專利名稱：定水頭淹沒鉛直射流水重力分選器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
定水頭淹沒鉛直射流水重力分選器，是流體力學(xué)的一大分支——水力學(xué)(水靜力學(xué)和水動(dòng)力學(xué))原理在工程上的應(yīng)用。以水動(dòng)力學(xué)相似原理，從簡(jiǎn)化的工程觀點(diǎn)出發(fā)，解決實(shí)際問題。利用淹沒鉛直射流的動(dòng)能鉛直射流的力(向上)，堰流的力(水平方向)，根據(jù)物粒群在淹沒鉛直射流中，由于密度和粒度的不同，其沉浮狀態(tài)的不同，對(duì)物粒群進(jìn)行分選。這一分選方法不僅適用于選礦工程，也適用于其它物粒的分選、分級(jí)，以及糧食的淘洗等方面。
定水頭淹沒鉛直射流水重力分選器，它不同于現(xiàn)有任何常規(guī)分選方式。如礦山分級(jí)機(jī)械現(xiàn)有的螺旋分級(jí)機(jī)、水力旋流器、水力分級(jí)機(jī)；現(xiàn)有重力選礦機(jī)械的跳汰機(jī)、重介質(zhì)選礦設(shè)備和搖床；現(xiàn)有的浮選機(jī)等。雖然這些選礦技術(shù)大都是建立在流體力學(xué)的基礎(chǔ)上，但是，不論從結(jié)構(gòu)上，還是從原理的應(yīng)用上，都有各自的特點(diǎn)。對(duì)定水頭淹沒鉛直射流水重力分選器的理解，在水力學(xué)原理方面，可參考《水力學(xué)與水力機(jī)械》(上冊(cè))北京工業(yè)學(xué)院、西北工業(yè)大學(xué)合編，人民教育出版社，1961年。
《機(jī)械工程手冊(cè)》(第2卷，第5篇，流體力學(xué)，第1～6章)，機(jī)械工程手冊(cè)、機(jī)電工程手冊(cè)編輯委員會(huì)編，機(jī)械工業(yè)出版社，1982年。對(duì)水力學(xué)原理在工程上的應(yīng)用方面，可參考《機(jī)械工程手冊(cè)》(第11卷，第66篇，礦山機(jī)械，第16～18章)，機(jī)械工程手冊(cè)、機(jī)電工程手冊(cè)編輯委員會(huì)編，機(jī)械工業(yè)出版社，1982年。在新產(chǎn)品開發(fā)的導(dǎo)向方面，可參考《國(guó)家級(jí)重型礦山機(jī)械新產(chǎn)品開發(fā)指南》(第71頁，90Z211國(guó)家級(jí)洗選設(shè)備新產(chǎn)品開發(fā)指南)機(jī)械電子工業(yè)部、國(guó)務(wù)院生產(chǎn)辦公室、國(guó)家計(jì)劃委員會(huì)，1991年9月。
定水頭淹沒鉛直射流水重力分選器的研究，主要針對(duì)選礦工程。我國(guó)及國(guó)外(奧大利亞等國(guó))存有大量的砂金尾礦得不到處理，還有相當(dāng)數(shù)量品位較低的砂金礦得不到開采；其它金屬礦在浮選、磁選后的尾礦里，除漏選部分外，還有數(shù)量可觀的重金屬流失，如金、銀等得不到提取而流失于尾礦砂中。定水頭淹沒鉛直射流水重力分選器則可用于處理多種尾礦，提取重金屬。還可以在搖床前用以完成分級(jí)工作；在浮選、磁選前，用以取代老式螺旋分級(jí)機(jī)；在洗煤工程中，用以完成末煤的洗選；對(duì)非金屬物粒亦可進(jìn)行分選，如金剛砂的分級(jí)(分號(hào))，用以取代干式篩分；還可用以對(duì)糧食的淘洗。
定水頭淹沒鉛直射流水重力分選器，是以自然界的水(包括淡水、咸水、海水)為介質(zhì)，由給水部分向定水頭部分供水；給水槽、定水頭槽、分選槽橫向相連，定水頭槽內(nèi)設(shè)有溢流管，采用溢流的方式，經(jīng)調(diào)整使溢流定高，形成恒定水面，即定水頭，亦即所需要的速度頭；定水頭槽下部開口與分選槽相通，介質(zhì)由開口處進(jìn)入分選槽，借速度頭的重力作用，經(jīng)分選槽內(nèi)的柵狀噴咀，形成穩(wěn)定鉛直向上的射流群；由于射流分散后所形成的堰流影響，射流周界被同種流體所包圍，其射流則為淹沒鉛直射流；以其動(dòng)能，從而獲得所需要的介質(zhì)阻力。縱向給料直接進(jìn)入分選槽，正選物隨堰流排出，負(fù)選物穿過射流沉下；依據(jù)被分選物密度、粒度、形狀及表面光滑程度的不同，以不同結(jié)構(gòu)的設(shè)備和不同的方式，對(duì)物粒群進(jìn)行不同要求的分選，達(dá)到不同的分選目的。
定水頭淹沒鉛直射流水重力分選器的基本原理，是建立在流體力學(xué)基礎(chǔ)上的。實(shí)際流體運(yùn)動(dòng)的規(guī)律相當(dāng)復(fù)雜，在水動(dòng)力相似原理力學(xué)參數(shù)中，幾何相似，運(yùn)動(dòng)相似和動(dòng)力相似，不可能完全相似。從簡(jiǎn)化的工程觀點(diǎn)出發(fā)，在實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)公式和實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，以達(dá)到工程要求內(nèi)的近似效果而得到應(yīng)用。根據(jù)礦物(或其它物質(zhì))的密度差異及粒度的不同，在介質(zhì)中其沉浮狀態(tài)的不同，以不同的方式分別提取，可獲得多種產(chǎn)品。
以理想流體——水為介質(zhì)，以水動(dòng)力對(duì)物粒群按其密度或粒度進(jìn)行分選，是運(yùn)動(dòng)相似和動(dòng)力相似原理(運(yùn)動(dòng)方向、速度、加速度等)的應(yīng)用。作用在運(yùn)動(dòng)物體上的力主要是重力，對(duì)運(yùn)動(dòng)物體的阻力主要是介質(zhì)——水的阻力。水的整體在水力學(xué)中被認(rèn)為是絕對(duì)靜止的，根據(jù)阿基米德原理和潛體原理，潛體的重力與浮力大小相等，方向相反。介質(zhì)浮力P鉛直向上。物體的重力G＜P則浮，G＝P則潛，G＞P則沉。
物體在介質(zhì)中的重力加速度gb為g0=ρ0-ρρ0g--(1)]]>式中ρ0-----物體的密度 kgf.s2/m4ρ -----介質(zhì)的密度 kgf.s2/m4g -----重力加速度，工程上取9.81m/s2，它與質(zhì)量有關(guān)，亦可視為質(zhì)量力的加速度，或單位質(zhì)量的質(zhì)量力?？梢?，它只與物體和介質(zhì)的密度有關(guān)。
在介質(zhì)中，作用在物體上的重力為物體重力與介質(zhì)浮力之代數(shù)和，其大小與物體和介質(zhì)的質(zhì)量或體積有關(guān)，可視為質(zhì)量力或體積力，以Fm表示Fm＝V(ρb-ρ)g (2)或 Fm＝Mg式中V----物體的體積m3M----物體的質(zhì)量Kgf.s2/m流體具有重量，故亦具有重力作用，在實(shí)驗(yàn)或?qū)嵤┲?，?dāng)主要作用力為重力時(shí)，則按富魯?shù)聰?shù)相等這一近似動(dòng)力相似準(zhǔn)則處理。力F用重力G代替，是富魯?shù)聰?shù)相等和牛頓數(shù)相等的一特例。富魯?shù)聰?shù)相等和雷諾數(shù)相等是二個(gè)動(dòng)力相似準(zhǔn)則，在技術(shù)上二者不可能同時(shí)相等，當(dāng)由于物體形狀的不同考慮物體阻力系數(shù)時(shí)，卻與雷諾數(shù)有關(guān)。
當(dāng)物體密度大于介質(zhì)密度時(shí)，物體在介質(zhì)中下沉，需克服介質(zhì)的阻力，介質(zhì)對(duì)物體的阻力是物體與介質(zhì)間相對(duì)運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生的。這里的介質(zhì)為自然界的水，包括淡水、咸水和海水(只是密度不同)，不添加任何加重劑。介質(zhì)阻力D為D＝Cpd2υ2ρ(3)式中Cp----- 物體阻力系數(shù)(它與形狀和雷諾數(shù)有關(guān)，查手冊(cè)。)d ----- 物體的粒度υ ----- 物體與介質(zhì)間的相對(duì)速度在實(shí)施中，物體的密度ρ0＞1，介質(zhì)流為等速上升流，其速度υ＞0。物體與介質(zhì)間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)，引起介質(zhì)對(duì)物體的阻力，阻力隨速度而變化，重力與阻力的平衡是瞬時(shí)的，當(dāng)阻力大于重力時(shí)，物體則隨介質(zhì)流上升；若阻力小于重力時(shí)，物體則逆介質(zhì)流而下降。
在一定粒度范圍內(nèi)，若不僅粒度不同，且密度不同，按負(fù)選(反選)方式提取大密度物粒，這時(shí)主要考慮大密度物粒群粒度的下限(較小物粒)，設(shè)其得以下沉的臨界阻力為D1，則應(yīng)滿足Fm＞D1以正選方向排除上浮物，需考慮其小密度大物粒上浮而不能下沉的臨界阻力，設(shè)為D2，則應(yīng)滿足Fm＜D2對(duì)于同類物質(zhì)(同密度)的物粒群，按粒度進(jìn)行分選，則主要考慮其體積影響，則體積力是主要的。根據(jù)水動(dòng)力學(xué)原理，由于物體粒度的不同，其迎流面積亦不同，物體的形狀也趨于復(fù)雜，在粗略計(jì)算時(shí)，亦應(yīng)注意阻力系數(shù)的參考數(shù)據(jù)。
在粒度較接近的情況下，對(duì)不同密度的物粒群進(jìn)行分選時(shí)，其物體重度的影響則是主要的，即質(zhì)量力是主要的。
根據(jù)物體在介質(zhì)中的升浮和沉降條件作定量分析，很顯然，其它條件為定量，介質(zhì)的流速υ為變量。介質(zhì)為水，則以水的密度比例尺，確定其速度比例尺。依據(jù)絕對(duì)運(yùn)動(dòng)的伯努利方程式的物理意義，由水靜力學(xué)知道，液體質(zhì)量為M，重力為Mg。在其幾何意義中， 的因次為L(zhǎng)，并且，確實(shí)代表一個(gè)高度。兩個(gè)幾何相似液流的主要作用力是重力時(shí)，其近似動(dòng)力相似的條件是富魯?shù)聰?shù)相等，即牛頓數(shù)相等，如堰流、孔口及管咀出流(射流)等。但由于條件的互相制約，要達(dá)到完全的動(dòng)力相似是不可能的。因此，把問題簡(jiǎn)化，只考慮主要作用力的一種，使之滿足牛頓數(shù)相等的關(guān)系。
定水頭淹沒鉛直射流水重力分選器，在實(shí)用中，需要解決二個(gè)主要的動(dòng)力一是沿Z軸向上完成對(duì)物粒群進(jìn)行分選的作用力；二是沿X軸完成輸送上升排出物粒的水平方向作用力。
解決第一個(gè)作用力，是利用淹沒鉛直射流。簡(jiǎn)便起見，對(duì)射流的有關(guān)計(jì)算，按自由射流處理。由于流程短，沿程損失可略而不計(jì)；噴咀處由于光滑而又有很好的修圓，幾何形狀為縮放形，局部阻力系數(shù)ζ＜0.005，流速系數(shù)＞0.9975，視ζ＝0，＝1。這時(shí)的流速υ則為理想流速，即v=2gH---(4)]]>噴咀處的速度頭H則為H=v22g---(5)]]>射流分散高度Hf為Hf=H1+K1H---(6)]]>K1=0.00025d+(10d)3]]>式中d -----射流噴咀處的直徑緊密部分的高度，由于H值較小(只有幾厘米)，且又為淹沒射流，所以與分散高度很接近，可不必計(jì)算，只在實(shí)施中略加調(diào)整即可。
解決第二個(gè)主要作用力(水平方向)是利用堰流的力，堰流的力主要是重力。射流分散后，沿X軸向流動(dòng)。在一定容積濃度下，堰流的出流，自然要攜帶同一梯度的物粒群而同時(shí)流泄，即完成輸送作用。
當(dāng)介質(zhì)流速一定，根據(jù)公式(5)，其水頭(速度頭)亦定。要使水頭穩(wěn)定不變，即定水頭問題，是主要問題之一，這里是利用溢流的方法。溢流定高，即保持水面恒定，調(diào)整溢流高度，即可極其簡(jiǎn)便地獲得理想的定水頭，即射流的速度頭H。
定水頭淹沒鉛直射流水重力分選器，與現(xiàn)有選礦工程分級(jí)設(shè)備相比較，它具有縮小占地面積、降低能耗、提高效率等優(yōu)點(diǎn)。現(xiàn)有重力選礦其流程長(zhǎng)，設(shè)備復(fù)雜，相比較則可簡(jiǎn)化工藝、縮短流程，且能提高效率和精度。與重介質(zhì)選礦相比，它不需要添加任何加重劑，既不需要重介質(zhì)的準(zhǔn)備和配制，也不需要進(jìn)行重介質(zhì)回收，不但經(jīng)濟(jì)也簡(jiǎn)便易行。在非金屬材料如金剛砂等的分級(jí)(分號(hào))方面，取代干式篩分，可簡(jiǎn)化工藝設(shè)備，便于維修，降低能耗，縮小占地面積，無粉塵污染，提高效率。在尾礦的處理方面，極其簡(jiǎn)便地對(duì)重金屬進(jìn)行回收，可取得經(jīng)濟(jì)且充分地利用資源的積極效果。在糧食的淘洗方面，由于污染源漸多，糧食經(jīng)淘洗后再加工，勢(shì)在必行，它具有改善食品衛(wèi)生現(xiàn)狀，增進(jìn)人類身體健康的積極意義。對(duì)農(nóng)作物種子進(jìn)行淘洗，亦可減少病蟲害。
實(shí)施于選礦和分級(jí)工作，還有極其有利的一面。礦山多處于山區(qū)，由于山地河流落差較大，利用河流或渠道的落差，最為經(jīng)濟(jì)。即使落差較小，稍加迭壩(滾水壩)即可滿足需要。既節(jié)省能源，且供水穩(wěn)定。
定水頭淹沒鉛直射流水重力分選器的缺點(diǎn)是耗水量較大，在干旱缺水和高寒地區(qū)不易采用。而在水源較充足的地方卻是經(jīng)濟(jì)可行的，況且在選礦工程上對(duì)水質(zhì)要求不高，經(jīng)沉淀后可循環(huán)使用。唯有淘洗糧食用水一次性為好。
附圖
圖面說明圖一是本實(shí)用新型第一個(gè)實(shí)施例的正面視圖，且沿圖三的A-A局部剖視。
圖二是圖一的B-B剖視圖。
圖三是圖一的俯視圖。
圖四是圖一中I處的局部放大圖。
圖五是圖一中II處的局部放大圖。
圖六是本實(shí)用新型第二個(gè)實(shí)施例的正面視圖，且沿圖八的C-C局部剖視。
圖七是圖六的D-D剖視圖。
圖八是圖六的俯視圖。
圖九是圖六中II處的局部放大圖。
圖十是本實(shí)用新型第三個(gè)實(shí)施例的正面視圖，且沿圖十二的E-E局部剖視。
圖十一是圖十的F-F剖視圖。
圖十二是圖十的俯視圖。
圖十三是圖十中II處的局部放大圖。
圖十四是圖十中G-G的局部剖視放大圖。
附圖中 1.給料槽 2.阻砂條 3.噴咀柵 4.排出槽 5.給水槽6.定水頭槽 7.溢流管 8.分選槽 9.橡膠管 10.接收器 11.接樣瓶 12.出礦槽 13.提升機(jī) 14. 上排出槽 15.中排出槽 16.下排出槽 17.條形篩
以下結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)一步說明。
定水頭淹沒鉛直射流水重力分選器的第一個(gè)實(shí)施例，是在砂金礦(單質(zhì)分離存在，即非包容性)的分選和尾礦處理，以及磁選、浮選后的尾礦處理方面的應(yīng)用，其結(jié)構(gòu)和流程參看附圖一、圖二、圖三、圖四、圖五。供水系統(tǒng)向給水槽(5)供水，在此消除由于供水所形成的氣泡，若有砂石亦能得到沉淀。再流入定水頭槽(6)，同時(shí)充灌分選槽(8)。調(diào)整溢流管(7)，在此槽中形成恒定水面，從而獲得定水頭。在定水頭的重力作用下，由噴咀柵(3)的各噴咀出流而形成射流，分散后形成堰流，由排出槽(4)流泄。由于上部的堰流，這時(shí)的射流則成為淹沒射流。給礦立由水溜輸送，一是節(jié)省機(jī)械動(dòng)力，二是礦砂經(jīng)預(yù)先濕潤(rùn)，充分消除以空氣為介質(zhì)的表面張力，提高分選精度。當(dāng)?shù)V砂經(jīng)給料槽(1)進(jìn)入分選槽(8)后，大粒度砂石被阻砂條(2)阻隔，同時(shí)，由于射流的作用，上部堰流呈波浪狀態(tài)，礦砂即迅速分散，加之礦砂密度和粒度的不同，其運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的不同，至使給礦的容積濃度迅速大幅度降低，為大密度礦粒的充分沉降創(chuàng)造了條件。礦砂隨堰流向排出槽(4)運(yùn)動(dòng)，大密度礦粒則逐漸且充分沉降。重力大于介質(zhì)阻力的礦粒為精礦，穿過噴咀柵(3)下沉，經(jīng)橡膠管(9)進(jìn)入接收器(10)。連續(xù)給礦(給礦量應(yīng)小于介質(zhì)總流量的25％)，連續(xù)分選。接樣瓶(11)與排出槽(4)相通，且與排出槽(4)等寬開口。當(dāng)排出礦砂隨堰流流經(jīng)此處時(shí)，其中密度和粒度較大者，仍有機(jī)會(huì)落下，進(jìn)入接樣瓶(11)。對(duì)接收礦樣進(jìn)行分析，可監(jiān)視分選精度，為調(diào)整水頭高度提供參考。阻砂條(2)的安裝，順物流方向應(yīng)有5°～10°的傾角，以利大粒度砂石排出，其位置高度應(yīng)在射流的分散高度和緊密部分高度之間。阻砂條(2)的間距b和噴咀柵(3)的間距B(見圖四和圖五)，均隨入選粒度而定，且應(yīng)B＞b。
在磁選和浮選的尾礦處理方面應(yīng)用，只把阻砂條(2)去掉即可。如果連續(xù)分選提取幾個(gè)產(chǎn)品，可分段進(jìn)行，將接樣部分也去掉，首尾由溜槽連接，根據(jù)沉降條件的不同，分別調(diào)整溢流管(7)，使之形成不同的水頭高度，即可獲得幾個(gè)產(chǎn)品。一般情況下，為提高精礦入選率，可用于初(粗)選，然后采用其它工藝再加精選。在礦物粒度比較接近的情況下，可用為精選，一次性完成分選工作。
更換接收器(10)和接樣瓶(11)時(shí)，先把橡膠管(9)夾死，然后取下，將預(yù)備瓶裝滿水再與橡膠管(9)連接。更換不用停機(jī)。
定水頭淹沒鉛直射流水重力分選器的第二個(gè)實(shí)施例，是在選礦工程選前分級(jí)上的應(yīng)用，如浮選前、磁選前、搖床前等，取代老式螺旋分級(jí)機(jī)和現(xiàn)有的水力分級(jí)箱，結(jié)構(gòu)和流程簡(jiǎn)述如下(見附圖六、圖七、圖八、圖九)外部供水系統(tǒng)向給水槽(5)供水，然后流向定水頭槽(6)，同時(shí)充灌分選槽(8)和出礦槽(12)，噴咀柵(3)各噴咀逐漸形成射流。出礦槽(12)內(nèi)的水面與定水頭槽(6)的水面形成等壓面后，調(diào)整溢流管(7)獲得定水頭，分選槽(8)內(nèi)的射流即達(dá)到所需高度，也即流速υ達(dá)到理想流速。射流分散后形成堰流，經(jīng)排出槽(4)流泄。從給料槽(1)由水溜送礦進(jìn)入分選槽(8)，礦砂受介質(zhì)浮力和射流的作用力迅速分散，將大幅度降低容積濃度。小粒度、小密度的礦粒(符合要求的)，隨堰流從排出槽(4)流向下道工序分選；大粒度、大密度礦粒，即重力大于介質(zhì)阻力的礦粒，穿過射流的緊密部分沉降至底部，由(斗式或刮板式)提升機(jī)(13)從出礦槽(12)中提升出槽，再通過其它輸送形式，返回粉碎。如此周而復(fù)始，連續(xù)給礦(給礦量應(yīng)小于介質(zhì)總流量的25％)，連續(xù)分選，即完成了分級(jí)工作。
在非金屬物粒的分級(jí)上亦可應(yīng)用，如金剛砂的分號(hào)，取代干式篩分，可首尾相連，分段連續(xù)分選。根據(jù)要求粒度的不同分別調(diào)整各段的溢流管(7)，使之形成不同的水頭高度，分幾段即可獲得幾個(gè)不同粒度的產(chǎn)品。它的分選是由大粒度到小粒度逐級(jí)進(jìn)行，與篩分恰恰相反。同時(shí)，還可用于當(dāng)前篩分前的水洗方面，取代老式螺旋洗砂機(jī)。
定水頭淹沒鉛直射流水重力分選器的第三個(gè)實(shí)施例，是在糧食淘洗方面的應(yīng)用，其結(jié)構(gòu)和流程簡(jiǎn)述如下(見圖十、圖十一、圖十二、圖十三、圖十四)外部供水系統(tǒng)向給水槽(5)供水，然后流向定水頭槽(6)，同時(shí)充灌分選槽(8)。調(diào)整溢流管(7)，獲得所需要的定水頭，噴咀柵(3)各噴咀形成足夠高度的射流。射流分散后形成堰流，經(jīng)上排出槽(14)和下排出槽(16)流泄。糧食的給入由水溜輸送，使之充分濕潤(rùn)，一是預(yù)先濕潤(rùn)易于淘洗干凈，二是充分消除以空氣為介質(zhì)的表面張力，以免被水漂走糧食。從給料槽(1)將糧食送進(jìn)分選槽(8)，由于介質(zhì)的浮力和射流的作用力，糧食及雜物迅速散開。然后分三個(gè)流向一是重力大于介質(zhì)阻力的大砂粒和小石子，穿過射流的緊密部分下沉，經(jīng)橡膠管(9)落入接收器(10)。二是諸如草、糠之類和畜、禽糞便等漂浮物，漂浮于堰流水面；同時(shí)，也有一部分泥土一起從上排出槽(14)隨堰流的一部分排出。三是糧食的流向，它既不能上浮至水面，又不能沉降，而是懸潛于中部，同小砂粒在一個(gè)梯度上，形成另一個(gè)物流層，隨堰流向排出方向運(yùn)動(dòng)，進(jìn)入中排出槽(15)。中排出槽(15)的底部為條形篩(17)，這一大部分堰流攜帶小砂粒、泥土及污垢從條形篩(17)篩隙(見圖十四，篩隙L應(yīng)小于糧食粒度)漏下，進(jìn)入下排出槽(16)，與上排出槽(14)同方向排出。而糧食則阻隔于條形篩(17)斜面上，隨之滑坡出槽。連續(xù)給料(給入量應(yīng)小于介質(zhì)總流量的25％)，連續(xù)淘洗，即完成糧食的淘洗工作。
糧食品種的不同，其重度和形狀亦不同。但只須調(diào)整溢流管(7)，從而獲得不同高度的水頭，不同的流速，不同的介質(zhì)阻力，也就都可以淘洗了。
當(dāng)接收器(10)積滿需更換時(shí)，先把橡膠管(9)夾死，再取下接收器(10)，將預(yù)備接收器灌滿水，再與橡膠管(9)連接，然后松開橡膠管(9)。更換不用停機(jī)。
本實(shí)用新型的三個(gè)實(shí)施例相比較，見圖一和圖十，不難看出，第一和第三個(gè)實(shí)施例的分選槽(8)，其下部為漏斗狀．經(jīng)橡膠管(9)與接收器(10)相連，且與大氣隔絕，這里稱之為閉式；而第三個(gè)實(shí)施例的又一不同特點(diǎn)為排出槽分上、中、下三個(gè)，即圖十中(14)、(15)、(16)，其物流是分層排出的。第二個(gè)實(shí)施例見圖七，它的出礦槽(12)是開口向大氣的，這里稱之為開式，出礦槽(12)與定水頭槽(6)為等壓面；排出槽(4)的排出物和出礦槽(12)的接收物均為有用物流。
定水頭淹沒鉛直射流水重力分選器的實(shí)施，從附圖可以看出，幾何尺寸不大，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，應(yīng)用方便，這是不難理解的。從機(jī)械設(shè)計(jì)應(yīng)遵循的品格及原則來說，由于總體尺寸小，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，實(shí)現(xiàn)其實(shí)用性、整體性，達(dá)到滿足需要、經(jīng)濟(jì)合理，其它方面也就不難解決了。在整體制造上，采用金屬材料倒未嘗不可，倒不如采用非金屬材料經(jīng)濟(jì)，工藝性也好，成本亦低廉，同時(shí)耐腐蝕，維修也方便。若采用非金屬透明材料更為適宜，可以直接觀察物流的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，把握各方面的具體情況，便于調(diào)整，這將更為理想。另外，如圖一的阻砂條(2)和噴咀柵(3)，圖六的噴咀柵(3)，圖十的噴咀柵(3)和條形篩(17)，采用注塑工藝制作更為適宜。不但工藝性好，幾何尺寸易于保證，且裝配簡(jiǎn)便可靠，拆卸維修方便。
各噴咀的幾何形狀是利用其縮放形的特性，在客觀作用上利用其20°夾角(見附圖五、九、十三局部放大II)之實(shí)體，占居二相鄰射流所形成的真空部分，以防止物粒在此部位停滯，它起著雙重的作用。但20°夾角由于射流的速度不同等因素，它不是精確值，就實(shí)用來說，不必十分精確。實(shí)驗(yàn)證明，其范圍在±5°或更大些均可。
初步設(shè)計(jì)時(shí)的幾何尺寸，可參照公式(4)、(5)、(6)?？紤]供水的非均勻性，供水量應(yīng)略大于介質(zhì)的總流量。其總流量Q為Q＝Aυ (7)式中 A------噴咀柵各噴咀截流面積的總和υ-----噴咀處的流速，即 定水頭槽(6)(見附圖)與分選槽(8)連通處的開口面積，應(yīng)大于噴咀柵(3)各噴咀截流面積的總和A。定水頭槽(6)和給水槽(5)的面積(水平面)均應(yīng)大于上述連通處的開口面積，以充分滿足噴咀處的總流量Q。
針對(duì)選礦設(shè)備、分級(jí)設(shè)備和糧食淘洗設(shè)備而作為產(chǎn)品進(jìn)行制造，可依據(jù)被處理物的密度、粒度及單位時(shí)間處理量等條件，將分選槽(8)(見附圖)定為不同的寬度。同時(shí)相應(yīng)改變其它有關(guān)尺寸，則可設(shè)計(jì)成系列產(chǎn)品。如將分選槽(8)的寬度設(shè)計(jì)為100mm、200mm、400mm、600mm等。以適應(yīng)不同的需要。
權(quán)利要求1.定水頭淹沒鉛直射流水重力分選器是由給水槽、定水頭槽、分選槽、排出槽、出礦槽、接收器及相連的附屬部分構(gòu)成其特征是給水槽與定水頭槽并列相連，中間隔板上半部開口使兩槽相通定水頭槽與分選槽并列相連，中間隔板下半部開口使這兩槽貫通在定水頭槽中設(shè)有溢流管，在分選槽內(nèi)設(shè)有噴咀柵。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的水重力分選器，其特征在于溢流管高低可調(diào)，噴咀柵之柵肋橫截面的形狀是下端為圓弧形，上部為20°之尖角，夾角兩邊與下端圓弧相切，相鄰兩柵肋之柵隙呈縮放形。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的水重力分選器，其特征在于分選槽下部呈漏斗狀，經(jīng)橡膠管與接收器相連接，成閉式狀態(tài)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的水重力分選器，其特征在于分選槽與出礦槽并列相連，中間隔板下部開口使兩槽貫通，出礦槽開口向大氣，呈開式狀態(tài)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的水重力分選器，其特征在于排出槽分層設(shè)置，上排出槽與中排出槽之間有隔板，中排出槽與下排出槽之間由條形篩相分。
專利摘要定水頭淹沒鉛直射流水重力分選器是由給水槽、定水頭槽、分選槽、排出槽、出礦槽、接收器及相連的附屬部分構(gòu)成；其特征是給水槽與定水頭槽并列相連，中間隔板上半部開口使兩槽相通；定水頭槽與分選槽并列相連，中間隔板下半部開口使這兩槽貫通；在定水頭槽中設(shè)有溢流管，在分選槽內(nèi)設(shè)有噴嘴柵。
文檔編號(hào)B03B7/00GK2243342SQ95214000
公開日1996年12月25日 申請(qǐng)日期1995年6月1日 優(yōu)先權(quán)日1995年6月1日
發(fā)明者田素海 申請(qǐng)人:田素海