MXPA06002177A - Cabezal de entrada para un separador ciclonico. - Google Patents

Abstract

Un cabezal de entrada para un ciclon, incluyendo el cabezal de entrada una camara de alimentacion en el que tiene una pared lateral interna, una pared extrema en un extremo de la pared lateral, un extremo abierto en el otro extremo de la pared lateral, siendo el extremo abierto de seccion transversal circular con un eje central. El cabezal de entrada incluye ademas un orificio de entrada adyacente a la pared extrema para distribuir el material a ser separado a la camara de alimentacion, teniendo el orifico de entrada una altura de alimentacion con una dimension H1 en la direccion del eje central, una salida de desbordamiento en la pared extrema que esta coaxial con el eje central, un buscador de vortice en la pared extrema o que se extiende hacia la camara de alimentacion en la direccion del eje central una distancia L1 desde la pared extrema y una zona de entrada de alimentacion en la pared lateral interna de la camara de alimentacion que tiene un extremo corriente arriba adyacente al orifico de entrada y un extremo corriente abajo. La zona de entrada de alimentacion esta en forma de una voluta que tiene un eje de voluta que se extiende alrededor de la pared lateral interna y que incluye un primer sector en el cual la voluta esta generalmente en angulos rectos al eje central y un segundo sector en el cual la voluta se extiende alrededor de la pared lateral generalmente en la direccion del eje central alejandose de la pared extrema, donde la distancia del eje de la voluta al eje central disminuye con el progreso de la voluta desde el orifico de entrada, y la distancia L1 es una fraccion F de la altura de alimentacion de dimension H1.

Description

CABEZAL DE ENTRADA PARA UN SEPARADOR CICLONICO CAMPO DE LA INVENCION Esta invención se relaciona, de manera general, con separadores ciclónicos para separar o clasificar materiales y componentes de los mismos.

ANTECEDENTES DE LA INVENCION Una aplicación particular de la presente invención se relaciona con la provisión de un hidrociclon para separar o clasificar suspensiones en la industria de procesamiento de minerales. Las mejoras en el separador ciclónico de la presente invención no se limitan a esa aplicación particular y pueden encontrar uso en la separación de otros materiales. . Varios tipos de separación de aparatos de clasificación son usados en la industria mineral, siendo un aparato comúnmente usado el hidrociclon. Existe actualmente la necesidad de un aparato que incremente la capacidad de producción, disminuya el tamaño de corte, y mejore la eficiencia de la operación. Para incrementar significativamente la capacidad de rendimiento, en el pasado ha sido necesario incrementar el tamaño del hidrociclon. Incrementar el tamaño del hidrociclon sin embargo tiene la desventaja de que generalmente da como resultado un tamaño de corte más grande y una eficiencia reducida .

SUMARIO DE LA INVENCION De acuerdo a un aspecto de la presente invención se proporciona un cabezal de entrada para un ciclón, incluyendo el cabezal de entrada una cámara de alimentación en él que tiene una pared lateral interna, una pared superior o extrema en un extremo de la pared lateral, un extremo abierto en el otro extremo de la pared lateral, siendo el extremo abierto de sección transversal circular con un eje central, un orificio de entrada adyacente a la pared superior o extrema para distribuir el material a ser separado a la cámara de alimentación, teniendo el orificio de entrada una altura de alimentación con una dimensión Hl en la dirección del eje central, y una salida de desbordamiento en la pared superior o extrema que está coaxial con el eje central, un buscador de vórtice en la pared superior o extrema o que se extiende hacia la cámara de alimentación en la dirección del eje central una distancia Ll de la parte superior o al extremo de la pared, y una zona de entrada de alimentación en la pared lateral interna de la cámara de alimentación con un extremo corriente arriba adyacente al orificio de entrada y un extremo corriente abajo, estando la zona de entrada de alimentación en forma de una voluta que tiene un eje de voluta que se extiende alrededor de la pared lateral interna y que incluye un primer sector, o superficie SI, en la cual la voluta generalmente se aplana hacia el plano horizontal, y un segundo sector en el cual la voluta desciende (superficie S2) . Esta superficie se extiende alrededor de la pared lateral generalmente en la dirección del eje central alejándose de la pared superior o extrema, donde la distancia del eje de la voluta al eje central disminuye con un progreso de la voluta desde el orificio de entrada, y la distancia Ll es una fracción F de la altura de alimentación de alineación Hl (Figura 2) . En una forma preferida, el orificio de entrada es generalmente rectangular en su sección transversal. Preferiblemente la fracción F es de 0 a 0.95. Preferiblemente el primer sector progresa desde el orificio de entrada alrededor de la pared lateral de entrada para un ángulo al el cual fluctúa de 0 o a 100°. Preferiblemente el segundo sector se extiende en la dirección del eje central sobre una distancia D que fluctúa de 0.25 a 1 Hl por cada 90° de progreso alrededor de la pared lateral interna. La curva que produce la variación del radio generatriz con el ángulo en el centro puede, por ejemplo, ser una línea recta o una curva convexa .

BREVE DESCRIPCION DE LOS DIBUJOS Las modalidades preferidas de la invención serán descritas aquí posteriormente con referencia a los dibujos acompañantes y en aquellos dibujos: La Figura 1 es una elevación lateral, en corte transversal, esquemática, de un ciclón que ilustra sus características principales; La Figura 2 es una elevación lateral, en corte transversal, esquemática, de un cabezal de entrada de un ciclón convencional; La Figura 3 es una vista plana del cabezal de entrada mostrado en la Figura 2; La Figura 4 es una vista en corte transversal, esquemático, de un cabezal de entrada para un ciclón de acuerdo a la presente invención; y La Figura 5 es una vista plana del cabezal de entrada mostrado en la Figura 4.

DESCRIPCION DETALLADA DE LAS MODALIDADES PREFERIDAS DE LA INVENCION La Figura 1 es una elevación lateral, esquemática, de un ciclón 10 que ilustra sus características principales.

Preferiblemente, el segundo sector de la voluta se extiende alrededor de la pared interna de un ángulo que fluctúa de 200° a 380°. El ciclón 10, cuando está en uso, normalmente está orientado con su eje central 12 estando colocado vertical. El ciclón 10 incluye un cabezal de entrada 20, que tiene una cámara de alimentación 21 en él con una pared lateral interna 22 y una pared superior 23. El orificio de entrada 24 se proporciona para distribuir el material a ser separado a la cámara de alimentación 21. Se proporciona una salida de desbordamiento 25 en la pared superior 23 y un buscador de vórtice 26 se extiende hacia la cámara de alimentación 21. Corriente abajo del cabezal de entrada 20 se encuentra una sección de separación 30 la cual tiene una cámara de separación 32 con una pared interna de forma cónica 33. En el extremo de la sección de separación 30 se proporciona una salida de subflujo 35. La presente invención se relaciona particularmente con un cabezal de entrada mejorado para un ciclón. Las Figuras 2 y 3 ilustran un cabezal de entrada típico que es actualmente conocido. Como se muestra el orificio de entrada 24 es generalmente rectangular en su sección transversal y tiene una altura con una dimensión Hl en la dirección del eje central. La alimentación hacia la cámara 21 es generalmente tangencial a la pared lateral interna 22. El buscador de vórtice 26 se extiende hacia la cámara de alimentación a una distancia Ll desde la pared superior 23. Generalmente, en los ciclones conocidos Ll es mayor que Hl. El cabezal de entrada 20 de la presente invención es mostrado en las Figuras 4 y 5. Han sido usados números de referencia similares a aquellos usados al principio para identificar partes similares. Como se muestra el cabezal de entrada incluye una zona de entrada de alimentación 40 que se extiende desde el orificio de entrada 24. La zona de entrada 40 está en forma de una voluta que tiene un eje de voluta 41 e incluye un primer sector SI el cual de manera general, está colocado horizontalmente y se extiende a lo largo de la pared lateral a lo largo de un ángulo al y un segundo sector S2 corriente abajo del primer sector SI, extendiéndose el segundo sector alrededor de la pared lateral a través de un ángulo a2 y hacia abajo en la dirección del eje central a lo largo de una distancia D por cada 90° de progreso alrededor de la pared lateral. Como se muestra la distancia desde el eje de la voluta 41 hasta el eje central 12 disminuye progresivamente desde el orificio de entrada 24. Además, la longitud Ll del buscador de vórtice es menor que la dimensión Hl . Se ha encontrado que la fracción F de Ll a Hl puede fluctuar de 0 a 0.95. De manera deseable D es de 0.25 Hl a Hl por cada progreso de 90° de la voluta. Además la variación del radio generatriz de la voluta SI más S2 con el ángulo a debe disminuir continuamente; es decir que no contiene ningún punto singular y preferiblemente es una linea recta o curva. El ángulo a2 preferiblemente fluctúa de 200° a 380°. Finalmente, debe comprenderse que pueden ser incorporadas varias alteraciones, modificaciones y/o adiciones a las diferentes construcciones y arreglos de las partes sin apartarse del espíritu o ámbito de la invención .

Claims (7)

1. NOVEDAD DE LA INVENCION Habiéndose descrito la invención como antecede, se reclama como propiedad lo contenido en las siguientes:
2. REIVINDICACIONES 1. Un cabezal de entrada para un ciclón, incluyendo el cabezal de entrada una cámara de alimentación en él que tiene una pared lateral interna, una pared superior o extrema en un extremo de la pared lateral, un extremo abierto en el otro extremo de la pared lateral, siendo el extremo abierto de sección transversal circular con un eje central, un orificio de entrada adyacente a la pared superior o extrema para distribuir el material a ser separado a la cámara de alimentación, teniendo el orificio de entrada una altura de alimentación con una dimensión Hl en la dirección del eje central, y una salida de desbordamiento en la pared superior o extrema que está coaxial con el eje central, un buscador de vórtice en la pared superior o extrema o que se extiende hacia la cámara de alimentación en la dirección del eje central una distancia Ll de la pared superior o extrema, y una zona de entrada de alimentación en la pared lateral interna de la cámara de alimentación con un extremo corriente arriba adyacente al orificio de entrada y un extremo corriente abajo, estando la zona de entrada de alimentación en forma de una voluta que tiene un eje de voluta que se extiende alrededor de la pared lateral interna y que incluye un primer sector, en el cual la voluta está generalmente en ángulo recto con el eje central y un segundo sector en el cual la voluta se extiende alrededor de la pared lateral generalmente en la dirección del eje central alejándose de la pared extrema, donde la distancia del eje de la voluta al eje central disminuye con un progreso de la voluta desde el orificio de entrada, y la distancia Ll es una fracción F de la altura de alimentación de dimensión Hl . 2. El cabezal de entrada de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque el orificio de entrada es generalmente de sección transversal rectangular .
3. 3. El cabezal de entrada de conformidad con la reivindicación 1 ó 2, caracterizado porque la fracción F es de 0 a 0.95.
4. 4. El cabezal de entrada de conformidad con la reivindicación 1, 2 ó 3, caracterizado porque el primer sector progresa horizontalmente del orificio de entrada alrededor de la pared lateral interna a través de un ángulo al el cual fluctúa de 0o a 100°.
5. 5. El cabezal de entrada de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque el segundo sector desciende desde el plano horizontal y se extiende en la dirección del eje central sobre una distancia D que fluctúa de 0.25 x Hl a 1 x Hl por cada 90° de progreso alrededor de la pared lateral interna.
6. 6. El cabezal de entrada de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque la curva que produce la variación del radio generatriz con el ángulo en el centro es una linea recta o una curva convexa.
7. 7. El cabezal de entrada de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque el segundo sector de la voluta se extiende alrededor de la pared interna a través de un ángulo que fluctúa de 200° a 380°. RESUMEN DE LA INVENCION Un cabezal de entrada para un ciclón, incluyendo el cabezal de entrada una cámara de alimentación en el que tiene una pared lateral interna, una pared extrema en un extremo de la pared lateral, un extremo abierto en el otro extremo de la pared lateral, siendo el extremo abierto de sección transversal circular con un eje central. El cabezal de entrada incluye además un orificio de entrada adyacente a la pared extrema para distribuir el material a ser separado a la cámara de alimentación, teniendo el orificio de entrada una altura de alimentación con una dimensión Hl en la dirección del eje central, una salida de desbordamiento en la pared extrema que está coaxial con el eje central, un buscador de vórtice en la pared extrema o que se extiende hacia la cámara de alimentación en la dirección del eje central una distancia Ll desde la pared extrema y una zona de entrada de alimentación en la pared lateral interna de la cámara de alimentación que tiene un extremo corriente arriba adyacente al orificio de entrada y un extremo corriente abajo. La zona de entrada de alimentación está en forma de una voluta que tiene un eje de voluta que se extiende alrededor de la pared lateral interna y que incluye un primer sector en el cual la voluta está generalmente en ángulos rectos al eje central y un segundo sector en el cual la voluta se extiende alrededor de la pared lateral generalmente en la dirección del eje central alejándose de la pared extrema, donde la distancia del eje de la voluta al eje central disminuye con el progreso de la voluta desde el orificio de entrada, y la distancia Ll es una fracción F de la altura de alimentación de dimensión Hl.