SU893268A2 - Гидроциклон дл классификации и обогащени полезных ископаемых - Google Patents

Description

1

Изобретение относитс  к обогащению полезных ископаемых и может быть использовано в рудоуглеперерабатывающей, химической и других отрасл х промышленности.

Закрутка потоков пульпы широко используетс  при классификации и обогащении мелких классов крупности полезных ископаемых как эффективное средство интенсификации этих операций в гидроциклонах. Замечено, что с увеличением интенсивности подачи исходного материала в гидроциклон возрастает гидравлическое сопротивление на вводе и повышаютс  энергозатраты на продвижение потока пульпы. Это повышение прин то объ сн ть вли нием массовых сил, порождающих вторичные течени  и повышенный уровень турбулентности. Другое свойство закрученного потока - его способность к самопроизвольному возбуждению интенсивных регул торных пульсаций скорости и давлени , что особенно характерно в зоне ввода исходного материала в гидроциклон .

Дл  того, чтобы через гидроциклон пропустить необходимое количе.ство пульпы и получить определенные технологические показатели, необходимо создать в питающем

трубопроводе непосредственно перед входной насадкой такое давление, которое преодолело бы гидравлическое сопротивление в последней, а также в сливном патрубке, и центробежное давление, возникающее при вращении жидкости. Наибольшую долю среди общих потерь напора занимают потери , св занные с центробежным давлением. Потери на входе составл ют дл  нормального соотношени  диаметров сливного и питающего отверстий (1-1,2) около 20% 1.

10

По основному авт. св. № 789160 известен гидроциклон, содержащий цилиндрический корпус, эластичный воронкообразный элемент , обращенный меньщим основанием вниз, сферическую крышку, питающий патрубок и разгрузочное устройство в днище. В ниж15 ней части эластичного воронкообразного элемента закреплен балансир-стабилизатор плавникового типа, а в верхней части - шар, разгрузочное устройство выполнено в виде концентрично установленных на днище обечаек 2.

20

Недостаток известного устройства - высокое гидравлическое сопротивление на входе пульпы в гидроциклон. Цель изобретени  - повышение удельной производительности за счет снижени  |-илравлического сопротивлени . Поставленна  цель достигаетс  тем, что гилроциклон снабжен кольцевым желобом и демпфирующим приспособлением, выполненным в виде разделительной эластичной вставки, один конец которой закреплен на нижней кромке образующей питающего патрубка , а другой - на цилиндрической поверхности кольцевого желоба, размещенного в верхней части корпуса. На фиг. 1 представлен гидроциклон, общий вид; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1. Гидроциклон состоит из цилиндрического корпуса 1, переход щего в кольцевой желоб 2, тангенциально установленный питающий патрубок 3. Кольцевой желоб 2 уменьшаетс  по высоте на размер питающего патрубка и снабжен демпфирующим приспособлением 4, выполненным в виде разделительной эластичной вставки, представл ющей собой подвижное эластичное основание кольцевого желоба. Разделительна  эластична  вставка 4, например из резины, закреплена по нижней кромке образующей 5 питающего патрубка 3 и цилиндрической поверхности кольцевого желоба 2. Гидроциклон ограничен в верхней части полусферической крышкой 6, обращенной выпуклостью наружу корпуса, в нижней - днищем и разгрузочным устройством 7. Соосно внутри корпуса 1 установлен полый конусный элемент 8 из эластичного материала , например из резины, снабженный шаром 9 и ниппелем - патрубком 10. На меньшем основании конусного элемента 8 установлен балансир - стабилизатор, имеющий на наружной сферической поверхности профилированные лопасти плавникового типа (не показано). Гидроциклон работает следующим образом . Поток пульпы, поступающий с определенной скоростью через питающий патрубок 3 в кольцевой желоб 2, образует вращательнопоступательное движение сверху вниз к разгрузочному устройству 7 гидроциклона. Между основным потоком пульпы в рабочем объеме и поступающим потоком в кольцевом желобе 2 происходит непрерывный энергомассообмен , развитие которого в некоторых случа х приобретает  рко выраженный автоколебательный характер. В св зи с поглощением энергии на трение в зкой средой, наход щейс  под любым статическим давлением , предлагаема  эластична  вставка, расположенна  между двум  указанными потоками, может иметь любую требуемую характеристику по демпфирующей способности и эластичности. Возникающие деформации равномерно распредел ютс  на всю поверхность разделительной эластичной вставки и сглаживаютс . Происходит увеличение дальнобойности исходного потока пульпы и плавное соединение (вливание) его с основным враш.ающимс  потоком пульпы в гидроциклоне. Во вращающе.мс  объеме пульпы происходит подъем эластичного элемента 8 и его ориентиаци  по оси гидроциклона. Он, соприкаса сь щаром 9 с профилированной полусферической крыщкой 6, образует опору скольжени  в ее вершине под действием веса, подъемной силы, обусловленной градиентом гидростатического давлени  во вращающемс  потоке и реакцией от взаимодействи  стабилизаторов плавникового типа с потоком пульпы. Элемент 8, заполненный воздухом через ниппель 10, принимает форму свободной поверхности вращающейс  пульпы и имеет окружную скорость, примерно равную тангенциальной составл ющей скорости движени  соприкасающихс  с его поверхностью слоев пульпы. Самоцентрирование эластичного элемента 8 осуществл етс  высокой устойчивостью, создаваемой смещением книзу центра т жести балансиром, заполненным ут желителем , шаром-опорой и центрально-кольцевой разгрузкой продуктов разделени . Стабилизаторы усиливают гидродинамическое воздействие вращающегос  потока пульпы на эластичный элемент дл  его более устойчивого соосного вращени . В центробежном поле сил происходит распределение твердой фазы по крупности и плотности в радиально.м и осевом направлени х . Пульпа с расклассифицированным материалом в зоне разгрузки распредел етс  обечайками на три продукта. Их качественноколичественна  характеристика устанавливаетс  регулировкой разгрузочного устройства 7. Продукты разделени  вывод тс  из гидроциклона посредством камер II и 12 и центрального патрубка 13. Эластична  вставка предотвращает пр мой контакт с основны.м вращающимс  потоком пульпы в рабочем объеме аппарата и сходного потока, поступающего через питающий патрубок, и тем самым исключает возможность нестационарного взаимодействи  между ними. Экспериментально установлено, что стабилизаци  течени  пульпы в зоне ввода ее в рабочий объем гидроциклона, достигаема  применением предлагаемого технического рещени , всегда сопровождаетс  снижение.м гидравлического сопротивлени . Потери напора на входе при давлении на входе от 20 до 150 кПа составл ют 7-10%, что примерно вдвое меньше по сравнению с известным конструктивным решением подвода исходного материала в гидроциклон. При этом производительность гидроциклона диаметром 140 мм с эластичной демпфирующей вставкой в зоне ввода исходного продукта возросла на 23-28%.

Claims (2)

1.Поваров А. И. Гидроциклоны на обогатительных фабриках. М., «Недра, 1978, с. 28.

2.Авторское свидетельство СССР № 789160, кл. В 04 С 3/06, 1979.