Гидроциклон для классификации и обогащения полезных ископаемых

(51) М. К . лено 07.04,80 (21) 2906932/23(2 В 04 СЗ/06 и-присоединением зая3) Приоритет - Опубликовано 3 Дата опубликова Гасударственный комнт СССР по делам изобретений н открытий(54) ГИДРОЦИКЛОН ДЛЯ КЛАССИФИКАЦИИ И ОБОГАЩЕНИЯ ПОЛЕЗНЫХ ИСКОПАЕМЫХ трубо ной н одоле в пос и це при в среди ри, св Потер ного питаю проводе непосредственно перед входасадкой такое давление, которое прело бы гидравлическое сопротивление ледней, а также в сливном патрубке, нтробежное давление, возникающее ращении жидкости. Наибольшую долю общих потерь напора занимают лотеязанные с центробежным давлением. и на входе составляют для нормаль- соотношения диаметров сливного и щего отверстий (1-1,2) около 20% 1 . По основному авт. св,78916гидроциклон, содержащий цилинкорпус, эластичный воронкообразмент, обращенный меньшим основасферическую крышку, питающийи разгрузочное устройство в днищней части эластичного воронкоэлемента закреплен балансир-стаплавникового типа, а в верхнейшар, разгрузочное устройство вв виде концентрично установленньще обечаек 12.Недостатоквысокое гидраввходе пульпы в 0 известен дрический ный элением вниз, патрубок е. В нижобразного билнзатор части ыполненох на дниИзобретение относится к обогащениюполезных 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 на10продвижение 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 гидро- циклон.Для того, чтобы через гндроциклон про- зтпустить необходимое количество пульпы и получить определенные технологические показатели, необходимо создать в питающем известного устроиствалическое сопротивление на гидроциклон.3Цель изобретения - повышение удельной производительности за счет снижения гидравлического сопротивления.11 оставленная 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, общий вид; на фиг. 2разрез А-А на фиг, 1.Гидроциклон состоит из цилиндрического корпуса 1, переходящего в кольцевой желоб 2, тангенциально установленный питающий патрубок 3. Кольцевой желоб 2 уменьшается по высоте на размер питающего патрубка и снабжен демпфирующим 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 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 О. 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 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 уве 5 1 О 15 20 25 30 35 40 45 50 55 личение дальнобойности исходного шггока пульпы и плавное соединение (вливаниеего с основным врашающимся потоком пуль. пы в гидроциклоне.Во вращающемся объеме пульпы происходит подъем эластичного элемента 8 и егоориентиация по оси гидроциклона, Он, соприкасаясь шаром 9 с профилированнойполусферической крышкой 6, образует опорускольжения в ее вершине под действиемвеса, подъемной силы, обусловленной градиентом гидростатического давления во вращающемся потоке и реакцией от взаимодействия стабилизаторов плавникового типас потоком пульпы, Элемент 8, заполненныйвоздухом через ниппель 10, принимаег формусвободной поверхности вращающейся пульпы и имеет окружнук) скорость, примерноравную тангенциальной составляющей ско.рости движения соприкасающихся с егоповерхностью слоев пульпы,Самоцентрирование эластичного элемента 8 осуществляется высокой устойчивостью,создаваемой смещением книзу центра тяжести балансиром, заполненным утяжелителем, шаром-опорой и центрально-кольцевой разгрузкой продуктов разделения. Стабилизаторы усиливают гидродинамическоевоздействие вращающегося потока пульпына эластичный элемент для его более устойчивого соосного вращения.В центробежном поле сил происходитраспределение твердой фазы по крупностии плотности в радиальном и осевом направлениях. Пульпа с расклассифицированнымматериалом в зоне разгрузки распределяетсяобечайками на три продукта. Их качественноколичественная характеристика устанавливаетсяя регулировкой разгрузочного устройства 7. Продукты разделения выводятсяиз гидроциклона посредством камери 2и центрального патрубка 13.Эластичная вставка предотвращает прямой контакт с основным вращающимся потоком пульпы в рабочем объеме аппаратаи сходного потока, поступающего через питающий патрубок, и тем самым исключаетвозможность нестационарного взаимодействия между ними.Экспериментально установлено, что стабилизация течения пульпы в зоне ввода еев рабочий объем гидроциклона, достигаемаяприменением предлагаемого техническогорешения, всегда сопровождается снижениемгидравлического сопротивления. Потеринапора на входе при давлении на входеот 20 до 150 кПа составляют 7 - 10 О/О, чтопримерно вдвое меньше по сравнению с известным конструктивным решением подводаисходного материала в гидроциклон. Приэтом производительность гидроциклона диаметром 140 мм с эластичной демпфируюшейвставкой в зоне ввода исходного продуктавозросла на 23 - 28/о.Заказ 11319/7 Тираж 648 Подпнсно П Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 ВНИИП Филиал 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 верхнейчасти корпуса.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Поваров А. И. Гидроциклоны на обогатительных фабриках, М Недра, 1978,с. 28,2. Авторское свидетельство СССР789160, кл, В 04 С 3/06, 1979.