NO163173B - Spiralseparator som omfatter fluidumdeflektor samt en fremgangsmaate for fornyet fortynning av en massestroem. - Google Patents

Description

Foreliggende oppfinnelse vedrører en forbedret spiralseparator og en fremgangsmåte for spiralseparasjon, som spesielt kan benyttes ved separasjon av mineraler.

Spiralseparatorer benyttes i stor grad for våt synkesepara-sjon av faste stoffer ut fra deres egenvekt, f.eks. for separasjon av forskjellige typer mineralsand fra silikatsand.

Separatorer av angjeldende type er eksempelvis vist i australsk patentsøknad 82717/82. Slike separatorer omfatter vanligvis en vertikal søyle rundt hvilken det er understøttet én eller flere skruelinjeformede renner. I bruk innføres en "masse" eller en velling av materialene som skal separeres og vann i den øvre ende av en renne, og når massen renner ned gjennom skruelinjen, vil sentrifugalkreftene virke på de mindre tette partikler i retning radialt utad, mens de mer tette partikler segregerer til bunnen av strømmen og synker mot den vertikale søyle etter bremsing ved nær kontakt med rennens arbeidsflate.

Ved bruk av en spiralseparator skjer det en vandring av vann fra det indre parti av strømmen, dvs. det med minst radius, til det ytre parti av strømmen. Spesielt når det er en høy andel av partikler med høy egenvekt i massen, kan vanntil-førselen ved det indre parti brukes opp før segregeringen er fullstendig. Når dette skjer, blir det en oppsamling av partikler ved det indre parti, som selv om det ikke forhin-drer strømmen fra fortsatt å bevege seg, endrer den effekt tive form av voluttens tverrsnitt slik at noen videre separasjon ikke skjer.

Et formål med denne oppfinnelse er å overvinne eller i det minste redusere ulempene nevnt ovenfor.

Ifølge et aspekt av oppfinnelsen er det tilveiebragt en spiralseparator som omfatter i det minste en skruelinjeformet renne som har en rennebunn som strekker seg mellom en indre periferi og en ytre periferi, hvilken renne er innrettet til å motta en massestrøm av vann og partikler ved sin øvre ende og å separere partikler av forskjellig tetthet mens strømmen beveger seg nedad langs rennen, hvilken separator er karakterisert ved at den omfatter i det minste én avleder som er plassert ved den ytre periferi og som har en flate som er buet for å avbøye en del av strømkomponenten med lite faststoffer og høy hastighet i en viftelignende spray fra den ytre periferi av massestrømmen tilbake over nevnte strøm mot den indre periferi.

Ifølge et annet aspekt ved oppfinnelsen er det tilveiebragt en fremgangsmåte for fornyet fortynning av en massestrøm som strømmer ned langs en skruelinjeformet renne i en spiralseparator, hvilken fremgangsmåte er karakterisert ved at en del av strømkomponenten med lite faststoffer og høy hastighet av-bøyes i en viftelignende spray fra den ytre periferi av masse-strømmen tilbake henover strømmen mot dennes indre periferi.

Foretrukne utførelser av oppfinnelsen, som kxin er eksempler, skal beskrives nærmere i det følgende under henvisning til vedføyede tegninger, hvor; Fig. 1 viser et perspektivisk snitt av en del av en spiralseparator sett i retning oppstrøms og viser en utførelse av fremgangsmåten for fornyet fortynning og apparatet i bruk.,

Fig. 2 er et radialt snitt langs linjen 2-2 på fig. 1..

Fig. 3 er et partielt snitt gjennom en skruelinjeformet renne sett nedstrøms i tangeritial retning og viser et annet utførelseseksempel på oppfinnelsen. Fig. 4 er et grunnriss sett i retning av pilene 4 på fig. 3.

Fig. 5 er et radialt snitt langs linjen 5-5 på fig. 3.

Fig. 6 er et snitt langs linjen 6-6 på fig. 5.

Som vist på fig. 1, omfatter spiralseparatoren 1 en skruelin-

i

jeformet renne 2 som understøttes på en vertikal søyle 3.

Rennen omfatter i tverrsnitt en opprettstående indre vegg 4, et understøttende steg 5 hvorved leppen av den indre vegg 4

er forbundet med søylen 1, en opprettstående ytre vegg 6 som ender i en leppe 7, og en rennebunn 8 som strekker seg mellom innerveggen og ytterveggen. Rennens arbeidsflate omfatter et indre parti 9 og et ytre parti 10, som .er skrådd i større vinkel i forhold til skruelinjens radialretning og derved heller brattere oppad og utad.

Profilen av rennens bunn er slik at massen av vannet i vel-lingen beveger seg radialt utad og oppad. Dette bevirker fortynning av vannsjiktet ved det indre parti 11 av strømmen og en oppbygning av vann ved strømmen med lite faststoffer ,

og høy hastighet ved periferien 12.

I henhold til oppfinnelsen er en avleder 13 festet til ytterveggen 6 for å avbøye et parti av vannet fra strømningsperi-ferien 12 inn i det indre parti 11 for å gjenopprette vann-mengdene nødvendig for å gjøre det mulig for den ønskede separasjonsmekanisme å fortsette.

Som vist på fig. 2, er avlederen 13 justerbar ved rotasjon

om en radial akse 14, og avlederen har en underflate 15 som er profilert på egnet måte for å avbøye vannet i en viftelignende spray 16 henover rennen. Underflaten 15 har buet kontur når den ses både i radial og tangential retning i forhold til rennen. Avlederen gjør det fortrinnsvis mulig å fornye fortynningen av strømmen i betydelig dybde og henover et bredt belte ved det indre parti av rennens bunn. Den til^ spissede fremre ende 17 av avlederen er rettet oppstrøms, og graden av fornyet fortynning kan reguleres ved å rotere avlederen om aksen 14. Ytterflaten 28 av avlederen er profilert slik at den stort sett er tilpasset renneveggen 6 og til-t

later rotasjon av avlederen i det nøvendige område. Aksen 14 kan være anbragt i enhver forønsket avstand fra den fremre ende 17 av avlederen, avhengig av den nødvendige avbøyning.

Et andre utførelseseksempel på oppfinnelsen er vist på fig. 3-6, hvor tilsvarende detaljer er gitt tilsvarende henvis-ningstall for å lette beskrivelsen. I denne utførelse løper den skruelinjeformede renne nedad i en venstrehånds^spiral i motsetning til høyrehånds-spiralen i det første eksempel.

I sistnevnte utførelse avbøyes strømmen hovedsakelig fra

den innadrettede konkave flate 15, som strekker seg fra den fremre ende 17 hvor den er tangential til strømmen, til en bakre ende 18 hvor den er rettet radialt innad. I denne ut^ førelse kan imidlertid strømmen også avbøyes fra den øvre flate 19 i en viftelignende spray fra den bakre ende 2Q.. I andre utførelser kan strømmen avbøyes i sin helhet fra den øvre flate.

Avlederen i det andre utf ørelseseksempel kan også være juster-? bar som tidligere beskrevet, men er vist i fast stilling på renneveggen, rett under et fleksibelt kantdeksel 21, med sin nedre flate 22 i avstand over rennebunnen for å tillate fast-^ stoffer å passere under avlederen. Den avsmalnende form på avlederen med tilspisset fremre ende gir ingen brå kanter som ellers ville ha en tendens til å samle rask.

Claims (18)

1. Spiralseparator (1), omfattende i det minste én skrue-lin jeformet renne (2) som har en bunn (8) som strekker seg mellom en indre periferi (4) og en ytre periferi (6), hvilken renne (2) er innrettet til å motta en massestrøm av vann og partikler ved sin øvre ende og å separere partikler med forskjellig densitet etter hvert som strømmen beveger seg nedad langs rennen (2), karakterisert ved at den omfatter i det minste én avleder (13) som er plassert ved den ytre periferi (6) og som har minst én flate som er buet for å avbøye en del av strømkomponenten med lite faststoffer og høy hastighet i en viftelignende spray (16) fra den ytre periferi (6) av massestrømmen tilbake henover strømmen mot den indre periferi (4).

2. Spiralseparator ifølge krav 1, karakterisert ved at den ytre periferi er definert av en yttervegg (6) og at avlederen (13) er plassert på denne vegg.

3. Spiralseparator ifølge krav 2, karakterisert ved at avlederen (13) har en ytterflate (18) som er profilert for å passe til ytterveggen (6).

4. Spiralseparator ifølge krav 1, karakterisert ved at avlederen (13) er justerbar for å variere størrelsen av den avbøyde strøm.

5. Spiralseparator ifølge krav 4, karakterisert ved at avlederen (13) er montert for rotasjon om en akse (14) som strekker seg radial.t i forhold til rennen (2), for derved å variere størrelsen av den avbøyde strøm.

6. Spiralseparator ifølge krav 1, karakterisert ved at avlederen (13) har en profilert underflate (15) innrettet til å avbøye nevnte strøm i den viftelignende spray (16).

7. Spiralseparator ifølge krav 6, karakterisert ved at underflaten (15) har buet kontur når den ses både i radial og tangential retning i forhold til rennen (2) .

8. Spiralseparator ifølge krav 7, karakterisert ved at avlederen (13) har en tilspisset fremre ende som peker oppstrøms.

9. Spiralseparator ifølge krav 7, karakterisert ved at underflaten (15) strekker seg fra en fremre ende (17) hvor den er tangential til strømmen til en bakre ende (18) hvor den er rettet radialt innad.

10. Spiralseparator ifølge krav 1, karakterisert ved at rennens bunn (8) omfatter et indre parti (9) ved den indre periferi og et brattere skrådd ytre parti (10) mellom det indre parti (9) og den ytre periferi (6).

11. Spiralseparator ifølge krav 10, karakterisert ved at avlederen (13) er innrettet til å avbøye nevnte strømkomponent hovedsakelig til det indre parti (9) for fornyet fortynning av massestrømmen i betydelig dybde henover det indre parti (9).

12. Spiralseparator ifølge krav 1, karakterisert ved at avlederen (13) har en profilert øvre flate (19) som er innrettet til å avbøye strømmen i en viftelignende spray (16).

13. Spiralseparator ifølge krav 12, karakterisert ved at avlederen (13) også omfatter en innadret-tet profilert flate (18) innrettet til å avbøye strømmen i en viftelignende spray (16).

14. Spiralseparator ifølge krav 12, karakterisert ved at nevnte innadrettede flate (18) strekker seg fra en fremre ende hvor den er tangential til strømmen, til en bakre ende (20) hvor den er rettet radialt innad.

15. Spiralseparator ifølge krav 14, karakterisert ved at nevnte innadrettede flate (18) er konkav.

16. Spiralseparator ifølge krav 12, karakterisert ved at avlederen (13) har en tilspisset fremre ende (17) som peker oppstrøms.

17. Fremgangsmåte for fornyet fortynning av en massestrøm som strømmer nedad langs den skruelignende renne (2) av en spiralseparator (1), karakterisert ved at en del av strømkomponenten med lite faststoffer og høy hastighet avbøyes i en viftelignende spray (16) fra den ytre periferi (6) av massestrømmen tilbake henover strømmen mot dennes indre periferi (4).

18. Fremgangsmåte ifølge krav 17, karakterisert ved at en betydelig del av nevnte strømkomponent avbøyes mot den indre periferi (4) i den viftelignende spray (16) for fornyet fortynning av massestrømmen i betydelig dybde.