Гидроциклон

Союз СоветскихСоцналнстическнхРеспублик Оп ИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(5 )М. Кд. В 04 С 9/00 9 кударстеенный камнтет СССР ао делам нзабретеннй н отхрытнй(5 З) УДК 621928,Авторызобретени исянский,10, В, Величк Соха и Н. К. Кравцо Научно-исследовательский и проектный институтпо обогащению и агломерации руд черных металлов 7 ) Заявнтел 54) ГИДРОЦИКЛ 5 5 1Изобретение относится к устройствам для разделения зернистого материала по крупности и удельному весу и может быть использовано в металлургической, химической и других отраслях промышленности, в частности, при обогащении полезных ископаемыхИзвестен гидроциклон, включающий цилиндрическую камеру с патрубком, для тангенциальной подачи питания и соединенные с ней большими основаниями две конические камеры с песковыми и сливными патрубками1.Недостатком такого гидроциклона является низкая эффективность разделения, обусловленная прижатием раз. деляемых частиц центробежными сила" ми инерции к корпусу гидроциклона и отсутствием силы, перемещающей частицы вдоль оси гидроциклона в сторону гв разгрузки целевых продуктов.Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к предлагаемому гидроциклону является гидроциклон, содержащий установленный на валах с возможностью вращения корпус, выполненный в виде цилиндрической обечайки и двух примыкающих к ней большими основаниями усеченных конусов, при этом один из валов выполнен полым с размещенным внутри него входным патрубком, патрубки вывода осветЛенной и сгущенной Фракций 2Недостаткомэтого гидроциклона также является низкая эффективность разделения;обусловленная тем,что при вращении гидроциклона вокруг оси, касательной к цилиндрической обечайке, центробежная сила от этого вращения минимальна у оси вращения и максимальна в диаметрально противоположной точке вследствие чего слой пульпы, вращаясь вокруг продольной оси гидроциклона, подвергается поперемен- ному воздействию значительно отличающихся по величине центробежных сил. При этом частицы прижатые к стенке корпуса в зоне действия мак 3 971498симальных сил, перейдя в зону действия минимальных сил, могут опятьсместиться к продольной оси гидро"циклона.Цель изобретения " повышение эф 5фективности разделения за счет создания равномерного центробежного по."ля в каждом сечении гидроциклона,Поставленная цель достигаетсятем, что в гидроциклоне, содержа Ощем установленный на валах с возможностью вращения корпус, выполненный в виде цилиндрической обечайкии двух примыкающих к ней большими основаниями усеченных конусов, при этом 15один из валов выполнен полым с размещенным внутри него входным патрубком, патрубки вывода осветленной исгущенной фракций, полый вал выполнен с участком, совпадающим с попереч ной осью симметрии цилиндрической обецайки, и с изогнутым участком, касательным к цилиндрицеской обечайке.На фиг. 1 изображен общий вид гидроциклона; на фиг. 2 - разрез А-А нафиг. 1.Гидроциклон включает цилиндрическую обецайку 1 с входным патрубком2 и соединенные с ней большими основаниями два усеченных конуса 3 и 4 спесковыми 5 и сливными 6 патруками,Гидроциклон снабжен приводом, включающим вал 7, соединенный с обечайкой 1, подшипниковую опору 8, клиноременную передачу 9 и двигатель 10,Привод гидроциклона обеспечиваетвращение его относительно оси, совпадающий с горизонтальной осью обечайки 1. Патрубок 2 предназначен длятангенциальной подачи питания в обечайку 1, Он выполнен симметричным,причем ось симметрии совпадает с осьювращения и снабжен направляющей 11.Последняя обеспецивает тангенциальную подачу питания в симметричном45оси вращения патрубке.Продукты разделения собираются вкруговые желоба 12 и 13 для песков ислива соответственно,Герметичность соединения патрубка 2 с источником питания обеспечива 50ется, например, сальниковым уплотнением 14.Гидроциклон работает следующим образом,.Из патрубка 2 питание поступает вобечайку 1 под давлением. Под действием силы давления частицы материала стремятся к перемещению относи 4,тельно продольной оси гидроциклона,а при вращении последнего частицыначинают вращаться относительно осивращения.Результирующая центробежных сил,создаваемых давлением подаваемойпульпы и вращенИем гидроциклона, действующая на частицы большей плотности (крупности), составляет с осьювращения большой угол и по величинебольше, чем результирующая, котораядействует на частицы меньшей плотности (крупности).В связи с этим более плотные (крупные) частицы перемещаются к стенкамгидроциклона, прижимаются к ним, перемещаются к вершине конуса и разгружаются через патрубки 5 в желоб 12.Менее плотные (тонкие) частицы,не достигая стенок гидроциклона, спотоком жидкости поднимаются к вершине конуса и изменяют напоавлениедвижения, образуя объемные спирали,движущиеся в направлении патрубка б,через который разгружаются в желоб 13.Таким образом, вращение гидроциклона способствует повышению эффективности разделения по сравнению с результатами разделения в гидроциклоне, установленном стационарно.При этом большое значение имеет рас"положение питающего патрубка и вала,вращающего гидроциклон.Так, тангенциальное по отношениюк цилиндрицеской обецайке размещениеуказанных узлов привело бы к неравномерному воздействию результирующейсилы в каждом сечении гидроциклона,В результате эффективность разделениябыла бы в этих сечениях неодинаковой.В зоне, близкой к оси вращения, влияние дополнительной центробежной силыничтожно, а в зоне, наиболее удаленной от оси вращения,- максимально.Размещение вала привода и симмет"рицного оси вращения входного патрубка на одной оси, причем при усло"вии, что эта ось совпадает с горизонтагьной осью цилиндрической обецайки, является наиболее рациональнымдля обеспечения повышения эффективнос.ти разделения в предложенном гидроциклоне.В результате испытаний установлено, что при одинаковом содержании железа в исходной руде содержание егов песковом продукте при обогащениируды Криворожского месторождения спомощью предложенного гидроциклона5 971498 4 увеличивается на 0 8 а в сливномрри него входным патрубком, патру китленной и сгущенной фрак- продукте уменьшается на 1,96, выход тленномвывода осветленнойт л и ч а ю щ и и с я т пескового продуи о кта увеличивается на ции, о т лчто с целью повыаения эффективности 0,6, что при производительности что, с целььной аб ики, млн.т год, 10 . год з разделения за счет создания равномеробежного поля в каждом сепо исходной руде обеспечит дополни- ного центрчении гидроциклона, полый вал выполтельно выпус 60 ть ср нен с участком, совпадающим с попе- продукции, это составит экономичесь Л б./год. речной осью симметрии цилиндрический эффект 93 тыс, ру . год.16 кой обечайки, и с изогнутым участ"ком, касательным к цилиндрическойобечайке,формула изобретения Л Гидроциклон, содержащий установленный на валах с возможностью вра щения корпус, выполненный в виде цилиндрической обечайки и двух примыка ющих к ней большими основаниями усеченных конусов, при этом один из валов выполнен полым с размещенным внутИсточники информации, принятые во внимание при экспертизе1.Авторское свидетельство СССР У 601051, кл. В 04 С 5/081, 1976,2.Авторское свидетельство СССР по заявке Ю 2642048, кл. В 04 С 9/00, 1978.971498 Составитель Э. ЯшковаРедактор 3, Бородкина Техред Т.фанта Корректор И. Демч Заказ 8797 ПП "Патен ил Ужгород, ул. тная,9 Тираж б ИИПИ Государственнпо делам изобрет 3035, Москва, ЖПодписноео комитета СССРий и открытийРаушская наб. д 4/