SU682271A1 - Устройство дл аэрации и перемешивани пульпы - Google Patents

Description

РЬобретение относитс  к области обогащени  полезных ископаемых и, в частности, к устройствам дл  аэрации и перемешивани  пульпы, которые могут быть использованы во флотационных аппаратах.

Из известных устройств дл  аэрации пульпы наиболее близким по технической сущности и достигаемому эффекту  вл етс  устройство, выполненное в виде полого вала , на который надет импеллер в виде полого усеченного конуса, верхнее основание которого закрыто диском, а по образующей установлены рифли 1.

Однако известное устройство имеет недостаточную степень аэрировани  и перемешивани  пульпы.

Эти недостатки вызваны тем, что воздух диспергируетс  только наружной боковой поверхностью усеченного конуса. Наружна  поверхность служит и дл  перекачивани  пульпы, т. е. дл  осуществлени  перемешивани  в камере флотационной машины, что  вл етс  немаловажным фактором дл  успешного ведени  флотационного процесса. При этом между перекачивающей и диспергирующей способностью устройства существует обратна  зависимость. Это ограничивает производительность диспергирующего устройства по количеству диспергируемого воздуха, так как при превышении определенного предела подачи воздуха начинаетс  осаждение твердых минеральных частиц на дно камеры флотомашины, увеличение скорости вращени  устройства не приводит к интенсификации процесса перемешивани , так как определ ющим при этом  вл етс  количество подаваемого на диспергирование воздуха. В то же врем  увеличение скорости вращени  приводит к неэффективным затратам электроэнергии. Как показали визуальные наблюдени  за работой конического аэратора в камере с прозрачной стенкой, диспергирование воздуха на поверхности конуса заканчиваетс  в

точках с окружной скоростью 4-5 м/сек, что соответствует 2/3 высоты конической части аэратора. Гаким образом верхн   часть конической поверхности, вращающейс  с наибольшей окружной скоростью, дл  диспергировани  воздуха практически не используетс  и служит дл  вывода уже диспергированного воздуха в объем камеры.

Целью изобретени   вл етс  улучшение условий диспергировани .

Достигаетс  она за счет того, что импеллер снабжен патрубками, в которых выполнены конические каналы, сообщающиес  с полым валом, раднально установленными под диском, при этом периферийные концы

патрубком выступают за пределы диска, а

суммарное входное сечение каналов равно 0,2-0,3 площади внутреннего сечени  полого вала.

На фиг. 1 представлено устройство, продольный разрез; на фиг. 2 - то же, в плане .

5стройство дл  эрации и иеремешивани  пульпы включает иолый вал 1, на нижнем конце которого неподвижно укреплен импеллер 2, выполненный в виде полого усеченного конуса 3, по образующей которого установлены рифли 4. Под верхним диском 5 расположены патрубки 6, имеющие конические каналы 7, сообщающиес  с полостью вала. Концы патрубков, выступающие за пределы окружности диска, срезаны под углом 45°.

Устройство дл  аэрации и перемешивани  пульпы работает следующим образом.

Вращение от полого вала 1 передаетс  импеллеру 2. Через полый вал 1 воздух подаетс  под давлением в конические каналы 7 патрубков 6 и нижнюю часть конуса 3.

При соотношении между суммарной площадью входных сечений каналов 7 и площадью внутреннего сечени  полого вала 1, равном 0,2-0,3, воздух поступает через периферийные концы патрубков 6 в зону максимальных окружных скоростей и через нижнее отверстие 8 па боковую поверхность конуса.

Воздух, выход щий из нижнего отверсти  конуса, при подъеме вверх под действием циркул ционных потоков прижимаетс  к внешней поверхности конуса и подвергаетс  непрерывному воздействию рифлей 4, диспергиру сь до конечной величины. У вращающегос  импеллера окружна  скорость в верхней части больше, чем в нижней , и это обусловливает по вление упор доченных циркул ционных потоков, направленных снизу вверх по восход щей спирали . Патрубки,  вл ющиес  центробежными перекачивающими элементами, отбрасывают пульпу от центра к периферии в радиальном направлении. Встреча двух потоков под углом друг к другу вызывает по вление в области верхнего диска 5 сильно турбулизованной зоны. Подача воздуха в эту зону из периферийных концов патрубков приводит к мгновенному разрушению струй воздуха на пузырьки флотационной крупности . Кроме того, периферийные концы патрубков , выступающие за пределы диска 5, также способствуют интенсивному диспергированию воздуха в верхней части конического аэратора. В св зи с тем что часть воздуха отводитс  в патрубки и диспергируетс  в области верхнего диска, уменьщаетс  количество воздуха, поступающего на наружную боковую поверхность. Это обсто тельство увеличивает эффективную перекачивающую поверхность конуса и делает импеллер менее чувствительным к воздуху , т. е. насосна  характеристика импеллера более стабильна по сравпению с прототипом .

Следует отметить, что поскольку сечение каналов патрубков 6 увеличиваетс  по направлению к их периферийным копцам, то это обсто тельство обеспечивает свободный выход воздуха, поступивщего в них из полого вала. Выполпение каналов патрубков коническими обеспечивает также мгновенный выброс пульпы, котора  заполн ет их в случае остановки аэратора. Таким образом копическое исполнение каналов патрубков повышает надежность работы устройства .

Паличие патрубков с каналами переменного сечени  в верхней части конического аэратора позвол ет использовать эту часть конической поверхности, вращающуюс  с наибольшей окружной скоростью, дл  целей диспергировани  воздуха.

Кроме того, конические каналы патрубков 6 наклонены к днищу камеры флотационной мащины дл  того, чтобы не происходило запесочивани  каналов в случае аварийной остановки импеллера. Оптимальное соотношение между суммарной площадью входных сечений каналов и площадью внутреннего сечени  вала должно составл ть 0,2-0,3. В случае, когда суммарна  площадь входных сечений каналов больше 0,3, нагнетаемый воздух выходит только через периферийные концы патрубков и наружна  поверхность конуса дл  диспергировани  воздуха не используетс . В этом случае , когда 0,2, больша  часть воздуха выходит через пижнее основание конуса и диспергируетс  его наружной поверхностью, а диспергирующа  способность патрубков используетс  не полностью.

Таким образом, важно подобрать входное сечение каналов патрубков такими, чтобы максимально использовать диспергирование газовой фазы, эффект соударени  потоков , вызываемых центробежными элементами импеллера и боковой поверхностью конуса. Экспериментально установлено, что

отнощение должно составл ть 0,2-0,3.

О

При таком соотнощении наблюдаетс  наиболее высока  диспергирующа  способность импеллера при минимальных энергозатратах .

Высока  диспергирующа  и перекачивающа  способность устройства позвол ет эффективпо примен ть в качестве аэраторов во всех отечественных нневмомеханических флотационных машинах.

Claims (1)

1. Формула изобретени 

   Устройство дл  аэрации и перемешивани  пульпы, содержащее полый вал, на который надет импеллер, выполненный в виде полого усеченного конуса, верхнее основание которого закрыто диском, а по образующей установлены рифли, отличающеес  тем, что, с целью улучшени  условий диспергировани  воздуха, импеллер снабжен патрубками, в которых выполнены конические каналы, сообщающиес  с полым валом, радиально установленными под диском , при этом периферийные концы патрубков выступают за пределы диска, а суммарное входное сечение равно 0,2-0,3 площади внутреннего сечени  полого вала.

   Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе 1. Глембоцкий В. А и др. Флотаци . М., «Недра, 1973, с. 242-243.

   iV