Звуковые пневмоизлучатели для очистки нерудных материалов —
Первые пневматические излучатели непрерывного звукового акустического сигнала появились в промышленности для исследования прохождения звука через растворы и эмульсии. На рис. 1 представлена гидропневматическая сирена. посредством которой излучаются акустические колебания с частотой 200— 3600 гц при отдаваемой акустическом мощности 40 вт.
Дальнейшее новые разработки пневматических излучателей и Московском горном институте позволили снизить часто ту излучения и увеличить акустическую мощность. Конструкция торцового пневматического излучателя, который получает акустические колебания с частой 60—800 гц при отдаваемой мощности то 80—100 от, приведена на рис. 2. Основ ной элемент излучателя — упругая резиновая мембрана. Золотниковое устройство состоит из статора и ротора, в которых просверлено по 20 небольших отверстий (т). Сжатый воздух поступает в рабочую камеру, при совмещении отверстий. в перпендикулярном к мембране направлении и отводится в радиальном по оси вращения направлении. Электродвигатель постоянного тока, приводящий в движение ротор золотникового устройства, имеет максимальную скорость вращения 2500 об/мин (л), тогда максимально возможная частота излучения будет:
Указанные конструкции низкочастотных пневматических излучателей были использованы в экспериментальных исследованиях очистки гравия и щебня от глинистых примесей.
На экспериментальной установке МГИ во ВНИИНеруде, состоящей из излучателя, емкости с наполнителем, электродвигателя и трубопроводов для подачи и отвода воздуха, исследовались глины трех сортов с различными физико-механическими свойствами, приведенными в таблице.
Из глны изготавливались образцы сферической формы диаметром 40,3 и 20 мл. Образцы взвешивались и перемешивались с гравием при весовом соотношении глятны н гравия 1 : 5. Смесь помещалась в гибкую сетку и опускалась в емкость с водой, где установлен цилиндрический пневмонзлучатель. При воздействии звуковых колебаний через определенные промежутки времени взвешивалась оставшаяся глина. Получены зависимости, позволяющие оценить интенсивность разжижения глин от времени воздействия акустических колебаний и размеров фракции (рис. 4). Начальный период обработки характеризуются более интенсивной потерей в весе образцов, что в основном можно объяснить неоднородностью состава (вначале более интенсивно разжижается слабопромывистая часть окатышей, а под конец остается рудно отмываемая глина).
Эксперименты позволили установить затраты времени на разжижение окатышей глин различных свойств и размеров. Низкочастотные акустические колебания ускоряют в 10—15 раз процесс разжижения глины по сравнению с низкий статной вибрацией и в 2—3 раза с вибрацией и ультразвуком.
Применение низкочастотных излучателей Оля очистки гравия от загрязнений и глины эффективно. D процессе дальнейших исследований необходимо установить, от каких факторов (звуковое явление, скорость звука или гидродинамические потоки) зависит скорость очистки. Это даст возможность обосновать физику процесса, необходимые акустические мощности и частоты излучения, оптимальные объемы очистки и рациональные области применения мощных низкочастотных колебаний.
В настоящее время Московским горным институтом изготавливается первая полупромышленная установка для очистки нерудных материалов от глины и других загрязнений способом мощных звуковых колебаний. Она будет смонтирована на Жестовском карьере (Московской обл.). Ориентировочная производительность ее 1 м3 чистого продукта в течение 5 мин.