Гидроциклон для классификации продуктов измельчения

Гидроциклон для классификации продуктов измельчения

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДВТЮЛЬСТВУ

Союз Советских

Соцмалмстммеских

Ресаублмк (61) Лополнительное к авт. свил-ву (22) Заявлено 17.03.77 {21) 2463536/23-2 с присоединением заявки № (23) Приоритет

Гесударстеекеый каматет

СССР аа делам изобретение и еткрнткй

Опубликовано 15.07.79. Бюллетень № 2

Дата опубликования описания 18.07,7 (72) Авторы изобретения

И. Г. Гринман и В. Х. Денисов

Институт металлургии и обогащения АН Казахской ССР (71) Заявитель (54) ГИДРОЦИКЛОН ДЛЯ КЛАССИФИКАЦИИ ПРОДУКТОВ

ИЗМЕЛЬЧЕНИЯ

Изобретение относится к области уст ройств для классификации продуктов измельчения, в частнбсти к гидроциклонам, и может быть использовано при обогаше нии полезных ископаемых.

Известен гидроциклон, включающий цилиндроконический корпус, конус которого. выполнен криволинейным и выпуклым, с тангенциальным входным, спивным и пеоковым патрубками t1).

Недостатком известного гидроциклона е0 является Повышенное гидравлическое collp0 тивление. Выпуклая форма конуса гидроциклона снижает производительность и ка чество разделения перерабатываемдй пуль пы по крупности на слив и пески.

Известен также гидроциклон, включаю щий цилиндроконический корпус, конус ко торого имеет эллиптический профиль, с тангенциальным входным, сливным и песко вым патрубками (2).

Недостатком известного гидроциклона является низкое качество продуктов раз деления, обусловленное тем, что происха дит вынос крупных зерен в слив за счет турбулентности потоков пульпы в гидроциклоне.

Известен гидроциклон, включающий корпус, выполненный из цилиндрической и конической частей, патрубок подачи исходной суспенэии, сливной и песковый патрубки. Коническая часть корпуса выполнена с переменным углом конусности, причем верхняя часть конуса имеет угол конус ности 135, средняя 75,а нижняя 20 (3).

Вогнутая поверхность конуса гидроциклона обеспечивает равномерное распределение потерь напора по высоте аппарата.

Однако недостатком этого гидроциклона является плохое качество продуктов разделения по крупности, вследствие несоответствия образующих конической части гидроциклона и осевых линий тока пульпы.

Известен гидроциклон, включающий цилнндроконический корпус с патрубком подачи исходной суспензии, сливным и пес ковым патрубками, образующая конуса

P - вязкость пульпы, t - время, Изменение траекторий движения пуль пы в нисходящем потоке происходит по ги перболическому закону и записывается через изменение плошади, поперечного сечения потока в виде

К Х+Сг (2.)

0 где 5 - площадь поперечного сечения потока1

Цд - объемный расход пульпы в пески в единицу времени;

7. - переменная координата вдоль высоты гидроциклона, К„,Г„ - константы, зависящие or крупности пульпы.

Константы К„и С показывают, что форма гиперболической траектории зависит

or радиуса частиц. Так, для относительно

1 более крупных частиц вид траектории представлен гиперболой ст, с уменьшением диаметра частиц последовательно гиперболами б, в. Поэтому из бесчисленного множества гиперболических образующих должна быть выбрана одна, кривизна которой приведена в соответствие с крупностью пульты, перерабатываемой в гидроциклоне.

Гидроциклон работает следующим образом.

Исходная суспензия по тангенциальному патрубку 2 поступает в цилиндроконический корпус 1, где под действием центробежных сил разделяется по крупности.

При этом сгущенная фракция перемещается по корпусу гидроциклона вниз и удаляется через песковый патрубок 4, а слив с содержанием 4-0-80% частиц диаметром минус 74 мкм удаляется через сливной патрубок 3.

При использовании конуса 5 гидроциклона с гиперболической образующей возникает новый эффект ламинарный режим течения суспензии в нисходящем потоке гидроциклона, что устраняет перемешивание потоков в нем и соответственно выброс крупных частиц из нисходящего в восходящий потоки. Это способствует повышению качества разд»еления по крупности.

В сравнении с действующими гидроциклонами качество разделения по крупности в гиперболическом гидроциклоне выражается следующими показателями: выход слива по твердому снижен на 10,4%, при этом извлечение в слив крупных классов частиц диаметром 1000 мкм - 143 мкм уменьшено на 11,2%, а мелких частиц

673316

3-

° корпуса которого выполнена в виде вогну- той криволинейной поверхности (4).

Данное устройство является наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату.

Недостатком известного гидроциклона является низкое качество продуктов раз деления перерабатываемой суспензии.

1Лелью изобретения является повышение качества разделения перерабатываемой суспензия по крупности на слив в пределах 40-80% содержания частиц диа-. метром минус 74 мкм.

Поставленная цель достигается тем, что вогнутая криволинейная поверхность образующей конуса корпуса выполнена в виде гиперболы, описываемой уравнением — (" 1z а--+1 а+1 ) Я гд a= 0 (i- — ); фс

100) с процентное содержание частиц класса минус. 74 мкм в сливе в пределах

40-80%;

h - высота конуса гидроци лона, 1

Р радиус гидроциклона при Е=ф

-. радиус лескового патрубка при

Zh !

7 .Z - -переменная координата.

На чертеже представлен общий вид гидроциклона для классификации продуктов из- мельчения.

Гидроциклон состоит из цилиндроконичео», кого корпуса 1 с тангенциальным вход35 ным патрубком 2, сливным 3 и песковым

4 патрубками. Конус 5 корпуса 1 выполнен с гиперболической образующей.

Выбор образующей в виде гиперболы из бесчисленного множества криволиней:

40 ных поверхностей объясняется следующим обра зом, Течение пульпы в нисходящем потоке в гидроциклоне есть движение между двумя коаксиальными конусами. Одним из конусов является коническая поверхность

1 гидроциклона, а другим - граница между нисходящим и восходящим потоками. Дифференциальное уравнение сил, действую щих на частицу пульпы в данных условиях движения, имеет вид

-® р >» g p.ð béðt;(Ф,„-K„) (1) где р я, -naorHocrH частиц,пульпы и р о 55 ,жидкости; щ...Щ - осевые скорости частиц и жидкости в нисходящем потоке, - радиус частиц, !

673316 р- (В 2 (а+ Га+ )"

5 диаметром 143 мкм увеличено на 4Ъ; увеличена производительность гидроцик - " лона на 3,5 r/÷ по твердому.

Экономический эффект эа счет повышения качества разделения и производительности составляет 9600 руб/год на один гиперболический гидроциклон.

Формула изобретения

Гидроциклон для классификации продуктов измельчения, включающий цилиндро- о конический корпус с пагрубком подачи иоходной суспенэии, сливным и песковым патрубками, образующая конуса корпуса которого выполнена в виде вогнутой криволинейной поверхности,отличающийся тем, что, с целью повышения качества перерабатываемой суспензия по крупности на слив в пределах 40-80% содержания частиц диаметром минус 74 мкм, вогнутая криволинейная поверхность образующей 2о конуса корпуса выполнена в виде гиперболы, описываемой уравнением - процентное содержание частиц класса минус 74 мкм в сливе в пределах

40 80%;

Ь - высота конуса гидроциклона, R - радиус гидроциклона при 2 0;

- радиус пескового патрубка при

2= ;

2 - переменная координата.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Мультигидроциклон БГЦ-3 Корнеевского завода.

2, Авторское свидетельство% 261298, кл. B 06 В 3/00, 1968.

3. Акопов М. Г. Основы обогащения углей в гидроциклонах. М., "Недра, 1967, с. 15.

4. Патент Clllh М 2982409, кл. 209-211, 1961.

Составитель Э. Яшкова

Редактор Т. Юевятко Техред М. Петко, Корректор О Ковинская

Заказ 3964/6 Тираж 705 Подписное

11НИИПИ Государственного комитета СССР ! по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-36, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП Патент, r. Ужгород, ул. Проектная, 4