Добавил:
ivanov666
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз:
Предмет:
Файл:патенты / Сборник патентов_11384
.pdf
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ GB410737A
[]
ПАТЕНТНАЯ СПЕЦИФИКАЦИЯ
Дата подачи заявки: 10 августа 1932 г. № 22419/32.
Полный комплект слева: 10 августа 1933 г.
Завершено: 10 мая 1934 г.
ПРЕДВАРИТЕЛЬНАЯ СПЕЦИФИКАЦИЯ.
410,737 Усовершенствования в разделении сухих материалов. Мы, Йозеф Эф Н Ик Хо Л Ас СТ Эй Нм Этцер,
подданный Великой герцогини Люксембургской, проживающий по адресу: улица Теофиля Вандер Эльста, 150,
Ватермаэль, Бельгия, и Тим Бл. Ртли Комр Ани, Лимитед, компания, зарегистрированная в соответствии с
законодательством Великобритании, из Биртли, графство Дарем, настоящим заявляем, что суть данного
изобретения заключается в следующем: данное изобретение относится к усовершенствованному процессу и
аппарату для разделения твердых материалов различной удельной плотности и, в частности, к процессу
разделения путем расслоения, при котором сухие материалы текут по поверхности желоба в виде потока в
жидком состоянии.
Этот процесс особенно выгоден для сухой очистки угля, но может применяться и для сухого разделения руд и
подобных материалов, и в основном связан с разделением материалов без предварительной сортировки по
размерам.
При разделении сухих материалов используется комбинированное действие воздушного потока и
возвратно-поступательного, вибрационного или трясущего движения, приложенного к слою материалов.
Эффективность таких комбинированных действий ограничена из-за высокого давления и скорости воздушных
потоков, а также переменного характера движения, причем эффективность наименьшая при разделении
материалов с мелкими частицами.
Одна из причин низкой эффективности заключается в том, что слой материалов под воздействием этих
известных комбинированных воздействий становится лишь частично текучим.
Целью настоящего изобретения является создание процесса и средства, с помощью которых поток твердых
материалов доводится до состояния плавно текущей жидкости, в которой одна частица свободно
перекатывается по другой и обеспечивает движение внутри массы, необходимое для идеального расслоения
в соответствии с удельной плотностью.
Изобретение заключается главным образом в способе разделения смеси твердых материалов с различной
удельной плотностью, при котором сосуд, содержащий смесь, вынужден двигаться по непрерывно изогнутой
невозвратно-поступательной траектории, чтобы уменьшить ее содержимое до состояния, близкого к
идеальной жидкости, и тем самым обеспечить беспрепятственное гравитационное разделение частей смеси.
Изобретение также заключается в способе согласно предыдущему абзацу, в котором частота 60 циклов
движения может составлять порядка 1000 циклов в минуту.
Изобретение также заключается в способе, описанном в одном из двух предыдущих абзацев, в котором поток
воздуха или газа направляется вверх через перемешиваемую массу, чтобы предотвратить естественную
тенденцию мелких частиц проваливаться сквозь промежутки между более крупными рудами с той же
удельной плотностью.
Изобретение также включает в себя устройство для осуществления методов согласно любому из трех
предыдущих пунктов, которое включает в себя желобообразную конструкцию, упруго поддерживаемую и
подверженную силам, которые вызывают непрерывное криволинейное невозвратно-поступательное
движение указанной конструкции.
Изобретение также включает в себя устройство согласно предыдущему абзацу, включающее средства для
пропускания потока воздуха 80 или газа вверх через перемешиваемую смесь.
Изобретение также включает в себя устройство, описанное в следующем абзаце, в котором указанные силы
85 создаются вращением неуравновешенной массы, связанной с указанной желобообразной конструкцией.
Изобретение также заключается в применении arn tal tus в основном так, как описано здесь.
Настоящее изобретение сочетает в себе действие вращательного движения с потоком воздуха на поток
материала, что преобразует его в высокоэффективное жидкое состояние, очень близкое к текучей жидкости.
Установлено, что материал в этом жидком состоянии легко стекает по желобу, если он слегка наклонен от
горизонтали. Настоящее изобретение отличается от известных процессов тем, что необходимое жидкое
состояние в основном достигается с помощью специальной формы механического движения, которое по
существу имеет вращательный или катящийся характер, в отличие от обратимого типа движения, такого как
возвратно-поступательное движение, вибрация или перемещение.
Добавление небольшого потока воздуха, проходящего вверх через массу и действующего в сочетании с
движением, приводит к дальнейшему снижению трения между частицами, а также к достижению
максимальной эффективности, когда восходящий поток воздуха препятствует прохождению более мелких
частиц через промежутки между частицами массы и способствует поддержанию однородной смеси частиц
разных размеров, тем самым обеспечивая желаемое расслоение.
Устройство, пригодное для осуществления изобретения, включает в себя желоб или канал с практически
плоским дном, изготовленным из водопроницаемого металла и снабженным вертикальными и параллельными
боковыми стенками. Этот желоб длиннее, чем шире, и непосредственно под ним образована воздушная
камера, являющаяся частью конструкции желоба. Эта камера снабжена отверстием или отверстиями,
расположенными таким образом, чтобы соединять ее с воздушным компрессором или вентилятором с
помощью гибкого материала.
Предусмотрена фундаментная рама, на которой желоб поддерживается с помощью пружин, состоящих из
прямых стальных стержней подходящей и регулируемой длины, предпочтительно круглой формы,
расположенных горизонтально и имеющих оси, перпендикулярные длинной стороне желоба.
35) Фундаментная рама может иметь любую подходящую форму или конструкцию, приспособленную для
крепления одной или нескольких пар горизонтальных пружин. Одна из пружин жестко прикреплена к раме с
помощью подходящего кронштейна, а другая — аналогично к боковой стенке желоба. Каждая пара пружин
имеет оси, расположенные на одной прямой линии, при этом одна пружина размещена с каждой стороны
желоба.
45, Пружины управляют и контролируют движение, передаваемое желобу, содержащему обрабатываемые
материалы. Благодаря своему круглому сечению и одинаковой длине эти пружины одинаково отклоняются во
всех радиальных направлениях вокруг своих осей при воздействии равномерной нагрузки. При воздействии
центробежной силы, например, создаваемой неуравновешенным телом, вращающимся с высокой скоростью
вокруг оси a, совпадающей или параллельной оси пружины, они реагируют за счет равномерных радиальных
отклонений и создают на своих концах движение истинной круговой формы для всех скоростей вращения,
находящихся в пределах диапазона их естественного периода колебаний, и это движение будет равномерным
для каждой скорости вращения тела и истинно синфазным с его движением.
В одном из предпочтительных вариантов устройства вал проходит по нижней стороне желоба и
поддерживается двумя подшипниками надежной конструкции для высоких скоростей вращения, которые
прочно прикреплены к боковым стенкам желоба.
На этом валу установлен и прикреплен к нему противовес. Для удобства этот противовес может быть
выполнен из двух частей, одна из которых может быть прикреплена к каждому концу вала. Также может быть
предусмотрена возможность регулирования момента противовеса, который может быть выполнен с
использованием любого известного устройства. Вал может вращаться с помощью соответствующего
приводного механизма, который в предпочтительном варианте состоит из шкива или шкивов, прикрепленных к
валу и приводимых в движение ремнем от двигателя или другого подходящего источника энергии. В качестве
альтернативы, на валу может быть установлен электродвигатель в качестве простого и эффективного
приводного средства.
Когда масса материалов разного размера подвергается движению, возникает тенденция к тому, что частицы
меньшего размера проваливаются сквозь массу и заполняют образовавшиеся промежутки. Эта тенденция
приводит к скоплению мелких частиц в нижних слоях массы, нарушая тем самым однородность смеси.
Это нарушенное состояние препятствует желаемому расслоению под действием гравитации и делает
необходимым предотвращение падения мелких частиц. В настоящем изобретении это достигается путем
создания восходящего воздушного потока необходимой величины для создания равной и противоположной
тенденции.
В случае, когда две жидкости с разной удельной плотностью, не взаимодействующие друг с другом химически,
находятся в одном сосуде, известно, что они расслаиваются на отдельные слои в соответствии со своей
удельной плотностью из-за отсутствия трения в их жидком состоянии. Аналогично, если подобную смесь
твердых веществ привести в то же состояние, сведя к минимуму препятствующее трение, они также
расслаиваются на отдельные слои в соответствии со своей удельной плотностью, подобно жидкостям.
Благодаря данному изобретению в массе материала создается состояние движения, которое обеспечивает
энергию в массе, достаточную для компенсации сопротивления трения между частицами. Следует понимать,
что характер требуемого движения для указанной выше цели является непрерывным по направлению и
необратимым, а также что это движение представляет собой малые перемещения с максимальной скоростью,
поэтому скорость циклов движения, производимых в массе, ap 7 aratus, для целей данного изобретения,
имеет сверхвысокую производительность, например, 1000 циклов в минуту или более -30 410,737 410,737
Различные смеси материалов значительно различаются по своим физическим свойствам по различным
причинам, например, по степени их сухости, что влияет на легкость их расслоения при обработке. Некоторые
материалы быстро и легко поддаются обработке, тогда как другие медленнее и труднее разделяются на
компоненты различной плотности. Данное изобретение обеспечивает простой способ удовлетворения этой
потребности. Длина желоба пропорциональна времени, необходимому для завершения процесса, поэтому
длина желоба может быть увеличена или уменьшена в соответствии с природой обрабатываемого
материала. Кроме того, в случае некоторых материалов, наиболее трудно поддающихся обработке,
желательно проводить обработку поэтапно. Для этой цели может использоваться несколько желобов,
расположенных таким образом, чтобы один или оба продукта из Вода из желоба, используемого на первом
этапе обработки, поступает в другие желоба для последующего этапа обработки, и этот метод может быть
повторен любое желаемое количество раз.
Описанный выше тип движения является вращательным, например, результатом истинного кругового
вращения.
В особых случаях может быть выгодно изменять это движение с истинно кругового на вращательное, но
отклоняющееся от истинной окружности к эллиптической форме. Для этой цели форма сечения пружин,
управляющих движением в соответствии с их отклоняющими свойствами, изменяется с кругового сечения на
эллиптическое. Поскольку большая ось эллипса пружины направленно совпадает с малой осью эллипса
движения, желаемое направление в последнем случае может быть отрегулировано на любой угол, который
окажется наиболее эффективным, путем регулировки пружины в соответствующем угловом положении
относительно ее формы сечения.
В приведенном выше описании пружины представлены как сплошные стержни определенной формы сечения.
Для целей изобретения пружины не обязательно ограничиваются этим типом, но могут иметь любую
альтернативную форму, которая реагирует по характеру своих дефектов описанным образом. Например,
пружины могут быть трубчатыми, имеющими кольцевое сечение, или изготовленными в виде колец,
образованных изгибом прямоугольных стержней.
Эксперименты показали, что существенное изменение эффектов, производимых описанным движением,
достигается при изменении направления вращения, например, с часовой стрелки на против часовой стрелки,
а также при увеличении или уменьшении скорости вращения. Комбинируя полученные таким образом
эффекты, было обнаружено, что относительные скорости прямого потока вдоль желоба верхнего и нижнего
слоев материала в желобе могут различаться. Было установлено, что, регулируя эти параметры, можно
добиться такого различия, при котором верхние слои движутся вперед, а нижние — назад.
Данное изобретение особенно подходит для разделения материалов с малым размером частиц. В
предыдущих процессах, например, в тех, где материалы текут по желобам в потоке воды, а разделение
материалов осуществляется в соответствии с их плотностью, из-за высокого сопротивления, совместно с
плотностью воды, было обнаружено, что мельчайшим частицам с большей плотностью трудно оседать в
нижних слоях. В данном же изобретении, благодаря использованию воздуха, это сопротивление может быть
сведено к пренебрежимо малому значению из-за чрезвычайной текучести воздуха и его малой плотности.
Смеси материалов, таких как уголь и камень, часто содержат вещество, плотность которого выше, чем у угля,
но ниже, чем у камня. При обработке такой смеси иногда желательно извлечь более двух продуктов.
Изобретение включает в себя процесс и средства, с помощью которых множество продуктов раздельно
выгружаются из желоба 100. Для этой цели в дне желоба со стороны напорного конца предусмотрены
дополнительные отверстия, выполненные в виде узких прямоугольных портов, расположенных параллельно
друг другу на коротких интервалах. Подача любого или всех этих продуктов может осуществляться либо путем
возврата в исходный поток, либо путем направления в один или несколько желобов для обработки, либо
путем раздельной выгрузки. В процессе работы разделяемые материалы подаются на напорный конец
желоба с помощью любого подходящего подающего устройства или самотеком, как наиболее удобно. Под
действием движения и воздушного потока материалы растекаются по поверхности, и благодаря небольшому
наклону желоба со стороны напорного конца они текут вперед в виде плавно движущегося потока
равномерной глубины, который ограничен выступающими параллельными стенками по бокам желоба.
Поскольку этот поток находится в состоянии 'f Rhi-d', напоминающем состояние жидкостей, более тяжелые
частицы оседают на дно, и материалы располагаются слоями 12:
в пределах ручья описанным способом.
Когда материалы достигают точки, где образуется отверстие в нижней части желоба (13 G), более тяжелые
частицы, движущиеся в нижней части или вблизи нее, выходят из потока. Этот сброс регулируется таким
образом, что таким образом выходит только нижний слой, а материал, остающийся в потоке и имеющий
меньшую плотность, проходит через отверстие в конце желоба и выходит оттуда.
Для надлежащего управления движением могут быть предусмотрены соответствующие средства для
изменения скорости вращения вала и эффективной длины поддерживающих пружин.
Для регулирования давления и потока воздуха между компрессором или вентилятором и воздушной камерой
желоба могут быть установлены соответствующие клапаны или заслонки.
В предыдущих устройствах, аналогичных по назначению устройству, где для поддержки обрабатываемых
материалов использовалась воздухопроницаемая поверхность, и особенно в случаях, когда материалы
содержали смесь различных размеров частиц, возникали проблемы из-за того, что небольшие отверстия
воздухопроницаемого дна закрывались частицами материала, попадавшими в эти отверстия и
застревавшими в них, что нарушало и препятствовало правильному распределению воздуха.
В настоящем изобретении предусмотрены средства для предотвращения этого разрушительного
воздействия. Было установлено, что за счет специального расположения размеров отверстий и промежутков
между ними можно создать условия, при которых скорость воздуха, проходящего через каждое отдельное
отверстие, слишком высока, чтобы позволить частице размером, подходящим для размера отверстия,
проникнуть внутрь.
Дно желоба описывается как практически плоское. Следует понимать, что изобретение не ограничивается
такой формой поверхности желоба. В некоторых случаях может быть целесообразно использовать изогнутую
поверхность, выпуклую или вогнутую. Также может быть целесообразно иметь вертикальные рифли на этой
нижней поверхности для отклонения материала; кроме того, для облегчения выгрузки камня может быть
желательно установить насыпи или водосливы поперек поверхности вблизи разгрузочных отверстий.
Дата: 10 августа 1932 года.
МАРКС И КЛЕРК.
3 ПОЛНАЯ СПЕЦИФИКАЦИЯ.
Усовершенствования в области разделения сухих кислых отходов и связанные с этим аспекты.
Мы, Йозеф Э.П.Н.Иак Хо ЛАС СТ.Эй Нм ТЦЕР, подданный Великой герцогини Люксембургской, проживающий
по адресу: улица Теофиля Вандер Эльста, 150, Ватермаэль, Бельгия, и компания Тимс Б.И.ТЛИ, Л.Имн Тн,
зарегистрированная в соответствии с законодательством Великобритании, из Биртли, графство Дарем,
настоящим заявляем о характере данного изобретения и о способе его осуществления, которые будут
подробно описаны и установлены в следующем заявлении:
Данное изобретение относится к усовершенствованному процессу и устройству для разделения твердых
материалов различной удельной плотности, и, в частности, к процессу разделения путем расслоения, при
котором сухие материалы подаются потоком вдоль поверхности желоба в жидком виде.
Этот процесс особенно выгоден для сухой очистки угля, но может применяться и для сухого разделения руд и
подобных материалов, и в основном связан с разделением материалов без предварительной сортировки по
размерам, но может с тем же успехом применяться и для разделения материала по размерам.
При разделении сухих материалов ub,4 используется комбинированное действие потока воздуха и
возвратно-поступательного, вибрационного или трясущего движения, приложенного к слою материалов.
Эффективность таких комбинированных действий ограничена из-за высокого давления и скорости потока
воздуха, а также переменного характера движения, причем эффективность наименьшая при разделении
материалов с мелкими частицами.
Одна из причин низкой эффективности заключается в том, что слой материалов под воздействием этих
известных комбинированных воздействий становится лишь частично текучим, причем эта частичная текучесть
в большей степени достигается за счет воздействия воздуха. Целью настоящего изобретения является
создание процесса и средства, с помощью которых поток твердых материалов доводится до состояния
плавно текущей жидкости, в которой одна частица свободно перекатывается 105 по другой и обеспечивает
движение внутри массы, необходимое для идеального расслоения в соответствии с удельной плотностью,
требующего использования лишь небольшого потока воздуха.
Изобретение заключается в способе разделения смеси практически сухих твердых материалов с различной
удельной плотностью, в котором желобчатая структура, содержащая смесь, упруго поддерживается и
подвергается воздействию сил, которые создают непрерывное криволинейное нереципиотическое движение,
уменьшая ее содержимое до приблизительно идеальной жидкости и тем самым обеспечивая
беспрепятственное гравитационное расслоение и разделение частей смеси, и в котором под
перемешиваемой массой поддерживается положительное давление, так что поток воздуха или газа
направляется вверх через нее, чтобы предотвратить сегрегацию или естественную тенденцию более мелких
частиц проваливаться сквозь промежутки между более крупными фрагментами с одинаковой удельной
плотностью, причем частота циклов движения предпочтительно составляет порядка тысячи циклов в минуту
или более, и указанные силы предпочтительно создаются вращением неуравновешенной массы, связанной с
указанной желобчатой структурой, причем разделение может быть не завершено за один этап, в этом случае
любой слой слоя Первый этап может быть повторно обработан аналогичным образом с целью завершения
разделения.
Изобретение также включает в себя устройство для осуществления способа согласно предыдущему абзацу,
включающее желобчатую конструкцию с перфорированным основанием, средства для ограничения движения
желоба по непрерывно изогнутой невозвратно-поступательной траектории, средства для подачи воздуха или
газа под давлением к основанию указанной желобчатой конструкции и упругие опоры, образованные
сплошными или полыми стержнями соответствующего поперечного сечения для указанной желобчатой
конструкции.
Изобретение также включает в себя способы разделения смесей твердых материалов, в основном описанные
здесь.
Изобретение также включает в себя способы разделения смесей твердых материалов, в основном описанные
здесь, и средства для разделения смесей твердых материалов, в основном описанные здесь, со ссылкой на
чертежи, указанные ниже.
Устройство, пригодное для осуществления изобретения (см., например, рисунки 1–3, описанные далее в
описании), включает в себя желоб или канал, дно которого выполнено из водопроницаемого металла или
любого другого подходящего материала и снабжено выступающими боковыми стенками. Этот желоб длиннее,
чем шире, и непосредственно под ним находится воздушная камера, соединенная с желобом.
Данная камера снабжена одним или несколькими портами, предназначенными для подключения к
воздушному компрессору или другому подобному устройству с помощью гибкого материала.
Предусмотрена несущая рама, на которой желоб поддерживается посредством пружин, состоящих из прямых
стальных стержней подходящей и регулируемой длины, предпочтительно круглого сечения, расположенных
горизонтально и имеющих оси, перпендикулярные длинной стороне желоба.
Фундаментная рама может иметь любую подходящую форму жесткой конструкции, приспособленную для
крепления одной или нескольких пар горизонтальных пружин. Одна из пружин жестко прикреплена к раме с
помощью соответствующего кронштейна, а другая — к боковой стенке желоба. Две пружины каждой пары
соосны, по одной пружине с каждой стороны желоба.
Пружины управляют и контролируют движение, передаваемое желобу, содержащему обрабатываемые
материалы. Эти пружины, имеющие круглое поперечное сечение и одинаковую длину, одинаково отклоняются
во всех радиальных направлениях вокруг своих осей при воздействии равномерной нагрузки. При
воздействии центробежной силы, например, создаваемой неуравновешенным телом, вращающимся с
высокой скоростью вокруг оси, совпадающей или параллельной оси пружины, они реагируют за счет
равномерных радиальных отклонений и создают на своих концах движение истинной круговой формы.
В одном из предпочтительных вариантов устройства вал проходит по нижней стороне желоба, опираясь на
два подшипника подходящей конструкции для высоких скоростей вращения, которые надежно прикреплены к
боковым стенкам желоба.
На этом валу установлен и прикреплен к нему противовес. Для удобства этот противовес может быть
выполнен из двух частей, одна из которых может быть прикреплена к каждому концу вала. Также может быть
предусмотрена возможность регулирования момента противовеса, который может быть выполнен с помощью
любого известного устройства.
Вал приводится во вращение с помощью соответствующего приводного механизма, который в
предпочтительном варианте 110 состоит из шкива или шкивов, прикрепленных к валу и приводимых в
движение ремнем от двигателя или другого подходящего источника энергии. В качестве альтернативы, на
валу J 15 может быть установлен электродвигатель в качестве простого и эффективного приводного
средства.
Когда масса материалов разного размера подвергается движению, возникает тенденция к тому, что частицы
меньшего размера проваливаются сквозь массу и заполняют образовавшиеся пустоты. Эта тенденция
приводит к скоплению мелких частиц в нижних слоях массы, нарушая тем самым однородность смеси.
Это нарушенное состояние препятствует желаемому расслоению под действием гравитации и делает
необходимым предотвращение падения мелких частиц. Согласно изобретению Дрезента, это достигается
путем создания восходящего воздушного потока необходимой величины, чтобы создать равную и
противоположную тенденцию.
В случае, когда две жидкости с разной удельной плотностью, которые не взаимодействуют друг с другом
химически и не образуют один раствор, находятся в одном сосуде, известно, что они расслаиваются на
отдельные слои в соответствии со своей удельной плотностью из-за практически полного отсутствия трения в
их жидком состоянии. Аналогично, если подобную смесь твердых веществ привести в то же состояние, сведя к
минимуму препятствующее трение, они также расслаиваются на отдельные слои в соответствии со своей
удельной плотностью, подобно жидкостям.
В результате данного изобретения в массе материала создается такое состояние движения, которое
обеспечивает энергию в массе, достаточную для компенсации сопротивления трения между частицами.
Следует понимать, что характер требуемого движения для указанной выше цели является непрерывно
изогнутым по направлению и не является прямолинейно обратимым, а также что это движение с малыми
перемещениями на самых высоких скоростях, поэтому скорость циклов движения, создаваемых в массе
устройством, для целей данного изобретения, имеет очень высокий порядок, например, 1000 циклов в минуту
или более.
Различные смеси материалов значительно различаются по своим физическим свойствам по разным
причинам, например, по степени их сухости, которая влияет на легкость расслоения при обработке.
Некоторые материалы быстро и легко поддаются обработке, тогда как другие медленнее и труднее
разделяются на компоненты различной плотности.
Длина желоба пропорциональна времени, необходимому для завершения обработки, поэтому длина желоба
может быть увеличена или уменьшена в зависимости от характера обрабатываемого материала. Кроме того,
в случае некоторых материалов, наиболее трудно поддающихся обработке, желательно проводить обработку
поэтапно. Для этой цели может использоваться несколько желобов, расположенных таким образом, что один
или оба продукта из желоба, использованного для первого этапа обработки, подаются в другие желоба для
последующего этапа обработки, и этот метод может быть повторен любое желаемое количество раз.
Описанный выше тип движения является вращательным, например, результатом истинного кругового
вращения.
В особых случаях может быть выгоднее, чтобы это движение не было круговым.
иметь другую форму, например, эллиптическую.
С этой целью форма поперечного сечения пружин, управляющих движением в соответствии с их
деформирующими свойствами, изменяется с круглого поперечного сечения (см., например, рисунок 11 70
чертежей, описанных далее в спецификации) на эллиптическое поперечное сечение (см., например, рисунки
12 и 13 чертежей, описанных далее в спецификации). Поскольку 75 большая ось эллипса пружины
направлена так же, как и малая ось эллипса движения, желаемое направление в последнем случае может
быть отрегулировано на любой угол, который окажется наиболее эффективным, путем регулировки пружины в
соответствующее угловое положение относительно ее формы поперечного сечения.
В приведенном выше описании пружины были представлены как сплошные стержни определенной формы
сечения. Для целей изобретения пружины не обязательно ограничиваются этим типом, но могут иметь любую
альтернативную форму, которая реагирует в зависимости от характера своих деформаций описанным
образом. Например, пружины могут быть трубчатыми, с кольцевым поперечным сечением, или
изготовленными в виде колец, образованных, как будет описано ниже, путем изгиба прямоугольных стержней
(см., например, рисунок 14 чертежей, описанных далее в описании). Эксперименты показали, что
Эффекты, производимые описанным движением, могут быть существенно изменены при изменении
направления движения, например, с часовой стрелки на против часовой стрелки. Также существенное
изменение может быть достигнуто за счет увеличения или уменьшения скорости вращения. Комбинируя эти
изменения в движении, было обнаружено, что относительные скорости прямого потока вдоль желоба
верхнего и нижнего слоев материала в желобе могут изменяться. Было установлено, что, комбинируя и
регулируя эти изменения в движении, можно добиться такого эффекта, при котором верхние слои движутся
вперед, а нижние — назад.
Данное изобретение особенно подходит для разделения материалов, частицы которых имеют малый размер.
Смеси таких материалов, как уголь и камень, часто содержат вещество с плотностью, превышающей
плотность угля, но меньшей, чем плотность камня. При обработке такой смеси иногда желательно извлекать
более двух продуктов.
Данное изобретение включает в себя процесс и средства, посредством которых множество продуктов 125
отдельно выгружаются из желобов.
В нижней части желоба, ближе к выходному концу, предусмотрено одно или несколько отверстий,
выполненных в виде узких прямоугольных портов, расположенных по всей длине желоба. После удаления
части материала из желоба, как описано выше, глубина или толщина оставшегося в желобе материала
уменьшается. В некоторых случаях желательно, чтобы глубина материала сохранялась на уровне,
соответствующем значению до удаления материала, поэтому предусмотрены средства для возвращения
глубины материала к его первоначальному значению или другому подходящему значению. Эти средства
могут заключаться либо в сужении ширины желоба за счет уменьшения пространства между боковыми
стенками, либо в установке заполняющих элементов, которые делят желоб вдоль, уменьшая общую ширину.
Эти заполняющие элементы могут быть сплошными или, альтернативно, иметь форму канала.
Было установлено, что, избегая скопления только мелкого материала в нижнем слое описанным выше
способом, этот слой, расслаиваясь, содержит тяжелый материал различного размера. Для удаления этих
мелких частиц, заполняющих промежутки между более крупными частицами, и для обеспечения
проникновения других мелких и тяжелых частиц в указанные промежутки, может быть полезно предусмотреть
в определенных местах проницаемый нижний участок желоба, чтобы получить эффект просеивания. Это
просеивание может быть выполнено таким образом, чтобы частицы меньшего размера падали в воздушную
камеру под желобом против воздушного потока. Из этого потока частицы могут быть выдуты из аппарата
через соответствующие отверстия.
Для надлежащего управления движением могут быть предусмотрены соответствующие средства для
изменения скорости вращения вала и эффективной длины опорных пружин, а также для изменения движения
посредством регулировки несбалансированной массы.
Для регулирования давления и потока воздуха между компрессором или вентилятором и воздушной камерой
желоба могут быть установлены соответствующие клапаны или заслонки.
Воздушная камера может быть разделена на две или более секций, так что с помощью специально
предусмотренной заслонки 115 можно будет получить в каждой секции необходимое давление и количество
воздуха.
Было установлено, что при обработке мелкодисперсного материала слой такого материала ведет себя как
сжимаемая среда, так что движение передается только на ограниченную глубину слоя или потока. Для
обеспечения передачи движения на большую глубину предусмотрены перфорированные пластины или
решетки, образующие промежуточные или ложные днища внутри слоя. Эти промежуточные днища должны
обеспечивать прохождение вниз любых частиц, которые по своей длине параллельны друг другу на коротких
пространственных интервалах. Подача любого или всех этих продуктов может либо возвращаться в исходный
поток, либо направляться в один или несколько желобов для повторной обработки, либо выгружаться
отдельно.
В процессе работы разделяемые материалы подаются на загрузочный конец желоба с помощью любого
подходящего подающего устройства или под действием силы тяжести, в зависимости от удобства. Под
действием движения и воздушного потока материалы растекаются по поверхности, и благодаря небольшому
наклону желоба к загрузочному концу они текут вперед в виде плавно движущегося потока, ограниченного
выступающими стенками. Поскольку этот поток находится в жидком состоянии, подобном состоянию
жидкости, более тяжелые частицы оседают на дно, а материалы располагаются слоями внутри потока
описанным выше образом.
Когда материалы достигают точки, где находится отверстие в дне желоба, более тяжелые частицы,
находящиеся на дне или вблизи него, выходят из потока. Этот сброс регулируется таким образом, что таким
образом выходит только нижний слой, а материал, остающийся в потоке и имеющий меньшую плотность,
проходит через отверстие к концу желоба и выходит из него. Сброс нижнего слоя через щели в дне
предпочтительно регулируется устройством, представляющим собой U-образный сосуд (см., например,
рисунок 10 чертежей, описанных далее в спецификации), в котором материал имеет...
4 Поток, проходящий через щель, в силу своего жидкого состояния имеет тенденцию течь вверх по одной
ветви в соответствии с давлением, оказываемым материалом другой ветви. Регулировка уровня первой
упомянутой ветви позволит потоку течь только в том случае, если равновесие нарушается поступлением
через щель тяжелого материала.
Таким образом, сброс осуществляется только при необходимости, а скорость потока автоматически
регулируется.
Верхний слой не обязательно доводится до конца желоба, но один или несколько срезов могут быть удалены
с помощью режущих элементов, регулируемо расположенных на удобной глубине слоя поперек желоба. Было
установлено, что режущие элементы, предназначенные для этой цели, оказывают наименьшее
«возмущающее» воздействие на полученную стратификацию, если одновременно слой, остающийся под
режущим элементом, подвергается воздействию перепада высот на выраженном склоне. По этой причине
режущие элементы предпочтительно располагаются таким образом, чтобы их разделительная кромка
находилась выше выраженного перепада высот дна желоба, необходимого для того, чтобы желоб осел на
истинном дне и обеспечивал прохождение восходящего воздушного потока. Эти ложные днища надежно
соединены с желобом, чтобы точно следовать движению, достигаемому действием вращающегося шкива или
шкивов и пружин.
Аналогичным образом, для перемещения материала внутри желоба можно использовать рифли с
выступающими кромками, прикрепленными ко дну желоба.
Следует четко понимать, что описанные выше датчики движения могут быть удобно прикреплены к системе
шкивов и пружин без жесткого крепления к боковым стенкам желоба.
Описанная нижняя поверхность желоба в продольном направлении является практически плоской. Следует
понимать, что изобретение не ограничивается такой формой нижней поверхности. В некоторых случаях может
быть целесообразно использовать изогнутую или загнутую поверхность, выпуклую или вогнутую в продольном
направлении, при условии сохранения общего наклона дна желоба вниз от одного конца до другого.
Полученные таким образом изменения наклона дна в разных частях желоба могут быть использованы для
того, чтобы задействовать дифференциальное движение в слое, полученное, как описано ранее.
Таким образом, станет возможным регулировать движение нижнего слоя, чтобы он двигался вперед или
назад, или замедлял свое движение в любом направлении по сравнению с движением верхнего слоя.
В одном конкретном случае угол (как показано, например, на рисунке 10, описанном далее в спецификации)
нижней части, ведущей к щели, может быть расположен таким образом, чтобы обеспечить определенное, но
сравнительно медленное движение нижнего слоя, тем самым стабилизируя слой, в то время как угол нижней
части с другой стороны щели позволяет нижнему слою двигаться назад. Такое расположение позволяет
подавать в разгрузочную щель в дне желоба с обеих сторон, при этом тяжелый материал течет в
противоположных направлениях и не мешает потоку верхнего слоя. Также может быть полезно иметь
вертикальные рифли на этой поверхности дна для отклонения материала; кроме того, для облегчения
выгрузки камня может быть желательно установить насыпи или водосливы поперек поверхности вблизи
разгрузочных отверстий.
Для более ясного понимания изобретения прилагаемые чертежи и последующее описание показывают и
описывают различные способы реализации изобретения на примерах.
На этих схематических чертежах: на рисунке 1 показан вид сбоку машины, сконструированной в соответствии
с изобретением.
На рисунке 2 представлен вид сверху на станок 70, показанный на рисунке 1.
Рисунок 3 представляет собой вид сбоку, частично в разрезе машины, показанной на рисунке 1, и
рассматривается по линии А-В в направлении стрелки 75. Рисунок 4 представляет собой вид сбоку другой
формы машины согласно изобретению.
1
Рисунок 5 представляет собой вид сверху машины, показанной на рисунке 4. Рисунок 6 представляет собой
вид сбоку машины, показанной на рисунке 4, частично в проекции и рассматриваемой по линии C-D в
направлении стрелки.
На рисунке 7 показан вид сбоку режущего инструмента 85 для разделения верхнего и нижнего слоев
разделяемого материала.
На рисунке 8 представлен вид сверху устройства в соответствии с рисунком 7.
На рисунке 9 представлен вид спереди устройства DeGo согласно рисунку 7.
На рисунке 10 представлен поперечный разрез устройства для выгрузки нижнего слоя сифона.
На рисунках 11, 12, 13 и 14 показаны фрагменты пружин, используемых для поддержки желоба.
На рисунках 1–3 показан желоб 1 с водопроницаемым дном 2, поддерживаемый с помощью пружин 3, 1-00,
закрепленных с одной стороны к стенкам желоба 4, а с другой — к опорной раме 5, посредством кронштейнов
6 и 7. Эти кронштейны снабжены зажимными болтами 8, чтобы обеспечить надежную фиксацию пружин.
Под желобом, прикрепленные к его боковым стенкам, установлены два подшипника 9.
Эти подшипники несут вал 10, к которому на каждом конце прикреплены несбалансированные шкивы 11 с
несимметричными балансировочными грузами 11a. Один из этих шкивов 11 приводится в движение ремнем
12 от двигателя 13. Вентилятор 14 подает воздух в камеру 15 под водопроницаемым дном желоба 1115 через
воздуховод 16 и гибкое соединение 17. Для регулирования давления воздуха предусмотрена заслонка 18.
Над дном желоба установлено промежуточное или ложное дно. Ложное дно 19 (-120) жестко прикреплено к
дну желоба на определенном расстоянии от него элементами 20, которые могут представлять собой
вертикальные деревянные направляющие, закрепленные на дне желоба. Прорезь 21 поперек дна желоба 425
ведет к сифонообразному выпускному отверстию 22 для самого тяжелого слоя с регулируемой заслонкой 23
для контроля потока.
Соседние файлы в папке патенты