Центифуга для разделения сыпучих материалов
Иллюстрации
Реферат
Союз Советских
Соцналмстических
Республик
ОП ИСАНИЕ
ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТИеЬСТВУ (11) 596 288 (61) Дополнительное к авт. свид-ву(22) Заявлено 17.03.76(21) 2335450/23-13 с присоединением заявки № (23) Приоритет (43) Опубликовано 05.03.78,Бюллетень № 9 (45) Дата опубликовании описания Я.Ф A (51) М. Кл.
В 04 В 5/00
В 03 С 1/10
Гасударственный комитет
Саватв Мнннетрав СССР па делам кзааретеннй н аткрытнй (53) УДК66,067.57 (088.8 ) (72) Автор изобретения
В. П. Шендерей (71) Заявитель (54) ЦЕНТРИФУГА ДЛЯ РАЗДЕЛЕНИЯ СЫПУЧИХ МАТЕРИАЛОВ
Изобретение относится к оборудованию для разделения неоднородных систем с помощью центробежных сил электрического и магнитного полей, а точнее — к центрифугам, используемым для обогащения сыпучих материалов, например, отделения полезных минералов от пустой породы.
Известна центрифуга для разделения сыпучих материалов, включающая ротор со спиральным каналом, снабженным выступом-разделителем, осевой вибратор и устройство для создания электрического поля, состоящее из осадительного электрода в виде пластины, установленного по внутренней стенке спирального канала, и ряда коронирующих электродов, установленных на держателях-изоляторах по внешней стенке спирального канала и разобщенных высокоомными сопротивлениями.
При этом между осадительным и коронирующим электродами расположен диэлектрик либо в виде слоя, нанесенного на пластину, либо в виде ленты, натянутой на приводные ролики (1) .
Обогащение сыпучей смеси в описанной центрифуге происходит с помощью электрических и центробежных сил, создаваемых полем коронного разряда и вращением ротора.
Недостаток, известной центрифуги — зависимость скорости перемещения сыпусей смеси в спиральном канале от скорости вращения ротора, вследствие чего разделяемая смесь из-за наличия сил трения между ее частицами и стенками канала движется неравномерно.
При этом проводящие и непроводящие частицы при прочих равных условиях (удельный вес, размеры и форма частиц и пр.) движутся с одинаковой скоростью. Это отрицательно сказывается на производительности и эффективности процесса разделения.
Цель настоящего изобретения — повышение эффективности разделения за счет создания дополнительных разделяющих сил и ускорение процесса за счет того, что частицы, например полезных минералов, в бегущем магнитном поле приобретают дополнительную ско1д рость перемещения в направлении движения смеси. Это достигается в предложенной центрифуге с помощью установленного в роторе устройства для создания бегущего магнитного поля, состоящего из магнитопроводов, один из которых установлен в крышке, а другой, имеющий выступ, — в диске и внутри выступаразделителя; при этом магнитопроводы отделены от рабочего пространства ротора немагнитными пластинами.
Магнитопроводы должны состоять из ряда шихтованных пакетов, снабженных многофазными обмотками, при этом ширина каждого п, з госл-. дующего пакета В ряд (>0.1LHIIB ширин-! .. ре ь!душего пакета.
На фиг. 1 изображена описывасмая i!PHTpf фу" а, сечение Л- — А фиг. 2; на фиг. 2 - — ccч(;ие Б -Б фиг. 1.
Центрифуга включает сборный ротор 1, сос- 5 тоящий из крышки 2, диска 3 и средней .!а ти 4 и имеющий спиральный канал 5 с вь!ступом-разделителем 6, устройства для создания электрического и бегущего магни гного полей, и привод с вибратором. (!
Устройство для создания электрического поля состоит из осадительного электрода 7, ряда коронирующих электродов 8 и расположенного между осадительными и коронирующим электродами диэлектрика в виде ленты 9, натянутой на приводные, опорные и натя>к ые ролики 10 — 12, оси которых вращаются в подшипниках 13 !. 4.
Ряд Kop(.нирувших элеKTpoдов 8 ) стаповлеп на держателях-изоляторах 15 !10 внецгней стенке с!!ирального кана ча 5, 1!ри э10м корОнируюшие электроды разобщены высокоомными сопротивлениями 1б, за счет установки которых происходит пад(нис напряжения на участке .между точками «а» и «о» коронирующего электрода.
Приводные ролики получают вращение при враша!Ощемся роторе 1 0Т 1псстерни 17 через колесо-сателлит 18, редуктор 19 и муфту 20.
Для о IHcTKH cfpFI I I.f 9 cëó>Kèf скреоок 21, установленный с возможностью поворота с помощью механизма 22.
Ротор приводится Во вращение от !!!Кива 23 клинорсменной передачп 24 через вал 25 с одновремен;-!ы>! сообшением pl! Осевой ВИОрации от сферическогг! Подшипника вибратора 2б.
К к: >K, ому коронирующему электроду 8 чегез токоподводяшес устройство 27 в точке
«а» подается высокое FIBHpH>Kcf .Ffe постоянного (выпрямленного) тока. Меж чу точками «а» и «б» на участке корониру!Ощего электрода создается падение напряжения.
Устройство для создания бегущего магниттояший из 3Bi х магHHTOllpoBÎ (Ов — В(рхнеr0 27 а, установленного в крышке 2, и FIHжнер0 28., ) ст;!новленного из изолированных листов электротехнической стали, и многофазной (òpåõ(hBBíoé) обмотки 29, 45 уложенной в пазах сердечника.
Концы обмоток выведены наружу на к,цммник 30. Питание обмоток осуществляется lpрез токоподводяшее устройство 3!.
Верхний !а гнитопровод 27 а установлен
50 вдоль потолочнои поверхности спирального канала 5 и закреплен в крышке 2 ротора.
Нижний магнитопровод 28 установлен вдоль дниша канала 5 и закреплен в нижнем диске 3 ротора.
Магнитопроводы индуктОра зашишены от соприкосновения с обогашаемой сыпу !ей смесью немагнитными пластинами 32 и 33.
Так как описываемый индуктор не имеет внутреннего сердечника, роль которого выполняют проводящие частицы смеси, то это приводит к увеличению пути замыкания рабочего 6(!
Д
МНГПИтНОГО ПОтОКа, УВС,(ИЧЕНИЮ ПОТЕРЬ В МаГ ! и г н О Й I I(и и и к с f f If >K p H H IO 1 а г и и т и 0 и и н д ъ к1fии в рабочей зоне спирального капала. Поэтому нижний магнитопровод 28 с целью возможно меньц его ослабления магнитного поля в рабочей зоне выполнен с выступом 37 по ьтине, расположенном внутри выступа-разделителя 6.
Нижняя отделявшая немагнитная пластина 33 также имеет в поперечном сечении профиль, соответствующий выступу 34 и образующий 110 длине канала выступ-разделитель 6.
Силы, действующие на частицы сыпучего материала, и скорости перемещения этих частиц изменяются пропорционально энергетическим характеристика.ч электромагнитного поля, в котором они находятся.
Каждый магнитопровод индуктора бегущего магнитного поля выполнен составным из !!яда Отдельных ших ГОВаннь(х Вдоль длины капала пакетов 35, разобщенных электроизолир ю!дими, например воздушными, промежутками
Зб и снабженных самостоятельными многофазными (трехфазными) обмотками 37, к которым подведено напряжение переменного тока. При этом напряжение, приводимое к каждому последующему пакету в ряду, больше напряжения, (!Одводи>!ого к предыдущему пакету.
Ширина магнитопровода на каждом участке длины спирального канала определяет собой оптимальное распределение скоростей движения частиц по его ширине и обеспечивает необходимую глубину проникновения электромагнитной силы в толщину (так называемое
«промагничивание») слоя сыпучей смеси. Для этого и с учетом технологичности изготовления магнитопроводов их ширина по длине канала увел !чивается ступенчато, т. е. ширина каждог0 последуюшего пакета в ряду больше ширины предыдушего пакета.
Центрифуга работает следуюшим образом.
Измельченное минеральное сырье в виде сыпучей смеси, например полезных минералов и пустой породы, г!Ос!" пает в цилиндрическую камеру 38 вращавшегося ротора, сообшаю цуюся со спиральным каналом 5 через заслонку 39. После поворота заслонки смесь поступает в спиральный канал, в междуэлектрод«ом простр-;нстве которого ее компонены заряжавтс(! пОтОкОм Отрицательньlх иОнОВ, дВижушихся от коронирую цего 8 к осадительному электроду 7.
При подаче напряжения на многофазную (трехфазную) обмотку магнитопроводов 27а и 28 по длине спирального канала создается бегушее магнитное поле, которое индуцирует токи в проводящих частицах смеси. Взаимодействие индуцированных токов и магнитного поля создает силу, перемещающую проводящие частицы в сторону бегушего магнитного и >ля.
В результате действия механических, электрических и магнитных сил. отклоняющих заряженны:- частицы смеси к осадительному электрол пс е е(цаюших их в чаправ тенин совпадаюем как с направлением вращения ротора центрифуги, так и бегущего магнитного поля, происходит разделение частиц в междуэлектродном пространстве спирального канала 5.
596288
Совокупность коронируюп;их и осадитель ного электродов создает по длине спирального канала электрическое поле коронного разряда все увеличивающейся напряженности, а «овокупность отдельных, составляющих магнитопроводы, IlIHxTQBBHHhlx пакетов, снабженных сомостоятельными многофазными обмотками, — бегущее магнитное поле с все увеличиваюшимися амплитудными значениями магнитной индукции.
Таким образом, по мере продвижения смеси по спиральному каналу она подвер — àåòñÿ воздействию все возрастающих противоположно направленных сил центробежного и электрического полей, а также перпендикулярно направленной к ним движущей силы бегущего магнитного поля. 1(В поле центробежных и объемных электромагнитных сил частицы полезных минералов отрываются от осадительного электрода 7, а частицы пустой породы стремятся удержаться возле него; частицы большего веса отора«ываются к периферии ротора 1, а частицы меньшего веса стремятся к его центру.
В результате действия сил центрооежного, магнитного и электрического полей в совокупности с осевой вибрацией ротора, предотврашаюшей слеживание и комкование смеси последняя разделяется в соответствии с электрической проводимостью и удельным весо;,: частиц, которые, разделяясь на выходе из ротора, попадают в различные разгрузочные бункеры (на чертеже не показаны).
При этом частицы полезных минералов в зо бегущем магнитном поле приобретают дополнительную движушую силу и скорость перемещения в направлении движения смеси, что способствует повышению эффективности и ускорению процесса разделения.
Смесь окончательно разделяется с помощью подвижной перегородки 40, установленной
Г. вдо..ь «пира.-ьного канала 5 и предотвращающей отрыь мелких частиц от внутренней спиральной поверхно«ти и перемещение их внешней сп ипали.
Использование изобретения позволит повысить эффективность и ускорить процесс разделения сыпучих материалов.
Форлула изобретения
1. Центрифуга для разделения сыпучих материалов, содержащая ротор, включающий диск, спиральный канал, образованный выступом-разделителем, крышку, устройство для создания электрического поля, «остояшее из осадительного электрода и ряда коронирующих электродов, и привод с вибратором, отличаюи;аяея тем, что. с целью повышения эфФ фектпвно«ти процесса разделения и ускорения последнего, ротор снабжен устройством для создания бегущего магнитного поля, состояшим из магнитопроводов, один из которых установлен в крышке, а другой, имеющий выступ, — — в диске и внутри выступа-разделителя, при этом магнптопроводы отделены от рабочего пространства ротора немагнитными пластинами.
2. Llåíòðèôóãà по п. 1, отличаюи<аяея тем. что магнитопроводы состоят из ряда LllHxTOBBHных пакетов, снабженных многофаз ными обмотками, при этом ширина каждого последующего пакета в ря 1у больше ширины предыдущего пакета.
Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:
1 Авторское свидетельство K 511974, кл. В 04 В 5, 00, 1974.
596288
b-b
5 16
Фиг.2
Составитель Г. Лшкарева
ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий
113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4, 5
Филиал ППП «Патент», r. Ужгород, ул. Проектная, 4
Редактор H. Лрванцева
Заказ 959j11
Техред О. Луговая
Тираж 752
Корректор Д. Мельниченко
Подписное