CS235242B1 - Vyplavovacie zariadenie na frakčné triedenie sypkého materiálu - Google Patents

Abstract

Vyplavovacie zariadenie na frakčné triedenie sypkého materiálu je tvořené najmenej dvoma do série zapojenými frakčnými nádobami, pričom podstata vynálezu spočívá v tom, že plocha vstupného otvoru v dne prvej frakčnej nádoby je 0,04 až 0,08 násobok jej maximálnej prietokovej plochy a plocha vstupných otvorov v dne za ňou zařáděných frakčných nádob je 0,12 až 0,28 násobok maximálnej prietokovej plochy príslušnej frakčnej nádoby a prvá frakčná nádoba je na vstupe napájaná zo zbernej nádoby aspoň jedným čerpadlom cez regulačný ventil, prietokové potrubie, prvý trojcestný kohút, vstupné potrubie a druhý trojcestný kohút. Posledná frakčná nádoba je na výstupe spojená odtokovým potrubím so zbernou nádobou.

Description

Vynález sa týká vyplavovacieho zariadenia na frakčné triedenie sypkého materiálu vo frakčných nádobách zapojených do série, u ktorého sa rieši velkost vstupného otvoru frakčných nádob pre přívod vyplavovacej kvapaliny, prietok vyplavovacej kvapaliny a sposob dávkovania sypkého materiálu.

Doteraz známe vyplavovacie zariadenia s frakčnými nádobami zapojenými do série majú plochu otvoru v dne, ktorým vstupuje vyplavovacia kvapalina do frakčnej nádoby, vzhladom na jej maximálnu prietokovú plochu velmi malú, takže prúdenie vo frakčných nádobách nie je dostatočne laminárne. Nelaminárnosť prúdenia sposobuje, že se z frakčnej nádoby vyplavujú aj niektoré váčšie částice, čím sa zhoršuje přesnost triedenia. Ďalšou nevýhodou doteraz známých zariadení je, že na triedenie třeba poměrně velké množstvo vyplavovacej kvapaliny, pretože kvapalina v zariadení necirkuluje, ale sa zhromažduje v poslednej frakčnej nádobě, v ktorej sa najjemnejšia frakcia zachytává sedimentáciou. To je nevýhodné najma vtedy, keď triedený materiál třeba súčasne chránit před okysličováním. Nedostatkom doteraz známých zariadení je aj to, že nemajú vyriešený spůsob dávkovania počas vyplavovania, takže sú použitelné len na triedenie malého množstva materiálu, například reprezentatív' nej vzorky kvůli stanovému jej granulometrie.

Vyššie uvedené nedostatky sú odstránené vyplavovacím zariadením na frakčné triedenie sypkého materiálu s najmenej dvomi do série zapojenými frakčnými nádobami, ktorých maximálna prietoková plocha postupné vzrastá, takže pri konštantnom prietokovom množstve vyplavovacej kvapaliny jej rýchlosť prúdenia v jednotlivých frakčných nádobách postupné klesá, pričom prietoková plocha jednotlivých frakčných nádob sa smerom k ich dnu, ktorým sa privádza vyplavovacia kvapalina, postupné zmenšuje, podía vynálezu, ktorého podstata spočívá v tom, že plocha vstupného otvoru v dne prvej frakčnej nádoby je 0,04 až 0,08 násobok jej maximálnej prietokovej plochy. Plocha vstupných otvorov v dne za ňou zařáděných frakčných nádob je 0,12 až 0,28 násobok maximálnej prietokovej plochy príslušnej frakčnej nádoby. Prvá frakčná nádoba je na vstupe napájaná zo zbernej nádoby aspoň jedným čerpadlom cez regulačný ventil, prietokové potrubie, prvý trojcestný kohút, vstupné potrubie a druhý trojcestný kohút. Posledná frakčná nádoba na výstupe je spojená odtokovým potrubím so zbernou nádobou. Odtokové potrubie, vybavené prietokomerom, vyúsťuje do nálevky, spojenej so sedimentačným potrubím, vyúsťujúcim pri dne zbernej nádoby. Dno zbernej nádoby má otvor s výtokovým kohútom. Uzavretý okruh zariadenia má medzi čerpádlom a prvou frakčnou nádobou paralelné zapojená dávkovaciu vetvu, pozostávajúcu z prietokového kohúta, napojeného na prietokové potrubie za regulačným ventilom a připojeného přítokovým potrubím na dávkovač, a z dávkovacieho potrubia, ktoré spája výstup z dávkovača s prvým trojcestným kohútom. Přítokové potrubie je ukončené zmiešavacou rúrkou, zasahujúcou ku dnu dávkovača, pričom jej výtoková plocha je menšia ako je plocha otvoru dávkovača v mieste pripojenia dávkovacieho potrubia. Na dávkovacej vetve za prietokovým kohútom v polohe pod úrovňou dna dávkovača je výpustný kohút. Dávkovač má v hornej časti otvor s násypným kohútom, ktorý je spojený s násypkou.

Zvačšením plochy vstupného otvoru v dne frakčných nádob sa zlepší laminárnosť vo frakčných nádobách, čím sa docieli presnejšie roztriedenie materiálu. Cirkuláciou vyplavovacej kvapaliny so zařáděním zbernej nádoby sa obmedzí na minimum potřebné množstvo vyplavovacej kvapaliny a jej straty v procese triedenia, čo je ekonomicky výhodné najmá v prípadoch, keď vyplavovacou kvapalinou nemůže byť voda, například keď triedený materiál třeba súčasne chránit před okysličováním. Pripojenie dávkovacej vetvy s dávkovačom k uzavretému oběhu vyplavovacej kvapaliny umožňuje dávkovat triedený materiál počas vyplavovania, bez prerušenia chodu zariadenia, čím sa zvyšuje jeho výkonnost a rozšiřuje jeho použitelnost. Výhodné je aj to, že triedený materiál privádzaný do dávkovača nemusí byť suchý, može sa priamo dávkovat aj jeho suspenzia, čím odpadá jeho sušenie před dávkováním. Například najjemnešia frakcia usadená na dne zbernej nádoby sa může bez sušenia, vo formě suspenzie, přidat do dávkovača na ďalšie triedenie.

Na pripojenom výkrese je znázorněný příklad vyhotovenia vyplavovacieho zariadenia podía vynálezu s tromi frakčnými nádobami.

Zariadenie znázorněné na výkrese má tri do série zapojené frakčné nádoby 1, 2 a 3 válcového tvaru, ktorýeh maximálny vnútorný priemer sa postupné l,84krát zváčšuje. Spodná časť jednotlivých frakčných nádob 1, 2 a 3 je smerom k ich dnu kuželovité zúžená, pričom priemer vstupného otvoru v dne prvej frakčnej nádoby 1 je 0,24 násobok jej maximálneho vnútorného priemeru a priemer vstupného otvoru v dne za ňou zaradenej druhej frakčnej nádoby 2 a poslednej frakčnej nádoby 3 je 0,44násobok maximálneho vnútorného priemeru príslušnej frakčnej nádoby. Prvá frakčná nádoba 1 je na vstupe napájaná zo zbernej nádoby 9 čerpadlom 10 cez regulačný ventil 11, prietokové potrubie 14, prvý trojcestný kohút 20, vstupné potrubie 4 a druhý trojcestný kohút 27. Prvá frakčná nádoba 1 je na výstupe spojená s prvým spojovacím potrubím 5 s třetím trojcestným kohútom 28, připojeným na vstup druhej frakčnej nádoby 2. Druhá frakčná nádoba 2 je na výstupe spojená druhým spojovacím potrubím 6 so štvrtým trojcestným kohútom 29, připojeným na v9tup poslednej frakčnej nádoby 3. Posledná frakčná nádoba je na výstupe spojená odtokovým potrubím 7 so zbernou nádobou 9. Odtoková potrubie 7, vybavené prietokomerom 8, vyúsťuje do nálevky 24, spojenej so sedimentačným potrubím 25, vyúsťujúcim pri dne zbernej nádoby 9. Dno zbernej nádoby 9 má otvor s výtokovým kohútom 2S. Uzavretý okruh zariadenia má medzi čerpadlom 19 a prvou frakčnou nádobou i paralelné zapojená dávkovaciu vetvu, pozostávajúcu z prietokového kohúta 15, napojeného na prletokové potrubie 14 za reguiačným ventilom 11 a připojeného přítokovým potrubím 16 na dávkovač 18, a z dávkovacieho potrubia 19, ktoré spája výstup z dávkovačů 18 s prvým trojcestným kohútom 20. Přítokové potrubie 16 je ukončené zmiešavacou rúrkou 17, zasahujúcou ku dnu dávkovačů 18, pričom jej výtoková plocha je menšia ako je plocha otvoru dávkovača 18 v mieste pripojenia dávkovacieho potrubia 19. Na dávkovacej vetve za prietokovým kohútom 15 v polohe pod úrovnou dna dávkovačů 18 je výpustný kohút 21, Dávkovač 18 má v hornej časti otvor s násypným kohútom 22, ktorý je spojený s násypkou 23. Medzi čerpadlom 10 a reguiačným ventilom 11 je na uzavretý okruh zariadenia napojený prepúšťací ventil 12; ku ktorému je připojené prepúšťacie potrubie 13, vyúsťujúce do hornej časti zbernej nádoby 9.

Do prvej frakčnej nádoby 1, ktorá slúži na zachytávanie hruběj frakcie triedensho materiálu, sa privádza vstupným potrubím 4 cez druhý trojcestný kohút 27 konstantně množstvo vyplavovacej kvapaliny, ktorá vyplavuje z nej jemnešie částice a dopravuje ich prvým spojovacím potrubím 5 cez třetí trojcestný kohút 28 do druhej frakčnej nádoby 2. V druhej frakčnej nádobě 2 sa pri menšej prietokovej rýchlosti vyplavovacej kvapaliny zachytává středná frakcia, zatiaí čo jemná frakcia sa z nej vyplavuje a dopravuje sa druhým spojovacím potrubím 6 cez štvrtý trojcestný kohút 29 do poslednej frakčnej nádoby 3, v ktorej sa zachytává. Ak triedený materiál obsahuje aj také částice, ktorých rýchlosť klesania vo vyplavovacej kvapaline je menšia ako je minimálna prietoková rýchlosť vyplavovacej kvapaliny v pcslednej frakčnej nádobě 3, potom vyplavovacia kvapalina tieto částice z poslednej frakčnej nádoby 3 vyplavuje a dopravuje ich odtokovým potrubím 7 cez nálevku 24 do sedimentačného potrubia 25, v ktorom usměrněně sedimentu jú až na dno zbernej nádoby 9 s vyplavovacou kvapalinou. Požadované prletokové množstvo vyplaivovacej kvapaliny, dopravovanej čerpadlom 10 z hornej časti zbernej nádoby 9 do uzavretého okruhu zariadenia, sa nastavuje reguiačným ventilom 11 a prepúšfacím ventilom 12. Na kontrolu prietokového množstva slúži prietokomer 8. Vyplavovacia kvapalina predchádzajúca reguiačným ventilom 11 do prietokového potrubia 14 sa odvádza dávkovacou vetvou cez prietokový kohút 15 přítokovým potrubím 16, ukončeným zmiešavacou rúrkou 17, do dávkovača 18, v ktorom sa premiešava s triedeným materiálom, a vzniknutá suspenzia sa dopravuje ďalej dávkovacím potrubím 19 cez prvý trojcestný kohút 20 do vstupného potrubia 4, ktorým sa privádza do frakčných nádob na vlastně triedenie popísaným sposobom. Po odplavení triedeného materiálu z dávkovača 18 sa prvým trojcestným kohútom 20 uzavrie tok z dávkovacieho potrubia 19 a uzavretím prietokového kohúta 13 sa odstaví přívod dávkovacej vetvy, takže vyplavovacia kvapalina začne prechádzať z prietokového potrubia 14 priamo do vstupného potrubia 4. Po čiastočnom vypuštění vyplavovacej kvapaliny z dávkovača 18 otvorením výpustného kohúta 21 a násypného kohúta 22 sa výpustný kohút 21 opáť uzavrie a cez násypku 23 sa do dávkovača 18 nasype ďalšia dávka triedeného materiálu. Po naplnění dávkovača 18 sa násypný kohút 22 uzavrie, otvorí sa prietokový kohút 15 a prvým trojcestným kohútom 20 sa uzavrie přívod vyplavovacej kvapaliny z prietokového potrubia 14 do vstupného potrubia 4, čím sa opáť obnoví plynulé privádzanie triedeného materiálu do frakčných nádob. Vytriedená hrubá frakcia sa vypúšťa z prvej frakčnej nádoby 1 druhým trojcestným kohútom 27, vytriedená středná frakcia sa vypúšťa z druhej frakčnej nádoby 2 třetím trojcestným kohútom 23 a vytriedená jemná frakcia sa vypúšťa z poslednej frakčnej nádoby 3 štvrtým trojcestným kohútom 29. Ak sú na dne zbernej nádoby 9 usadené najjemnejšle časti triedeného materiálu, vypustia sa z nej otvorom cez výtokový kohút 26, a v případe potřeby ich dalšieho triedenia při menšej prietokovej rýchlosti nosnej kvapaliny móže sa do dávkovača 18 naliať ich suspenzia.

Podfa účelu použitia, zariadenie móže byť vyhotovené s 1'ubovolným počtom frakčných nádob. Zariadenie s menšími prietokovými plochami frakčných nádob je vhodné najmá pře kontrolně a výskumné účely, keď třeba stanoviť nielen zrnitost vzorky sypkého materiálu, ale tento materiál aj frakčne roztriediť. Zariadenie s vačšími prietokovými plochami frakčných nádob je výkonnejšie a možno ho využiť priamo pri úpravě sypkého materiálu. Například pri výrobě kovových práškov striekaním do vody možno vyrobený prášok frakčne roztriediť podl'a vynálezu ešte před jeho sušením. Přitom zariadením s vhodné odstuňovanými prietokovými plochami frakčných nádob možno roztriediť každý sypký materiál na minimálny počet frakcií takého zrnenia, že z nich možno připravit zmes vyznačujúcu sa maximálnou zhustitefnosťou, čo je například v práškovej metalurgii, najma pri výrobě hutných a vysokopevných výrobkov váčších rozmerov a zložitejších tvarov, zvlášť výhodné.

Claims (6)

1. PREDMET

   1. Vyplavovacie zariadenie na frakčné triedenie sypkého materiálu s najmenej dvoma do série zapojenými frakčnými nádobami, ktorých maximálna prietoková plocha postupné vzrastá, takže pri konštantnom prietokovom množstve vyplavovanej kvapaliny jej rýchlosť prudenia v jednotlivých frakčných nádobách postupné klesá, pričom prietoková plocha jednotlivých frakčných nádob sa smerom k ich dnu, ktorým sa privádza vyplavovacia kvapalina, postupné zmenšuje, vyznačené tým, že plocha vstupného otvoru v dne prvej frakčnej nádoby (1) je 0,04 až 0,08 násobok jej maximálnej prietokovej plochy a plocha vstupných otvorov v dne za ňou zařáděných frakčných nádob (2), (3) je 0,12 až 0,28 násobok maximálnej prietokovej plochy príslušnej frakčnej nádoby a prvá frakčná nádoba (lj je na vstupe napájaná zo zbernej nádoby (9) aspoň jedným čerpadlom (10) cez regulačný ventil (lij, prietokové potrubie (14), prvý trojcestný kohút (20), vstupné potrubie (4) a druhý trojcestný kohút (27) a posledná frakčná nádoba (3) na výstupe je spojená odtokovým potrubím (7) so zbernou nádobou (9).
2. 2. Vyplavovacie zariadenie podía bodu 1, vyznačené tým, že odtokové potrubie (7), vybavené prietokomerom (8), vyúsťuje do nálevky (24) spojenej so sedimentačným povynAlezu trubím (25), vyúsťujúcim pri dne zbernej nádoby (9), pričom dno zbernej nádoby (9) má otvor s výtokovým kohútom (26).
3. 3. Vyplavovacie zariadenie podía bodu 1, vyznačené tým, že uzavretý okruh zariadenia má medzi čerpadlom (10) a prvou frakčnou nádobou (lj paralelné zapojenú dávkovaciu vetvu, pozostávajúcu z prietokového kohúta (15), napojeného na prietokové potrubie (14) za regulačným ventilom (11) a připojeného prietokovým potrubím (16) na dávkovač (18), a z dávkovacieho potrubia (19), ktoré spája výstup z dávkovača (18) s prvým trojcestným kohútom (20).
4. 4. Vyplavovacie zariadenie podía bodu 3, vyznačené tím, že přítokové potrubie (16) je ukončené zmiešavacou rúrkou (17), zasahujúcou ku dnu dávkovača (18), pričom jej výtokové plocha je menšia ako je plocha otvoru dávkovača (18) v mieste pripojenia dávkovacieho potrubia (19).
5. 5. Vyplavovacie zariadenie podía bodov

   3 a 4, vyznačené tým, že na dávkovacej vetve za prietokovým kohútom (15) v polohe pod úrovňou dna dávkovača (18) je výpustný kohút (21).
6. 6. Vyplavovacie zariadenie podía bodov 3,

   4 a 5, vyznačené tým, že dávkovač (18) má v hornej časti otvor s násypným kohútom (22), ktorý je spojený s násypkou (23).

   1 list výkresov