|
|
больше ...
Термины запроса в документе
Реферат
[RU] 1. Модуль спирального сепаратора, включающий в себя сегмент желоба, образующий часть спирального желоба, причем модуль выполнен с возможностью сборки с таким же модулем для образования спирального желоба, причем указанный модуль дополнительно включает в себя наружный кольцевой сегмент или наружный частично кольцевой сегмент, который соединен с наружной кромкой сегмента желоба и образует участок стенки, расположенный снаружи спирального желоба. 2. Модуль спирального сепаратора по п.1, причем наружный кольцевой сегмент или наружный частично кольцевой сегмент является цилиндрическим или частично цилиндрическим. 3. Модуль спирального сепаратора по любому из пп.1, 2, включающий в себя одно или более одного из следующих: средства крепления, выполненные с возможностью соединения со смежными модулями; сборочную часть, выполненную с возможностью способствовать сборке спирального желоба из двух или более модулей; сегмент желоба, который проходит от внутреннего края желоба до наружного края желоба. 4. Модуль спирального сепаратора по любому из пп.1-3, включающий в себя по меньшей мере один сегмент желоба, имеющий верхний по потоку край и нижний по потоку край, каждый сегмент желоба выполнен с возможностью сопряжения по меньшей мере с одним другим соответствующим сегментом желоба второго модуля спирального сепаратора для образования непрерывной секции спирального желоба. 5. Модуль спирального сепаратора по любому из пп.1-4, включающий в себя одно или более одного из следующих: сегмент центральной колонны; сегмент центральной колонны, который является трубчатым; сегмент центральной колонны, представляющий собой цилиндрическую трубу; внутреннюю периферию, выполненную с возможностью согласования с центральной опорой; внутреннюю периферию, выполненную с возможностью согласования с центральной опорой, причем внутренняя периферия включает в себя сегмент внутренней опоры; модули являются идентичными; два или более заходных элемента; модули с предварительно заданными характеристиками имеют цветовую кодировку для облегчения адаптации завершенных узлов; изготовлен из прозрачного материала; изготовлен из полупрозрачного материала; изготовлен из композиции прозрачных материалов; изготовлен из композиции полупрозрачных материалов; изготовлен из композиции полупрозрачных и прозрачных материалов; нижний по потоку край каждого сегмента желоба может быть выполнен с возможностью перекрывать верхний по потоку край сегмента желоба второго модуля. 6. Модуль спирального сепаратора по любому из пп.1-5, в котором конфигурация модуля соответствует включению между парой параллельных плоскостей через спиральный желоб. 7. Модуль спирального сепаратора по п.6, в котором плоскости являются поперечными оси желоба. 8. Модуль спирального сепаратора по любому из пп.1-7, в котором конфигурация модуля соответствует включению между пересечением пары пересекающихся плоскостей через желоб. 9. Модуль спирального сепаратора по п.8, в котором плоскости являются параллельными или компланарными оси желоба. 10. Спиральный сепаратор, образованный посредством сборки модулей спирального сепаратора по любому из пп.1-9 и включающий в себя один или более спиральных желобов. 11. Спиральный сепаратор по п.10, в котором модули включают в себя первые отверстия в предварительно заданных местах, через которые может выводиться концентрат. 12. Спиральный сепаратор по любому из пп.10, 11, включающий в себя одно или более одного из следующих: делительное устройство для концентрата, образованное поворотной трубой, вставленной в спиральный узел; делительное устройство для концентрата, образованное поворотной трубой, вставленной в спиральный сепараторный узел, причем поворотная труба имеет вторые отверстия, выполненные с возможностью совмещения в заданной позиции с первыми отверстиями; делительное устройство для концентрата, образованное поворотной трубой, вставленной в спиральный узел, причем поворотная труба имеет вторые отверстия, выполненные с возможностью совмещения в заданной позиции с первыми отверстиями, труба выполнена с возможностью регулировки ее положения, причем отверстия трубы в первой позиции совмещены с отверстиями желоба и не совмещены во второй позиции; профиль спиральной поверхности имеет такую конфигурацию, что полоса концентрата располагается рядом с внутренней периферией в различных точках или, альтернативно, опускается вниз вдоль непрерывной части длины желоба. 13. Модуль спирального сепаратора по любому из пп.10-12, дополнительно включающий в себя делительное устройство для потоков, выполненное с возможностью плотного присоединения к нижней части упомянутого спирального сепаратора. 14. Модуль спирального сепаратора по любому из пп.10-12, дополнительно включающий в себя вспомогательное распределительное устройство, выполненное с возможностью плотного соединения с упомянутым спиральным сепаратором, спиральный сепаратор представляет собой многозаходный спиральный узел, так что один питающий шланг от основного распределительного устройства может использоваться для питания всех заходов, содержащихся в одном узле. 15. Модуль спирального сепаратора по любому из пп.10-12, дополнительно включающий в себя трубное делительное устройство, включающее в себя трубу с одним или более отверстиями, труба выполнена с возможностью скольжения или поворота внутри центрального канала упомянутого спирального сепаратора, причем указанные отверстия выполнены с возможностью перемещения в положение совмещения и из положения совмещения с соответствующими отверстиями в центральном канале упомянутого спирального сепаратора.
Полный текст патента
(57) Реферат / Формула:
1. Модуль спирального сепаратора, включающий в себя сегмент желоба, образующий часть спирального желоба, причем модуль выполнен с возможностью сборки с таким же модулем для образования спирального желоба, причем указанный модуль дополнительно включает в себя наружный кольцевой сегмент или наружный частично кольцевой сегмент, который соединен с наружной кромкой сегмента желоба и образует участок стенки, расположенный снаружи спирального желоба. 2. Модуль спирального сепаратора по п.1, причем наружный кольцевой сегмент или наружный частично кольцевой сегмент является цилиндрическим или частично цилиндрическим. 3. Модуль спирального сепаратора по любому из пп.1, 2, включающий в себя одно или более одного из следующих: средства крепления, выполненные с возможностью соединения со смежными модулями; сборочную часть, выполненную с возможностью способствовать сборке спирального желоба из двух или более модулей; сегмент желоба, который проходит от внутреннего края желоба до наружного края желоба. 4. Модуль спирального сепаратора по любому из пп.1-3, включающий в себя по меньшей мере один сегмент желоба, имеющий верхний по потоку край и нижний по потоку край, каждый сегмент желоба выполнен с возможностью сопряжения по меньшей мере с одним другим соответствующим сегментом желоба второго модуля спирального сепаратора для образования непрерывной секции спирального желоба. 5. Модуль спирального сепаратора по любому из пп.1-4, включающий в себя одно или более одного из следующих: сегмент центральной колонны; сегмент центральной колонны, который является трубчатым; сегмент центральной колонны, представляющий собой цилиндрическую трубу; внутреннюю периферию, выполненную с возможностью согласования с центральной опорой; внутреннюю периферию, выполненную с возможностью согласования с центральной опорой, причем внутренняя периферия включает в себя сегмент внутренней опоры; модули являются идентичными; два или более заходных элемента; модули с предварительно заданными характеристиками имеют цветовую кодировку для облегчения адаптации завершенных узлов; изготовлен из прозрачного материала; изготовлен из полупрозрачного материала; изготовлен из композиции прозрачных материалов; изготовлен из композиции полупрозрачных материалов; изготовлен из композиции полупрозрачных и прозрачных материалов; нижний по потоку край каждого сегмента желоба может быть выполнен с возможностью перекрывать верхний по потоку край сегмента желоба второго модуля. 6. Модуль спирального сепаратора по любому из пп.1-5, в котором конфигурация модуля соответствует включению между парой параллельных плоскостей через спиральный желоб. 7. Модуль спирального сепаратора по п.6, в котором плоскости являются поперечными оси желоба. 8. Модуль спирального сепаратора по любому из пп.1-7, в котором конфигурация модуля соответствует включению между пересечением пары пересекающихся плоскостей через желоб. 9. Модуль спирального сепаратора по п.8, в котором плоскости являются параллельными или компланарными оси желоба. 10. Спиральный сепаратор, образованный посредством сборки модулей спирального сепаратора по любому из пп.1-9 и включающий в себя один или более спиральных желобов. 11. Спиральный сепаратор по п.10, в котором модули включают в себя первые отверстия в предварительно заданных местах, через которые может выводиться концентрат. 12. Спиральный сепаратор по любому из пп.10, 11, включающий в себя одно или более одного из следующих: делительное устройство для концентрата, образованное поворотной трубой, вставленной в спиральный узел; делительное устройство для концентрата, образованное поворотной трубой, вставленной в спиральный сепараторный узел, причем поворотная труба имеет вторые отверстия, выполненные с возможностью совмещения в заданной позиции с первыми отверстиями; делительное устройство для концентрата, образованное поворотной трубой, вставленной в спиральный узел, причем поворотная труба имеет вторые отверстия, выполненные с возможностью совмещения в заданной позиции с первыми отверстиями, труба выполнена с возможностью регулировки ее положения, причем отверстия трубы в первой позиции совмещены с отверстиями желоба и не совмещены во второй позиции; профиль спиральной поверхности имеет такую конфигурацию, что полоса концентрата располагается рядом с внутренней периферией в различных точках или, альтернативно, опускается вниз вдоль непрерывной части длины желоба. 13. Модуль спирального сепаратора по любому из пп.10-12, дополнительно включающий в себя делительное устройство для потоков, выполненное с возможностью плотного присоединения к нижней части упомянутого спирального сепаратора. 14. Модуль спирального сепаратора по любому из пп.10-12, дополнительно включающий в себя вспомогательное распределительное устройство, выполненное с возможностью плотного соединения с упомянутым спиральным сепаратором, спиральный сепаратор представляет собой многозаходный спиральный узел, так что один питающий шланг от основного распределительного устройства может использоваться для питания всех заходов, содержащихся в одном узле. 15. Модуль спирального сепаратора по любому из пп.10-12, дополнительно включающий в себя трубное делительное устройство, включающее в себя трубу с одним или более отверстиями, труба выполнена с возможностью скольжения или поворота внутри центрального канала упомянутого спирального сепаратора, причем указанные отверстия выполнены с возможностью перемещения в положение совмещения и из положения совмещения с соответствующими отверстиями в центральном канале упомянутого спирального сепаратора.
Евразийское ои 025969 (13) В1
патентное
ведомство
(12) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ЕВРАЗИЙСКОМУ ПАТЕНТУ
(45) Дата публикации и выдачи патента 2017.02.28
(21) Номер заявки 201290263
(22) Дата подачи заявки
2010.11.03
(51) Int. Cl. B03B 5/62 (2006.01) B03B 5/52 (2006.01) B03B 5/00 (2006.01) B03B11/00 (2006.01)
(54) МОДУЛЬНЫЙ ЭЛЕМЕНТ СПИРАЛЬНОГО СЕПАРАТОРА
(31) 2009905383
(32) 2009.11.04
(33) AU
(43) 2013.04.30
(86) PCT/AU2010/001463
(87) WO 2011/054039 2011.05.12
(71) (73) Заявитель и патентовладелец:
МИНЕРАЛ ТЕКНОЛОДЖИЗ ПТИ ЛТД. (AU)
(72) Изобретатель:
Кук Грэм, Палмер Марк (AU)
(74) Представитель:
Медведев В.Н. (RU)
(56) SU-A1-1724373 RU-C1-21164173 WO-A1-1985004600
(57) В изобретении предлагается модуль 3.010 спирального сепаратора, включающий в себя по меньшей мере один сегмент 4.012 желоба, имеющий верхний по потоку край и нижний по потоку край, причем каждый сегмент 4.012 желоба выполнен с возможностью сопряжения по меньшей мере с одним соответствующим сегментом 4.012 желоба второго модуля спирального сепаратора для образования непрерывной секции спирального желоба.
Область техники
Настоящее изобретение относится к конструированию, изготовлению, сборке и тестированию спиральных сепараторов и модулей спиральных сепараторов.
Уровень техники
Спиральные сепараторы используются для сепарации минералов посредством обеспечения нисходящего спирального желоба, по которому вниз течет пульпа минеральных материалов. Спиральный сепаратор можно рассматривать как спиральный шлюз. Спиральные шлюзы использовались в далеком прошлом для извлечения минералов с высокой плотностью, наиболее известный - это золото, из протекающей пульпы. Документы показывают, что спиральные сепараторы были изобретены в конце 19 в., смотри, например, US629595. Когда пульпа течет вниз по спиральному желобу, она подвергается воздействию центробежной силы и силы тяжести. Более тяжелые минералы (частицы с высокой плотностью) собираются во внутренней части желоба, а более легкие минералы (частицы с низкой плотностью) стремятся перемещаться в направлении внешней части желоба.
Как правило, имеются три типа потоков продукта из спиральных сепараторов, которые обычно называют концентрат, хвосты и промежуточный продукт.
Когда частицы тяжелого минерала собираются в центре спирали, они образуют так называемую "полосу концентрата" с высоким содержанием тяжелого минерала.
Спиральные сепараторные узлы могут содержать один или множество спиральных желобов. Спиральные сепараторы с несколькими желобами называют в горной промышленности "многозаходными". Принятая терминология в этой отрасли включает в себя термины "однозаходный", "двухзаходный", "трехзаходный" и "четырехзаходный", описывающие спиральные узлы с различным числом спиральных желобов.
Обычные спиральные сепараторы, как правило, размещают группами, и пульпа подается в отдельные спиральные желоба из распределительных устройств, установленных над группами, через шланги, трубы и патрубки.
Отдельный желоб или спиральную сепарирующую поверхность часто называют в этом документе "заход".
В многозаходном спиральном сепараторе множество желобов переплетаются на общей оси для увеличения мощности подачи для данного пространства. Например, трехзаходный спиральный сепаратор может обрабатывать в три раза больше материала, чем однозаходный спиральный сепаратор, при этом занимая по объему почти такое же пространство.
В обычных спиральных узлах очень редко используют более четырех заходов в основном из-за трудностей при изготовлении и сборке.
Пластиковые или алюминиевые трубы обычно используются в качестве центральных колонн, обеспечивающих опорную конструкцию и позиционную привязку желобов с точки зрения центра, высоты и взаимного расположения.
Спиральные сепараторы, как правило, собираются следующим образом. Сначала формируются завершенные отдельные желоба. Желоба затем переплетаются друг с другом в случае многозаходных спиральных сепараторов и прикрепляются к колонне. Другие компоненты, такие как питающие ящики, делительные устройства для продуктов, ящики для продуктов и репульпаторы, устанавливаются, чтобы завершить сборку.
Настоящее изобретение предлагает альтернативные средства конструирования, изготовления, сборки и тестирования спиральных сепараторов.
Сущность изобретения
Согласно варианту осуществления изобретения предлагается модуль спирального сепаратора в виде сегмента спирали.
Согласно варианту осуществления изобретения предлагается модуль спирального сепаратора, включающий в себя сегмент желоба, образующий часть спирального желоба, причем сегмент желоба выполнен с возможностью сборки с одним или более сегментов желоба для образования спирального желоба.
Модуль может включать в себя средства крепления, выполненные с возможностью соединения со смежными модулями.
Модуль может включать в себя сборочную часть, выполненную с возможностью способствовать сборке спирального желоба из двух или более модулей.
Сегмент желоба может продолжаться от внутреннего края желоба до наружного края желоба.
Согласно варианту осуществления изобретения предлагается модуль спирального сепаратора, включающий в себя по меньшей мере один сегмент желоба, имеющий верхний по потоку край и нижний по потоку край, причем каждый сегмент желоба выполнен с возможностью сопряжения по меньшей мере с одним другим соответствующим сегментом желоба второго модуля спирального сепаратора для образования непрерывной секции спирального желоба.
Модуль может включать в себя сегмент центральной трубы.
Указанная труба может быть цилиндрической.
Модуль может включать в себя периферический кольцевой сегмент.
Модуль может включать в себя, по существу, цилиндрическую наружную периферическую стенку. Модуль может включать в себя внутреннюю периферию, выполненную с возможностью согласования с центральной опорой.
Внутренняя периферия может включать в себя сегмент внутренней опоры. Внутренняя опора может быть трубчатой.
Множество заходных элементов могут быть собраны вместе для образования модуля. Указанные сегменты могут быть идентичными.
Согласно второму варианту осуществления изобретения предлагается многозаходный элемент, включающий в себя два или более разнесенных в осевом направлении сегментов, причем каждый сегмент образует часть соответствующей спиральной поверхности.
Нижний по потоку край каждого сегмента желоба может быть выполнен с возможностью перекрывать верхний по потоку край сегмента желоба второго модуля.
Конфигурация модуля может соответствовать включению между парой параллельных плоскостей через желоб.
Указанные плоскости могут быть поперечными оси желоба.
Конфигурация модуля может соответствовать включению между пересечением пары пересекающихся плоскостей через желоб.
Указанные плоскости могут быть параллельны или располагаться в одной плоскости с осью желоба.
Согласно варианту осуществления изобретения предлагается узел из модулей, причем модули являются, по существу, идентичными.
Согласно другому варианту осуществления изобретение может предложить узел из модулей, причем по меньшей мере один модуль имеет отличный профиль желоба.
В узле из модулей по меньшей мере один модуль может иметь отличный шаг спиральной поверхности.
В узле из модулей по меньшей мере один модуль имеет отличный угол спиральной поверхности. Согласно варианту осуществления изобретения предлагаются тонкие поперечные элементы, которые являются, по существу, дискообразными.
Модуль может обеспечить структурный элемент для спирального узла.
Модули могут обеспечить сегмент функционального многозаходного спирального сепаратора.
Согласно другому варианту осуществления изобретения предлагаются вертикальные модули.
Вертикальные модули могут быть выполнены в форме радиальных сегментов цилиндра.
Когда сегменты собираются по кругу, они образуют функциональный однозаходный или многоза-ходный спиральный сепаратор.
При изготовлении формование элементов из соответствующих материалов может осуществляться путем литья, механической обработки, штамповки, печати или иным образом. Это обеспечивает возможное преимущество применения серийного производства с автоматизацией и минимальным использованием человеческого труда.
Вертикальные и горизонтальные модули могут включать в себя соединительные элементы на контактных поверхностях, чтобы содействовать согласованию, фиксации и креплению друг к другу во время сборки спиральных сепараторов.
В некоторых вариантах осуществления модули могут соединяться вместе посредством "защелкивающего соединения" без необходимости использования клеевых и сцепляющих материалов.
Профили спиральной поверхности, которые важны для эффективной работы в этой области, встроены в конструкцию элементов.
В некоторых вариантах осуществления спиральные поверхности могут иметь переменные профили в направлении вниз по их высоте.
Шаг спиральной поверхности может быть встроен в конструкцию базовых элементов.
Разнообразие конструкций базовых элементов может использоваться для адаптации спиральных узлов для различных задач.
Добавление или отнятие элементов может обеспечить дополнительную адаптацию спирального узла на более "крупном" уровне.
Для трудных задач сепарации дополнительные элементы могут увеличить число витков, тем самым увеличивая время пребывания загруженного материала на спиральной поверхности, тем самым увеличивая эффективность сепарации.
Для менее трудной сепарации могут использоваться меньшее количество элементов для уменьшения числа витков, где они не требуются, и тем самым обеспечить экономию места.
В некоторых вариантах осуществления множество дисков могут быть соединены для образования сборочного под-узла, который может содержать, например, один или два витка шестивиткового спирального сепаратора.
Сборочные под-узлы с различными характеристиками (профиль, шаг, наклон) могут заменяться для адаптации конструкции спирального сепаратора для данной области применения.
Отдельные диски или отдельные сборочные под-узлы или модули с заданными характеристиками могут иметь цветовую кодировку, чтобы облегчить работу по адаптации завершенных узлов.
Согласно варианту осуществления настоящего изобретения предлагается вспомогательное распределительное устройство, выполненное с возможностью плотного соединения с каждым многозаходным спиральным узлом или пакетом модулей таким образом, что один питающий шланг от основного распределительного устройства может использоваться для питания всех заходов, содержащихся в одном узле.
Распределительное устройство с плотным соединением обеспечивает экономию высоты и пространства за счет уменьшения количества шлангов, труб и соответствующих фитингов.
Вспомогательное распределительное устройство может представлять собой модульный компонент, добавляемый к "пакету" элементов, и может иметь средства сопряжения для легкого соединения/сборки.
Разделение и сбор потоков продукта (концентрат, промежуточный продукт и хвосты) может также осуществляться посредством модульных блоков, плотно присоединенных к нижней стороне ступени сепарации.
Согласно одному варианту осуществления модули могут быть изготовлены из гибкого или упругого материала. Профилем спиральных поверхностей можно управлять путем приложения давления в направлении вниз или вверх в центре узла относительно наружной стенки узла. Это эффективно изменяет "фазу" или относительные начальные точки внутренних и наружных краев спиральной поверхности. Величина давления и получаемая в результате деформация могут также использоваться для управления количеством материала, который разделяется на концентрат, промежуточный продукт и хвосты.
Согласно варианту осуществления поворотная труба может быть вставлена в направлении вниз в центре спирального узла в сборе и использоваться в качестве делительного устройства для концентрата.
Профиль спиральной поверхности может быть таким, что полоса концентрата перемещается в центр в различных точках или, альтернативно, вниз по всей длине или на участке длины.
Элементы могут иметь конструкцию, при которой в некоторых местах узла будут образованы отверстия, через которые концентрат может течь, если ему будет позволено.
Поворотная труба может иметь соответствующие отверстия, которые совмещены в данной позиции и смещены в другой позиции относительно отверстий спирального узла.
Изменение поворотной позиции будет вести к изменению "прохода" для концентрата. То есть количеством материала, поступающего в виде концентрата, можно управлять за счет регулирования поворотной позиции трубы делительного устройства.
Согласно одному варианту осуществления спиральный узел (сформированный из отдельных дисков, собранных в пакет) образует сплошной цилиндр, не имеющий отверстий. В этом случае все заходы являются закрытыми.
Модули или спиральный сепаратор, собранный из модулей, могут быть изготовлены из одного из следующих материалов: прозрачный материал; полупрозрачный материал; композиция прозрачных материалов; композиция полупрозрачных материалов; композиция полупрозрачных и прозрачных материалов.
Согласно другому варианту осуществления одна из спиральных траекторий может физически отсутствовать вдоль соответствующего участка боковой стенки, образуя спиральное отверстие, через которое можно видеть работу одного из заходов.
Согласно дополнительному варианту осуществления при небольшом числе заходов, например один, два или три, все заходы могут быть открыты для обзора.
Согласно варианту осуществления изобретения все заходы спиральной поверхности в многозаход-ном спиральном узле начинаются на одинаковых высотах и оканчиваются на одинаковых высотах.
Все разгрузочные края могут располагаться в одной плоскости.
Поворотное делительное устройство может быть установлено на нижней стороне, причем его верхние края также располагаются в той же плоскости.
Поворотное делительное устройство с радиальными лопастными каналами может быть установлено на нижней стороне.
Профиль лопастей поворотного делительного устройства может иметь такую форму, чтобы, взаимодействуя с профилем изогнутых разгрузочных краев заходов обеспечить возможность управления выделением концентрата или промежуточного продукта.
Делительное устройство в горизонтальной плоскости может иметь звездообразную форму, причем стороны лучей изогнуты.
Используя вертикальную интеграцию отдельных ступеней сепарации, поток концентрата из верхней ступени может быть направлен в один или более отдельных заходов ступени на следующем уровне, при этом хвосты или промежуточные продукты могут быть отдельно направлены в другие, остальные заходы на том же уровне. Использование "звездного" делительного устройство, встроенного в модульное распределительное устройство, может позволить осуществить это в небольшом пространстве.
Этот способ конструирования и изготовления спиральных сепараторов может использоваться для спиральных желобов любого диаметра. Однако особенно он предпочтителен для спиральных желобов
уменьшенного диаметра, так как меньший масштаб позволяет большее число витков для данной высоты. В результате одна ступень сепарации занимает меньшую высоту. Посредством вертикальной интеграции большего числа ступеней сепарации возможно получить конечные продукты за один спуск, и тем самым за одну ступень закачивания, без необходимости иметь чрезмерно высокую установку. Это может значительно упростить обогатительные установки, использующие спиральные сепараторы, и существенно уменьшить эксплуатационные и капитальные затраты, связанные с промежуточными ступенями закачивания. Уменьшение размеров систем электрического питания, контрольно-измерительных систем и систем управления будет дополнительным полезным эффектом.
Получаемое в результате уменьшение занимаемой установкой площади также ведет к уменьшению затрат на здания, опорные конструкции и пути доступа.
При обычных способах изготовления спиральных сепараторов, когда желоб изготовлен, профили и шаги спиральных поверхностей являются фиксированными и не могут быть легко изменены. Альтернативный вариант осуществления настоящего изобретения предлагает очень тонкие элементные диски. Очень тонкие элементы могут содержать небольшую часть витка, например 1/100 или 1/1000. Когда они собраны в вертикальный пакет, пульпа будет течь вниз по спиральной траектории, образованной очень небольшими ступеньками. Величина "смещения" поворотной позиции каждого диска от следующего определяет шаг спиральной поверхности. За счет обеспечения возможности очень тонким дискам скользить и поворачиваться относительно друг друга, получают спиральный узел с регулируемым шагом. Регулироваться может не только общий шаг, но также изменения шага могут быть осуществлены в локальных областях для обеспечения желаемых скорости/поведения пульпы. Большим преимуществом для научно-исследовательских и опытно-конструкторских работ является то, что рабочие характеристики могут быть измерены как функция от шага. Эффективность различных шагов можно сравнить, используя одно устройство для тестирования, без необходимости изготавливать и тестировать множество устройств.
Этот способ может использоваться для ускорения проведения тестовых испытаний и сбора данных для конструирования новых или адаптированных спиральных сепараторов.
Краткое описание чертежей
Далее будут описаны в качестве примера варианты осуществления настоящего изобретения со ссылкой на прилагаемые чертежи.
Фиг. 1 - схематический вид спирального сепаратора.
Фиг. 2 - иллюстрирует внутренние и наружные спиральные линии, образованные краями желоба спирального сепаратора.
Фиг. 3 - схематически иллюстрирует спиральный сепаратор с наложенной на него горизонтальной сеткой.
Фиг. 4 - схематически иллюстрирует модуль спирального сепаратора согласно варианту осуществления изобретения.
Фиг. 5 - иллюстрирует вид сбоку модуля на фиг. 4, наружный периметр которого показан штриховой линией.
Фиг. 6 и 7 - виды в плане модулей, подобных показанному на фиг. 4. Фиг. 8 - показывает модули на фиг. 6 и 7, наложенные друг на друга. Фиг. 8 - иллюстрирует цилиндрический пакет модулей.
Фиг. 9 - показывает пакет из 6 модулей, образующий одновитковую секцию однозаходного спирального узла.
Фиг. 10 - иллюстрирует схематически принцип альтернативного варианта осуществления изобретения, в котором сегменты желоба разделены на радиальные клинья.
Фиг. 11А и 11В - схематически иллюстрируют клиновидный модуль многозаходного спирального сепаратора согласно варианту осуществления изобретения.
Фиг. 12 - иллюстрирует многозаходный модуль согласно варианту осуществления изобретения.
Фиг. 13 - иллюстрирует вариант осуществления изобретения, в котором модуль образован очень тонким элементом.
Фиг. 14 - иллюстрирует идею использования очень тонких элементов, в которой смещение поворотной позиции одного элемента относительно следующего может регулироваться и определять шаг спиральной поверхности.
Фиг. 15 - иллюстрирует спиральный сепаратор в сборе согласно варианту осуществления изобретения.
Фиг. 16 и 17 - иллюстрируют делительное устройство, выполненное с возможностью присоединения к нижней стороне спирального сепаратора согласно варианту осуществления изобретения.
Фиг. 18 - иллюстрирует многозаходный пакет модулей, имеющий отверстия для наблюдения, согласно варианту осуществления изобретения.
Фиг. 19 - иллюстрирует соединенные последовательно сепараторы согласно варианту осуществления изобретения.
Фиг. 20 - вид в плане двухзаходного модуля.
Фиг. 21 - радиографическое изображение модуля на фиг. 20. Фиг. 22 - схематический чертеж изображения на фиг. 21.
Фиг. 23 - вид модуля на фиг. 22 при приложении осевого усилия к сегментам желоба, испытывающего упругую деформацию.
Фиг. 24 - схематическая иллюстрация многозаходного спирального сепаратора согласно варианту осуществления изобретения.
Фиг. 25 - иллюстрирует поперечное сечение желоба спирального сепаратора.
Фиг. 26 - иллюстрирует каркасный элемент, выполненный с возможностью формования вместе с сегментом желоба.
Фиг. 27 - схематически иллюстрирует трубу с выпускными отверстиями.
В используемой на чертежах системе нумерации цифры перед точкой указывают номер чертежа, а цифры после точки указывают ссылочную позицию элемента. Когда это возможно, для разных чертежей используется одна и та же ссылочная позиция элемента.
Понятно, что чертежи являются иллюстративными, а не точными изображениями, и не обязательно выполнены в масштабе. Ориентация чертежей выбрана для иллюстрирования признаков представленных элементов, и не обязательно отображает ориентацию элементов во время работы.
Подробное описание варианта осуществления
Изобретение будет описано со ссылкой на прилагаемые чертежи.
Фиг. 1 схематически иллюстрирует однозаходный спиральный сепаратор, имеющий центральную колонну 1.004 и спиральный желоб 1.001, прикрепленный к центральной колонне.
Фиг. 2 иллюстрирует наружный край 2.006 спиральной поверхности и внутренний край 2.007 спиральной поверхности. Внутренний и наружный края спиральной поверхности имеют одинаковый шаг, так как они сохраняют одинаковый профиль для желоба. Внутренний край спиральной поверхности ниже, чем наружный край спиральной поверхности, чтобы обеспечить наклон внутрь для пульпы. На этом чертеже под номером 2.005 обозначен наружный цилиндр, охватывающий желоб, так что наружный край 2.006 спиральной поверхности отображает линию контакта между желобом и наружным цилиндром. Подобным образом, внутренний край 2.007 спиральной поверхности отображает линию контакта между желобом и центральной колонной 2.004. Согласно варианту осуществления изобретения горизонтальные линии поперек цилиндра 2.005 делят желоб на модули, такие как 3.010, 4.010, показанные на фиг. 3 и 4.
Как можно увидеть на фиг. 2, внутренний край 2.007 спиральной поверхности имеет больший наклон, чем наружный край 2.006 спиральной поверхности. На фиг. 2 линии 2.006 и 2.007 отображают спиральные линии в пространстве. Угол наклона - это наклон указанных линий в месте пересечения с штрихпунктирной центральной линией. Это точка перегиба спиральной линии, как показано на чертеже. Типичные углы идущего вниз желоба могут быть в диапазоне от порядка 10 до 15° на наружной стороне желоба, тогда как угол наклона внутренней стороны желоба может быть в диапазоне от порядка 25 до
50°.
Фиг. 4 иллюстрирует модуль согласно варианту осуществления изобретения. Модуль включает в себя сегмент 4.016 центральной трубы, сегмент 4.012 желоба и наружный кольцевой сегмент 4.014.
Сегмент 4.012 спирального желоба является центральным элементом изобретения, так как из этих элементов может быть собран полный спиральный желоб. Он может быть образован сегментом спиральной поверхности, покрывающим от нескольких градусов до половины витка или более. Число требуемых сегментов определяется проектируемой длиной желоба, например число витков спирального желоба, требуемое для обеспечения требуемой степени сепарации, и угол, покрываемый каждым модулем. Если сегменты модулей желоба являются одинаковыми, рассчитать это будет просто. Когда форма и профиль желоба является переменной по его длине, модули могут иметь разные профили или могут покрывать разные углы, в зависимости от требований к конструкции.
Однако модули должны иметь конструкцию, в которой смежные нижний по потоку и верхний по потоку края выполнены с возможностью сопряжения. Сопрягаемость не обязательно требует наличия одинаковой кривизны. Например, когда верхний по потоку край прилегает к нижнему по потоку краю следующего сегмента желоба, может быть достаточно, чтобы отсутствовал зазор между краями.
Сегмент трубы включает в себя выступающий кольцевой обод 4.018, выполненный с возможностью вставки в соответствующий кольцевой паз в нижней части сегмента трубы второго модуля.
Фиг. 5-8 дополнительно иллюстрируют признаки модуля на фиг. 4.
На фиг. 5 сегмент 5.014 наружного цилиндра показан штриховой линией. Сегмент 5.012 желоба прикреплен к сегменту 5.016 трубы, и выступающий обод 5.018 выступает над верхним краем сегмента желоба. Штьгоьки 5.002 защелкивающегося соединения выступают над верхним краем сегмента 5.012 желоба. Элемент 5.020 нижнего края содержит отверстия 5.022 защелкивающегося соединения. Таким образом нижний край сегмента желоба первого модуля может быть прикреплен к верхнему краю сегмента желоба второго модуля, используя штырьки и отверстия.
Опционально, нижний край 5.024 сегмента желоба (штриховая линия) может выступать ниже сегмента 5.014 наружного цилиндра. Это дает возможность сегменту желоба верхнего модуля перекрывать сегмент желоба нижнего модуля после сборки.
Как показано в варианте осуществления на фиг. 5, верхний край сегмента 5.012 желоба располагается в той же плоскости, что и вершина сегмента 5.014 наружного цилиндра и вершина сегмента 5.016 трубы, но ниже выступающего обода 5.018 сегмента трубы. Подобным образом, нижняя сторона сегмента 5.012 желоба располагается в той же плоскости, что и нижняя сторона сегмента 5.014 наружного цилиндра и нижняя сторона сегмента 5.016 трубы, если не имеется выступающего края 5.024 на нижней стороне сегмента желоба.
На фиг. 6 представлен вид модуля сверху. Сегмент 6.016 трубы и выступающий обод 6.018 показаны в центре модуля. Сегменты 6.012 желоба продолжается от сегмента 6.016 трубы до наружного кольцевого сегмента 6.014. Согласно варианту осуществления материал, из которого изготовлен модуль, может быть однородным, чтобы обеспечить возможность его изготовления путем литья. Альтернативно, отдельный усиливающий кромочный элемент или опорное ребро 6.003 может продолжаться вдоль верхнего или верхнего по потоку края сегмента желоба. Несколько первых соединительных элементов 6.002 обеспечены на ребре 6.003. Второй усиливающий кромочный элемент (не показан) может быть предусмотрен вдоль нижнего края сегмента желоба, под ним. На втором усиливающем кромочном элементе могут быть обеспечены вторые соединительные элементы, выполненные с возможностью взаимодействия с первыми соединительными элементами сегмента желоба других модулей. Первые соединительные элементы могут представлять собой, например, штырьки, и вторые соединительные элементы могут представлять собой, например, отверстия, при этом штырьки и отверстия выполнены с возможностью образования защелкивающегося соединения.
Фиг. 7 иллюстрирует второй модуль, по существу, идентичный первому модулю, но который повернут таким образом, что верхний край его сегмента желоба выровнен с нижним краем первого модуля на фиг. 6.
Фиг. 8 иллюстрирует модуль на фиг. 6, который наложен на модуль на фиг. 7.
Фиг. 9 иллюстрирует множество модулей, собранных в пакет, образуя спиральный сепаратор или секцию спирального сепаратора. Сегменты 9.004 колонны соединены, образуя непрерывную центральную колонну, причем выступающие обода 9.018 вставлены в кольцевые пазы в основании смежного сегмента колонны, обеспечивая механическую устойчивость и герметичность по текучей среде.
Сегменты желоба соединяются друг с другом таким образом, чтобы совместить наружный край 9.006 спиральной поверхности и внутренний край 9.007 спиральной поверхности, тем самым образуя непрерывный спиральный желоб. Нижний и верхний края смежных сегментов желоба могут также быть соединены посредством штырьков 9.002 и отверстий (см. 5.022 на фиг. 5).
Хотя в описанном выше варианте осуществления имеется только один заход, специалисту в этой области техники очевидно, что каждый сегмент может включать в себя два или более заходов, которые могут быть собраны для образования многозаходного сепаратора.
Спиральный желоб может иметь более сложный профиль или поперечное сечение, чем показано на предыдущих чертежах. Например, желоб может включать в себя канавку вблизи внутреннего края.
На фиг. 9 схематично показан пакет из шести элементарных дисков. Только один заход (одна спиральная сепарирующая поверхность) показана для ясности. В этом примере спиральная сепарирующая поверхность проходит один полный оборот, пока она опускается вдоль пакета из шести элементов. То есть каждый сегмент желоба эффективно покрывает угол поворота 60°.
На фиг. 10 схематически иллюстрируется принцип альтернативного варианта осуществления изобретения, в котором сегменты желоба разделены на радиальные клинья. Этот вариант осуществления может использоваться для реализации многозаходного устройства. Для иллюстрации, внутренняя стенка наружного цилиндра показана штриховыми линиями, и наружный край 10.006 спиральной поверхности проходит по наружному цилиндру. Также для иллюстрации, показана полная центральная колонна 10.004, причем внутренний край 10.007 спиральной поверхности проходит по центральной колонне.
Сегменты четырех отдельных заходов, например 10.001, образованы парой вертикальных плоскостей, пересекающихся на оси спиральной поверхности таким образом, что каждый сегмент захода представляет собой усеченный клин, который начинается на стенке наружного цилиндра и оканчивается на трубе. При этом клин скручивается, чтобы соответствовать требованиям к геометрии спирального желоба. Так, наружный край желоба имеет наклон под углом (c)ь а внутренний край оканчивается на соответствующем сегменте трубы под углом (c)2.
(c)1 является углом наклона наружного края спиральной поверхности, измеренным в точке перегиба, а (c)2 является углом наклона внутреннего края спиральной поверхности. Так как внутренний край должен иметь такое же осевое смещение за один виток, что и наружный край, чтобы сохранить равномерность спиральной поверхности, угол (c)2 больше угла (c)1.
Фиг. 11А и 11В схематично иллюстрируют клинообразный модуль многозаходного спирального сепаратора, основанный на признаках, рассмотренных с помощью фиг. 10. Как лучше всего видно на фиг. 11В, внутренний край 11.007 спиральной поверхности имеет крутой наклон вниз. Это соответствует углу (c)2 на фиг. 10.
Модуль представляет собой, по существу, радиальный сегмент цилиндра. Когда эти модули распо
лагаются по кругу, соединительные элементы 11.002 обеспечивают стыковку край в край, образуя поверхность спирального желоба.
В различных вариантах осуществления изобретения эти модули могут быть очень тонкими и содержать только от 1 до 3° витка, или же они могут содержать 1/3, 1/2 или даже 2/3 витка.
Фиг. 12 иллюстрирует многозаходный модуль, образованный парой параллельных плоскостей, поперечных оси многозаходного спирального сепаратора. Смежные пары сегментов желоба модуля образуют каналы желоба, такие как 12.028, через которые может проходить пульпа. Когда модули собраны, соответствующие сегменты желоба и каналы желоба будут совмещены друг с другом, образуя непрерывные желоба.
В этом примере показаны 6 сепарирующих поверхностей, указывающих, что это будет шестизаход-ный спиральный сепаратор. То есть здесь будет шесть спиральных желобов, содержащихся в спиральном узле, образованном пакетом указанных дисков. Модули, включающие в себя другое количество заходов, могут быть собраны аналогичным образом, не выходя за пределы сущности изобретения.
В этом примере один диск содержит одну шестую полного витка, или оборота, спиральных желобов. Поэтому 6 дисков содержат один полный виток, и полный шестивитковый спиральный узел потребует 36 дисков. Альтернативно, сегменты желоба могут содержать более или менее одной шестой витка, за счет соответствующего выбора глубины модуля, то есть разделения поперечных плоскостей, ограничивающих модули.
В некоторых вариантах осуществления модули могут быть идентичными, обеспечивая возможность их серийного производства.
Верхняя соединительная поверхность, образованная плечами 12.003, продолжающимися в радиальном направлении от сегмента колонны до наружного цилиндра вдоль верхней стороны сегментов желоба, присоединяется к соответствующим нижним соединительным средствам (не показаны) следующего диска над нею, для ее установки по месту используются установочные выступы 12.002. Нижняя соединительная поверхность верхнего диска имеет соответствующие пазы.
Сегмент колонны образует центральную ступицу, которая обеспечивает конструкционную прочность, а также предоставляет обычный полый центр для возможной транспортировки потока, например концентрата или промывочной воды. Центральная ступица может содержать приподнятое кольцо, которое точно вставляется в дно ступицы следующего диска над нею. Когда несколько дисков собраны в пакет, соединенные ступицы образуют полную центральную колонну.
Наружное кольцо 12.014 обеспечивает наружную стенку, удерживающую поток пульпы.
Фиг. 13 иллюстрирует вариант осуществления изобретения, в котором модуль образован очень тонкими элементами 13.030, которые используются для формирования спирального желоба с небольшими приращениями, как показано на фиг. 14. Модуль включает в себя центральный сегмент 13.032 с каналом 13.034, и дугообразное плечо 13.036, образующее сегмент желоба.
В этом варианте осуществления пульпа течет вниз по спиральной поверхности, образованной очень небольшими ступеньками, подобно миниатюрной спиральной лестнице, как показано на фиг. 14. Ступеньки могут быть достаточно небольшими, чтобы незначительно влиять на процесс сепарации. Осевая поверхность 13.038 может иметь скос для уменьшения ступеньки между модулями. В одном варианте осуществления поверхность 13.038 может иметь профиль, соответствующий предварительно заданному профилю желоба.
В иллюстрируемом варианте осуществления элементы смещены приблизительно на 2° относительно друг друга. Если элементы могут свободно скользить относительно друг друга и поворачиваться вокруг оси, то возможна регулировка шага спиральной поверхности. Шаг определяется соотношением "подъема к пути". "Подъем" является фиксированным и задается толщиной элементов. "Путь" изменяется, когда изменяется смещение поворотной позиции.
Края элементов могут иметь скос для уменьшения влияния ступенек.
Когда элементы в этом примере располагаются в одной, горизонтальной плоскости, линии, образованные краями элементов, представляют горизонтальные линии уровня.
В этом примере элементы располагаются в одной плоскости, и поэтому могут быть удобным образом изготовлены из подходящего листового материала. Однако, для изменения желаемого результата, элементы также могут быть образованы в поверхностях со сложными кривыми и контурами, для получения спиральных поверхностей после сборки таким же образом.
Хотя центральные каналы 13.034 могут использоваться для образования центральной трубы или колонны, в альтернативном варианте осуществления центральные каналы могут надеваться на цельный стержень или трубу для обеспечения поддержки модулей.
Фиг. 15 иллюстрирует спиральный сепаратор, включающий в себя элемент 15.056 распределительного устройства для пульпы, которая подается в него по трубе 15.054 для пульпы. Он размещается на верху пакета 15.052 модулей, подобного показанному на фиг. 9, но имеющего множество заходов, например, как показано на фиг. 12. Распределительное устройство передает пульпу к верху каждого захода таким образом, что на всех заходах обеспечиваются одинаковые расходы.
Фиг. 16 и 17 иллюстрируют делительное устройство, выполненное с возможностью присоединения к нижней стороне спирального сепаратора, имеющего 6 заходов, согласно варианту осуществления настоящего изобретения.
Выделение потока концентрата может быть обеспечено поворотным делительным устройством с радиальными лопастными каналами, установленным на нижней стороне пакета модулей спирального сепаратора.
Профиль лопастей поворотного делительного устройства может иметь форму, обеспечивающую согласование с профилем изогнутых разгрузочных краев заходов, чтобы обеспечить возможность управления выделением концентрата или промежуточного продукта.
Делительное устройство в горизонтальной плоскости может иметь звездообразную форму, причем стороны лучей изогнуты.
Делительное устройство 16.060 потока имеет множество выступающих наружу образующих каналы элементов, таких как 16.062, каждый присоединен к центральному цилиндру 16.064, и выполнен с возможностью направлять собранный концентрат в соответствующий изогнутый трубопровод 17.076. Для дальнейшей обработки концентрат течет из 17.076 в один желоб расположенного ниже по потоку много-заходного спирального сепаратора. Каналы имеют такую форму и размеры, чтобы собирать концентрат, при этом хвосты накапливаются в чаше 17.072. Делительное устройство имеет центральный канал 16.0 66, в который открываются каналы 16.062, так что концентрат направляется в центральный канал, и затем в выходную трубу 17.076. Хвосты могут собираться через отверстия, такие как 17.074. Отверстия, такие как 17.074, могут быть напрямую соединены с соответствующими отдельными желобами расположенного ниже по потоку спирального сепаратора. Один из желобов на ступени ниже по потоку будет осуществлять обработку концентрата (из 17.076), выполняя функцию ступени перечистной сепарации, тогда как другие желоба будут осуществлять обработку хвостов, выполняя функцию ступени контрольной сепарации. Таким образом обеспечиваются три этапа обработки в небольшом пространстве, например, этапы грубой, перечистной и контрольной сепарации.
Фиг. 18 иллюстрирует многозаходный пакет модулей, который снабжен отверстиями или окнами 18.080 для наблюдения. В этом варианте осуществления одна из спиральных поверхностей многозаход-ного устройства отсутствует, образуя непрерывное спиральное отверстие для наблюдения.
Фиг. 19 иллюстрирует множество пакетов, таких как показаны на фиг. 18, соединенные последовательно. Используя вертикальную интеграцию отдельных ступеней, поток концентрата из верхней ступени может быть направлен в один или более отдельных заходов ступени на следующем узле, тогда как хвосты или промежуточные продукты могут быть отдельно направлены в другие, оставшиеся заходы следующего уровня. Комбинация устройства 19.082, использующего "звездообразное" делительное устройство 16.060, встроенное между этапами в модульное распределительное устройство, подробно показанное на фиг. 17, может обеспечить реализацию этого в небольшом пространстве.
Если сегменты желоба выполнены с возможностью упругой деформации, относительную "фазу" внутреннего и внешнего краев спиральной поверхности можно регулировать. На фиг. 20 показан вид в плане двухзаходного модуля, имеющего деформируемые сегменты желоба. Фиг. 21 представляет радиографическое изображение модуля на фиг. 20. Фиг. 22 - схематический чертеж изображения на фиг. 21. Фиг. 23 - вид модуля на фиг. 22 при приложении осевого усилия к сегментам желоба, например посредством приложения осевого усилия к сегменту центральной трубы относительно сегмента наружного цилиндра. Сегменты заходов могут деформироваться под действием приложенного усилия, так что внутренний край спиральной поверхности располагается ниже относительно наружного края спиральной поверхности в устройстве на фиг. 23, в сравнении с фиг. 22.
Спиральный сепаратор с множеством заходов может быть также легко сформирован, используя этот способ, как и однозаходный спиральный сепаратор. Фиг. 24 иллюстрирует модуль многозаходного спирального сепаратора согласно варианту осуществления изобретения. Модуль выполнен в форме вертикальной секции, покрывающей 180°, многозаходного спирального сепаратора, имеющего шесть заходов. Чертеж содержит воображаемые линии на каждой поверхности желоба, иллюстрирующие путь частицы, которая перемещается вниз в спиральном сепараторе на фиксированном расстоянии от оси. Такое устройство может быть скреплено посредством внешнего пояса вместо, или дополнительно к, рассмотренным выше встроенным средствам крепления между отдельными модулями. Преимущество модулей вертикального сечения заключается в том, что если желоб засорится и будет закупорен во время работы, узел может быть легко разобран для чистки.
Сегменты желоба, такие как 24.012, продолжаются от сегмента 24.014 наружной стенки до сегмента 24.004 внутренней колонны. Также на этом чертеже показаны выходные отверстия, такие как 24.112, расположенные рядом с местом контакта сегментов 24.012 желоба и внутренней колонной 24.004, в направлении низа спирального сепаратора, где концентрат, по существу, выделен из пульпы. По меньшей мере одно отверстие предусмотрено для каждого спирального желоба.
Фиг. 27 иллюстрирует структуру для выпуска концентрата, использующую трубу 27.100 с отверстиями. Труба 27.100 с отверстиями включает в себя одно или более отверстий 27.102, одно для каждого спирального желоба. Труба выполнена с возможностью вставки в направлении вниз в центр спирального
сепаратора, например колонну 24.004 на фиг. 24, которая включает в себя одно или более соответствующих отверстий 24.112, такие как 24.112 на фиг. 24, в месте контакта внутренней колонны, где концентрат собирается, как схематично иллюстрируется (25.042) на фиг. 25. Отверстия 27.102 располагаются таким образом, что в первой позиции трубы внутри колонны отверстия 27.102 совмещены с отверстиями 24.112 таким образом, что концентрат может течь в центр трубы 27.100 и вниз до выхода 27.106 для сбора. Труба может поворачиваться внутри колонны таким образом, что отверстия 24.112 частично или полностью перекрываются сплошным участком трубы. Вместо поворота, труба может подниматься и опускаться, чтобы открывать и закрывать отверстия 24.112.
Труба 27.100 является достаточно длинной, так что ее выход располагает вблизи или снаружи нижней стороны спирального сепаратора.
Когда труба перемещается в осевом направлении, она может фиксироваться относительно колонны в положении, в котором отверстия могут быть совмещены.
Когда труба выполнена с возможностью поворота, на трубе и колонне могут быть нанесены угловые метки для указания степени совмещения отверстий.
Труба может иметь любое подходящее поперечное сечение. Например, труба может иметь квадратное поперечное сечение, если центральный канал спирального сепаратора является квадратным. В случае прямоугольного или другого некруглого поперечного сечения, труба может подниматься или опускаться в канал спирального сепаратора для совмещения отверстий трубы с отверстиями спирального сепаратора. Однако, в показанном варианте осуществления, труба 27.100 является цилиндрической, и установлена по точной посадке внутри центрального канала спирального сепаратора, обеспечивая возможность поворотного перемещения между трубой и спиральным сепаратором. Поворотная труба может быть повернута для совмещения отверстий или их смещения из совмещенного положения. Когда отверстия совмещены, можно осуществлять выпуск концентрата.
Дополнительно, чистая вода может быть добавлена через верх трубы 27.100 для разбавления концентрата, чтобы его можно было более легко транспортировать в соответствующей трубопроводной системе установки.
Одна ступень сепарации в спиральном сепараторе, как правило, включает в себя прохождение загруженного материала через от трех до семи витков. Наиболее распространены от пяти до семи витков. В обогатительной установке, использующей спиральный сепаратор, загруженный материал типично подвергается обработке на нескольких ступенях сепарации до того, как будут получены конечный концентрат достаточно высокого качества и хвосты в "отходы". Потоки промежуточного продукта, и иногда хвостов, подвергаются обработке на ступенях "контрольной" сепарации. Потоки концентрата подвергаются обработке на ступенях "перечистной", "второй перечистной" и иногда "финишной" сепарации, пока они перемещаются в направлении получения конечного концентрата. Потоки продукта с одной ступени обычно закачиваются на следующую ступень. Модульный принцип, используемый в этом изобретении, может способствовать вертикальной интеграции множества ступеней сепарации. Преимуществом этого будет исключение промежуточного закачивания, которое является дорогим как с точки зрения капитальных, так и эксплуатационных затрат.
Вертикальная интеграция спиральных сепараторов также исключает промежуточное распределение и промывку, тем самым упрощая конструкцию установки, обеспечивая экономию пространства и уменьшение затрат на здания, опорные конструкции и пути доступа.
Этот способ значительно упрощает изготовление и сборку спиральных сепараторов. Требуются меньшее количество компонентов, и способ не требует высокой квалификации при сборке.
Используя этот способ, будет легче изготавливать многозаходные спиральные сепараторы с большим числом заходов, чем при обычных способах. От пяти до десяти (или более) заходов могут быть сформированы, в зависимости от конструкции, производительности и диаметра спирального сепаратора.
Спиральный сепаратор с множеством заходов может быть также легко сформирован, используя этот способ, как и однозаходный спиральный сепаратор. Фиг. 24 иллюстрирует модуль многозаходного спирального сепаратора согласно варианту осуществления изобретения. Модуль выполнен в форме вертикальной секции, покрывающей 180°, многозаходного спирального сепаратора, имеющего шесть заходов. Чертеж содержит воображаемые линии на каждой поверхности желоба, иллюстрирующие путь частицы, которая перемещается вниз в спиральном сепараторе на фиксированном расстоянии от оси. Такое устройство может быть скреплено посредством внешнего пояса вместо, или дополнительно к, встроенным средствам крепления между отдельными модулями, рассмотренным выше. Преимущество модулей вертикального сечения заключается в том, что если желоб засорится и будет закупорен во время работы, узел может быть легко разобран для чистки.
Фиг. 26 иллюстрирует каркасный элемент 26.003, который может быть вставлен в полость формы перед формованием сегментов желоба. Пластиковый материал формы может сцепиться с каркасным элементом 26.003, так что модуль в сборе может быть сформирован во время одного процесса формования, причем крепежные выступы 26.002 могут быть сформированы за одно целое в каркасном элементе 26.003. Альтернативно, они могут быть сформированы во время процесса формования из того же материала, что и сегменты желоба.
Полные спиральные сепараторы могут быть собраны из модулей, без необходимости дополнительных операций после сборки или трудоемких операций крепления отдельных элементов. В частности, устройство согласно изобретению обеспечивает преимущество для многозаходных устройств, так как нет необходимости в переплетении отдельных желобов. Конструкция дискообразных элементов, или модулей, может быть такой, чтобы обеспечить очень высокую конструкционную целостность устройства. В некоторых вариантах осуществления центральная колонна, как отдельный компонент, будет не нужна, что экономит финансовые и трудовые затраты. Однако в некоторых случаях может быть удобно использовать центральную колонну.
Дополнительное преимущество настоящего изобретения заключается в том, что соотношение размеров между желобами и между желобами и центральной колонной встроено в конструкцию модулей. Аккуратное измерение, точное соединение и крепление компонентов, по существу, не нужно.
В описанных выше вариантах осуществления модули могут быть легко изготовлены из непрозрачного полимера или пластика. Однако могут быть получены преимущества при использовании прозрачных или полупрозрачных материалов, таких как поликарбонат, акрил или полиуретан. Эти прозрачные или полупрозрачные материалы обеспечивают возможность видеть, что каждый из "заходов" многоза-ходного устройства работает и не блокирован. Также может быть легко визуально определен уровень потока в каждом заходе. Прозрачность или полупрозрачность также дают возможность увидеть частичную непроходимость или посторонний объект. Ожидается, что по истечении некоторого времени работы прозрачные материалы могут стать полупрозрачными из-за истирания, однако даже в этом случае некоторые из описанных выше преимуществ будут иметь место.
Полиуретан является чистым материалом, и он предпочтительно используется без добавок, так как он имеет достаточную стойкость к износу для данной области применения. В качестве альтернативы модули могут изготавливаться из двух или композитных прозрачных материалов, где материал с лучшей стойкостью к износу используется на верхней поверхности модуля спирального сепаратора, а менее дорогой конструкционный материал используется ниже. Ожидается, что там, где требуется износостойкость, небольшая сложность, низкая цена, будет достаточно относительно недорогого непрозрачного материала.
В этом описании ссылка на документ, описание или другую публикацию или использование не является признанием, что данный документ, описание, публикация или использование являются частью общих известных знаний специалистов в этой области техники на дату приоритета настоящего описания, если не установлено иное.
В этом описании термины, указывающие ориентацию или направление, такие как "вверх", "вниз", "вертикальный", "горизонтальный", "левый", "правый", "поперечный" и т.д., не являются абсолютными терминами, если контекст не требует или не указывает иное. Эти термины нормально относятся к ориен-тациям, показанным на чертежах.
Слово "содержащий" везде необходимо понимать в его "открытом" смысле, то есть в смысле "включающий в себя", и таким образом не ограничивается его "закрытым" смыслом, то есть не означает "состоящий только из". Это же относится к соответствующим словам "содержит", "содержащийся".
Понятно, что раскрытое и определенное здесь изобретение распространяется на все альтернативные комбинации двух или более отдельных признаков, упомянутых или очевидных из текста. Эти различные комбинации все образуют различные альтернативные аспекты изобретения.
Хотя были описаны частные варианты осуществления настоящего изобретения, специалистам в этой области техники ясно, что настоящее изобретение может быть реализовано в других формах, не отходя от его основных характеристик. Представленные варианты осуществления и примеры поэтому являются иллюстративными во всех отношениях и не ограничивают изобретение, и настоящее изобретение охватывает все модификации, которые могут быть обнаружены специалистами в этой области техники.
ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ
1. Модуль спирального сепаратора, включающий в себя сегмент желоба, образующий часть спирального желоба, причем модуль выполнен с возможностью сборки с таким же модулем для образования спирального желоба, причем указанный модуль дополнительно включает в себя наружный кольцевой сегмент или наружный частично кольцевой сегмент, который соединен с наружной кромкой сегмента желоба и образует участок стенки, расположенный снаружи спирального желоба.
2. Модуль спирального сепаратора по п.1, причем наружный кольцевой сегмент или наружный частично кольцевой сегмент является цилиндрическим или частично цилиндрическим.
3. Модуль спирального сепаратора по любому из пп.1, 2, включающий в себя одно или более одного из следующих: средства крепления, выполненные с возможностью соединения со смежными модулями; сборочную часть, выполненную с возможностью способствовать сборке спирального желоба из двух или более модулей; сегмент желоба, который проходит от внутреннего края желоба до наружного края желоба.
4. Модуль спирального сепаратора по любому из пп.1-3, включающий в себя по меньшей мере один
сегмент желоба, имеющий верхний по потоку край и нижний по потоку край, каждый сегмент желоба выполнен с возможностью сопряжения по меньшей мере с одним другим соответствующим сегментом желоба второго модуля спирального сепаратора для образования непрерывной секции спирального желоба.
5. Модуль спирального сепаратора по любому из пп.1-4, включающий в себя одно или более одного из следующих: сегмент центральной колонны; сегмент центральной колонны, который является трубчатым; сегмент центральной колонны, представляющий собой цилиндрическую трубу; внутреннюю периферию, выполненную с возможностью согласования с центральной опорой; внутреннюю периферию, выполненную с возможностью согласования с центральной опорой, причем внутренняя периферия включает в себя сегмент внутренней опоры; модули являются идентичными; два или более заходных элемента; модули с предварительно заданными характеристиками имеют цветовую кодировку для облегчения адаптации завершенных узлов; изготовлен из прозрачного материала; изготовлен из полупрозрачного материала; изготовлен из композиции прозрачных материалов; изготовлен из композиции полупрозрачных материалов; изготовлен из композиции полупрозрачных и прозрачных материалов; нижний по потоку край каждого сегмента желоба может быть выполнен с возможностью перекрывать верхний по потоку край сегмента желоба второго модуля.
6. Модуль спирального сепаратора по любому из пп.1-5, в котором конфигурация модуля соответствует включению между парой параллельных плоскостей через спиральный желоб.
7. Модуль спирального сепаратора по п.6, в котором плоскости являются поперечными оси желоба.
8. Модуль спирального сепаратора по любому из пп.1-7, в котором конфигурация модуля соответствует включению между пересечением пары пересекающихся плоскостей через желоб.
9. Модуль спирального сепаратора по п.8, в котором плоскости являются параллельными или компланарными оси желоба.
10. Спиральный сепаратор, образованный посредством сборки модулей спирального сепаратора по любому из пп.1-9 и включающий в себя один или более спиральных желобов.
11. Спиральный сепаратор по п.10, в котором модули включают в себя первые отверстия в предварительно заданных местах, через которые может выводиться концентрат.
12. Спиральный сепаратор по любому из пп.10, 11, включающий в себя одно или более одного из следующих: делительное устройство для концентрата, образованное поворотной трубой, вставленной в спиральный узел; делительное устройство для концентрата, образованное поворотной трубой, вставленной в спиральный сепараторный узел, причем поворотная труба имеет вторые отверстия, выполненные с возможностью совмещения в заданной позиции с первыми отверстиями; делительное устройство для концентрата, образованное поворотной трубой, вставленной в спиральный узел, причем поворотная труба имеет вторые отверстия, выполненные с возможностью совмещения в заданной позиции с первыми отверстиями, труба выполнена с возможностью регулировки ее положения, причем отверстия трубы в первой позиции совмещены с отверстиями желоба и не совмещены во второй позиции; профиль спиральной поверхности имеет такую конфигурацию, что полоса концентрата располагается рядом с внутренней периферией в различных точках или, альтернативно, опускается вниз вдоль непрерывной части длины желоба.
13. Модуль спирального сепаратора по любому из пп.10-12, дополнительно включающий в себя делительное устройство для потоков, выполненное с возможностью плотного присоединения к нижней части упомянутого спирального сепаратора.
14. Модуль спирального сепаратора по любому из пп.10-12, дополнительно включающий в себя вспомогательное распределительное устройство, выполненное с возможностью плотного соединения с упомянутым спиральным сепаратором, спиральный сепаратор представляет собой многозаходный спиральный узел, так что один питающий шланг от основного распределительного устройства может использоваться для питания всех заходов, содержащихся в одном узле.
15. Модуль спирального сепаратора по любому из пп.10-12, дополнительно включающий в себя трубное делительное устройство, включающее в себя трубу с одним или более отверстиями, труба выполнена с возможностью скольжения или поворота внутри центрального канала упомянутого спирального сепаратора, причем указанные отверстия выполнены с возможностью перемещения в положение совмещения и из положения совмещения с соответствующими отверстиями в центральном канале упомянутого спирального сепаратора.
10.
10.
Фиг. 7
Евразийская патентная организация, ЕАПВ Россия, 109012, Москва, Малый Черкасский пер., 2
025969
025969
- 1 -
- 1 -
025969
025969
- 1 -
- 1 -
025969
025969
- 1 -
- 1 -
025969
025969
- 1 -
- 1 -
025969
025969
- 4 -
- 3 -
025969
- 11 -
- 12 -
025969
- 11 -
- 12 -
025969
- 13 -
- 12 -
025969
025969
- 14 -
- 14 -
025969
025969
- 16 -
- 16 -
025969
025969
- 17 -
- 17 -
|
