Вибрационный гидроциклон

Вибрационный гидроциклон

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

<" > 360871

Саюз Саеетсккх

Сецнаннстнческнх

Республнк

ОПИСАНИЕ

ЙЗО6РЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 06.06.79. (21) 2778070/23-26 с присоединением заявки №вЂ” (23) Приоритет— (43) Опубликовано 07.09.81. Бюллс1сnh М 33 (51) К „з

В 04 С 9/00

Гасударстеенный камнтет но делам наабретеннй н еткРытнН (53) УДК 621.92837 (088.8) (45) Дата опубликозания описания 07.09.81 (72) Авторы изобретения

А. М Федотов, Г. А. Денисов, В. П. Кондуков и И. В. Петров

Всесоюзный ордена Трудового Красного Знамен научно-исследовательский и проектный институ механической обработки полезных ископаемы

«Механобр» (71) Заявитель (54) ВИБРАЦИОННЫЙ ГИДРОЦИКЛОН

Изобретение относится к практике обогащения полезных ископаемых и может быть использовано в химической, горнорудной и других отраслях промышленности.

В практике обогащения полезных ископаемых разделение минеральных частиц ло крупности и удельному весу в водной среде осуществляется в гидроциклонах (1).

Гидроциклон представляет собой цилиндрический сосуд с питающим насадком, расположенным тангенциально к цилиндрической части гидроциклона. Соосно последнему расположены патрубок для разгрузки леско в и патрубок для выпуска слива. Угол конусности конической части гидроциклона по отношению к его оси обычно составляет

10 — 20, но может быть и больше. Эффекти вность классификации различных минеральных суопензий, выделяемых в слив, ло данному классу крупности в основном зависит от типоразмера гидроциклона (внутреннего див метра цилиндрической части), крупности исходного классифицируемого материала, его природы вещественного состава), плотности суспензии, давления суспензии на входе в гидроциклон и других факторов. Наиболее высокая эффективность классификации (90%) наблюдается для выделяемых в слив относительно крупных частиц, например диаметром до 0,2 — 0,5.мм, 2 наиболее низкая (около 45 — 65 .o) — для выделяемых в слив тонких частиц — диаметром порядка 15 — 35 мкм.

Современная практика обогащения выдвигает требование — при максимальной производительности аппарата обеспечить получение слива с размером частиц до

10 — 15 мкм и тоньше с достаточно высокой эффективностью классификации по этому

10 классу крупности.

Известен ультразвуковой гидроциклондиспергатор для выделения из минеральных суспензий тонкодисперсных частиц (2). От обычного гидроциклона он отличается тем,,16 что наружная цилиндрическая поверхность

его корпуса снабжена кольцевым магнитотострикционным излучателем. Ультразвуковые колебания, генерируемые таким излучателем, передаются «закрученному» слою

20 суспензии через тонкую стенку корпуса, выполняющую функцию мембраны.

Недостатком такого гидроциклона является относительно низкая эффективность классификации тонких частиц, обусловленная конструкцией гидроциклона и параметрами его работы, а именно вибрации передаются суспензии через цилиндрическую тонкую стенку гидроци клона, при этом используются частоты 20 кГц и выше.

30 Тонкая цилиндрическая стенка гидро860871

3 циклона, через которую передаются вибрации, не обладает свойствами защитной противоабразивной футеровки и недолговечна.

Какая-либо футеровка или утолщения стенки недопустимы, так как она потеряет способность эффективной передачи вибраций

Использование вибраций ультразвукового диапазона частот, как известно обусловливает в протекающем потоке суспензии сильное затухание колебаний по толщине слоя суспензии,- которое приводит к тому, что действие вибраций ограничивается толщиной слоя нс более 2 — 3 мм. В случае применения вибраций звукового диапазона частот от нескольких сотен герц до 1,5 —

2,0 кГц) физическое воздействие их на суспензию уже проявляется на расстоянии в несколько десятков сантиметров. Следствие этого — заметное повышение эффективности классификации суспензии по тонким классам крупности порядка 10 — 15 мкм, что от воздействия вибраций ультразвукового диапазона частот может наблюдаться только,ж гидроциклонах-диспергаторах «не промышленного» типоразмера, т. е. в аппаратах диаметром цилиндрической части по крайней мере не более 25 мкм.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к предла.гаемому гидроциклону является вибрационный гидроциклон, содержащий цилиндрический кор пус с тангенциальным питающим яатрубком, сливным и песковым патрубками, вибратор и вибропередающее устройство (3).

Недостаток такого гидроциклона — малая эффективность классификации при разделении тончайших классов суспснзии.

Цель изобретения — повышение эффективности классификации, увеличение производительности и снижение крупности выделяемых в слив частиц.

Постановленная цель достигается тем, что вибратор выполнен в виде заполненной рабочей жидкостью камеры с размещенными в ней статором и соединенным с приводом ротором, а вибропередающее устройство— в виде мвмбраны, расположенной между "амерой и цилиндрической частью корпуса гидроциклона, при этом ротор и cl атор имеют профилированные пазы, обращенные в сторону мембраны, а ротор расположен соосно сллвному патрубку.

На фиг. 1 изображен предлагаемый гндроциклон; на фиг. 2 — разрез Л-А фиг. 1; на фиг. 3 — ротор; на фиг. 4 — монтажная схема гидроциклона.

Гидроциклон содержит корпус 1, к которому снизу прикреплен конический конус 2 с короткой цилиндрической частью 3, питающим патрубком 4 и лесковым насадком 5.

Корпус 1 снабжен патрубком 6, В корпусе выполнено резьбовое отверстие с заглушкой 7, Через корпус 1 проходит сливной патрубок 8, закрепленный в с го крышке с помасло марки «Л».

Вал 14 через эластичную 23 связан с электродвигателем 24. Емкость 25 соедине,на со входом пульпонасоса 26 патрубком 27.

25 Пульпонасос 26 соединен с патрубком 4 гидроциклона и манометрическим устройством 28 трубопроводом 29. Устройство 28 сообщается с патрубком 6 корпуса гидроциклона с помощью трубы 30. зО Гидроциклон работает следующим образом.

Исходная суспензия подается в емкость

25, затем с помощью пульпонасоса 26 по трубопроводу 29 и патрубок 4 поступает

З5 для классификации по крупности в цилиндрическую часть 3 сосуда 2. Пески гидроциклона удаляются через насадок 5, а слив— через патрубок 8. При поступлении пульпы в гидроциклон по трубопроводу 29 она од4р новременно поступает на вход устройства

28 и даровит на эластичную разделительную мембрану (на фигурах не показана) со сТороны входа пульпы. С другой стороны мембраны устройства 28 находится рабо45 чая жидкость вибратора гидрониклона, на

5

4 мощью гайки 9. На этом патрубке соосно расположен зубчатый ротор 10 с шарикоподшипниками 11 и накидной гайкой-шестерней 12. Последняя входит в зацепление с шестерней 13 приводного вала 14, который находится в приливе корпуса 1 в шарикоподшипниковых опорах 15. Между корпусам 1 и сосудом 2 размещена эластичная, из маслостойкой резины, мембрана 16, а на уровне ротора 10 соосно расположен зубчатый статор 17, причем между зубцами 18 ротора 10 и зубцами 19 статора 17 выполнены косые профилированные пазы 20 и 21, обращенные в сторону мембраны 1,6. Ниже ротора 10 и статора 17 над мембраной 16 находится звуковая камера 22, в которой генерируются звуковые колебания. Эта камера и весь объем внутри корпуса 1 заполняются маловязкой рабочей жидкостью, в качестве которой может служить машинное которую давление пульпы передается в такой степени, что полностью компенсируется давление пульпы на мембрану 16 со стороны цилиндрической части 3 сосуда 2.

При включенном электродвигателе 24 вращение его якоря передается ротору 10 через муфту 23, вал 14 и шестерни 12 и 13.

При вращении ротора 10 его зубцы увлекают находящуюся в пазах 20 рабочую жидкость и сообщают ей в радиальном направлении определенную скорость. Так как число зубцов ротора 10 равно числу зубцов статсра 17 и при вращении ротора происходит периодическое совпадение зубцоь ротора с зубцами статора, а также одновременное периодическое совпадение пазов ротора с пазами статора, то в камере 22 возникает периодическое изменение циркуляционной скорости жидкости через пазы ротора н ста86087l тора, что связано с периодическим изменением в этой камере звукового давления, которое через мембрану 16 передается «закрученному» потоку суспензии, находящейся в цилиндрической части 3 сосуда 2.

В за|висимости от числа оборотов ротора и числа зубцов (и пазов) ротора и статора прктически может быть достигнута частота колебаний вибратора гидроциклона в пределах от нескольких сотен до 1500—

2000 Гц.

Экономическая эффективность вибрационного гидроциклона заключается в повышении эффективности классификации частиц суспензии тонких классов благодаря тому, что акустическое поле направлено вдоль осевой разгрузки лескового и сливного патрубков, а также за счет использования в процессе классификации вибраций звукового диапазона частот от нескольких сотен до 1500 — 2000 Гц.

Предлагаемый гидроциклон можно использовать в технологических схемах обогащения оловянных, вольфраммолибденоBblx, медноникелевых и других руд. Например, обесшламливание оловянных руд или промпродуктов с помощью предлагаемого гидроциклона по классу 10 — 15 мкм вместо

44 мам позволит снизить объем направляемых в отвал шламов, а вместе с тем уменьшить потери с ними олова. При этом в процесс обогащения можно вовлечь дополни-тельно 5 — 10 /о рудной ма осы, вместо того, чтобы направлять ее в отвал.

Таким образом, применение гидроциклонов такой конструкции на фабрике средней производительности позволит получить годовой экономический эффект около 400 тыс. руо.

5 Формула изобретения

Вибрационный гидроциклон, содержащий цилиндроконический корпус с тангенциальным питающим патрубком, сливным и

10 песковым патрубками, вибратор и вибропередающее устройство, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности классификации, увеличенич произво дительности и снижения крупности выделяемых в

15 слив частиц, вибратор выполнен в виде заполненной рабочей жидкостью камеры с размещенными в ней статором и соединенным с приводом ротором, а вибропередающее устройство — в виде мебраны, располо20 женной меиду камерой и цилиндрической частью корпуса гидроциклона, при этом ротор и статор имеют профилирс ванные пазы, обращенные в сторону мембраны, а ротор расположен соосно сливному патрубку.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Справочник по обогащению руд, т. 1. зр «Подготовительные процессы». М., «Недра», 1972, с. 276.

2. Авторское свидетельство СССР

Х 1 82112, кл. В 04 С 9/00, 1964.

3. Авторское свидетельство СССР по заявке М 2688176, кл. В 04 С 9/00, 1978.

Подписное

Тира к 661

Заказ 6503

Изд № 541

Загорская типография Упрполиграфиздата .ъ!особлисполкома