, например для индикации одного или более пороговых значений износа.

Другой задачей некоторых вариантов выполнения настоящего изобретения является создание способа предоставления оператору информации о распределении давления, относящейся к функциональному взаимодействию водяной рубашки с конусом гравитационного концентратора, например, для повышения эффективности концентратора.

Также задачей некоторых вариантов выполнения настоящего изобретения является обеспечение возможности эффективной превентивной диспетчеризации профилактических работ на основе количественных данных, полученных от остающихся в эксплуатации гравитационного концентратора, центробежного сепаратора или системы обогащения металлов.

Другая задача некоторых вариантов выполнения настоящего изобретения может включать предоставление оператору возможности диспетчеризации профилактических работ на гравитационном концентраторе на основе реальных данных измерения износа, для оптимизации производительности концентратора, скорости вращения, энергопотребления, долговечности конуса и/или численности персонала.

Также задачей некоторых вариантов выполнения настоящего изобретения является повышение эффективности существующих концентрационных установок посредством увеличения или доведения до максимальной продолжительности срока службы установки с коническим гравитационным концентратором и его компонентов, например, не влекущих за собой убыточных потерь ценного металла, обусловленных чрезмерным износом.

Другой задачей некоторых вариантов настоящего изобретения является создание системы и устройства, выполненного с возможностью индикации в реальном масштабе времени необходимости замены конуса, без необходимости периодического или повторяющегося временного вывода из эксплуатации, очистки и/или визуальной инспекции оператором.

Кроме того, задача изобретения, согласно некоторым вариантом его выполнения, может включать выработку рентабельного и экономичного пути финансирования владельцами предприятия текущей деятельности этого предприятия, компенсации эксплуатационных расходов, снижения затрат на профилактические работы, обоснования больших первоначальных капиталовложений и снижения накладных расходов.

Другой задачей некоторых вариантов выполнения настоящего изобретения является предоставление оператору гравитационного концентратора в реальном масштабе времени информации о распределении давления в водяной рубашке, относящейся к конусу гравитационного концентратора, и, в некоторых случаях, о распределении давления в водяной рубашке даже в процессе работы.

Еще одной задачей некоторых вариантов выполнения настоящего изобретения является создание системы и устройства, позволяющих оператору получать в реальном масштабе времени информацию о возможности полного или частичного закупоривания в процессе работы отверстий в конусе концентратора для создания кипящего слоя.

Еще одной задачей некоторых вариантов настоящего изобретения является создание системы и устройства, позволяющих оператору осуществлять в реальном масштабе времени различные небольшие регулировки и коррекции, например, небольшие регулировки потока воды к конусу, для оптимизации заполнения водяной рубашки гравитационного концентратора.

Другая задача, в соответствии с некоторыми вариантами выполнения настоящего изобретения, может включать создание системы и устройства, позволяющих оператору установить соответствие требуемого перепада давления содержанию в руде извлекаемого металла или его типа, или отделенной пустой породе (используя данные о постепенном заполнении/набивании колец концентратора тяжелыми целевыми материалами и/или пустой породой).

Еще одной задачей, в соответствии с некоторыми вариантами выполнения настоящего изобретения, может быть создание системы и устройства для оптимизации работы установки путем использования зависимости от давления, для регулирования периодичности цикла загрузки или для регулирования цикла непрерывной работы, вместо управления рабочими циклами только по истекшему времени, что обычно имеет место в существующих установках.

Еще другой задачей, в соответствии с некоторыми вариантами выполнения настоящего изобретения, может быть предоставление оператору возможности мониторинга величины износа отдельных или конкретных уретановых колец (т.е., пазов и/или гребней) конуса гравитационного концентратора.

Другой задачей, в соответствии с некоторыми вариантами выполнения настоящего изобретения, может быть обеспечение мониторинга распределения давления во вращающейся водяной рубашке, расположенной снаружи конуса гравитационного концентратора и внутри кожуха корпуса ротора, при этом раскрытые здесь различные устройства, системы и способы могут более конкретно обеспечить мониторинг давлений с обратной стороны уретановых колец концентратора. Благодаря этому, для оптимизации псевдоожижения и/или для предотвращения или ослабления закупоривания отверстий для создания кипящего слоя, оператором или системой управления может осуществляться регулирование скорости вращения, мощности или давления текучей среды.

Эти и другие задачи настоящего изобретения будут понятны при ознакомлении с приведенными чертежами и описанием. Хотя считается, что каждая задача изобретения решается по меньшей мере в одном варианте выполнения изобретения, любой вариант выполнения изобретения не обязательно решает все задачи настоящего изобретения.

Раскрытие изобретения

В настоящем изобретении предложены различные системы и способы для определения величины износа конуса внутри гравитационного концентратора во время его работы, в частности, для обнаружения достижения недопустимого порогового износа мягкого облицовочного материала конуса, формирующего несколько гребней и пазов (т.е., "колец концентратора"). Также предложены способы индикации оператору или системе управления остаточного срока службы этого конуса, для выполнения регулировки, оптимизации или определения приоритетов в программах обслуживания гравитационного концентратора и/или сокращения времени простоя оборудования. Также предложены способы мониторинга, измерения, индикации и использования информации, относящейся к распределению давления в водяной рубашке, связанной с упомянутым конусом. Соответственно, длительность рабочих циклов и время нахождения пульпы могут быть отрегулированы и/или оптимизированы в статических условиях и/или в динамике с использованием данных о распределении давления, в противоположность установлению заранее заданного времени непрерывной работы, что обычно имеет место в существующем оборудовании.

Приводится раскрытие системы непрерывного мониторинга износа и/или давления внутри гравитационного концентратора. Система содержит гравитационный концентратор, включающий узел конуса, состоящий из конуса, кожуха корпуса ротора и водяной рубашки между конусом и кожухом корпуса ротора. По меньшей мере на конусе или кожухе корпуса ротора имеется по меньшей мере один детектор. На гравитационном концентраторе может быть установлен по меньшей мере один сенсор, выполненный с возможностью взаимодействия с по меньшей мере одним детектором в процессе работы гравитационного концентратора. По меньшей мере одним детектором может быть метка радиочастотной идентификации (RFID метка), беспроводной датчик давления, работающий на частоте RFID (от англ. Radio Frequency Identification) метки, при ее наличии, или другой частоте, или их комбинация. В процессе работы, части конуса из мягкого материала (включая кольца концентратора) могут изнашиваться, обнажая, в конечном итоге, по меньшей мере один детектор для воздействия пульпы. В результате, под воздействием может оказаться функционирование по меньшей мере одного детектора. По меньшей мере один детектор может прекратить работать (например, не сможет передавать сигнал или напряжение после воздействия абразивной жидкости в пульпе, при использовании детектора в качестве расходуемого элемента), либо может изменить напряжение (например, когда части по меньшей мере одного детектора открыты для воздействия абразивной жидкости в пульпе), что может быть обнаружено сенсором.

Кроме того, давление внутри водяной рубашки может меняться во времени, что, наконец, может повлиять на функционирование по меньшей мере одного детектора. Например, при локальном изменении давления внутри водяной рубашки изменение или изменения силы сигнала, или изменение или изменения в сигнале, излучаемом по меньшей мере одним детектором, могут быть восприняты сенсором. Благодаря наличию связи с по меньшей мере одним детектором, по меньшей мере один сенсор может быть выполнен с возможностью мониторинга функции или состояния по меньшей мере одного детектора, и может также определить, находится ли рабочее состояние конуса в допустимых пределах, выше заданного (например, "минимального") порога, и/или ниже заданного (например, "максимального") порога. В качестве альтернативы, или в дополнение к определению рабочего состояния конуса, посредством мониторинга функции или состояния по меньшей мере одного детектора может быть определена в реальном масштабе времени зависимость давления в одной или более областях водяной рубашки. Это может быть достигнуто путем использования нескольких детекторов, расположенных в специально выбранных местах внутри некоторых локализованных участков водяной рубашки, как это показано на фиг. 8 и 9. В некоторых вариантах выполнения, по меньшей мере один детектор может содержать RFID метку, беспроводной датчик давления или их комбинацию. В некоторых вариантах выполнения, по меньшей мере один сенсор может содержать считывающее/опросное устройство (ридер). В некоторых вариантах выполнения, каждый детектор может иметь свой собственный уникальный идентификатор, например, свою собственную уникальную частоту, сигнал или напряжение.

В некоторых вариантах выполнения, RFID метка может представлять собой низкочастотную RFID метку, и по меньшей мере один сенсор может содержать низкочастотный детектор/идентификатор, работающий в килогерцовом диапазоне частот. В некоторых вариантах выполнения, по меньшей мере один детектор может содержать ультравысокочастотную RFID метку, и по меньшей мере один сенсор может содержать ультравысокочастотный детектор/идентификатор, работающий мегагерцовом диапазоне частот. В некоторых вариантах выполнения, RFID метка может представлять собой СВЧ RFID метку, и по меньшей мере один датчик может содержать СВЧ детектор/идентификатор, работающий в гигагерцовом диапазоне частот. В других вариантах выполнения, по меньшей мере один детектор может содержать магнит, а по меньшей мере один сенсор может представлять собой датчик на эффекте Холла. В других вариантах выполнения, по меньшей мере один детектор может содержать вафлевидный пробник с печатной платой. В некоторых случаях, по меньшей мере один детектор может содержать радионуклид, способный испускать альфа-частицы и/или мягкое гамма-излучение, а по меньшей мере один сенсор может содержать детектор/идентификатор радионуклида, причем этот по меньшей мере один сенсор может быть выполнен с возможностью обнаружения радионуклида, когда по меньшей мере один детектор становится полностью или частично незащищенным в результате заданной степени износа конуса (например, разрушения полиуретановой оболочки по меньшей мере одного детектора). В соответствии с некоторыми вариантами выполнения, по меньшей мере один детектор может содержать радиочастотный беспроводной микропередатчик с автономным питанием, а по меньшей мере один сенсор может иметь приемник, настроенный на частоту этого радиочастотного беспроводного микропередатчика.

В некоторых вариантах выполнения, для определения заданной степени износа конуса концентратора может быть использована замкнутая цепь низкого напряжения. Для этого, перед формованием конуса, на его каркасе по окружности располагается петля провода, присоединенного к детектору, имеющему встроенную схему и источник питания. Проволочная петля может располагаться, например, вдоль ребра каркаса. Проволочная петля (и, опционально, беспроводной детектор) могут быть встроены в конус с использованием той же технологии многослойного формования, что используется для изготовления конуса в целом. Проволочная петля может быть расположена в определенных местах на одинаковом расстоянии от внутренних поверхностей конуса, или в виде маленькой петли на конусе в точках с одним или более радиальными расстояниями. В процессе использования/работы, если износ конуса (в результате абразивного воздействия пульпы) распространяется за пределы заданной точки, проволочная петля окажется под абразивным воздействием пульпы и может быть стерта до разрушения, с разрывом замкнутой цепи и оповещением оператора или системы управления, что требуется замена конуса, обслуживание или восстановление, вследствие чрезмерного износа. В некоторых предпочтительных вариантах выполнения, проволочная петля может быть тонкой или иметь очень малый диаметр для облегчения разрыва под воздействием абразивной пульпы. В некоторых предпочтительных вариантах выполнения, по окружности конуса в нескольких частях конуса могут быть размещены несколько встроенных петель провода, для обнаружения износа конуса вдоль областей с разным расположением по вертикали вдоль его оси вращения. В некоторых предпочтительных вариантах выполнения, несколько проволочных петель могут использовать общий детектор и быть соединены параллельно. В некоторых предпочтительных вариантах выполнения, несколько проволочных петель могут использовать общий детектор и соединяться последовательно (например, несколько проволочных петель могут образовывать единую спиральную катушку провода, перекрывающую большую часть поверхности конуса). В некоторых предпочтительных вариантах выполнения, активизация схемы может выполняться периодически, с заданными интервалами, вместо непрерывного включения, для уменьшения утечки, особенно в вариантах выполнения со встроенной батареей для детектора(-ов). Например, один или более детекторов могут быть выполнены с возможностью периодического включения, что позволяет получать отсчеты в течение 1 -2 лет или более.

В некоторых вариантах выполнения, детектором может быть беспроводной сенсор или датчик жидкости, выполненный с возможностью определения наличия жидкости между двумя выводами. В таких вариантах выполнения, выводы могут быть соединены, образуя проволочную петлю. Когда петля разрывается в результате эрозионного износа полимера конуса, (например, полиуретана), между двумя выводами может быть обнаружено присутствие воды, и беспроводной сенсор или датчик воды может, в результате, сигнализировать оператору гравитационного концентратора/центробежного сепаратора, и/или сигнализировать системе управления установки, и извещать о возможности чрезмерного износа конуса, который может негативно сказаться на эффективности установки и/или извлечении золота.

В некоторых вариантах выполнения, выводы, отходящие от беспроводного индикатора или датчика воды, могут быть прикреплены к каркасу конуса, а затем заделаны вовнутрь полимера конуса (например, полиуретана), так, что между выводами будет небольшой зазор. При этом в случае значительного износа полиуретана вблизи концов выводов, между концами выводов собирается вода из пульпы, которая может быть здесь обнаружена. Когда вода обнаружена между двумя выводами, беспроводной индикатор или датчик воды может, в результате, сигнализировать оператору гравитационного концентратора/центробежного сепаратора, и/или сигнализировать системе управления установки, и извещать о возможности чрезмерного износа конуса, который может негативно сказаться на эффективности установки и/или извлечении золота. Одним частным примером такого беспроводного индикатора или датчика воды является беспроводной индикатор воды Monnit™ 900 MHz Commercial (PN: MNS-9-WS-W1-LD) с 3-Вольтовой часовой батарейкой, компании Monnit Corp.

В некоторых вариантах выполнения, по меньшей мере один детектор может быть связан с сенсором по беспроводному каналу. В других вариантах выполнения, по меньшей мере один детектор может иметь проводное соединение с по меньшей мере одним сенсором для обеспечения связи. В системе с несколькими гравитационными концентраторами (например, на обогатительном предприятии), в одном или более местах конуса, кожуха корпуса ротора и/или водяной рубашки, может использоваться большое число детекторов в разных комбинациях или вариантах размещения без каких либо ограничений, и, в некоторых случаях, по меньшей мере один детектор может использоваться для одной или более частей каждого гравитационного концентратора этой системы (например, в установке по обогащению золотосодержащего сырья). Более того, по меньшей мере один детектор может относиться к одной или более частям одного гравитационного концентратора. Например, первый детектор может быть установлен на первой части конуса или кожухе корпуса ротора, в первой радиальной позиции, отличающейся от радиальной позиции второго детектора, установленного на этом конусе или кожухе корпуса ротора. Второй детектор может быть установлен на части конуса или кожухе корпуса ротора во второй вертикальной позиции, отличающейся от первой вертикальной позиции первого детектора. Можно представить себе различные комбинации радиально-смещенных и вертикально-смещенных детекторов на конусе гравитационного концентратора. Имея несколько детекторов, размещенных вдоль одного радиального направления в определенной вертикальной позиции на конусе, можно прослеживать во времени различную степень износа в радиальном направлении в определенном месте (т.е., нарастание износа в радиальном направлении).

Также приводится раскрытие конуса для использования в гравитационном концентраторе. Конус может содержать элемент крепления к кожуху корпуса ротора и по меньшей мере один детектор, который может быть выполнен с возможностью поддержания связи с сенсором на гравитационном концентраторе. В процессе использования, части по меньшей мере одного конуса могут изнашиваться, что, в конечном итоге, повлияет на функционирование по меньшей мере одного детектора. Благодаря связи с упомянутым сенсором, в некоторых вариантах выполнения, по меньшей мере один детектор может способствовать определению рабочего состояния конуса и/или определению того, находится ли это состояние в приемлемых границах. Благодаря связи с по меньшей мере одним детектором, по меньшей мере один сенсор может быть, в некоторых вариантах выполнения, выполнен с возможностью мониторинга функционирования по меньшей мере одного детектора и/или определения, в реальном масштабе времени, распределения давления по одной или более областям водяной рубашки.

В некоторых вариантах выполнения, по меньшей мере один детектор может содержать метку радиочастотной идентификации (RFID метку). В некоторых вариантах выполнения, по меньшей мере один детектор может содержать магнит. В некоторых вариантах выполнения, по меньшей мере один детектор может содержать вафлевидный пробник, имеющий печатную плату. В некоторых вариантах выполнения, по меньшей мере один детектор может содержать радионуклид, способный испускать альфа-частицы и/или мягкое гамма-излучение. На конусе может устанавливаться большое количество детекторов, размещенных любым возможным образом или в любой комбинации, без каких-либо ограничений. Например, в некоторых вариантах выполнения, несколько детекторов могут быть установлены в частях конуса с различным радиальным, вертикальным или угловым положениями (например, на каркасе конуса, перед формованием). В некоторых вариантах выполнения, детектор может устанавливаться на конусе в виде отдельного компонента в полости, которая может быть получена в ходе формования или после формования конуса. Для удерживания детектора внутри такой полости может использоваться резьбовая вставка, заглушка, крышка и/или конусная заглушка. В других вариантах выполнения, детекторы могут быть залиты в полость, приготовленную в конусе, или, более предпочтительно, прикреплены к частям каркаса в заданных местах и позициях относительно каркаса конуса, перед формованием (например, перед многослойным литьевым формованием на каркас полимера, например уретана для формирования конуса).

Краткое описание чертежей

В качестве дополнения к приводимому описанию и для лучшего понимания признаков изобретения, к настоящему описанию как неотъемлемая его часть приложен комплект чертежей, на которых с целью иллюстрации, не ограничивающей изобретение:

на фиг. 1 схематически представлен вид поперечного сечения гравитационного концентратора, в котором используются некоторые частные особенности изобретения, в соответствии с некоторыми вариантами выполнения;

на фиг. 2 схематически показан внутренний каркас конуса, в котором использованы некоторые частные особенности изобретения, в соответствии с некоторыми вариантами выполнения;

на фиг. 3 схематически показан отформованный конус (т.е., многослойное литье по внутреннему каркасу), в котором использованы некоторые частные особенности изобретения, в соответствии с некоторыми вариантами выполнения;

на фиг. 4 схематически представлен вид сечения конуса, показанного на фиг. 3, иллюстрирующий некоторые частные особенности изобретения, в соответствии с некоторыми вариантами выполнения;

на фиг. 5 представлена фотография наружной части литой облицовки конуса концентратора, схематически изображающая направление отверстий для создания кипящего слоя и направление вращения литой облицовки конуса, а также возможные места установки/встраивания одного или более детекторов, в соответствии с некоторыми вариантами выполнения;

на фиг. 6 представлен перспективный вид сечения литой облицовки конуса, показанной на фиг. 3-5, также изображающий внутреннюю часть облицовки с рядом сквозных отверстий для создания кипящего слоя, которые проходят от внешней поверхности конуса (т.е., прилегающей к водяной рубашке) к внутренней части конуса, в области паза/канавки;

на фиг. 7 и 8 приведены схематические представления узла конуса, в соответствии с некоторыми вариантами выполнения, которые также показывают, каким образом могут быть измерены различные давления, в соответствии с некоторыми вариантами выполнения. В частности, на чертежах показано, как могут быть измерены давления в различных местах водяной рубашки (а также давления в основании области паза/канавки);

на фиг. 9 представлено полное поперечное сечение узла конуса, в соответствии с некоторыми вариантами выполнения, в котором конус вложен внутрь кожуха корпуса ротора, с образованием между ними водяной рубашки, причем внутри может быть помещено или прикреплено к участкам, образующим водяную рубашку на внутренней части кожуха корпуса ротора, некоторое число датчиков давления; внутри водяной рубашки на внешней части конуса может быть помещено некоторое число датчиков давления, либо они могут быть встроены внутри внешней части конуса так, чтобы быть открытыми со стороны частей водяной рубашки; и рядом с одной или более радиально внутренних частей конической облицовки кожуха корпуса ротора, например, внутри частей пазов/канавок облицовки конуса или прилегая к ней, могут быть установлено некоторое число датчиков давления;

на фиг. 10 приведен пример схемы, в которой могут быть, опционально, объединены данные давления и износа с разных детекторов, в соответствии с некоторыми вариантами выполнения.

Далее приводится более подробное описание со ссылками на чертежи в связи с частными вариантами выполнения.

Ссылочные цифровые обозначения

10 гравитационный концентратор/центробежный сепаратор

12 вход подводящей трубы

14 отверстие отвода концентрата

20 кожух корпуса ротора

30 конус

31 отверстия для создания кипящего слоя

32 узел конуса

33 паз/канавка/впадина/борозда

34 детекторы

35 гребень/ребро/венец/вершина

36 элемент конструкции каркаса

37 верхний фланец

38 каркас

39 внешняя поверхность конуса

40 водяная рубашка

50 переливной желоб

60 сенсор

70 двигатель

Р1 первое давление

Р2 второе давление

Р3 третье давление

Р4 четвертое давление

Р5 пятое давление

А первые датчик давления и передающее устройство

В вторые датчик давления и передающее устройство

С третьи датчик давления и передающее устройство

D четвертые датчик давления и передающее устройство

Е пятые датчик давления и передающее устройство

F шестые датчик давления и передающее устройство

Подробное описание осуществления изобретения.

Приведенное ниже описание частных вариантов выполнения, показанных на чертежах, используется в качестве примера и не предназначено для ограничения описываемых здесь изобретений, их применений и использований.

Мониторинг износа конуса гравитационного концентратора можно выполнять, используя способ, описанный в находящейся в совместном рассмотрении международной заявке РСТ/ЕР2014/060342, поданной заявителем настоящей заявки и полностью включенной посредством ссылки во всех отношениях, как будет более полно показано ниже. Предпочтительно, могут быть использованы детекторы (например, RFID метки на 433 МГц) в сочетании с компонентами гравитационного концентратора и сенсорным устройством. Детекторы могут быть, в некоторых вариантах выполнения, предварительно размещены и установлены на опорной конструкции (например, каркасе 38), как это показано на фиг. 2. Для точной установки детекторов на выбранном радиальном расстоянии от центра вращения каркаса, или в конкретном месте по вертикали или по окружности, могут быть использованы держатели или крепежные приспособления. В некоторых вариантах выполнения, несколько детекторов может быть помещено на различных радиальных расстояниях от оси вращения каркаса конуса. В некоторых вариантах выполнения, детекторы могут быть расставлены с промежутками по вертикали, например, в направлении, параллельном оси вращения каркаса конуса. Детекторы могут быть распределены равномерно или неравномерно по окружности каркаса конуса, без каких-либо ограничений, но предпочтительно так, чтобы не нарушалась балансировка готового конуса. К детекторам могут предварительно прикрепляться адаптеры, например, хомуты с предварительно выбранными размерами, имеющие ограничитель заданной глубины установки, с помощью которых детекторы могут быть прикреплены к части (например, к "реберной" части) каркаса конуса, и вдавливаться в радиальном направлении внутрь или в радиальном направлении наружу, пока ограничитель заданной глубины адаптера не покажется над этой частью каркаса, как это описано в упомянутой выше заявке РСТ/ЕР2014/060342, введенной в настоящее описание. Благодаря этому адаптеры могут надежно обеспечить требуемую установку детекторов внутри конуса после формования или заливки конуса (т.е., после того, как каркас помещен в камеру, заполненную полиуретаном). Для временной фиксации детекторов к каркасу перед формованием/литьем и/или во время этого процесса могут использоваться метки на каркасе и/или адгезивы или фиксирующие ленты.

В некоторых случаях, в дополнение, или вместо мониторинга износа, посредством одного или более детекторов, содержащих датчики давления, может выполняться периодическое или непрерывное измерение давления в реальном масштабе времени. Например, в некоторых вариантах выполнения, могут быть использова