Аэратор для флотационной машины

Союз Советских Социалистических Республик(5 т)М. Кл.з В 03 Р 1/14 с присоединением заявки Мо Государственный комитет СССР по делам изобретений и открытий(23) Приоритет Опубликовано 230980,Бизллетень Мо 35 Дата опубликования описания 230980(72) Авторы изобретения Украинский научно-исследовательский и проектноконструкторский институт по обогащению и.брикетированию углей Укрнииуглеобогащение(54) АЭРАТОР ДЛЯ ФЛОТАЦИОННОЙ МАРИИНЫ Изобретение относится к областиобогащения полезных ископаемых, точнее к флотационным машинам, и можетбыть использовано в угольной, металлургической, химической и пищевойпромышленности,Известен аэратор для флотационныхмашин, который состоит из ротора истатора. Ротор выполнен из стержней,расположенных по окружности и закрепленных между двумя кольцами. Статоробразован из стержней, расположенныхпо окружности, закрепленных междудвумя кольцами 1).Ротор вращается внутри стетора, 15:диспергирует воздух и перемешивает .его с пульпой. Статор распределяетпузырьки воздуха"впульпе.Недостатком указанного аэратора является:невысокая степень дисперснос-.20ти воздуха, причиной которой .являет-ся конструкция аэратора, не позволяющая увеличить количество турбулентных импульсов в объеме жидкости беззначительного повышения потребляемой 2электроэнергии,Известен аэратор, который содержитимпеллер, статор и спрямляющее устройство, Импеллер снабжен закрытымдиском, на периФерии которого концент 40 рично по отношению к оси вращающегося вала установлены цилиндрическиеили прямоугольные пальцы. Внутри импеллера по кругу расположены пальцыстатора. Спрямляющее устройство выполнено в виде радиально расположенныхпластин и служит для предотвращенияобразования вихревых зон и распределения пульповоздушной смеси по объему камеры 21. В таком аэраторе нельзя получить высбкой дисперсности воздуха без резкого увеличения энергетических затрат.Наиболее близким к изобретению является аэратор, состоящий из статора в виде лопаток и закрепленного на полом валу импеллера, представляющего собой диск, по периферии которого установлены стержни 3., Недобтатком данного аэратора является недостаточная диспергация воздуха из-за того, что время пребывания пузырьков воздуха в зоне действия турбулентных пульсаций незначительно, для достижения требуемой частоты пульсаций необходимо увеличивать скорость вращения импеллера, что приводит к росту затрат электроэнергии.764726 ны с предлагаемым аэратором и повышают интенсификацию флотационногопроцесса в ней,Формула изобретенияпеллером, закрепленнымна дополнитель ном соосно установленном валу.2. Аэратор по п.1, о т л и ч а,3Целью изобретения является" увеличение степени диспергации воздуха засчет создания зоны интенсивной мелко-масштабной турбулентностй пульпы,Это "достигается тем,что аэраторснабжен дополнительным,импеллером,закрепленным на дополнительном соосно установленном валу; импеллеры.установлены с воэможностью вращения-"в противоположном направлении.На фиг, 1 изображен аэратор, об"щий вид," на фиг. 2 - импеллер, план.Аэратор содержит вал 1, на которомзакреплены шкив 2 коническаяшестерня 3 и импеллер 4. На валу 1 установлена коробка 5 изменения направления.вращения дополнительного импеллера 6, 15Коробка 5 изменения направления вращения содержит конические шестерни 7й 8, соединенные с полым валом 9 .че-ез коническую шестерню 10. На .поломалу 9 закреплен наружный "дополйитедь 20ный импеллер 6, На дне флотационйойкамеры установлен лопастной статор,11. При этом каждый из импеллеров 4и 6 выполнен соответственно из дисков 12 и 13, по периФерии которых ус"тановлены стержни 14.Аэратор работает следующим обра 1"зомвращение отэлектродвигателя черезшкив 2 передается валу 1 и закрепленным на нем конической шестерне 3 иимпеллеру 4: Коническая шестерня 3через шестерни 7 и 8 приводит вовращение коническую шестерню 10,соединенную с полым валом 9, на ко" тором закреплен дополнительныйимпел-.лер 6; п 1 йчей -он Вращается в противойолоййом"направлении относительно импеллера 4. При вращении импеллеров 4и 6,в полости их образуется разрежение, благодаря. которому в верхнюючасть ее через полый вал 9 засасывается воздух, а снизу из объема флотационной камеры - пульпа. Воздух ипульпа перемешиваются, а при выходеиз импеллеров 4 и 6 пульповоздушная .,45смесь дополнительно .диспергируетсяна лопатках статора 11.Диспергирование воздушной фазы осу" "щеСтвляется-в-условиях интенсивноговихреобразования и воздействия знакопеременного давленияДля получениявысокой дисперсности пузырьков необхо",димо создать большое количество турбу"лентных импульсов в объеме жидкости,создаваемых аэратором. Дробление воз". 55.духапроисходит под воздействиемтурбулентных пульсаций.Эффект дробления связан с тем, чтов турбулейтном-"потоке скорость жидкодтйизмейяетсяот точки кточке.Скорбсть" жидкости у поверхности 60" каверны в двух различных ее точкахтакже различна. Следовательйо, йаповерхность каверны будут действовать" " различные динамические напоры в разных -ее местах, что неизбежно при, 651 ведет к деформации и разрыву каверны Исследованиями установлено, что раз"мер капель при дроблении их турбулентными пульсациями в неоднородном турбулентном потоке, обтекающем твердую поверхность, пропорционален , где У - скорость неоднородного турбулентного потока.Для получения большого количества турбулентных импульсов в объеме жидкости необходимо увеличить скорость вращения импеллера. установлено, что потребляемая энергия возрастает: - пропорционально скорости вращения импеллера в третьей степени. Следовательно, в аэраторе, принятом за прототип, высокую дисперсность пузырьков можно получить лишь при значительномувеличении скорости вращения импеллера, что связано с увеличениемпотребляемой электроэнергии. Описываемый азратор позволяет без роста знер. гетических затрат получить большоеколичество турбулентных импульсов вобъеме жидкбсти, что способствует более тонкому диспергированию воздушных пузырьков, так как при вращенииимпеллеров 4 и .б в противоположныестороны создается зона интенсивной мелкомасштабной турбулентности пульпы. Это достигается тем, что скорость вращения каждого из них уменьшена на 25 по сравнению со скоростью вращения"пальцевого импеллера в аэраторе, взятом за прототип. При этом энергия, потребляемая двумя импеллерами, райна энергии, потребляемой пальце вм импеллером, но значительно возрастает количество турбулентных импульсов в объеме жидкости. Исследованиями установлено, что количество вбздуйнйх пузырьков размером, близким к оптимальному, увеличивается со временем пребывания воздушных пузырь" ков впотоке и становится весьма значительным примерно через 1 сек.Все эти факторы обеспечивают повышение аэрационных характеристик маши 1. Аэратор для флотационной.машины,содержащий лопастной статор и закрепленный на"полом валу импеллер, представляющий собой диск, по перифериикоторого устайовлены стержни, о тл и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью-увеличения степени диспергации воздуха за счет создания зоны интенсивной мелкомасштабной турбулентности пульпы, он снабжен дополнительным имю щ и й с я тем; что имп;ллеры установлены с возможностью враще 1ния в противоположных направлениях. Источники информации,принятые во внимание при экспертизе.Смирно оррект 1Заказ 6385/6 исное 4/5 Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная Тираж 634 осударственно ам изобретений Москва, Ж,ВИИИПИ по де 113035,