Добавил:
ivanov666
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз:
Предмет:
Файл:патенты / Сборник патентов_5635
.pdf
уплотнение 18 для предотвращения утечки жидкости во время работы насоса. На рисунке 6 показана
модификация запорного клапана, изображенного на рисунках 1-3. Здесь клапан представляет собой
цилиндрическую пробку 25, ось которой наклонена к внутреннему диаметру цилиндра, а ее внутренний конец
26 имеет соответствующую фаску, чтобы в герметичном состоянии находиться на одном уровне с внутренней
поверхностью крышки 6. Он может управляться рычагом 10, как описано ранее. Модификация клапана на
рисунках 4 и 5 показана на рисунке 7. В этой модификации клапан 27 имеет Клапан дискового типа имеет
отверстия 28 и 29, позволяющие выходить любой жидкости, застрявшей до фактического закрытия клапана.
Для закрытия отверстия 8 он перемещается аксиально, а его приводным механизмом является винт 30 или
другой механизм, имеющий аналогичную функцию. 1 i. Дальнейшая модификация и компоновка этого клапана
показаны на рисунке 8.
Ось этого клапана 31 наклонена к цилиндру, а внутренний конец 32 имеет такую форму, чтобы при закрытии
клапана плотно прилегать к поршню U' со сферическим концом.
На рисунке 9 показан еще один модифицированный запорный клапан, включающий пластину 33, скользящую
по внутреннему концу отверстия 8 на уровне внутренней поверхности крышки 6. Он может управляться
любым предпочтительным способом.
На рисунке 10 показан отводной клапан E 30, в целом аналогичный показанному на рисунке 6, ось которого
перпендикулярна оси насоса.
Он входит в боковую часть насоса, и часть скошенной части 36 опирается на соответствующую скошенную
поверхность 37 цилиндра насоса 7, в то время как другая часть 39 находится на одном уровне с конической
торцевой поверхностью на конце насоса. Поршень имеет конический нижний конец, точно соответствующий
конической торцевой поверхности насоса.
Очевидно, что клапаны, которые заполняют и закрывают отверстия, расположены таким образом, что
жидкость, попавшая внутрь, может вытекать до того, как клапан фактически примет свою форму, и могут
использоваться клапаны различных типов.
Чтобы избежать использования нескольких запорных клапанов в одном насосе, как это делалось ранее:
Как описано выше, для выполнения тех же операций может использоваться один и тот же элемент. Это
показано на рисунке 11, где диск 38 вращательно установлен в торцевой крышке 6 насоса 2 и снабжен
коническим отверстием 39, которое путем вращения диска может выборочно совпадать с любой из
всасывающих трубок 4. На нижней стороне поршня находится выступающая коническая пробка 40, полностью
заполняющая отверстие 39 в конце рабочего хода. Эта пробка 40 может быть закреплена на поршне 5, как
показано на рисунке, или может быть прикреплена к диску 38 в направляющем направлении относительно
отверстия 39 с помощью листовой пружины, при этом она перемещается вокруг насоса диском.
При рассмотрении показанной конструкции во избежание смешивания, когда необходимо перейти от одной
жидкости к другой, очевидно, что при вращении диска 38 для осуществления перехода поршень должен
находиться в конце хода подачи.
На рисунке 12 показана модификация клапана типа 6-5, в которой используется поршень 5. Входные патрубки
и всасывающие трубки 4 расположены по окружности насоса. Клапан представляет собой вращающуюся
втулку или диск 41, или их комбинацию, которые могут иметь углубление 42, прилегающее к торцу поршня и
радиально выступающее в углубление. В этом углублении расположен патрубок 420 с прорезью на верхнем
крае диска, который может выборочно соединяться с любой желаемой трубкой 75. Как и в предыдущей
конструкции, на поршне предусмотрен выступ 43, который входит в прорезной патрубок и полностью
заполняет его в конце хода поршня. Клапан 41 вращается элементом 44, который с ним соединен и служит
индикатором углового положения патрубка.
Вышеописанная конструкция позволяет оснастить насос одной или несколькими цельными или съемными
головками или крышками, имеющими на некотором расстоянии друг от друга соединения для каждого из
различных жидкостных отсеков, причем каждое соединение может включать всасывающий и нагнетательный
клапаны и запорный клапан для изоляции этих клапанов от насоса.
При любом из показанных вариантов расположения нагнетательный клапан 19 от насоса может быть
расположен по центру торцевой стенки 6 и может быть любого предпочтительного типа, как показано на
рисунках 1 и 4, в котором пробка 20 имеет на одном конце коническую часть, вставляемую в торцевую стенку
цилиндра, а на другом конце — осевое углубление, сообщающееся боковыми каналами с кольцевым
пространством, образованным между клапаном в поднятом состоянии и его седлом. Пружина 21 обычно
удерживает клапан на седле, хотя при желании могут быть использованы средства принудительной
фиксации. С этим типом клапана значительно облегчается отвод жидкости из насоса. В качестве
альтернативы может использоваться шаровой нагнетательный клапан, как показано на рисунках 6 и 11, в
котором шар 22 обычно прижимается к своему седлу 23 штырем 24.
Работа насоса, изображенного на рисунке 1, осуществляется напрямую, поршень 5 приводится в движение
возвратно-поступательным движением с помощью реечной передачи (не показана). Шестерня установлена на
валу, приводимом в действие рукояткой 45, а регулируемая ступенька 46 ограничивает ход поршня 5, так что
можно откачивать измеренные количества жидкости (1-20). Для поддержания атмосферного давления на
верхней стороне поршня в кожухе 47, закрывающем рейку, предусмотрено вентиляционное отверстие.
Поршень 5 может быть снабжен скребковыми кольцами 12,5 48 для обеспечения полного сброса жидкости из
насоса.
На рисунке 6 не наблюдается прямого механического воздействия на насос. Всасывание и давление
подаются на поршень. Насос и его зазоры легко подаются по требованию, и их можно настолько эффективно
опорожнить или изолировать, что исключается риск нежелательного загрязнения двумя или более
различными жидкостями. В качестве альтернативы, любую смесь жидкостей можно получить, открыв
необходимую комбинацию запорных клапанов. Если требуется определенная смесь жидкостей, открытие
запорных клапанов может быть градуировано для этой цели.
Эти насосы могут быть модифицированы таким образом, чтобы жидкости подавались в насосные емкости
и/или отводились из них под давлением, самотеком или всасыванием.
В качестве альтернативы вышеописанным решениям для каждой жидкости может быть предусмотрен
отдельный насос, оси его поршней которого расположены либо радиально, либо цилиндрически по кругу,
либо сгруппированы, так что для выборочного взаимодействия с каждым насосом может использоваться
центрально установленный рычаг или другое механическое устройство, или же вместо рычага может
использоваться любой другой возвратно-поступательный механизм. В качестве дополнительной
альтернативы, вместо механического управления отдельными насосами, они могут приводиться в действие
давлением жидкости, создаваемым в центральном насосе, от которого ответвления, выборочно управляемые
по желанию, могут передавать давление к насосу, контролирующему желаемый тип жидкости. Изобретение
обеспечивает аккуратное хранение и распределение ряда различных типов жидкостей, и, поскольку насосы в
каждом случае могут быть приспособлены для подачи любых измеренных объемов, отпадает необходимость
в отдельном измерительном оборудовании для каждой жидкости. Теперь, когда мы подробно описали и
определили природу Что касается нашего изобретения и способа его осуществления, мы заявляем, что то,
что мы
=== НАЧАЛО ФАЙЛА: patent_279932.txt ===
ССЫЛКА: https://translationportal.epo.org/emtp/translate/?ACTION=description-retrieval&COUNTRY=GB&ENGINE=
google&FORMAT=docdb&KIND=A&LOCALE=sq_AL&NUMBER=279932&SRCLANG=EN&OPS=ops.epo.org/3.2&T
RGLANG=ru
========================================
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ GB279932A
[]
ПАТЕНТНЫЙ СПЕЦИФИКАТ l НА
Дата подачи заявления: 30.03.1926, № 19040/26.
Слева: 30 мая 1927 года.
2799,932 Завершено. Принято к рассмотрению 3 и 1 октября 1927 года.
ПРЕДВАРИТЕЛЬНАЯ СПЕЦИФИКАЦИЯ.
Усовершенствования в классификации порошкообразных материалов методом блетриации или относящиеся
к ней.
Я, Лон Оксфордшир и Рильвес, проживающие по адресу: Виктория I Стрит, 104, Вестминстер, британский
подданный, настоящим заявляю, что данное изобретение имеет следующую природу: данное изобретение
относится к усовершенствованию классификации порошкообразных материалов методом элютриации и имеет
своей целью обеспечить возможность осуществления такой классификации более эффективным,
экономичным и быстрым способом, чем это было ранее.
Для этой цели порошкообразный материал в виде густого мутного потока, поступающего, возможно, из
шаровой, галечной или другой мокрой мельницы, разбавляется достаточным количеством воды, чтобы
обеспечить свободное относительное перемещение отдельных частиц твердого вещества. Разбавленный
поток материала подвергается ударному воздействию, чтобы отделить друг от друга частицы твердого
вещества, которые могут быть связаны между собой в агрегаты, например, поверхностным натяжением или
молекулярной когезией. Затем потоку придается высокая скорость, чтобы придать высокую скорость частицам
твердого вещества в нем и тем самым увеличить перемещение частиц в два раза больше, чем под действием
одной только силы тяжести. Поток с ускоренными твердыми частицами затем подвергается
комбинированному воздействию центробежной силы, силы тяжести и вихревых токов таким образом, чтобы
частицы автоматически разделялись и располагались в двух потоках, состоящих в основном из крупных и
мелких частиц. Мелкие или обработанные частицы Крупные или слишком большие частицы
транспортируются в отстойник, где они обезвоживаются и снова подвергаются измельчению. Вышеописанные
операции классификации материала различной степени тонкости помола, далее именуемые кинетической
элютриацией, могут осуществляться непрерывным образом путем поддержания постоянной циркуляции воды,
например, с помощью центробежного насоса, вокруг установки или системы, используемой для проведения
такой кинетической элютриации.
Отделенная от крупных частиц вода может быть с успехом использована для разбавления густого мутного
потока материала, упомянутого выше в пункте 55. Обрабатываемый материал может быть с успехом
измельчен до порошкообразного состояния путем мокрого измельчения в шаровой, галечной или аналогичной
мельнице. Измельчение может быть с успехом осуществлено с помощью процесса, известного как
«измельчение в замкнутом цикле». В этом процессе материал непрерывно протекает через мельницу в виде
медленно движущегося потока, и после выхода из мельницы он поступает на установку для осуществления
кинетического выщелачивания материала, как указано выше.
Установка, пригодная для осуществления кинетического выщелачивания материала описанным способом,
может быть сконструирована и расположена различными способами.
Согласно одному из вариантов, с выходным отверстием шаровой, гальковой или подобной мельницы
указанного типа, из которой поступает измельченный материал в виде густого потока, связан желоб, который
может быть слегка наклонным или горизонтальным, и по которому или вдоль которого он промывается
потоком воды, вытекающей из трубы и служащей для разбавления потока измельченного материала. На
подходящем расстоянии ниже выходного конца желоба, скажем, около двенадцати дюймов, расположена
перфорированная пластина или крупноячеистое сито, расположенное внутри и на промежуточной части
высоты бункерообразного резервуара (далее называемого подающим резервуаром), на который падает
разбавленный поток материала и через который он проходит в нижнюю часть подающего резервуара, к
которому присоединена...
Центробежный циркуляционный насос. Уровень воды в подающем резервуаре поддерживается практически
постоянным и непосредственно под сеткой, возможно, с помощью водопроводной трубы с шаровым
управлением. Конструкция такова, что скопления твердых частиц в потоке на мгновение задерживаются
сеткой и, в результате ударного воздействия, быстро разрушаются и более или менее равномерно
распределяются по всему объему.
Смесь в нижней части резервуара перед поступлением в насос. Подающий резервуар расположен внутри или
рядом с резервуаром, в который смесь может переливаться в случае непредвиденной остановки мельницы
или циркуляционного насоса, и который имеет такую вместимость, чтобы исключить потери материала в
указанных обстоятельствах. Выход циркуляционного насоса соединен с вихревым классификатором, в
который смесь подается с подходящей скоростью и в котором осуществляется предварительная
классификация мелких и крупных частиц. Вихревой классификатор может быть выполнен в различных
вариантах. Согласно одной из конструкций, он включает вертикальный цилиндр, внутри которого расположен
полый цилиндр, снабженный снаружи винтовым ребром, образующим с выходным цилиндром винтовой канал,
через который смесь быстро протекает, и в котором мелкие и крупные частицы разделяются друг от друга за
счет центробежного действия, силы тяжести и вихревых токов, при этом крупный материал собирается у
внешней периферии винтового канала и перемещается вверх вдоль винтового ребра. отработанная вода
отводится через выходную трубу в верхней части, а мелкие частицы поднимаются вверх вместе с водой и
отводятся через отдельное выходное отверстие в верхней части классификатора.
Для многих промышленных целей такой классификации достаточно, но когда требуется очень мелкий готовый
продукт, необходима дополнительная классификация. Таким образом, смесь, поступающая в вихревой
классификатор, может содержать частицы размером от 3 дюйм/мс до менее 0,05 дюйм/мс в диаметре, а
масса отдельных частиц, например, кварца в воде, в этом случае будет варьироваться от 20 миллиграммов
до одной десятимиллионной миллиграмма. Относительный импульс при заданной скорости самых крупных и
самых мелких частиц, который является одним из факторов, контролирующих классификацию, будет,
следовательно, варьироваться от 200 000 000 до 1. В то время как спиральный вихревой классификатор
извлекает из мелкого продукта все частицы, превышающие, скажем, 0,13 мс в диаметре (таким образом,
извлекая частицы сверхбольшого размера, имеющие импульс менее 70-й доли импульса самых крупных
частиц), часть более мелких частиц, особенно тех, которые имеют диаметр около 0,065 дюйм/мс (далее)
(называемые промежуточными частицами) останутся во взвешенном состоянии и будут выбрасываться
вместе с мелкодисперсным продуктом.
В случаях, когда необходимо извлечь все промежуточные частицы из готового продукта, к верхней части
внешнего полого цилиндра может быть непосредственно прикреплена коническая разгрузочная головка 80
или резервуар, а в разгрузочной головке может быть установлена коническая оболочка, окружающая
центральный конус, прикрепленный к верхней части внутреннего цилиндра 85. Комбинация конусов образует
внутренний и внешний кольцевые каналы, которые сообщаются с винтовым каналом в вихревом
классификаторе и с разгрузочной головкой. Промежуточный конус 9 заканчивается центральной трубкой,
верхняя часть которой находится ниже верхней части разгрузочной головки и может быть окружена
вертикальной трубой, которая образует с ней вертикальный кольцевой канал и проходит над верхней частью
95 указанной разгрузочной головки, обеспечивая свободный выход пузырьков воздуха из поступающей в нее
жидкости. Указанный вертикальный канал сообщается снизу непосредственно с разгрузочной головкой 100
или резервуаром. Внутренний канал и вертикальный канал направляют воду, несущую мелкодисперсный
продукт из вихревого классификатора, в коническую разгрузочную головку, где происходит отделение
мельчайших частиц. Готовая продукция поднимается наверх вместе с переливом воды в круглый желоб и
отводится в сгуститель или отстойник. Промежуточные частицы собираются в нижней части конической
разгрузочной головки непосредственно над внешним кольцевым каналом, тем самым увеличивая плотность
смеси в этой точке и, ограничивая восходящий поток воды через этот канал, позволяя промежуточным
частицам выходить на поверхность основного потока крупных частиц.
В качестве альтернативы возврату промежуточных частиц в верхнюю часть спирального канала для выгрузки
вместе со 120 частицами крупного размера, эти промежуточные частицы могут быть направлены по трубе или
каналу в отдельный резервуар и собраны в качестве отдельного продукта.
Все крупные частицы, все еще взвешенные в воде в концентрации, в несколько раз превышающей их
собственный вес, транспортируются или могут транспортироваться к подающему концу мельницы с высокой
скоростью потока через небольшую трубу.
-Перед возвратом этого материала в мельницу 130 279 932 3 важно, поскольку это влияет на эффективность
измельчения, удалить все мелкие частицы из частиц большего размера и уменьшить количество воды,
выделяющейся вместе с частицами большего размера, примерно до 1/3 веса выгружаемых частиц.
Для этой цели используется устройство для обезвоживания, включающее резервуар с входным отверстием
сверху для смеси воды с крупными частицами, чашу конической или аналогичной формы с нижним концом,
имеющим суженное выходное отверстие внизу для обезвоженных частиц, клапан для закрытия указанного
выходного отверстия, горизонтальную перегородку, расположенную в средней части ее высоты и
образованную рядом перевернутых конических каналов, трубу подачи чистой воды под перегородкой и
средства, предназначенные для автоматического открытия и управления клапаном и обеспечения сброса
крупных частиц из резервуара в измельчительную мельницу, причем действие клапана зависит от накопления
заданной глубины крупных частиц в нижней части резервуара. Верхняя часть резервуара снабжена
расположенной по центру вертикальной трубкой 30, через которую смесь подается в резервуар. Наружная
вертикальная трубка, несущая на своем нижнем конце усеченную коническую оболочку, окружает
центральную трубку, образуя с ней кольцевой канал, служащий вентиляционным отверстием для пузырьков
воздуха в воде, и между указанной конической оболочкой Стенка резервуара представляет собой вторую
усеченную коническую оболочку, образующую с внутренней оболочкой кольцевой канал, наклоненный внутрь
и вверх, а вместе с резервуаром – перевернутую коническую полость с кольцевым выходным каналом внизу.
Верхняя часть резервуара снабжена переливным патрубком W-ti 6 figh-con-necte&l4 5 к возвратной
переливной трубе. Конструкция такова, что смесь крупных частиц и пластинок, поступающих из вихревого
классификатора, направляется вниз через центральную трубу в центр обезвоживающего резервуара.
Крупные частицы под совокупным воздействием собственного веса и увеличенного импульса, передаваемого
им нисходящим потоком, направляются в нижнюю часть медленно поднимающегося потока в той части
резервуара, которая находится над перегородкой, где скорость подъема воды недостаточна для того, чтобы
унести их обратно, тогда как несущая вода, содержащая практически все взвешенные в ней мелкие частицы,
будет расходиться естественными линиями тока из нижней части. Выход центральной трубки в кольцевой
выходной канал между двумя усеченными коническими оболочками, а затем в резервуар, через который вода
поднимается к его вершине, где переливается в желоб и обратную циркуляционную трубу, чтобы ее можно
было снова использовать для дальнейшего разбавления концентрированных отходов мельницы. Частицы
среднего размера 70 могут отделяться от воды, поднимающейся к вершине резервуара, и собираться во
внешнем коническом кармане между резервуаром и вышеупомянутой внешней усеченной конической
оболочкой, а затем падать через кольцевое отверстие 75, прилегающее к стенке резервуара, в нижнюю часть
резервуара и, возможно, там смешиваться с более крупными частицами, отделяющимися в этой части
резервуара. Более крупные частицы падают на перегородку, которая образует шаткий слой, и через
конические каналы, в которых крупные частицы гравитируют, попадают в сборную камеру, прикрепленную к
дну резервуара и образующую его, чтобы предотвратить попадание мелких частиц. Через конический канал в
перегородке небольшое количество чистой воды, далее называемой колеблющейся водой, подается в
сборную камеру через трубу подачи чистой воды и поднимается через несколько конических каналов
параллельно с отрегулированной скоростью, позволяющей опускаться только крупным частицам. До тех пор,
пока все конические каналы в перегородке свободны от твердых частиц, чистая колеблющаяся вода течет с
одинаковой скоростью вверх через все каналы. Но как только в одних каналах скапливается больше
материала, чем в других, повышенная плотность в заполненных каналах ограничивает поток колеблющейся
воды до такой степени, что позволяет крупным частицам выходить наружу, пока эти каналы не станут
свободными, позволяя, в свою очередь, выходить наружу другим каналам.
Крупные частицы, скопившиеся в нижней части резервуара, в обезвоженном состоянии выгружаются через
выходное отверстие резервуара в загрузочный бункер мельницы под управлением вышеупомянутого клапана,
который, как было указано выше, открывается или закрывается в автоматическом режиме.
В зависимости от высоты крупных частиц, скопившихся в нижней части резервуара. Согласно одному из
вариантов этого устройства, клапан, выполненный в виде шарнирного башмака (кон. 120), обычно закрывает
выходное отверстие под действием груза и перемещается в более или менее открытое положение с помощью
натяжного устройства, например, стержня или гибкого нектара (кон. 125), соединенного с рычагом, который
может подниматься или опускаться механизмом, действие которого зависит от глубины крупных частиц в
нижней части резервуара (кон. 1). Этот механизм, согласно одному из вариантов:
Конструкция, cd rie, редуктор, установленный на верхней части центральной трубки кулачкового резервуара,
пара полукруглых J-образных кулачков с наклонными вверх поверхностями, предназначенных для вращения с
очень низкой скоростью, например, с помощью конической зубчатой передачи, от вала, приводимого в
движение от любого удобного источника, например, от вращающегося барабана мельницы 1.0 или от
контрвала, и вертикально расположенный шпиндель (далее именуемый плавающим шпинделем), который
воздействует на указанный рычаг и снабжен парой боковых рычагов с роликами, которые опираются на
соответствующие поверхности кулачков. Степень наклона поверхностей кулачков не постоянна, а
увеличивается снизу вверх. Плавающий шпиндель снабжен второй парой рычагов, которые входят в
вертикальные пазы в расширенном конце вертикального шпинделя, который проходит по центру кулачкового
резервуара до точки ниже перегородки в нем и там соединен парой рычагов с двумя квадрантными
лопастями, расположенными внутри нижняя часть резервуара, или сборный резервуар, где частицы более
или менее впитываются в собранные в нем крупные частицы. Конструкция такова, что плавающий шпиндель
постоянно подвергается двум противоположным воздействиям, а именно: давлению вниз, вызванному плечом
рычага, обусловленному весом, который заставляет закрывать клапан и приводит к скольжению роликов по
поверхностям кулачков, тем самым позволяя закрыть клапан, и тормозящему моменту, обусловленному
движением лопаток в массе крупных частиц, в которые входят лопатки, и который стремится заставить ролики
скатываться по поверхностям кулачков и тем самым открывать клапан в большей или меньшей степени.
Конструкция такова, что в начале работы, когда в камере сбора нет крупных частиц, клапан находится в
закрытом положении под действием веса, а кулачки, ролики, плавающий шпиндель, вертикальный шпиндель
и лопасти медленно вращаются как единое целое. Когда крупные частицы накапливаются в нижней части
резервуара и испытывают определенное сопротивление движению лопастей, ролики начинают двигаться на
небольшое расстояние вверх по стенке резервуара. 56 поверхностей кулачков и тем самым открывают клапан
на небольшую степень, что позволяет крупным частицам выходить наружу. Если крупные частицы
осаждаются в нижней части резервуара с той же скоростью, что и выгружаются через выходное отверстие,
клапан останется практически неподвижным и позволит выгружать крупные частицы непрерывно с постоянной
скоростью. Если крупные частицы осаждаются в нижней части резервуара быстрее, чем выгружаются, масса
частиц увеличится и будет оказывать большее сопротивление движению лопастей, заставляя указанные
ролики перемещаться в более высокое положение на 70 поверхностях кулачков и тем самым вызывая
открытие клапана на большую степень и позволяя осуществлять больший выгрузку частиц. Если крупные
частицы выгружаются с большей скоростью, чем осаждаются, масса частиц будет оказывать меньшее
сопротивление движению лопастей, и указанные ролики будут опускаться по поверхностям кулачков. -кулачки
позволяют клапану перемещаться и снижают скорость выгрузки частиц. Если скорость осаждения крупных
частиц падает до такой степени, что их масса оказывает незначительное или нулевое сопротивление
движению лопастей, указанные ролики опустятся достаточно низко, чтобы клапан мог закрыть выпускное
отверстие, и клапан не будет снова открыт до тех пор, пока не образуется достаточная масса, чтобы
оказывать достаточное сопротивление движению лопастей, чтобы ролики могли перемещаться вверх по
поверхностям кулачков и тем самым снова открывать клапан в большей или меньшей степени, чтобы
обеспечить повторную выгрузку частиц. Таким образом, выгрузка крупных частиц из резервуара
осуществляется непрерывно или периодически, в автоматическом режиме, в зависимости от скорости
осаждения крупных частиц в нижней части резервуара. Детали конструкции могут быть изменены различными
способами.
Дата: 80 июля 1926 г. От имени заявителя: LLOYD WISE & Co, 10, New Court, Lincoln's Inn, Лондон, W C 2,
дипломированные патентные поверенные. ПОЛНАЯ СПЕЦИФИКАЦИЯ.
Усовершенствования в классификации порошкообразных материалов методом элютриации или относящиеся
к ней.
Я, Илеоард Эндрюс, проживающий по адресу: Виктория-стрит, 104, Вестминстер, подданный Великобритании,
настоящим заявляю о природе данного изобретения и о том, каким образом оно должно быть осуществлено
для осуществления кинетического выщелачивания материала, как указано выше.
и на основании следующего утверждения: Растение, пригодное для выполнения
Данное изобретение относится к кинетическому выщелачиванию материала, что позволяет улучшить
классификацию описанного способа, и может быть выполнено, а также позволяет создавать
порошкообразный материал путем выщелачивания и упорядочивать его различными способами.
Цель изобретения состоит в том, чтобы обеспечить более эффективную и экономичную классификацию, чем
это возможно при выполнении изобретения, как показано на рис. 1 и 2 соответственно (боковой и торцевой
проекции). На рис. 3 показана форма густого мутного потока, который может быть получен из шара, гальки или
другой мокрой мельницы, разбавленной достаточным количеством воды для обеспечения свободного
относительного перемещения отдельных частиц с помощью центробежного насоса и связанного с этим
материала. На рис. 6 показана часть такого вихревого классификатора. На прилагаемых иллюстративных
рисунках 1 и 2 соответственно показан боковой и торцевой проекции. Для этой цели порошкообразный
материал при выполнении изобретения, как указано выше, образует густой мутный поток, и далее он может
быть получен из шара, гальки или IV-IV из рис. 3. На рис. 5 показано частичное изображение на проекции и
частично в вертикальной проекции.
Частицы твердого материала, которые могут быть связаны друг с другом, как показано на рис. 7 (диаграмма,
рис. 8 — вертикальный разрез, показывающий модифицированный 85), образуют агрегаты, например, за счет
поверхностного натяжения или молекулярной когезии, а затем распределяются по потоку частично в
горизонтальном сечении. Рис. 8 — плоскостной разрез.
Чтобы придать высокую скорость части 9, на рисунке частично показаны боковые проекции и частицы
твердого материала внутри, а частично вертикальное сечение, одна конструкция 90 путем увеличения
смещения части устройства обезвоживания (рис.).
Частицы, превышающие количество, обусловленное действием -10, показаны на плане. Часть такой системы,
работающей только под действием силы тяжести, поток с ускорением, показанный на рис. 11 в вертикальном
сечении, затем подвергается комбинированному воздействию центробежной силы, силы тяжести и вихревых
токов в таком порядке, чтобы вызвать автоматическое разделение и упорядочивание частиц. На рис. 12
частично показано вертикальное сечение, а на рис. 13 — модифицированное устройство для автоматического
открытия указанного выходного клапана. В соответствии с показанной системой, частицы отводятся отдельно
и подвергаются измельчению в указанном виде. Для измельчения материала, осуществляемого в ходе
операций классификации материала в виде густого мутного потока, который затем подается по желобу b,
который может быть обозначен как слегка наклоненный, как показано на рисунке, или по кинетическому
элюированию, может осуществляться непрерывное движение мутного потока, который промывается потоком
воды, например, центробежным насосом, и который служит для разбавления указанного потока
измельченного материала. Измельчаемый материал в 105 операциях классификации материала в виде
густого мутного потока подвергается дальнейшей обработке путем поддержания постоянного кругового
движения. Вода, отделенная от крупнозернистого или крупнозернистого сита, расположенного внутри и между
промежуточными частицами, может быть равномерно распределена в средней части высоты резервуара,
используемого для разбавления густого, тонкого потока (далее именуемого подающим резервуаром) и
материала выше, направленного в резервуар, через который разбавленный поток 120. Обрабатываемый
материал может быть измельчен до порошкообразного состояния, которое затем поступает в нижнюю часть
подающего резервуара путем мокрого измельчения в шаровом, галечном резервуаре, к которому подключена
центробежная или эквивалентная мельница. Измельчение может осуществляться циркуляционным насосом.
Уровень воды в подающем резервуаре поддерживается практически постоянным и чуть ниже уровня. В этом
процессе материал подвергается непрерывному измельчению с помощью шаровой мельницы в
водопроводной трубе. Мельница формирует медленно движущийся поток, и после выхода из нее происходит
так, что скопления твердых частиц в потоке на мгновение задерживаются ситом, и в результате ударного
воздействия быстро разрушаются и более или менее равномерно распределяются по всему объему смеси в
нижней части резервуара, прежде чем она попадет в насос.
Подающий резервуар расположен (внутри или) рядом с резервуаром, в который смесь может переливаться в
случае непредвиденной остановки мельницы 11 или циркуляционного насоса, и который имеет такую
вместимость, чтобы исключить потери материала в указанных обстоятельствах.
В данном примере два резервуара e и el образованы путем размещения единого резервуара с поперечной
перегородкой e 2. Выход fi циркуляционного насоса f соединен через клапан f-2 с вихревым классификатором
g, в который смесь подается с подходящей скоростью и в котором осуществляется предварительная
классификация мелких и крупных частиц.
Вихревой классификатор может быть выполнен в различных вариантах. Согласно конструкции, показанной на
фиг. 5 и 6, он включает в себя вертикальный цилиндр h, внутри которого расположен полый цилиндр i,
снабженный снаружи спиральным ребром k, образующим со внешним цилиндром спиральный канал rn 7,
через который смесь, поступающая из подающего резервуара e, быстро протекает под действием
центробежного насоса, и в котором мелкие и крупные частицы S разделены друг от друга центробежным
действием, силой тяжести и вихревыми течениями, крупные или крупные частицы в обрабатываемом
материале собираются вблизи внешней периферии спирального канала mn и движутся вверх вдоль
спирального ребра It и выводятся через выходную трубу ni в верхней части канала, а мелкие частицы
проходят вверх с водой и выводятся через отдельную выходную трубу o в верхней части классификатора.
Классификация частиц под воздействием центробежного действия, силы тяжести и вихревых токов может
быть объяснена на рис. 7, который представляет собой сечение спирального канала.
Частицы твердого вещества, взвешенные в потоке, протекающем по замкнутому спиральному каналу,
подвергаются воздействию четырех различных, но взаимозависимых напряжений, каждое из которых
стремится сместить отдельные частицы из их положений в любой момент времени. Наибольшая из этих сил
смещения обусловлена поступательной скоростью потока -60° через канал. Эта сила пропорциональна
площади частицы, обращенной к направлению потока, и Y,-2, где V — скорость потока, воздействующего на
частицу, а V — скорость частицы. Перпендикулярная диаграмме, эта сила представлена крестом. Очевидно,
что эта сила изменяется в зависимости от градиента скорости потока, который, как известно, изменяется от
практически нуля при контакте со стенками канала до удвоенной средней скорости в центре потока.
Второе смещающее напряжение, представленное на диаграмме горизонтальной стрелкой W, 715,
обусловлено центробежной силой, возникающей при движении воды с твердыми частицами во взвешенном
состоянии по криволинейной траектории вокруг центральной оси вращения. Величину этого напряжения 80,
действующего на любую частицу, можно определить по известной формуле для центробежной силы M V 2 twl,
поскольку величина напряжения будет значительно больше для крупных и тяжелых твердых частиц 8,5, чем
для более мелких и легких. Следовательно, первые частицы будут уноситься от оси вращения быстрее, чем
более легкие частицы, что приводит к предварительной классификации твердых частиц. Однако частицы
воды в потоке также подвергаются тем же центробежным силам, что и твердые частицы, отличаясь только
относительной удельной плотности. Центробежная сила, действующая как на воду, так и на твердые частицы,
будет иметь максимальное значение в центре поступательного потока и минимальное значение. 100
находятся в контакте со стенками канала.
Следовательно, будут возникать вихревые течения, перпендикулярные поступательному потоку, в результате
чего частицы воды будут течь наружу от оси вращения и возвращаться обратно в виде тонкого потока,
прилегающего к нижней и верхней стенкам канала, к оси вращения, как показано изогнутыми стрелками Y.
Все частицы, очевидно, подвержены силе тяжести, обозначенной стрелками Z, но в центре потока, где
ускорение, обусловленное поступательной скоростью, может быть в несколько сотен раз больше, чем
ускорение свободного падения, любое перемещение твердых частиц под действием силы тяжести можно
игнорировать. Однако, если приложить усилие к внешней стенке канала, где поступательная скорость
приближается к нулю, силы тяжести достаточно, чтобы более крупные и тяжелые частицы упали на дно
канала, тогда как самые мелкие частицы переносятся к поверхности канала вихревым течением,
обозначенным стрелками Y, вопреки действию силы тяжести. Любые крупные или средние частицы,
поднимающиеся вверх и поперечно по верхней стенке канала вихревым течением, стремятся упасть в центр
основного потока, где они снова подвергаются центробежной силе и снова переносятся к внешней стенке
канала.
Все твердые частицы, падающие с внешней стенки на дно канала, в различной степени стремятся к оси
вращения, но поскольку крупные частицы выступают дальше в поступательный поток, где из-за быстрого
увеличения градиента скорости как ускорение, обусловленное непосредственно поступательной скоростью,
так и ускорение, обусловленное центробежной силой, будут значительно больше, эти более крупные частицы,
которые подвергаются воздействию вихревого потока в основном только своими нижними поверхностями, не
будут переноситься через дно канала, тогда как мелкие и промежуточные частицы, вся поверхность которых
находится в вихревом потоке с низкой поступательной скоростью, будут переноситься к оси вращения.
Классификация частиц U 5 облегчается тем фактом, что в соответствии с хорошо известным законом
гидродинамики (,p 1 _ p (V 2 V 2) weep an 2 W 2 q lee p N представляют собой давления, а V, V 1 представляют
собой скорости потоков. Давление на нижней поверхности крупной частицы значительно больше, чем на
верхней, поскольку скорость потока выше, чем ниже. В результате, чем крупнее частица, тем сильнее она
поднимается против силы тяжести в высокоскоростной поток, где подвергается большей центробежной силе и
меньшему вихревому напряжению, и, наконец, собирается в углу между внешней стенкой и дном канала.
Мелкие и средние частицы, из-за меньшей площади поверхности, не поднимаются против силы тяжести в
высокоскоростной поток и, следовательно, переносятся вихревым потоком к оси вращения.
Данный процесс позволяет классифицировать материалы с различной удельной плотностью, которые,
несмотря на значительно различающиеся размеры, имеют тенденцию к разрушению с одинаковой скоростью
и, следовательно, не могут быть классифицированы с помощью обычных методов элютриации или
гидравлической классификации.
Верхний конец цилиндрического канала hblica I c-образного сечения mn (рис. 5) снабжен двумя выходами n и
0, что позволяет выводить сортируемый материал двумя отдельными потоками, несущими соответственно
крупный и мелкий материал. Выход N для крупных частиц расположен тангенциально к цилиндру h таким
образом, чтобы сообщаться с пространством между дном n и наружными стенками канала ni; выход o для
мелких частиц может быть расположен таким образом, чтобы непосредственно сообщаться с пространством
между дном n и внутренними стенками канала.
Для многих промышленных целей такой классификации достаточно, 70 но когда требуется очень тонкий
готовый продукт, необходима дополнительная классификация. Таким образом, в случаях, когда необходимо
извлечь все промежуточные частицы из готового продукта, 75 перевернутая коническая разгрузочная головка
или резервуар t (рис. 5) может быть прикреплена непосредственно к верхней части внешнего полого цилиндра
h, а коническая оболочка u может быть установлена в разгрузочной головке t таким образом, чтобы окружать
80 центральный конус v, прикрепленный к верхней части внутреннего цилиндра i, причем комбинация конусов
образует внутренний и внешний кольцевые каналы 1 и 2 соответственно, которые сообщаются с винтовым
каналом m в 85 вихревом классификаторе и с разгрузочной головкой. Промежуточный конус u заканчивается
центральной трубкой ul, верхняя часть которой находится ниже верхней части разгрузочной головки t и может,
как показано, быть 9 df окружен вертикальной трубой 3, которая образует с ней вертикальный кольцевой
канал 4 и простирается над верхней частью Указанная разгрузочная головка t обеспечивает свободный выход
пузырьков воздуха из поступающей в нее жидкости, при этом указанный вертикальный канал сообщается
внизу непосредственно с разгрузочной головкой. Внутренний канал 1 и вертикальный канал 4 направляют
воду, несущую мелкодисперсный продукт из спирального вихревого классификатора, в коническую
разгрузочную головку t, где мельчайшие частицы или готовые продукты поднимаются вверх вместе с водой,
переливаются в круговой желоб 5 и отводятся по выходной трубе 0 в сгуститель или отстойник.
Промежуточные частицы, отделенные от протекающей через разгрузочную головку воды, собираются в
нижней части конической разгрузочной головки t непосредственно над внешним кольцевым каналом 2, тем
самым увеличивая плотность смеси в этой точке и, ограничивая восходящий поток воды из спирального
канала 11,5 через указанный канал 2, позволяя промежуточным частицам выходить на поверхность основного
потока крупных частиц, проходящих через выходное отверстие 11,5. Если не требуется отделять
промежуточные частицы от мельчайших частиц готового продукта, верхняя часть вихревого классификатора
может быть сконструирована, как показано на рис. 8 и 8.
В данном случае внешний цилиндр h вихревого классификатора 125 снабжен напорной головкой tl, из которой
вода, несущая мелкие частицы, непосредственно протекает через выходную трубу o I, или же она может -4 A
70,9 g через -ее верхний край, -siyj-ino кольцевой сквозной канал к ai L N 6. Напорная головка tl может быть
снабжена стояком 0, скажем, три или четыре фута высотой, для поддержания статического напора воды с
целью проталкивания воды, несущей частицы большого размера, через боковую выходную трубу n. Или
указанная головка может быть закрыта сверху и снабжена выходной трубой ol, имеющей -регулирующий
клапан 02, регулированием которого можно регулировать статическое давление воды в головке -tl для
обеспечения потока необходимого количества воды, несущей крупные частицы, через выходную трубу n.
Когда требуемое статическое давление При регулировке давления в соответствии с требованиями,
количество жидкости, протекающей через выходную трубу, останется постоянным, несмотря на любое
увеличение объема смеси, протекающей через классификатор за единицу времени.
Для облегчения восходящего потока мелких частиц материала вдоль внутренней окружности спирального
канала на верхнем конце внутреннего цилиндра i целесообразно предусмотреть удлиненное металлическое
направляющее устройство спиральной формы, вдоль верхней поверхности которого будет направляться и в
верхнюю часть головки циркулирующий поток воды, прилегающий к внутреннему цилиндру i и несущий
мелкие частицы твердого материала. Верхний свободный конец спирального ребра k может быть снабжен с
верхней стороны выступом (см. рис. 8) А-образной формы в поперечном сечении и с возрастающей высотой
от k2 до k5, с целью разделения восходящего циркулирующего потока воды на две части, а именно
внутреннюю, несущую мелкие частицы, и внешнюю, несущую крупные частицы, причем внутренняя часть
является 4, 5 направляются в направляющее устройство 5, а внешнее — в выходную трубу n. Все крупные
частицы, все еще взвешенные (их масса может в несколько раз превышать собственный вес в воде),
транспортируются или могут транспортироваться по выходной трубе n к подающему концу мельницы a с
высокой скоростью потока.
Однако перед возвратом этого материала в мельницу важно, поскольку это влияет на эффективность
измельчения, удалить все мелкие частицы, остающиеся во взвешенном состоянии в воде, из частиц большего
Соседние файлы в папке патенты