Гидроциклон

)5 В 04 С 3/О ГГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМПРИ ГННТ СССРОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ(56) Авторское свидетельство СССРУ 481316, кл. В 04 С 3/06, 1983.Патент Франции В 2123950,кл, В 04 С 7/00, 1972.(57) Изобретение относится к устройсвам для извлечения твердой фазы иэсуспензий и пульп в центробежном поли может быть использовано на предприятиях горной и других отраслейпромышленности. Цель - повьппение степени отделения твердой фазы с высоким Изобретение относится к устройствам для извлечения твердой фазы изпульпы и может быть использовано,например, для сгущения пульпы,текущихвостов, обогащения на предприятияхгорной отрасли промьппленности, гдеведется закладка выработанного пространства,Известен гидроциклон, включающийщщиндрический корпус, входной патрубок, песковую насадку, сливнуютрубу, вращающийся диск с вогнутымипо ходу движения лопатками, соединенный с электродвигателем. Повышениеотделения твердой фазы происходит за содержанием тонкодисперсных частиц, В цилиндрйческой части 1 гидроциклона 2 установлен вращающийся от электродвигателя 3 диск 4, на котором с обеих сторон со смещением на угол 1 О размещены профильные лопатки 5,оВ цилиндрической части .1 установлены входной патрубок 6, сливной патрубок 7, а в конической части 8 - песковая насадка 9. Исходная пульпа по патрубку 6 поступает в гидроциклон 2, где закручивается посредством диска 4, происходит ее раздел на сгущенный и осветленный продукты, которые отводятся соответственно иэ песковой насадки 9 и патрубка 7. Смещение проФильных лопаток 5 на 10 - 15 дает возможность более полного наполнения тонкодисперсными частицами потоков, что приводит к повышению эффективности разделения. 2, ил., 2 табл. еюавй .счет закручивания потока с необходимой угловой скоростью. ЫНедостатком гидроциклона является ,фЬ то; что он не позволяет осуществлять (ф эФФективное извлечение твердой фазы О из пульпы, так как вращение диска про- (Ь исходит в одном направлении со скоростью, зависящей от пропускаемого объема пульпы, а возникающий гидродинамический процесс при этом зависит от нерегулируемого параметра - пульсирующего давления на входе в гицроциклонИзвестен также гид ающий цилиндрический ко одпатрубок, песковую насадку, сливнуютрубу, вращающийся диск с вогнутымилопатками, соединенный с регулируемымэлектродвигателем,5Эффективность сгущения твердой фазы пульпы в этом гидроциклоне достигается вращением диска с вогнутыми лопатками от электродвигателя, причемрегулирование угловой скорости осуществляется устройством для разделения, в котором ротор вращается от датчиков, расположенных в гидроциклоне.Недостатком такого гидроциклона является то, что он не обеспечивает полное извлечение твердой фазы из пульпы,так как не обеспечивается оптимальноерегулирование гидродинамического процесса в цилиндрической части гидроциклона, это в свою очередь не позво Оляет значительной части тонкодисперсных частиц, находящихся в объеме пульпы, изменить угловую скорость движения и достигнуть песковой части гидроциклона, 25.Цель изобретения - повышение степени отделения твердой Фазы с высокимсодержанием тонкодисперсных частиц засчет повышения эффективности их осаждения по крупности. ЗОПоставленная цель достигается тем,что в гидроциклон для извлечения твердой фазы из пульпы в цилиндрическуюего часть устанавливают вращающийсядиск с направляющими профильными лопатками, высоты которых находятся наконгруэнтных кривых и уменьшаются отцентра диска к периферии, лопатки располагают по обе стороны диска со смещением на угол 10 в . 15для закручива 40ния потока пульпы с угловой скоростью,обеспечивающей движение частиц по конгруэнтным траекториям сгущаемой средыи вывод материала требуемых классовкрупности в песковую часть.45На фиг.1 изображен гидроциклон, общий вид; на фиг.2 - диск с профильны"."ми лопатками и разрер А-А.В цилиндрической. части 1 гидроцик 56 лона 2 установлен вращающийся отэлектродвигателя 3 диск 4, на которомпо обе стороны со смещением на угол10 - 15 размещают профильные лопатки5, высоты которых находятся на конгруэнтных.кривых и уменьшаются от центра диска к периферии. Профильные лопатки закручивают остаточный поток пульпы с угловой скоростью, обеспе чивающей движение частиц по конгрузнтным траекториям сгущаемой среды.Исходная пульпа через входной патрубок 6 поступает в цилиндрическую часть 1 гидроциклона 2. Далее пульпа с помощью вращающихся направляющих профильных лопаток 5 приобретает дополнительную угловую скорость, обеспечивает движение тонкодисперсных частиц по конгруэнтным траекториям, разделяя поток пульпы на несколько мелких потоков, и направляется к стенке цилиндрической части 1 гидро- циклона 2, одновременно разделяясь на более мелкие потоки по весу частиц, получая направленное движение по спирали. При этом диск 4, ограничивающий снизу поток, не дает возможности пульпе уйти в слив, минуя процесс разделения твердых частиц по весу, к слив- ному патрубку 7 (при этом ликвиди-, руется подкрышечный вихревой поток).Направление потока от центра к периферии ускоряет начало разделения твердых частцц по весу, поскольку пульпа, продвигаясь по поверхности профильных лопаток, также подвергается воздействию центробежной силы, В результате того, что расклассифицированный по классам крупности материал движется с различной угловой скоростью, между потоками возникают силы трения, которые выносят тонкодисперсные частицы по периферии конической части 8 гидроциклона в песковую часть 9, а шламы выводятся в слив, Кроме того, часть пульпы, содержащая тонкодисперсные частицы, не достигшие по размерам песковой части гидроциклона, направляется восходящим потоком к нижней части вращающегося диска и за счет направляющих профильных лопаток, закрепленных в нижней его части со смещением относительно верхнего ряда на угол 10- 15 , также нриобретает дополнительную угловую скорость, а твердые частицы отжимаются к периферии гидроциклона.Смещение верхнего ряда направляю щих профильныхлораток по отношению к нижнему ряду на угол 1 О - 15 дает возможность более полного наполнения тонкодисперсными частицами потоков, движущихся с различной угловой скоростью, а это в свою очередь увеличи вает силы трения между расклассифици рованнымн по классам крупности потоками и, следовательно, приводит к интенсивному выпадению твердой фазы в песковую часть гидроциклона за счет регулирования. гидродинамических процессов отделения твердых частиц в ци 5 линдрической и конической частях гидроциклонаВ результате прохождения пульпы через гидроциклон достигается максимальное отделение твердой фазы с высоким содержанием тонкодисперсных частиц, повышается производительностьего по твердому.П р и и е р. С целью проверки работоспособности и эффективности предлагаемого изобретения на испытательном стенде рудника Зыряновского свинцового комбината были проведены исследования по повышению эффективности осаждения пульпы по крупности. ЯИспытательный стенд для проверки эффективности работы предлагаемого гидроциклона по извлечению твердой фазы из пульпы состоит из двух гидро- циклонов, находящихся на одной пло щадке, Один гидроциклон выполнен по предлагаемому изобретению, другой представляет собой модель, взятую ав." торами за прототип.Подаваемая на вход гидроциклонов пульпа в обоих случаях имела однородный состав с одинаковым соотношением твердой и жидкой фазы.На выходе из гидроциклонов в пес: Ковой и сливной части отбирались пробы пРодуктов гидроциклонирования для З 5 качественного анализа и сравнения результатов извлечения твердой фазы из пульпы в гидроциклонах.Сравнительные данные испытания приведены в табл.1,ЯЗа показатель эффективности принималась степень сгущения. Оценка эффективности работы гидроциклона осуществлялась по качеству и количественному содержанию фракций песков, 45 получаемых после гидроциклонирования. Как видно иэ табл.3, степень сгущения пульпы у гидроциклона с направ 5 О ляющими профильными лопатками, расположенными на вращающемся лиске по обе его стороны, высоты которых находятся на кот руэнтных кривых и уменьшаются от центра диска к пепиферии, вьяце на 9% по сравнению с известным гидроциклоном,Технико-экономические показателиизвлечения твердого из пульпы в известном и предлагаемом гидроциклонах, приведены в табл 2.Применение предлагаемого гидро- циклона позволяет обеспечить повышение отделения твердой Фазы с высоким содержанием тонкодисперсных частиц и эффективность их осаждения по крупности, что в свою очередь позволит снизить себестоимость твердой фазы пульпы, применяемой для закладочных работ на 1820 7 Для условного обьема закладки на 1 млн.мз требуется переработать 8 млнм пульпы при содержании в ней твердого 253 и его извлечении 50 .Следовательно, предлагаемый гидроциклон позволяет значительно повысить степень осветления слива, предотвратить потери со сливом и повысить степень извлечения песков из пульпы без увеличения производственных площадей.Ф о р и у л а изобретенияГидроциклон, содержащий цилиндроконический корпус, входной патрубок, песковую насадку и сливную трубу, вращающийся диск с вогнутыми лопатками,. о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения степени отделения твердой Фазы с высоким содержанием тонкодисперсных частиц, лопатки расположены по обе стороны диска со смещением на угол 10 - 15 , при этомовысоты лопаток находятся на конгруэнтных кривых и уменьшаются от центра диска к периферии.1734866 Таблица 1с Известныйгидроциклон Предлагаемыйгидроциклон 10,0 10,0. 25,0 2.5, 0 65,4 36,8 73,0 60,8 Т а б л и ц а 2 Условный объем перерабатываемой пульпы, м /год .Содержание твердого в исходной пульпе %Полные затраты на извлечение твердого.из пульпы,тыс.руб.200,0Получено песков, тыс.т187,0Себестоимость 1 т песков,выруб. 0,35Снижение себестоимости, руб.Экономический эФфект на условный объем закладки 1 мпн мэ,тыс,руб. 200,0203,50,330,02 150,0 Свойства гидроциклона Производительность гидроциклона, м/чСодержание твердого в питании,1734866 к Корректор И.Муск ставитель Л.К ктор В.Даик Ред Л,Олийнык роизводственно-издательский комбинат "Патент", г.ужгород, ул. Гагарина аказ 1768 Тираж Подписное НИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СС 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5