Гидроциклон для классификации и обогащения полезных ископаемых

Гидроциклон для классификации и обогащения полезных ископаемых

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОП ИСАНИ Е

Союз Советскик

Соцмалистическмк

Республик

„„893268

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву № 789160 (22) Заявлено 07.04.80 (21) 2906932/23-26 с присоединением заявки №вЂ” (23) Приоритет—

Опубликовано 30.12.81. Бюллетень № 48

Дата опубликования описания 30.12.81 (51) М. К .

В 04 СЗ/06

Гасударственный комитет (53) УДК 621.928..37 (088.8) по делам изобретений н открытий (72) Авторы изобретения

Н. Г. Бедрань и В. И. Кривощеков (54) ГИДРОЦИКЛОН ДЛЯ КЛАССИФИКАЦИИ

И ОБОГАЩЕНИЯ ПОЛЕЗНЫХ ИСКОПАЕМЫХ

Изобретение относится к обогащению полезных ископаемых и может быть использовано в рудоуглеперерабатывающей, химической и других отраслях промышленности.

Закрутка потоков пульпы широко используется 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 повышаются энергозатраты на продвижение потока пульпы. Это повышение принято объяснять влиянием массовых сил, порождающих вторичные течения и повышенный уровень турбулентности. Другое свойство закрученного потока — его способность к самопроизвольному возбуждению интенсивных регуляторных пульсаций скорости и давления, что особенно характерно в зоне ввода исходного материала в гидроциклон.

Для того, чтобы через гндроциклон пропустить необходимое количество 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, связанные с центробежным давлением.

Потери на входе составляют для нормального соотношения диаметров сливного и питающего отверстий (1-1,2) около 20 /р (1).

По основному авт. св. № 789160 известен гидроциклон, содержащий цилиндрический корпус, эластичный воронкообразный элемент, обращенный меньшим основанием вниз, сферическую крышку, питающий патрубок и разгрузочное устройство в днище. В нижней 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) .

Недостаток известного устройства высокое гидравлическое сопротивление на входе пульпы в гидроциклон.

893268

Цель изобретения — повышение удельной производительности за счет снижения гидравлического сопротивления.

I1îñòàâëåíHàÿ цель достигается тем, что гидроциклон 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, обший вид; на фиг. 2 -- разрез А-А на фиг. 1.

Гидроциклон состоит из цилиндрического корпуса 1, переходящего в кольцевой желоб 2, тангенциально установленный питаюгций патрубок 3. Кольцевой желоб 2 уменьшается по высоте на размер питающего патрубка и снабжен демпфируюшим приспособлением 4, выполненным в виде разделительной эластичной вставки, представляющей собой подвижное эластичное основание кольцевого желоба. Разделительная эластичная 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 б, 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 !0. На меньшем основании конусного элемента 8 установлен балансир — стабилизатор, имею ций 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 врашательнопоступательное 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 случаях приобретает ярко выраженный автоколебательный характер. В связи с поглощением энергии на трение вязкой средой, находящейся под любым статическим давлением, предлагаемая эластичная вставка, расположенная между двумя указанными потоками, может иметь любую требуемую характеристику по демпфирующей способности и эластичности. Возникающие деформации равномерно распределяются на всю поверхность разделительной эластичной вставки и сглаживаются. Происходит уве5

1О

З0

55 личение дальнобойности исходного шггока пульпы и плавное соединение (вливание) его с основным врашающимся потоком пульпы в гидроциклоне.

Во врашаюшемся объеме пульпы происходит подъем эластичного элемента 8 и его ориентиация по оси гидроциклона. Он, соприкасаясь шаром 9 с профилированной полусферической крышкой 6, образует опору скольжения в ее вершине под действием веса, подъемной силы, обусловленной градиентом гидростатического давления во врагцающемся потоке и реакцией от взаимодействия стабилизаторов плавникового типа с потоком пульпы. Элемент 8, заполненный воздухом через ниппель 10, принимае1 форму свободной поверхности врашающейся пульпы и имеет окружнук) скорость, примерно равную тангенциальной составляющей скорости движения соприкасаюшихся с его поверхностью слоев пульпы.

Самоцентрирование эластичного элемента 8 осугцествляется высокой устойчивостью, создаваемой смещением книзу центра тяжести балансиром, заполненным утяжелителем, шаром-опорой и центрально-кольцевой разгрузкой продуктов разделения. Стабилизаторы усиливают гидродинамическое воздействие вращающегося потока пульпы на эластичный элемент для его более устойчивого соосного вращения.

В центробежном поле сил происходит распределение твердой фазы по крупности и плотности в радиальном и осевом направлениях. Пульпа с расклассифицированным материалом в зоне разгрузки распределяется обечайками на три продукта. Их качественноколичественная характеристика устанавгнI вается регулировкой разгрузочного устройства 7. Продукты разделения выводятся из гидроциклона посредством камер !! и !2 и центрального патрубка 13.

Эластичная вставка предотврашает прямой контакт с основным вращающимся потоком пульпы в рабочем объеме аппарата и сходного потока, поступаюшего через питающий патрубок, и тем самым исключает возможность нестационарного взаимодействия между ними.

Экспериментально установлено, что стабилизация течения пульпы в зоне ввода ее в рабочий объем гидроциклона, достигаемая применением предлагаемого технического решения, всегда сопровождается снижением гидравлического сопротивления. Потери напора на входе при давлении на входе от 20 до 150 кПа составляют 7 — 1Оо/о, что примерно вдвое меньше по сравнению с известным конструктивным решением подвода исходного материала в гидроциклон. При этом производительность гидроциклона диаметром 140 мм с эластичной демпфируюшей вставкой в зоне ввода исходного продукта возросла на 23 — 28О/р.

893268

Формула изобретения

A -A фиг. Г

ВНИИПИ Заказ 1!319/7 Тираж 648 Подпнсное

Филиал ППП «Патент», г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Гидроциклон для классификации и обогащения полезных ископаемых по авт. св. № 789160, отличающийся тем, что, с целью повышения удельной производительности за счет снижения гидравлического сопротивления, он снабжен кольцевым желобом и демпфирующим приспособлением, выполненным в виде эластичной вставки, один конец которой закреплен на нижней кромке образующей питающего патрубка, а другой — на цилиндрической поверхности кольцевого желоба, размещенного в верхней части корпуса.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

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.