Гидроциклон

(5) В 04 С 5/ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ ПИС ЗОБРЕТЕН ЕПЬСТВУ 619607/23-261,07.833.05.85, Бюл. В 19.Н. Виноградов, И.Ю. Довнароган и М.Ф, Кудряшоваучно-исследовательский ино-конструкторский институтения твердых горючих ископа21.928.37(088,8)Авторское свидетельство С36, кл. В 03 В 5/34, 1978.Авторское свидетельство ССС17, кл. В 04 С 5/16, 1972тип).(54) (57) ПЩРОЦИКЛОН, содержащийцилиндроконический корпус с тангенциальным входным патрубком, сливнымпатрубком и лесковой насадкой, выполненной в виде соединенных междусобой цилиндрическим участком конфуэора и диффузора, о т л и ч а ющ и й с я тем, что, с целью повышения эффективности классификациии уменьшения гидроабразивного износа песковой насадки, конфузор и диф.фузор выполнены с криволинейной поверхностью, при этом криволинейнаяповерхность диффуэора выполнена пологической кривой, а конфузорапо кривой Витошииског1Изобретение касается классификации полезных ископаемых, а именноразделения материалов по крупностив центробежном поле, и может найтиприменение на горнодобывающих, рудоподготовительныхпредприятиях и других отраслях промышленности.Известен гидроциклон, состоящийиз цилиндрического корпуса с угломконусности 20 , с тангенциальным 16питающим и сливным патрубками, песковой коническоцилйндрической насадкой, угол конусности которой увелиочен на 10 по сравнению с углом конусности корпуса аппарата 11 . 15Недостатком такого гидроциклонаявляется сравнительно низкая эффективность классификации из-за несовершенной гидродииамики потока в цилиндроконической части песковой на -садки.Известен гидроциклон, содержащийцилиндроконический корпус с тангенциальным входным патрубком, сливнымпатрубком и песковой насадкой, вы 25полненной в виде соединенных междусобой ципиндрическим участком пря"молинейных, конфуэора и диффузора Г 23Недостаток известного устройства заключается в том, что в коничес- ЗОкой части его песковой насадкипроисходит малоэффективная перечистка продуктов разделения. Это обусловлено сравнительно высокой разрыхленностью естественной постелии малой величиной угла конусности,что уменьшает емкость цесковой насадки и время пребывания обрабатываемого материала в ней. В результате часть тонких частиц разгружается через лесковое отверстие, а вслив выносятся крупные частицы. Таким образом, увеличивается засорениепродуктов классификации. Кроме того, при истечении взвесенесущей суснензни из отверстия прямолинейногодиффуэорного участка песковойнасадки наблюдается сравнительнорезкое расширение потока, т.е. возникают так называемые потери на Ю"удар", что также приводит к вредному вихреобразованию. Эти факторыне позволяют снизить интенсивностьперемешивания продуктов разделения,существенно уменьшают эффективность 55процесса классификации и срок эксплуатации быстроизнашивающейся песковой насадки,Ц ель изобретения - повышение эф-,фективности классификации и уменьшение гидроабразивного износа эасчет улучшения гидродинамики песковой насадки,Указанная цель достигается тем,что конфузор и диффузор выполненыс криволинейной поверхностью, приэтом криволинейная поверхность диффузора выполнена по логистическойкривой, а конфузора - по кривой Витошинского,Наличие криволинейного конфузора и его форма, выполненная по кривой Витошинского, способствуют созданию сравнительно плотной упаковкичастиц в естественной постели песковой насадки, В результате тонкиечастицы, попавшие в верхние слои,и крупные частицы, попавшие в нижние слои постели, не могут преодолеть сопротивление соответственнонижележащих и вышележащих слоев,что снижает засорение продуктовклассификации. Форма криволинейного конфузора обеспечивает плавноебез завихрений и вторичных циркуляционных потоков движение суспензии в верхней части песковой насадки .без перемешивакия продуктов разделения. Эти факторы позволяют существенно повысить эффективностьпроцесса классификации.Для получения профиля Витошинс 2..2 1+ -где г - текущий радиус конфузо.ра на расстоянии х от начала координат;г и г; - радиусы входного и выходного сечений;а//3 - длина конфузора.Диффузор, криволинейная поверхность которого выполнена по логистической кривой, позволяет значительно уменьшить потери и вихреобразование при резком расширении потока на выходе из отверстия песковой насадки. Форма криволинейного диффузора обеспечивает постепенное уменьшение скорости потока, и, следовательно, восстановление давления при наименьших потерях, При этом поле скоростей в нем более однородно, а поток1156742 Проведенные лабораторные испытания показали, что содержание класса - 0.04 мм в сгущенном продуктегидроциклона с новой конструкциейпесковой насадки меньше на 10-157,а эффективность классификации вышена 1,5-2,0%, чем в гидроциклоыес известной конструкцией насадки.35При этом максимальный срок службыпесковой насадки предлагаемой конструкции увеличился в 1,4 раза. устойчивее по сравнению с насадкой в виде прямолинейного диффузора. Таким образом, установка криволинейного диффузора на выходе из лескового отверстия увеличивает эффективность процесса классификации и уменьшает гидроабраэивный износ песковой насадки.Профиль в виде логистической кривой рассчитывают по следующей форму леС,Г:е." ьгде г - текущий радиус диффуэора нарасстоянии х от начала коор-динат;г, - радиус входного сечениямиЪ - постоянный коэффициент, ха. рактеризующий изменение профиля но длине диффузора.На фиг. 1 изображен предлагаемый гидроциклон, общий вид; на фиг. 2 разрез А-А на фиг. 1.Гидроциклон содержит цилиндроконический корпус 1 с тангенциальным 2 питающим патрубком 2, сливной патрубок 3 осветленной жидкости и песковую насадку 4 для вывода сгущенного продукта 4, состоящую из криволиней.ного конфузора 5, цилиндрического участка 6 и криволинейного диффуэора 7.Гидроциклон работает следующим образом.Исходная пульпа, поступающая через питающий патрубок 2 в корпус гидроциклона 1, образует вращающийся поток,.направленный по спиральной линии сверху вниз. Под действием центробежной силы происходитперегруппировка частиц таким образом, что крупность их убывает отвнутренней цилиндроконической стенки корпуса 1 к оси аппарата. Частично разделенный материал поступаетв криволинейную конфуэорную часть 5песковой насадки 4. Здесь под действием центробежной и радиальнойсил, а также сегрегации происходитокончательное разделение материала.В результате тонкие частицы выносятся через сливной патрубок 3, а крупные разгружаются через цилиндрический участок 6 и криволинейный диффузор 7 песковой насадки 4. Движение суспензии в песковой насадке 4с совершенной гидродинамикой ведетк исчезновению крупномасштабныхвихрей и к устойчивости структурыпотока, что уменьшает засорениепродуктов классификации и приводитк улучшению их качества, а такжеуменьшает гидроабраэивный износнасадки. ИИПИ Заказ 3227/Раж 543 Подписное филиал ППП "Патент",г.Ужгород, ул,Проектная,