Аксиальные роторно-поршневые насосы и гидромоторы (стр. 3 из 4)

При осуществлении этого способа во взвешенное в жидкости коллоидное состояние переходит вся проводящая часть материала, которая может быть удалена, а непроводящая часть остается в ванне. Поскольку ценным материалом может быть как проводящая, так и непроводящая часть данного материала, то способ позволяет обогащать любую из них. Этим способом можно выделить, например, железистые включения, имеющиеся в составе технического электрокорунда, и, таким образом, обогатить непроводящую часть — корунд или выделить (отделить от,пустой породы) проводящую часть руды типа медного колчедана и, следовательно, обогатить ее.

Рис. 1. Электрогидравлическое устройство для непрерывного коллоидного обогащения материалов: / — корпус ваины — отрицательный электрод; 2 — выводные отверстия трубопровода коллектора; 3 — положительный электрод; 4 — загрузочный бункер; 5 — лента транспортера; 6 — пластина положительного электрода; 7 — бункер для обогащенного материала; 8 — отвод коллоида.; 9 элеватор для выгрузки материала

Сущность способа та же, что и способа получения коллоидов металлов, но при разработке устройств для его использования в целях получения непрерывного процесса обогащения дно ванны разделения должно быть выполнено' подвижным, с тем чтобы медленно двигающийся по нему материал успел полностью потерять свой проводящий компонент и был выгруженным в бункер, а на его место поступал бы свежий, необогащенный материал.

На рис. 1 предлагается один из вариантов такого устройства. Подлежащий обогащению материал подается в загрузочный бункер, откуда равномерным слоем поступает на конвейерную ленту транспортера, выполненную из непроводящего материала. Сверху, вдоль ленты (по ее середине), размещена тонкая и узкая пластина центрального электрода, благодаря этому обогащаемый материал в процессе движения по ленте постоянно контактирует с этой пластиной. Стенки ванны являются вторым отрицательным электродом. Таким образом, искровые разряды распространяются по обеим сторонам от оси конвейерной ленты к бортам удлиненной ванны. При соответствующей скорости движения конвейера в зависимости от мощности питающей силовой установки происходит полное разделение компонентов материала. Освобожденный от примесей материал или пустая порода попадает в приемный бункер, откуда элеватором выдается наружу, а образовавшийся коллоид непрерывно удаляется из ванны по трубопроводу. Расход жидкости в ванне пополняется по трубопроводам, размещенным по бортам ванны, откуда жидкость через отверстия выбрасывается тонкими струями, взбалтывая образующийся коллоид. При этом материал, подлежащий обогащению, должен загружаться в ванну разделения достаточно измельченным.

Способ пригоден также и для обогащения золота и других благородных металлов .

Способ безшахтной добычи токопроводящих полезных ископаемых вытекает из способа коллоидного обогащения материалов . Электрогидравлическая технология бесшахтной добычи полезных ископаемых может осуществляться следующим образом. С поверхности, через сетку предварительно пробуренных скважин в рудном теле или пласте, производят взрывы ВВ, вызывающие раздробление и растрескивание пласта, с тем чтобы образующиеся в пласте трещины соединили скважины между собой. Скважины бурятся на расстоянии 10—20 м друг от друга (в зависимости от рабочего напряжения ГИТ). В одни скважины опускают металлические трубы, одновременно служащие отрицательными электродами, а другие такие же -трубы, но с пропущенными сквозь них высоковольтными кабелями-являются положительными электродами. Каждая «положительная» скважина окружена четырьмя—шестью «отрицательными» скважинами.

Для того чтобы наиболее, полно охватить электрогидравлическим воздействием всю площадь пласта рудного залегания, через определенные промежутки времени «положительные» скважины меняются на «отрицательные» и наоборот, при сохранении того же принципа взаимного окружения одной «положительной» скважины несколькими «отрицательными». Через «положительные» скважины нагнетается вода, через «отрицательные» — откачивается образующийся коллоид. Ввиду потребления при производстве этих работ значительных мощностей, а также в целях получения максимальной экономии электроэнергии при работе на высоких напряжениях рационально подавать в пласт ток разрядного контура ГИТ, питаемого непосредственно от ЛЭП, без трансформаторной подстанции.

Для того чтобы процесс мог начаться, достаточно, чтобы только одна из трещин соединила скважины противоположных знаков и заполнилась непрерывной лентой воды. Удаление коллоида расширит пути контакта, а последующая работа горного давления вызовет мощное растрескивание пласта. Поскольку вода в пласт подается под давлением, то независимо от пластового давления пропитка его водой и вымывание коллоида надежно обеспечиваются. По мере удаления образующегося коллоида, с возникновением пустот, горное давление будет разрушать пласт и далее, измельчая его на мелкие куски и значительно облегчая развитие процесса.

В силу способности разрядов мигрировать далеко в стороны от линии кратчайшего расстояния между электродами гарантируется удаление полезных ископаемых из разного рода «карманов», впадин, линз и других структурных неравномерностей пласта. Вода может быть использована любая, в том числе и пластовая, если она не слишком минерализирована. В ходе использования воды в качестве рабочей жидкости она насыщается растворимыми соединениями таких элементов, как германий, уран, торий, и превращается в ценный рудный продукт или сельскохозяйственное удобрение и подлежит использованию.'

Поднятый на поверхность коллоид полезного ископаемого подается в отстойники, откуда после отстаивания коллоид в виде густой пульпы (если это, например, уголь) поступает либо на брикетирование, либо на непосредственное сжигание в топках вместе с водой. Осветленная вода закачивается обратно в пласт.

Опытным путем установлено, что вода, слитая.с коагулировавшего коллоида, вызывает быструю коагуляцию новой порции коллоида, если будет добавлена к ней. Это позволяет предполагать, что коагуляция начинается еще в процессе транспортирования коллоида из-под земли.

Представляется чрезвычайно перспективным извлечение этим способом угля из старых выработок и отвалов. В выработку предварительно опускают через старые шахтные или вентиляционные стволы электроды, соединенные с сетью надежно сваренных друг с другом неизолированных проволочных разветвлений, проложенных поштрекам, штольням и прочим горизонтальным выработкам. Затем разрушаются все целики и все выработки заполняются водой. Разработка отвалов осуществляется путем образования на терриконах обвалованных площадок, заполняемых затем слоем воды. По центру этих площадок размещаются положительные, а по краям — отрицательные электроды. По мере выработки угля на дно площадок засыпаются слои свежей породы, а бортовые валы поднимаются.

При подземной выработке рациональнее работать на высоких (до 500 кВ и выше) напряжениях. При наземной выработке (например, при разработке отвалов) представляет интерес работа на относительно низких напряжениях.

Одновременно с получением коллоида удаляются из угля и соединения серы. Сера при этом переходит либо в растворимые в воде соединения, либо в виде сероводорода уходит в воздух. Естественно, в обоих случаях сера должна быть утилизирована. Особенно эффективно применение этого способа для разработки самых бедных, «нерентабельных» угольных месторождений, состоящих из тонких прожилок угля между толстыми пластами пустой породы. При этом следует иметь в виду, что продуктивность электрогидравлической бесшахтной добычи угля (кроме прямой зависимости от параметров импульса тока и подаваемой мощности) зависит также и от проводимости угля.

4. Распределительные и защитные органы гидросистем

Для питания гидравлических систем с эпизодическим действием потребителей часто (в особенности в авиационных системах) используют насос постоянной подачи с включением в систему гидропневматического аккумулятора и автомата разгрузки насоса. Пример такой системы мы рассмотрели раньше.

В этом случае основную часть времени насос работает на холостом ходу и включается на нагрузку только по мере опорожнения аккумулятора. Такой режим эксплуатации позволяет резко увеличить долговечность насоса и уменьшить тепловыделение в гидросистеме.

Автомат разгрузки - самодействующий агрегат, который по достижении определенного давления в системе переключает насос на бак или на линию нагнетания.

Простейший автомат разгрузки прямого действия давление в аккумуляторе достигает заданной величины Pq, поршень /, перемещаясь влево, сжимает пружину и толкает стержень клапана , благодаря чему нагнетательная линия насоса соединяется со сливом, а линия, ведущая к гидродвигателю, оказывается подключенной к аккумулятору, где имеет место давление ро-

При включении гидродвигателей давление в аккумуляторе начинает падать. Когда оно становится равным некоторому значению р, поршень / перемещается вправо настолько, что освобождает толкатель клапана 2, после чего клапан под действием гидродинамического давления закрывается; насос отключается от линии слива и начинает работать для зарядки аккумулятора.

Рассматривая равновесие поршня для моментов открытия и закрытия клапана, после несложных преобразований получим

Недостаток автомата прямого действия состоит в том, что переключение клапана происходит резко и приводит к гидравлическим ударам, а также поломке пружины.