дефлектор в сепараторе что это

Оборудование

Внутреннее устройство сепаратора

Ниже представлены различные внутренние устройства, предназначенные для улучшения рабочих характеристик и повышения производительности сепараторов. Также описаны условия, определяющие целесообразность выбора конкретных внутренних устройств.

Входные устройства

Для эффективного разделения газожидкостного потока, поступающего на относительно высокой скорости из трубопровода в сепаратор, на газ, нефть и воду, а, иногда, отделения механических примесей, необходимо обеспечить спокойное равномерное распределение потока в сосуде.

Для достижения максимального эффекта необходимо использовать соответствующее входное устройство в комплексе с другими внутренними устройствами, например, перегородками. Конструкции и критерии выбора внутренних устройств описываются ниже.

Различные типы входных устройств могут использоваться в зависимости от технологических условий процесса, физико-химических свойств жидких и газовой сред и рабочих характеристик. Как правило, более сложное устройство более дорого в изготовлении, поэтому важно, чтобы выбор конкретного устройства был оптимален для данного технологического процесса. Возможно применение следующих входных устройств:

Особенности каждого устройства и условия, при которых целесообразно использование конкретного устройства, детально рассматриваются ниже.

Устройство хаф-пайп (пол-трубы)

Входное устройство хаф-пайп используется в качестве устройства общего назначения, которое может использоваться и при низком, и при высоком газовом факторе. Это наименее сложное из рассматриваемых входных устройств, но оно может использоваться в большинстве случаев.

Альтернативные устройства могут быть необходимы в случаях, когда:

Устройство хаф-пайп имеет трубчатую конструкцию с диаметром входного штуцера и открытым участком в нижней или верхней части. Хаф-пайп особенно хорошо подходит для процессов с потоками, где необходимо отделять газ от жидкой фазы, как это указано на рисунках и

Устройство хаф-пайп снижает скорость жидкости при входе в сепаратор и вызывает изменение направления её потока. Хаф-пайп направляет жидкость непосредственно к дну сосуда. При этом газ равномерно распределяется в верхней части сосуда, что способствует эффективному функционированию других устройств далее по технологической цепочке.

дефлектор в сепараторе что это. Смотреть фото дефлектор в сепараторе что это. Смотреть картинку дефлектор в сепараторе что это. Картинка про дефлектор в сепараторе что это. Фото дефлектор в сепараторе что это
Рис. — Низкий газовый фактор.

дефлектор в сепараторе что это. Смотреть фото дефлектор в сепараторе что это. Смотреть картинку дефлектор в сепараторе что это. Картинка про дефлектор в сепараторе что это. Фото дефлектор в сепараторе что это
Рис. — Высокий газовый фактор.

Устройство может также использоваться при сепарации потоков с низким содер-жанием жидкой фазы (высокий газовый фактор). В этом случае хаф-пайп устанавливается в сосуде так, чтобы открытая часть была расположена сверху (рис.1-2.). Такая конструкция исключает движение струи жидкости непосредственно на поверхность нефтяной фазы и предотвращает возможность уноса нефти с водой.

Входное устройство хаф-пайп может изготавливаться из разных материалов в зависимости от условий технологического процесса. Устройство может быть приварено непосредственно к корпусу, но обычно применяется с болтовым креплением для возможности монтажа и демонтажа через люк сосуда.

Устройство входа лопастного типа

Входное устройство лопастного типа может использоваться как в вертикальных, так и в горизонтальных сепараторах. В горизонтальных сепараторах поток жидкости поступает в сосуд через устройство, в котором скорость потока снижается, жидкость направляется к стенкам сосуда и движется вниз, а газ распределяется равномерно по поперечному сечению устройства. Распределение газа должно осуществляться без течения по каналам и обеспечивать эффективную работу других устройств далее по технологической цепочке.

дефлектор в сепараторе что это. Смотреть фото дефлектор в сепараторе что это. Смотреть картинку дефлектор в сепараторе что это. Картинка про дефлектор в сепараторе что это. Фото дефлектор в сепараторе что это
Рис. — Лопастное устройство (вид разгрузочного конца).

Так как поступающие жидкости не направлены вниз непосредственно на поверхность жидких фаз, то эффекты уноса минимизированы. Устройство может изготавливаться из разных материалов, чтобы соответствовать всем требованиям процесса. Может быть приварено непосредственно к корпусу, но, обычно, оно крепится болтовым креплением для монтажа через люк сосуда. Лопастное устройство подходит для решения большинства задач и особенно эффективно при высоких значениях газового фактора и при использовании в двухфазных сепараторах. Лопастное устройство обладает намного более высокой пропускной способностью, чем хаф-пайп.

Циклонное входное устройство

Циклонное входное устройство, как правило, состоит из коллектора и батареи вертикальных трубчатых циклонов. Входящая жидкость отклоняется к стенке трубы циклона, где образует пленку, которая затем стекает в нижнюю часть сосуда. Газ формирует центральное ядро вихря и удаляется через отверстие сверху в газовую фазу сепаратора. Внутренние устройства необходимы, чтобы остановить вращение жидкостей, поскольку они формируют завихрение, и предотвращения уноса жидкости в газовую фазу. Длина циклона рассчитана так, чтобы скорость входа жидких фаз была на оптимальном уровне, и инициировать отделение воды от нефти. Устройство может изготавливаться из разных материалов, чтобы соответствовать всем требованиям процесса. Обычно оно крептся болтовым креплением, для монтажа через люк сосуда.

дефлектор в сепараторе что это. Смотреть фото дефлектор в сепараторе что это. Смотреть картинку дефлектор в сепараторе что это. Картинка про дефлектор в сепараторе что это. Фото дефлектор в сепараторе что это
Рис. — Устройство входа с циклонами.

Особенностью циклонного устройства является высокая эффективность предварительного разделения газовой и жидких фаз, достигаемая за счет больших значений центробежной силы и, соответственно, фактора разделения. Главное преимущество устройства заключается в том, что в нем из жидкой фазы удаляется значительная доля нефтяного газа, предупреждая образование пены и обеспечивая, таким образом, снижение расходов на химические реагенты, размеры сосудов и набор внутренних устройств. Это особенно актуально для нефтей, имеющих склонность к пенообразованию. Циклонные устройства обладают пропускной способностью, намного превышающей аналогичный параметр хаф-пайпа или лопастного устройства Рекомендуются к использованию при сепарации нефтей с высокими пенно-образующими свойствами, а, также, тяжелых высоковязких нефтей.

Перфорированные перегородки

Для достижения эффективной сепарации потоки в сепараторе должны быть равномерно распределены и нетурбулентны. Обширное тестирование и опыт применения продемонстрировали, что перфорированные перегородки особенно эффективны для достижения этих условий. Перегородки изготавливаются из разных материалов, чтобы соответствовать всем требованиям процесса. Обычно они монтируются болтовым креплением для установки через люк сосуда. Для простоты и удобства обслуживания должны быть предусмотрены люки доступа и средства дренажа.

дефлектор в сепараторе что это. Смотреть фото дефлектор в сепараторе что это. Смотреть картинку дефлектор в сепараторе что это. Картинка про дефлектор в сепараторе что это. Фото дефлектор в сепараторе что это
Рис. — Типичная одноэкранная перегородка.

Перегородки с одинарным экраном обычно используются в двухфазных сепараторах. В трехфазных сепараторах используются перегородки с двойным экраном. Для того, чтобы гарантировать оптимальную работу в зависимости от условий процесса используются различные виды перфорационных отверстий и открытых областей.

Каплеотбойники для газа

Оба типа позволяют достичь извлечения до 99% капель жидкости размерами свыше 10 мкм из потока газа. Ниже детально описывается конструкция каждого типа.

Сетчатые каплеотбойники

Сетчатые каплеотбойники — экономичные, универсальные и эффективные устройства для извлечения взвешенных капель жидкости из потока газа. Матричная конструкция или подушки вязаной проволочной сетки из различных материалов. Толщина нитей может варьироваться в соответствии с конкретными эксплуатационными требованиями. Извлечение жидких капель из газа в сетчатых каплеотбойниках осуществляется в несколько стадий:

Сетчатые каплеотбойники используются как в вертикальных, так и в горизонтальных сепараторах. Они изготавливаются в различных формах и профилях, чтобы соответствовать различным конфигурациям сосудов и могут быть секционными для удобства монтажа через люк сосуда.

дефлектор в сепараторе что это. Смотреть фото дефлектор в сепараторе что это. Смотреть картинку дефлектор в сепараторе что это. Картинка про дефлектор в сепараторе что это. Фото дефлектор в сепараторе что это
Рис. — Многосекционный сетчатый каплеотбойник.

Пластинчатые каплеотбойники

Пластинчатые каплеотбойники различных конструкций обеспечивают следующие преимущества:

дефлектор в сепараторе что это. Смотреть фото дефлектор в сепараторе что это. Смотреть картинку дефлектор в сепараторе что это. Картинка про дефлектор в сепараторе что это. Фото дефлектор в сепараторе что это
Рис. — Типичный пластинчатый каплеотбойник.

Конструкция включает серию параллельных пластин, установленных так, чтобы вынудить поток газа с каплями жидкости изменить направление несколько раз внутри пакета пластин. При изменении направления течения газа капли жидкости, обладающие большей плотностью и импульсом, продолжают движение по прямолинейной траектории и ударяются о поверхность пластин. Задержанные капли коалесцируют, укрупняются и под действием силы тяжести стекают по поверхности пластин в накопительную камеру, из которой поступают через дренаж в нижний отсек сепаратора. С целью предотвращения повторного уноса капельной жидкости конструкция оснащена карманами или складками, в которых создаются неподвижные зоны для скоалесцировавших капель. Вторая особенность пластинчатых каплеотбойников — это способность удерживать слой пены и, благодаря развитой площади, обеспечивать ускоренное разрушение пены.

дефлектор в сепараторе что это. Смотреть фото дефлектор в сепараторе что это. Смотреть картинку дефлектор в сепараторе что это. Картинка про дефлектор в сепараторе что это. Фото дефлектор в сепараторе что это
Рис. — Преимущества технологии и описание характеристик внутренних устройств.

Пластинчатые каплеотбойники могут использоваться как в вертикальных, так и в горизонтальных сепараторах. Обычно поставляются в виде батареи пластин в кожухе с размерами, рассчитанными для конкретного сепаратора с учетом эксплуатационных требований. Выбор материала пластин осуществляется исходя из условий технологического процесса. Каплеотбойники изготавливаются с болтовым креплением, удобным для установки и демонтажа через люк.

Коалесцирующие устройства жидкость/жидкость

Поэтому существует необходимость улучшения разделения с помощью дополнительных устройств, которые должны обеспечить достижение необходимой степени разделения жидкостей. Такие устройства называются коалесцерами жидкость/жидкость. Принцип их действия состоит в инициировании быстрого контакта мелких капель, не отделяемых под действием только одной гравитации, с поверхностью пластин, их укрупнения и перехода в соответствующую нефтяную или водную фазу. Типы коалесцеров жидкость/жидкость: Пластинчатые Структурные При проектировании устройства важно, чтобы его конструкция гарантировала свободное удаление примесей и была предусмотрена система размыва и удаления шлама из сосуда. Применения таких устройств для тяжелых эксплуатационных режимов по возможности лучше избегать.

Пластинчатые коалесцеры

Жидкость, текущая вдоль дня сосуда, делится на верхнюю углеводородную и нижнюю водную фазу. Нефтяные капли в водной фазе всплывают вверх, пока не достигают границы раздела фаз, где они соединяются с нефтяной фазой. Капли воды в нефтяной фазе под действием силы тяжести осаждаются вниз, пока не достигают границы раздела фаз, где переходят в водную фазу. Устройство пластинчатого коалесцера состоит из серии плоских параллельных пластин, объединенных в блок, сквозь который протекают жидкие фазы внутри сепаратора. Близость пластин способствует сближению капель, их коалесценции и укрупнению, ускоряя их всплытие или осаждение, соответственно. При соприкосновении с поверхностью они сливаются, образуя пленку, текущую вдоль пластин, и, в конечном итоге, поступая в неподвижный канал между блоками пластин, свободно переходят в соответствующую фазу. Улучшение работы сепаратора при наличии коалесцера позволяет использовать сосуд меньших размеров или повысить производительность имеющегося сепаратора.

дефлектор в сепараторе что это. Смотреть фото дефлектор в сепараторе что это. Смотреть картинку дефлектор в сепараторе что это. Картинка про дефлектор в сепараторе что это. Фото дефлектор в сепараторе что это
Рис. — Блоки пластинчатого коалесцера.

Блоки пластин могут изготавливаться из различных материалов в зависимости от условий технологического процесса. Обычно монтируются с помощью болтового крепления через люк. При проектных расчетах можно прогнозировать степень повышения эффективности сепаратора, основываясь на условиях технологического процесса и геометрии блока пластин. Дистанция между пластинами, их длина и острота углов варьируются для того, чтобы достичь оптимального режима сепарации жидких фаз. Коалесцеры обычно применяются, когда есть полная гарантия их надежной эксплуатации для определенного процесса.

Структурные коалесцеры

Такой тип коалесцеров используется для улучшения коалесценции капель нефти и воды. В их конструкции используются тонкие рифленые пластины, на поверхности которых ускоряется коалесценция и укрупнение капель. Рифление пластин позволяет ускорить процесс в несколько раз. Такие конструкции коалесцеров позволяют использовать укороченной длины сосуды для максимального снижения веса и площадки для установки сепаратора. Структурные блоки также используются для модернизации старых сепараторов, что позволяет увеличить их производительность. Второе достоинство данного устройства состоит в том, что при установке пластин в газовой фазе они предотвращают образование пены в верхней фазе жидкости, так как увеличенная площадь поверхности дает время для разрушения пузырьков пены. Структурные коалесцеры применяются в горизонтальных и вертикальных сосудах, изготавливаются из различных материалов для соответствия технологическому процессу и обычно устанавливаются болтовым креплением через люк.

дефлектор в сепараторе что это. Смотреть фото дефлектор в сепараторе что это. Смотреть картинку дефлектор в сепараторе что это. Картинка про дефлектор в сепараторе что это. Фото дефлектор в сепараторе что это
Рис. — Структурный коалесцер.

При расчетах данного устройства обычно рассчитывается только цель и качество сепарации на выходе, так как невозможно формально вычислить степень коалесценции.

Системы впрыска для размыва

Технологические потоки обычно содержат шлам и механические примеси, которые аккумулируются на дне сосуда промысловых сепараторов. Рост слоя шлама приводит к проблемам в эффективности эксплуатации оборудования из-за потери объема и возможного блокирования штуцеров процесса. Кроме того, унос шлама может повредить оборудование дальше по технологической линии. При известных прогнозах объема шлама в технологическом процессе можно сконструировать систему для его размыва и удаления с помощью системы впрыска внутри сосуда, описанную ниже. Система размыва проектируется так, чтобы нагнетать воду под высоким давлением внутри сосуда. Нагнетаемая вода создает высокую турбулентность и взбалтывает слой шлама в густую жидкость, которая выводится через дренажную систему сосуда. Для этой системы необходимо проложить коллектор с форсунками вдоль линии дна сосуда по горизонтали. Форсунки устанавливаются парами или в другом порядке для достижения оптимального размыва.

В отдельных случаях с целью предотвращения забивки дренажных штуцеров шламом используется поддон для песка вдоль сосуда. За долгие годы проектирования и эксплуатации таких систем накопился обширный опыт и понимание динамики и механизма функционирования системы размыва. Основными узлами системы служат насадки и форсунки, устанавливаемые в определенной конфигурации для обеспечения интенсивности потока промывочной воды и охвата всей площади накопления шлама. При проектировании системы детально рассчитываются оптимальные объемы потребляемой воды, длительность её воздействия и качество форсунок по устойчивости к засорению, эрозии и коррозии. При оптимизации процесса промывки очень важно учитывать цикл каждой операции и количество нагнетаемой воды для каждого технологического случая. Есть также следующие дополнительные возможности системы размыва:

Вышеупомянутую систему размыва можно использовать для большинства случаев. Альтернативные системы размыва (такие, как циклонные или гидротранспортные устройства) могут быть спроектированы для каждого отдельного случая.

дефлектор в сепараторе что это. Смотреть фото дефлектор в сепараторе что это. Смотреть картинку дефлектор в сепараторе что это. Картинка про дефлектор в сепараторе что это. Фото дефлектор в сепараторе что это
Рис. — Система впрыска для размыва.

Источник

Дефлектор для спирального сепаратора и способ спиральной сепарации

Номер патента: 5731

дефлектор в сепараторе что это. Смотреть фото дефлектор в сепараторе что это. Смотреть картинку дефлектор в сепараторе что это. Картинка про дефлектор в сепараторе что это. Фото дефлектор в сепараторе что это

дефлектор в сепараторе что это. Смотреть фото дефлектор в сепараторе что это. Смотреть картинку дефлектор в сепараторе что это. Картинка про дефлектор в сепараторе что это. Фото дефлектор в сепараторе что это

дефлектор в сепараторе что это. Смотреть фото дефлектор в сепараторе что это. Смотреть картинку дефлектор в сепараторе что это. Картинка про дефлектор в сепараторе что это. Фото дефлектор в сепараторе что это

дефлектор в сепараторе что это. Смотреть фото дефлектор в сепараторе что это. Смотреть картинку дефлектор в сепараторе что это. Картинка про дефлектор в сепараторе что это. Фото дефлектор в сепараторе что это

дефлектор в сепараторе что это. Смотреть фото дефлектор в сепараторе что это. Смотреть картинку дефлектор в сепараторе что это. Картинка про дефлектор в сепараторе что это. Фото дефлектор в сепараторе что это

дефлектор в сепараторе что это. Смотреть фото дефлектор в сепараторе что это. Смотреть картинку дефлектор в сепараторе что это. Картинка про дефлектор в сепараторе что это. Фото дефлектор в сепараторе что это

Скачать PDF файл.

Формула / Реферат

1. Дефлектор, выполненный с возможностью крепления к спиральному сепаратору и предназначенный для захвата и переадресации контролируемой порции текущего потока материала, проходящего через указанный спиральный сепаратор, включающий в себя

средство крепления, предназначенное для крепления указанного дефлектора к указанному спиральному сепаратору;

участок захвата с конфигурацией, обеспечивающей ему плавучесть и возможность захватывать порцию указанного текущего потока материала; и

участок переадресации, образованный в виде единого целого с указанным участком захвата, с конфигурацией, позволяющей выдавать указанную порцию указанного потока материала, захваченную при помощи указанного участка захвата.

2. Дефлектор по п.1, в котором указанное средство крепления содержит блок кронштейна, который позволяет осуществлять упругое движение и/или движение поворота дефлектора, соединенного со спиральным сепаратором.

3. Дефлектор по п.1 или 2, в котором указанный блок кронштейна преимущественно содержит один элемент или комбинацию из нескольких следующих элементов: поворотный кронштейн, гибкий кронштейн, строп, канат, створка, магнитный элемент или любое другое механическое устройство.

4. Дефлектор по п.1, в котором указанный участок захвата выполнен захватывающим «хвостовую» порцию указанного текущего потока материала из внешней области лотка спирального сепаратора.

5. Дефлектор по одному из пп.1-4, в котором указанный участок переадресации выполнен направляющим указанный захваченный материал в среднюю порцию текущего потока.

6. Дефлектор по одному из пп.1-5, в котором участок переадресации выполнен направляющим захваченный материал в указанный поток в виде структурированного распыляемого материала.

7. Дефлектор по п.6, в котором структурируемый распыляемый материал имеет картину распыления в виде веера, главным образом, в виде полусферы, или в виде тонкого широкого купола распыляемого материала, который вновь входит в основной поток, главным образом, в виде дуги.

8. Дефлектор по одному из пп.1-5, в котором указанный участок переадресации выполнен направляющим указанный захваченный материал в другое устройство, в частности такое, как галерея или распределительное устройство, для того, чтобы контролируемым образом ввести воду.

9. Дефлектор по одному из пп.1-8, преимущественно имеющий такую форму, которая обеспечивает его плавучесть.

10. Дефлектор по п.9, который изготовлен, по меньшей мере частично, из, главным образом, плавучего материала.

11. Дефлектор по п.9 или 10, который плавает или аквапланирует на поверхности указанного потока.

12. Дефлектор по одному из пп.1-11, который утяжелен или растянут для более тяжелого действия или облегчен для более легкого действия за счет регулировки гибкости, веса, растяжения и/или натяжения блока кронштейна или другого аналогичного элемента.

13. Дефлектор по одному из пп.1-12, который выполнен с возможностью скручивания или поворот которого может быть отрегулирован таким образом, чтобы произвести регулировку скорости и/или формата вытекания захваченного материала.

14. Дефлектор по одному из пп.1-13, в котором указанный блок кронштейна удлинен или укорочен для изменения угла и/или нагрузки, при которых участок захвата проникает в поток.

15. Спиральный сепаратор, приспособленный к приему потока воды и порошкового материала у его верхнего конца, для разделения частиц различных плотностей, по мере того как поток движется через него вниз, содержащий по меньшей мере один дефлектор, предназначенный для захвата и переадресации порции указанного материала, текущего в непосредственной близости от внешней кромки указанного сепаратора, причем указанный дефлектор включает в себя

средство крепления, предназначенное для крепления указанного дефлектора к указанному спиральному сепаратору;

участок захвата, имеющий конфигурацию, обеспечивающую ему плавучесть и возможность захватывать порцию указанного текущего потока материала; и

участок переадресации, который выполнен в виде единого целого с указанным участком захвата и имеет конфигурацию, позволяющую выдавать указанную порцию указанного потока материала, захваченную при помощи указанного участка захвата.

16. Способ разделения частиц различных плотностей с использованием спирального сепаратора по п.15.

дефлектор в сепараторе что это. Смотреть фото дефлектор в сепараторе что это. Смотреть картинку дефлектор в сепараторе что это. Картинка про дефлектор в сепараторе что это. Фото дефлектор в сепараторе что это

Текст

005731 Область применения изобретения Настоящее изобретение имеет отношение к созданию спирального сепаратора и способа спиральной сепарации, а в частности к созданию дефлектора, предназначенного для использования в спиральном сепараторе, и к созданию способа спиральной сепарации. В частности, настоящее изобретение имеет отношение к использованию такого дефлектора для улучшения сепарации (разделения) частиц, имеющих различные плотности. Предпосылки к созданию изобретения Спиральные сепараторы широко используют при гравитационном разделении твердых веществ в соответствии с их удельной массой, например при разделении минеральных песков различного рода от кварцевых песков. Сепараторы обсуждающегося типа описаны, например, из патента Австралии 552425 (82717/82). Такие сепараторы обычно имеют вертикальную колонну, на которой закреплены один или несколько винтовых (спиральных) лотков. В процессе работы «пульпа» или суспензия подлежащих разделению материалов и вода вводятся в верхний конец лотка, причем, при опускании пульпы по спирали, центробежные силы воздействуют на частицы и перемещают менее плотные частицы наружу в радиальном направлении, в то время как более плотные частицы оседают на дне потока, а после замедления вращения, за счет близости к рабочей поверхности лотка, самотеком движутся в направлении вертикальной колонны. В ходе работы спирального сепаратора существует общая миграция воды от внутреннего участка или меньшего радиуса потока к внешнему участку потока. Однако, в особенности, когда в пульпе имеется большая пропорция частиц с высокой удельной массой, полное количество воды во внутреннем участке является недостаточным для завершения разделения. В этот момент накопление частиц у внутреннего участка, которое, несмотря на то, что оно не мешает продолжению движения потока, изменяет эффективную форму поперечного сечения спиральной камеры, после чего сепарация дальше не идет. Для улучшения работы таких спиральных сепараторов заявителями настоящего изобретения ранее уже был предложен дефлектор, который описан в патенте Австралии 575046 (27077/S4). В этом патенте описан спиральный сепаратор, который характеризуется наличием по меньшей мере одного дефлектора, установленного в непосредственной близости от внешнего края спирального сепаратора. Этот дефлектор имеет фасонную верхнюю поверхность для приема и отклонения порции компонента потока,имеющего высокую скорость и содержащего частицы твердых веществ малой плотности в распыляемом в виде веера материале, от внешней кромки потока пульпы назад в поперечном направлении к внутренней кромке. В частности, это устройство отрывает порцию имеющего низкую плотность и высокое содержание воды потока из «хвостовой» зоны и распыляет или перераспределяет ее в имеющей высокую плотность и низкое содержание воды «средней» зоне. Несмотря на то, что дефлектор в соответствии с патентом Австралии 575046 и позволяет повысить извлечение минералов, однако, из-за того, что это устройство не имеет простой регулировки и в определенной степени не обладает универсальностью, нашли, что дефлекторное устройство создает некоторые ограничения, так что имеется необходимость в его усовершенствовании. Краткое изложение изобретения В соответствии с настоящим изобретением ставится задача создания дефлекторного устройства, которое позволяет преодолеть, по меньшей мере, некоторые из недостатков известных ранее дефлекторных устройств, в том числе и устройства, описанного в патенте Австралии 575046 (27077/84). В соответствии с настоящим изобретением ставится задача создания дефлекторного устройства, которое имеет улучшенное действие и может в гораздо большей степени воздействовать на поток при спиральной сепарации, чтобы улучшить разделение. В более широком аспекте, в соответствии с настоящим изобретением предлагается дефлектор, выполненный с возможностью крепления к спиральному сепаратору и предназначенный для захвата (улавливания) и переадресации (изменения направления) контролируемой порции текущего потока материала, проходящего (текущего) через указанный спиральный сепаратор, причем указанный дефлектор включает в себя средство крепления, предназначенное для крепления указанного дефлектора к указанному спиральному сепаратору; участок захвата, с конфигурацией, позволяющей ему, главным образом, двигаться (плыть) сверху и захватывать порцию указанного текущего потока материала; и участок переадресации, образованный в виде единого целого с указанным участком захвата, с конфигурацией, позволяющей выдавать указанную порцию указанного потока материала, захваченную при помощи указанного участка захвата. Указанное средство крепления преимущественно содержит блок кронштейна, который, главным образом, позволяет осуществлять упругое движение и/или движение поворота указанного дефлектора,соединенного с указанным спиральным сепаратором. Указанный блок кронштейна преимущественно содержит один или несколько следующих элементов: поворотный кронштейн, гибкий кронштейн, строп, канат, створка, магнитный элемент или любое другое механическое устройство.-1 005731 В наиболее предпочтительном варианте указанный участок захвата захватывает «хвостовую» порцию указанного текущего потока материала из внешней области лотка спирального сепаратора. В наиболее предпочтительном варианте, указанный участок переадресации направляет указанный захваченный материал в «среднюю» порцию текущего потока. Указанный участок переадресации преимущественно направляет указанный захваченный материал в указанный поток в виде структурированного, имеющего определенную картину распыления, распыляемого материала. В наиболее предпочтительном варианте изобретения указанный структурированный распыляемый материал имеет картину распыления в виде веера, главным образом, в виде полусферы, или в виде тонкого широкого купола распыляемого материала, который вновь входит в основной поток, главным образом, в виде дуги около вершины отражателя. Альтернативно, но также преимущественно, указанный участок переадресации направляет указанный захваченный материал в другое устройство, такое как (но без ограничения) галерея или распределительное устройство, для того, чтобы контролируемым образом ввести воду. Указанный дефлектор преимущественно имеет такую форму, которая обеспечивает его плавучесть. Указанный дефлектор преимущественно изготовлен, по меньшей мере частично, из, главным образом, плавучего материала. Указанное устройство преимущественно, главным образом, плавает или аквапланирует на поверхности указанного потока. Указанное устройство преимущественно утяжелено или растянуто для более тяжелого действия(более тяжелый веер) или облегчено для более легкого действия, за счет регулировки гибкости, веса, растяжения и/или натяжения блока кронштейна или другого аналогичного блока. Указанное устройство преимущественно может быть скручено или отрегулировано с поворотом таким образом, чтобы произвести регулировку скорости и/или других характеристик выпуска (выброса) захваченного материала. Указанный блок кронштейна преимущественно может быть удлинен или укорочен для изменения угла и/или нагрузки (нагружения), при которых участок захвата проникает в поток. В другом, наиболее широком аспекте в соответствии с настоящим изобретением предлагается спиральный сепаратор, который может быть приспособлен к приему потока воды и порошкового материала у его верхнего конца, для того, чтобы произвести разделение частиц различных плотностей, по мере того как поток движется через него вниз, причем указанный сепаратор содержит по меньшей мере один дефлектор, предназначенный для захвата и переадресации порции указанного материала, текущего в непосредственной близости от внешней кромки указанного сепаратора, причем указанный дефлектор включает в себя средство крепления, предназначенное для крепления указанного дефлектора к указанному спиральному сепаратору; участок захвата, имеющий конфигурацию, позволяющую ему, главным образом, двигаться (плыть) сверху и захватывать порцию указанного текущего потока материала; и участок переадресации, который выполнен в виде единого целого с указанным участком захвата и имеет конфигурацию, позволяющую выдавать указанную порцию указанного потока материала, захваченную при помощи указанного участка захвата. Еще в одном, наиболее широком аспекте в соответствии с настоящим изобретением предлагается способ сепарации (разделения) частиц различной плотности с использованием спирального сепаратора,который содержит дефлектор, главным образом, соответствующий описанному здесь. Краткое описание чертежей Указанные ранее и другие характеристики изобретения будут более ясны из последующего детального описания, данного в качестве примера, не имеющего ограничительного характера и приведенного со ссылкой на сопроводительные чертежи. На фиг. 1(а), 1(b) и 1(с) схематично показаны соответственно виды спереди, сверху и сбоку дефлекторного устройства в соответствии с настоящим изобретением. На фиг. 2 показан дефлектор, закрепленный в спиральном сепараторе в соответствии с настоящим изобретением. На фиг. 3(а), 3(b) и 3(с) показаны соответственно вид сверху, сечение и вид с торца дефлектора, закрепленного в спиральном сепараторе. Подробное описание предпочтительных вариантов изобретения На всех чертежах одинаковые позиции использованы для обозначения аналогичных элементов, если специально не указано иное. Как это показано на чертежах, дефлектор, обозначенный в общем виде позицией 1, приспособлен для крепления к спиральному сепаратору, который обозначен в общем виде позицией 2. Дефлектор 1 предназначен для захвата и изменения направления контролируемой порции текущего потока материала,проходящего (текущего) через спиральный сепаратор. Дефлектор 1 обычно включает в себя средство крепления 3, предназначенное для крепления дефлектора 1 к спиральному сепаратору 2, участок захвата 4, имеющий конфигурацию, позволяющую ему, главным образом, плыть сверху и захватывать порцию-2 005731 указанного текущего потока материала 5, и участок переадресации 6, который выполнен в виде единого целого с указанным участком захвата 4 и имеет конфигурацию, позволяющую распылять или выдавать иным образом захваченный материал, показанный позицией 7. Распыляемому материалу 7 может быть придана любая желательная картина распределения, в зависимости от желательной картины распределения распыляемого материала при его повторном входе в основной поток. Например, распыляемый материал может иметь картину распределения в виде веера, главным образом, в виде полусферы, или в виде любого другого тонкого широкого купола распыляемого материала, который повторно входит в основной поток, главным образом, в виде дуги у вершины отражателя. Средство крепления 3 используют для крепления дефлектора 1 к боковой поверхности спирального сепаратора 2, причем средство крепления 3 может иметь блок кронштейна 12, который позволяет дефлектору 1, соединенному со спиральным сепаратором 2, совершать упругое движение и/или движение поворота. Блок кронштейна 12 может содержать один или несколько следующих элементов: поворотный кронштейн, гибкий кронштейн, строп, канат, створка, магнитный элемент или любое другое механическое устройство. Однако специалисты легко поймут, что за рамки настоящего изобретения не выходят и другие альтернативные виды блока кронштейна. Участок захвата 4 дефлектора 1, как это показано на чертежах, захватывает «хвостовую» порцию текущего потока материала из внешней области ID лотка 11 спирального сепаратора 2. Специалисты легко поймут, что, как это показано на фиг. 3(b), спиральные сепараторы могут быть использованы для извлечения минералов, при котором разделение материалов происходит на три потока,а именно на «концентрат» 8, который находится у внутренней кромки лотка 11 спирального сепаратора 2 и который образован из частиц с высокой удельной массой, на «хвостовой» поток 10, который находится у внешней части лотка 11 и содержит частицы с меньшей удельной массой, и на «промежуточный» поток 9, который находится между концентратом и хвостовым потоком в центральной переходной зоне. Можно понять, что показанный на чертежах дефлектор 1 переадресует (передает, перераспределяет) порцию материала из «хвостового» потока 10 в порцию «промежуточного» потока 9 текущего потока 5. Из рассмотрения чертежей также можно понять, что указанный дефлектор производит перераспределение распыляемого материала в виде веера. За счет перераспределения материала указанным образом «промежуточный» поток 9 подвергается двум благотворным влияниям, сначала когда он входит в веер выше по течению, а затем когда он опять возникает ниже по течению. За счет такого влияния достигается существенное улучшение эксплуатационных параметров спирального сепаратора. В альтернативном варианте участок переадресации может направлять захваченный материал в другое устройство (не показано), в том числе (но без ограничения) в галерею или распределитель, чтобы обеспечить поступление воды контролируемым образом. Дефлекторное устройство 2 в соответствии с настоящим изобретением может быть образовано, по меньшей мере частично, из, главным образом, плавучего материала и/или может иметь такую форму,которая, главным образом, обеспечивает плавучесть при изготовлении этого устройства из любого другого желательного материала. Устройство может быть утяжелено или растянуто для более тяжелого действия (более тяжелый веер) или облегчено для более легкого действия за счет регулировки гибкости, веса, растяжения или натяжения участка блока кронштейна или за счет других средств. В зависимости от желательного конкретного количества захватываемого материала, указанные характеристики могут быть избирательно изменены для того, чтобы устройство, главным образом, «плавало» или «аквапланировало» по поверхности потока за счет давления и скорости жидкости или было погружено в поток в большей или меньшей степени. Устройство может быть также скручено или его поворот может быть отрегулирован для того, чтобы произвести регулировку скорости и/или формата вытекания (выдачи) захваченного материала. Блок кронштейна также может быть удлинен или укорочен для того, чтобы изменить угол и/или нагрузку, при которых захваченная порция проникает в поток. Следует иметь в виду, что в соответствии с настоящим изобретением предлагается дефлекторное устройство, которое обладает новизной и изобретательским уровнем по сравнению с известными устройствами, в том числе и по сравнению с патентом Австралии 575046 (27077/84) на имя заявителя. Отличия и преимущества устройства в соответствии с настоящим изобретением определяются, по меньшей мере частично, свободой движения устройства, причем головная часть устройства плавает сверху в «хвостовом» потоке, где устройство захватывает и перераспределяет контролируемую часть (порцию) потока в другую область лотка. Как уже было упомянуто здесь ранее, поток с измененным направлением обычно имеет форму веера или другую картину распределения распыляемого материала, причем поток в виде веера или распыляемый материал с другой картиной распределения обычно направляют в «промежуточный» поток. Головная часть устройства обладает плавучестью, создаваемой за счет выбора материала и/или за счет гидравлического давления, для того, чтобы снимать верхний слой с поверхности потока, вне зависимости от скорости спиральной подачи. За счет этого дефлектор всегда находится в положении оптимального режима работы. Когда скорость потока по спирали возрастает, увеличивается поток у внешней стенки. Это приводит к тому, что обычные дефлекторы, имеющие фиксированное положение, такие как-3 005731 дефлектор, описанный в более раннем патенте Австралии 575046 (27077/84), начинают работать более интенсивно, что приводит к разрыву потока. Когда скорость потока по спирали снижается, уровень потока падает. Это приводит к снижению влияния известных ранее дефлекторов, причем в некоторых случаях поток может полностью упасть ниже точки, в которой закреплен дефлектор. Несмотря на то, что был описан предпочтительный вариант осуществления изобретения, совершенно ясно, что в него специалистами в данной области могут быть внесены различные изменения и дополнения, которые не выходят, однако, за рамки приведенной далее формулы изобретения. ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ 1. Дефлектор, выполненный с возможностью крепления к спиральному сепаратору и предназначенный для захвата и переадресации контролируемой порции текущего потока материала, проходящего через указанный спиральный сепаратор, включающий в себя средство крепления, предназначенное для крепления указанного дефлектора к указанному спиральному сепаратору; участок захвата с конфигурацией, обеспечивающей ему плавучесть и возможность захватывать порцию указанного текущего потока материала; и участок переадресации, образованный в виде единого целого с указанным участком захвата, с конфигурацией, позволяющей выдавать указанную порцию указанного потока материала, захваченную при помощи указанного участка захвата. 2. Дефлектор по п.1, в котором указанное средство крепления содержит блок кронштейна, который позволяет осуществлять упругое движение и/или движение поворота дефлектора, соединенного со спиральным сепаратором. 3. Дефлектор по п.1 или 2, в котором указанный блок кронштейна преимущественно содержит один элемент или комбинацию из нескольких следующих элементов: поворотный кронштейн, гибкий кронштейн, строп, канат, створка, магнитный элемент или любое другое механическое устройство. 4. Дефлектор по п.1, в котором указанный участок захвата выполнен захватывающим «хвостовую» порцию указанного текущего потока материала из внешней области лотка спирального сепаратора. 5. Дефлектор по одному из пп.1-4, в котором указанный участок переадресации выполнен направляющим указанный захваченный материал в среднюю порцию текущего потока. 6. Дефлектор по одному из пп.1-5, в котором участок переадресации выполнен направляющим захваченный материал в указанный поток в виде структурированного распыляемого материала. 7. Дефлектор по п.6, в котором структурируемый распыляемый материал имеет картину распыления в виде веера, главным образом, в виде полусферы, или в виде тонкого широкого купола распыляемого материала, который вновь входит в основной поток, главным образом, в виде дуги. 8. Дефлектор по одному из пп.1-5, в котором указанный участок переадресации выполнен направляющим указанный захваченный материал в другое устройство, в частности такое, как галерея или распределительное устройство, для того, чтобы контролируемым образом ввести воду. 9. Дефлектор по одному из пп.1-8, преимущественно имеющий такую форму, которая обеспечивает его плавучесть. 10. Дефлектор по п.9, который изготовлен, по меньшей мере частично, из, главным образом, плавучего материала. 11. Дефлектор по п.9 или 10, который плавает или аквапланирует на поверхности указанного потока. 12. Дефлектор по одному из пп.1-11, который утяжелен или растянут для более тяжелого действия или облегчен для более легкого действия за счет регулировки гибкости, веса, растяжения и/или натяжения блока кронштейна или другого аналогичного элемента. 13. Дефлектор по одному из пп.1-12, который выполнен с возможностью скручивания или поворот которого может быть отрегулирован таким образом, чтобы произвести регулировку скорости и/или формата вытекания захваченного материала. 14. Дефлектор по одному из пп.1-13, в котором указанный блок кронштейна удлинен или укорочен для изменения угла и/или нагрузки, при которых участок захвата проникает в поток. 15. Спиральный сепаратор, приспособленный к приему потока воды и порошкового материала у его верхнего конца, для разделения частиц различных плотностей, по мере того как поток движется через него вниз, содержащий по меньшей мере один дефлектор, предназначенный для захвата и переадресации порции указанного материала, текущего в непосредственной близости от внешней кромки указанного сепаратора, причем указанный дефлектор включает в себя средство крепления, предназначенное для крепления указанного дефлектора к указанному спиральному сепаратору; участок захвата, имеющий конфигурацию, обеспечивающую ему плавучесть и возможность захватывать порцию указанного текущего потока материала; и-4 005731 участок переадресации, который выполнен в виде единого целого с указанным участком захвата и имеет конфигурацию, позволяющую выдавать указанную порцию указанного потока материала, захваченную при помощи указанного участка захвата. 16. Способ разделения частиц различных плотностей с использованием спирального сепаратора по п.15.

Источник

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *