NO141501B - PROCEDURE AND DEVICE FOR DISPERGING A GAS IN A LIQUID - Google Patents
PROCEDURE AND DEVICE FOR DISPERGING A GAS IN A LIQUID Download PDFInfo
- Publication number
- NO141501B NO141501B NO742035A NO742035A NO141501B NO 141501 B NO141501 B NO 141501B NO 742035 A NO742035 A NO 742035A NO 742035 A NO742035 A NO 742035A NO 141501 B NO141501 B NO 141501B
- Authority
- NO
- Norway
- Prior art keywords
- rotor
- liquid
- gas
- stator
- air
- Prior art date
Links
- 239000007788 liquid Substances 0.000 title claims description 30
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 18
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 claims description 34
- 230000008859 change Effects 0.000 claims description 15
- 239000002002 slurry Substances 0.000 claims description 6
- 230000002706 hydrostatic effect Effects 0.000 claims description 4
- 230000001447 compensatory effect Effects 0.000 claims 1
- 238000005192 partition Methods 0.000 claims 1
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 claims 1
- 239000010802 sludge Substances 0.000 description 46
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 25
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 24
- 238000005188 flotation Methods 0.000 description 22
- 239000000725 suspension Substances 0.000 description 6
- 229910052500 inorganic mineral Inorganic materials 0.000 description 5
- 239000011707 mineral Substances 0.000 description 5
- 230000001681 protective effect Effects 0.000 description 4
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 3
- 230000009471 action Effects 0.000 description 2
- 230000006978 adaptation Effects 0.000 description 2
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 2
- 230000001419 dependent effect Effects 0.000 description 2
- 238000004090 dissolution Methods 0.000 description 2
- 230000008569 process Effects 0.000 description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 2
- 241000566113 Branta sandvicensis Species 0.000 description 1
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 1
- 238000007664 blowing Methods 0.000 description 1
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 1
- 238000005265 energy consumption Methods 0.000 description 1
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 1
- 239000000499 gel Substances 0.000 description 1
- 229920005610 lignin Polymers 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 238000010899 nucleation Methods 0.000 description 1
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 1
- 108090000623 proteins and genes Proteins 0.000 description 1
- 238000007493 shaping process Methods 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
- 239000011343 solid material Substances 0.000 description 1
- 239000010878 waste rock Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B03—SEPARATION OF SOLID MATERIALS USING LIQUIDS OR USING PNEUMATIC TABLES OR JIGS; MAGNETIC OR ELECTROSTATIC SEPARATION OF SOLID MATERIALS FROM SOLID MATERIALS OR FLUIDS; SEPARATION BY HIGH-VOLTAGE ELECTRIC FIELDS
- B03D—FLOTATION; DIFFERENTIAL SEDIMENTATION
- B03D1/00—Flotation
- B03D1/14—Flotation machines
- B03D1/16—Flotation machines with impellers; Subaeration machines
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01F—MIXING, e.g. DISSOLVING, EMULSIFYING OR DISPERSING
- B01F23/00—Mixing according to the phases to be mixed, e.g. dispersing or emulsifying
- B01F23/20—Mixing gases with liquids
- B01F23/23—Mixing gases with liquids by introducing gases into liquid media, e.g. for producing aerated liquids
- B01F23/233—Mixing gases with liquids by introducing gases into liquid media, e.g. for producing aerated liquids using driven stirrers with completely immersed stirring elements
- B01F23/2331—Mixing gases with liquids by introducing gases into liquid media, e.g. for producing aerated liquids using driven stirrers with completely immersed stirring elements characterised by the introduction of the gas along the axis of the stirrer or along the stirrer elements
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01F—MIXING, e.g. DISSOLVING, EMULSIFYING OR DISPERSING
- B01F23/00—Mixing according to the phases to be mixed, e.g. dispersing or emulsifying
- B01F23/20—Mixing gases with liquids
- B01F23/23—Mixing gases with liquids by introducing gases into liquid media, e.g. for producing aerated liquids
- B01F23/233—Mixing gases with liquids by introducing gases into liquid media, e.g. for producing aerated liquids using driven stirrers with completely immersed stirring elements
- B01F23/2331—Mixing gases with liquids by introducing gases into liquid media, e.g. for producing aerated liquids using driven stirrers with completely immersed stirring elements characterised by the introduction of the gas along the axis of the stirrer or along the stirrer elements
- B01F23/23311—Mixing gases with liquids by introducing gases into liquid media, e.g. for producing aerated liquids using driven stirrers with completely immersed stirring elements characterised by the introduction of the gas along the axis of the stirrer or along the stirrer elements through a hollow stirrer axis
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01F—MIXING, e.g. DISSOLVING, EMULSIFYING OR DISPERSING
- B01F23/00—Mixing according to the phases to be mixed, e.g. dispersing or emulsifying
- B01F23/20—Mixing gases with liquids
- B01F23/23—Mixing gases with liquids by introducing gases into liquid media, e.g. for producing aerated liquids
- B01F23/233—Mixing gases with liquids by introducing gases into liquid media, e.g. for producing aerated liquids using driven stirrers with completely immersed stirring elements
- B01F23/2334—Mixing gases with liquids by introducing gases into liquid media, e.g. for producing aerated liquids using driven stirrers with completely immersed stirring elements provided with stationary guiding means surrounding at least partially the stirrer
- B01F23/23342—Mixing gases with liquids by introducing gases into liquid media, e.g. for producing aerated liquids using driven stirrers with completely immersed stirring elements provided with stationary guiding means surrounding at least partially the stirrer the stirrer being of the centrifugal type, e.g. with a surrounding stator
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01F—MIXING, e.g. DISSOLVING, EMULSIFYING OR DISPERSING
- B01F23/00—Mixing according to the phases to be mixed, e.g. dispersing or emulsifying
- B01F23/20—Mixing gases with liquids
- B01F23/23—Mixing gases with liquids by introducing gases into liquid media, e.g. for producing aerated liquids
- B01F23/233—Mixing gases with liquids by introducing gases into liquid media, e.g. for producing aerated liquids using driven stirrers with completely immersed stirring elements
- B01F23/2336—Mixing gases with liquids by introducing gases into liquid media, e.g. for producing aerated liquids using driven stirrers with completely immersed stirring elements characterised by the location of the place of introduction of the gas relative to the stirrer
- B01F23/23364—Mixing gases with liquids by introducing gases into liquid media, e.g. for producing aerated liquids using driven stirrers with completely immersed stirring elements characterised by the location of the place of introduction of the gas relative to the stirrer the gas being introduced between the stirrer elements
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B03—SEPARATION OF SOLID MATERIALS USING LIQUIDS OR USING PNEUMATIC TABLES OR JIGS; MAGNETIC OR ELECTROSTATIC SEPARATION OF SOLID MATERIALS FROM SOLID MATERIALS OR FLUIDS; SEPARATION BY HIGH-VOLTAGE ELECTRIC FIELDS
- B03D—FLOTATION; DIFFERENTIAL SEDIMENTATION
- B03D1/00—Flotation
- B03D1/14—Flotation machines
- B03D1/1418—Flotation machines using centrifugal forces
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B03—SEPARATION OF SOLID MATERIALS USING LIQUIDS OR USING PNEUMATIC TABLES OR JIGS; MAGNETIC OR ELECTROSTATIC SEPARATION OF SOLID MATERIALS FROM SOLID MATERIALS OR FLUIDS; SEPARATION BY HIGH-VOLTAGE ELECTRIC FIELDS
- B03D—FLOTATION; DIFFERENTIAL SEDIMENTATION
- B03D1/00—Flotation
- B03D1/14—Flotation machines
- B03D1/1493—Flotation machines with means for establishing a specified flow pattern
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B03—SEPARATION OF SOLID MATERIALS USING LIQUIDS OR USING PNEUMATIC TABLES OR JIGS; MAGNETIC OR ELECTROSTATIC SEPARATION OF SOLID MATERIALS FROM SOLID MATERIALS OR FLUIDS; SEPARATION BY HIGH-VOLTAGE ELECTRIC FIELDS
- B03D—FLOTATION; DIFFERENTIAL SEDIMENTATION
- B03D1/00—Flotation
- B03D1/14—Flotation machines
- B03D1/24—Pneumatic
- B03D1/245—Injecting gas through perforated or porous area
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B03—SEPARATION OF SOLID MATERIALS USING LIQUIDS OR USING PNEUMATIC TABLES OR JIGS; MAGNETIC OR ELECTROSTATIC SEPARATION OF SOLID MATERIALS FROM SOLID MATERIALS OR FLUIDS; SEPARATION BY HIGH-VOLTAGE ELECTRIC FIELDS
- B03D—FLOTATION; DIFFERENTIAL SEDIMENTATION
- B03D1/00—Flotation
- B03D1/14—Flotation machines
- B03D1/24—Pneumatic
- B03D1/247—Mixing gas and slurry in a device separate from the flotation tank, i.e. reactor-separator type
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01F—MIXING, e.g. DISSOLVING, EMULSIFYING OR DISPERSING
- B01F27/00—Mixers with rotary stirring devices in fixed receptacles; Kneaders
- B01F27/05—Stirrers
- B01F27/11—Stirrers characterised by the configuration of the stirrers
- B01F27/111—Centrifugal stirrers, i.e. stirrers with radial outlets; Stirrers of the turbine type, e.g. with means to guide the flow
Landscapes
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Biotechnology (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Mixers Of The Rotary Stirring Type (AREA)
- Physical Water Treatments (AREA)
- Centrifugal Separators (AREA)
Description
Nærværende oppfinnelse vedrorer en fremgangsmåte og en anord- The present invention relates to a method and a device
ning for dispergering av en gass, f.eks. luft, i en væske el- ning for dispersing a gas, e.g. air, in a liquid el-
ler slam som befinner seg i bevegelse. Som et eksempel på oppfinnelsens anvendelsesområde skal spesielt nevnes.flotasjons- laughing mud that is in motion. As an example of the invention's field of application, particular mention should be made of flotation
celler. cells.
Innen mineralanrikningsteknikken anvender man flotasjon for Within the mineral enrichment technique, flotation is used for
separering av verdifulle mineraler fra avfallssten. Generelt sett separeres ved anvendelse av en fIotasjonsmetode de inn- separation of valuable minerals from waste rock. Generally speaking, by using a flotation method, the in-
byrdes forskjellige korn fra hverandre ved grenseflaten mellom to strommende faser som berorer "hverandre, av hvilke minst den ene bor være en væske. Grenseflaten kan dannes av væske- different grains are separated from each other at the interface between two flowing phases that touch each other, of which at least one must be a liquid. The interface can be formed by liquid
vaeske eller væske-gass. Separeringen skjer ved at man bringer en del av kornene, f.eks. under anvendelse av egnede kjemika-lier, til å hefte ved nevnte grenseflate, idet de ovrige korn ikke hefter til denne. liquid or liquid-gas. The separation takes place by bringing part of the grains, e.g. using suitable chemicals, to attach at said interface, as the other grains do not attach to this.
For den praktiske gjennomfbring av en fIotasjonsprosess anvendes anordninger som benevnes fIotasjonsmaskiner eller -celler. Flotasjonsmaskinens oppgaver er: 1. å tilveiebringe nevnte grenseflate f.eks. mellom væske- og gassfasen. 2. å bringe kornene som skal separeres samt nevnte grenseflate i beroring med hverandre, og 3. å fore de korn som skal tas vare på og de som skal kastes til forskjellig stand. For the practical implementation of a flotation process, devices called flotation machines or cells are used. The tasks of the flotation machine are: 1. to provide the aforementioned interface, e.g. between the liquid and gas phases. 2. to bring the grains to be separated as well as the aforementioned boundary surface into contact with each other, and 3. to line the grains to be taken care of and those to be discarded to different states.
For en effektiv separering ved flotasjonen er det fordelaktig at det oppstår en storst mulig grenseflate mellom fasene, og at kornenes sammenstotning med denne grenseflate er mest mulig rikelig. Modifisert gjelder det samme når det er tale om opp- ' lbsning av et fast stoff eller en opplosning i en annen opplosning. For effective separation during flotation, it is advantageous that the largest possible interface between the phases occurs, and that the grains collide with this interface as abundantly as possible. Modified, the same applies when it comes to the dissolution of a solid substance or a dissolution in another solution.
Nærværende oppfinnelse tilsikter å løse de to forstnevnte oppgaver og en anordning for å gjennomfore disse. The present invention aims to solve the two first-mentioned tasks and a device to carry them out.
Dsn utviklede fremgangsmåte egner seg foruten for utforelse The method developed by Ds is also suitable for implementation
av fIotasjon,for en hvilken som helst prosess hvor en gass skal bringes til å blande seg som små bobler i en væske eller et slam. of flotation, for any process where a gas is to be caused to mix as small bubbles in a liquid or slurry.
Hva spesielt angår flotasjonsfenomenet skal bemerkes, at et hoyt energiforbruk alene hos fIotasjonsanordningen ikke garan-terer et godt og okonomisk sluttresultat, men den avgjorende faktor ved tilpassingen av de foran gitte prinsipper er, at gassens dispergering er effektiv, mineralkornene holdes i bevegelse og at dannelsen av gass-bob le -mineralkorn-aggregater er effektiv. With regard to the flotation phenomenon in particular, it should be noted that a high energy consumption by the flotation device alone does not guarantee a good and economical end result, but the decisive factor in the adaptation of the principles given above is that the dispersion of the gas is effective, the mineral grains are kept in motion and that the formation of gas bubble mineral grain aggregates is effective.
Antallet forskjellige fIotasjonsanordningsmodeller i lopet The number of different flotation device models in the race
av de 60 år som fIotasjonsteknikken i vesentlig grad har vært utnyttet har vært enorm. De fleste modeller har dog opptrådt bare for straks å forsvinne igjen. De for tiden markedsforte hovedtyper er de folgende: of the 60 years that the flotation technique has been used to a significant extent has been enormous. However, most models have appeared only to immediately disappear again. The main types currently marketed are the following:
1. Pneumatiske fIotasjonsmaskiner, ved hvilke malmslammet holdes som en suspensjon ved innblåsning av lavtrykksluft mot maskinens bunn via ror, munnstykke, eller lignende. Disse ma-skintypers andel er dog for tiden relativt liten. 2. Mekaniske flotasjonsmaskiner, hvor en rotor som tilhorer maskinens drivmekanisme suger inn luft fra utsiden av maskinen og dispergerer luften i slammet samt holder slammet som en suspensjon. 3. Mekanisk pneumatiske flotasjonsmaskiner, hvor rotorens oppgave er å holde slammet i form aven suspensjon, men hvor den nodvendige luft med overtrykk mates inn fra maskinens utside. Luftens dispergering skjer vanlig ved rotorens virkning. 1. Pneumatic flotation machines, in which the ore slurry is held as a suspension by blowing low-pressure air towards the bottom of the machine via a rudder, nozzle, or the like. However, the proportion of these ma-skin types is currently relatively small. 2. Mechanical flotation machines, where a rotor belonging to the machine's drive mechanism sucks in air from outside the machine and disperses the air in the sludge and keeps the sludge as a suspension. 3. Mechanically pneumatic flotation machines, where the rotor's task is to keep the sludge in the form of suspension, but where the necessary air with excess pressure is fed in from the outside of the machine. The dispersion of the air usually occurs by the action of the rotor.
I mekaniske og mekanisk pneumatiske fIotasjonsmaskiner dannes drivmekanismen av en rotor-stator-kombinasjon. De for tiden mest typiske på markedet forekommende maskintyper er: 1. Den såkalte Denver-mekanismen, hvis grunntype forste gang ble patentert av A W Fahrenwald i 1934 (US patent nr. 1 934 366). Denne omfatter en roterende vannrett tallerkenlignende propel-ler med lave vinger, såvel ved den ovre som den nedre flate. Propelleren omgis av en stasjonær begrensningsanordning med radielle vinger nedentil. Propelleren suger inn luft gjennom et beskyttelsesror som omgir maskinens aksel. De mot hverandre rettede kanter såvel ved propellerens som begrensningsanord-ningens vinger er vertikale. 2. Den såkalte Fagergren-mekanismen (US patent nr. 1 963 122/ 1934), ved hvis eldre type såvel rotoren som statoren består av innbyrdes likedannede "bur" sammensatt av to gavlstykker og spoler som binder disse sammen. In mechanical and mechanically pneumatic flotation machines, the drive mechanism is formed by a rotor-stator combination. The currently most typical machine types found on the market are: 1. The so-called Denver mechanism, the basic type of which was first patented by A W Fahrenwald in 1934 (US patent no. 1 934 366). This comprises a rotating horizontal disc-like propeller with low wings, both on the upper and lower surfaces. The propeller is surrounded by a stationary limiting device with radial blades below. The propeller sucks in air through a protective rudder that surrounds the machine's shaft. The opposite edges of both the propeller and the limiting device's wings are vertical. 2. The so-called Fagergren mechanism (US patent no. 1 963 122/1934), in the older type of which both the rotor and the stator consist of mutually similar "cages" composed of two end pieces and coils that bind them together.
Den innenfor den stasjonære statoren roterende rotor suger opp slam med det nedre gavlstykke og luft gjennom et beskyttelses- The rotor rotating inside the stationary stator sucks up sludge with the lower gable piece and air through a protective
ror som omgir akselen med det ovre gavlstykke. rudder that surrounds the axle with the upper gable piece.
I den nyere Fagergren-type har de tidligere ca. 300-400 mm In the newer Fagergren type, they previously had approx. 300-400 mm
hbye spoler blitt forandret til direkte fra rotorens sentrum utgående og utover brettede vertikale vinger samtidig som statoren består av en sylinder med perforert mantel som omgir rotoren . hbye coils have been changed to direct from the center of the rotor emanating and outward folded vertical wings at the same time that the stator consists of a cylinder with a perforated mantle that surrounds the rotor.
3. I Agitair-fIotasjonsmaskinen (US patent nr. 3 327 851) består rotoren av en roterende, på sin ovre flate plan skive, hvis kanter har nedadrettede, og med jevne mellomrom ordnede vertikale fingre. Statoren består av radielle rektangulære skiver, idet rotoren roterer i disses åpne sentrum. 4. VX-3-flotasjonsmaskinens (finsk patent nr. 45 416) drivmekanisme omfatter en vannrett tallerkenlignende rotor med vinger på begge sider. På rotorens ovre side finnes en lukket motskive, hvorved mellom denne og rotorens ovre flate, når rotoren roteres, dannes en sugning som forer inn slammet i maskinen. Rotorens nedre vinger dispergerer den gjennom den hule aksel forte overtrykksluft i slammet og forer slammet mellom skivene på den av radielle rektangulære vertikale skiver sammensatte stator som omgir rotoren. 3. In the Agitair flotation machine (US patent no. 3,327,851) the rotor consists of a rotating, on its upper flat plane disk, whose edges have downwards, and at regular intervals arranged vertical fingers. The stator consists of radial rectangular discs, with the rotor rotating in their open centre. 4. The drive mechanism of the VX-3 flotation machine (Finnish patent no. 45,416) comprises a horizontal disc-like rotor with wings on both sides. On the upper side of the rotor there is a closed counter disc, whereby between this and the upper surface of the rotor, when the rotor is rotated, a suction is formed which feeds the sludge into the machine. The rotor's lower wings disperse the overpressure air forced through the hollow shaft into the sludge and feed the sludge between the disks on the stator composed of radial rectangular vertical disks that surround the rotor.
Ds fLotasjonsmaskiner som forekommer på markedet utover de foran oe;3krevne er mer eller mindre modifikasjoner av disse. Et feilet trekk synes å være at maskinens konstruksjon er basert mere på praktisk erfaring og tilfeldige ideer enn på en matematisk betraktning. Ds flotation machines that appear on the market beyond those previously oe;3required are more or less modifications of these. A flawed feature seems to be that the machine's construction is based more on practical experience and random ideas than on a mathematical consideration.
Den folgende fremleggelse av fremgangsmåten ifolge oppfinnel- The following presentation of the method according to the invention
sen begrenser seg til betraktning av en situasjon, hvor luft eller likegodt en annen gass dispergeres i en. væske. Betrakt- is limited to consideration of a situation where air or another gas is dispersed in a liquid. consider-
ningene er forovrig også begrenset til å berore en situasjon som nærmest opptrer i flotasjonsmaskiner eller i en annen luft- the nings are also limited to touching on a situation that almost occurs in flotation machines or in another air-
blanding i en væske eller dispergering av en annen gass, da en målbevist gjennomforing av en generell betraktning ville være særdeles omfattende. De fremforte betraktninger er dog gjel- mixing in a liquid or dispersing another gas, as a targeted implementation of a general consideration would be extremely extensive. The considerations put forward are, however,
dende også i mere generelle tilfeller. dende also in more general cases.
Fremgangsmåte ifolge oppfinnelsen går ut fra det åpenbare faktum Method according to the invention starts from the obvious fact
at evnen hos dispersjonsoverflatens overflateenhet til å opplose luft i en væske som små bobler/er begrenset, og at hvis denne grense overskrides synker resultatets kvalitet, i dette til- that the ability of the surface unit of the dispersion surface to dissolve air in a liquid as small bubbles/is limited, and that if this limit is exceeded the quality of the result decreases, in this
felle vokser nærmest boblenes storrelse,og hvis overflateenhe- trap grows closest to the size of the bubbles, and whose surface unit
tens belastning ytterligere okes,begynner luften å trenge seg direkte gjennom slammet til cellens overflate uten i det helo tatt å dispergeres. Når cellens storrelse vokser er det okono- ten's load is further increased, the air begins to penetrate directly through the sludge to the surface of the cell without being dispersed at all. When the size of the cell grows, it is okono-
misk og teknisk fordelaktig fremdeles å anvende en luftspaltningsmekanisme pr. cellebasseng eller i hvilket som helst til- misc and technically advantageous to still use an air splitting mechanism per cell pool or in any
felle et mest mulig lavt antall mekanismer avhengig av typen, trap as few mechanisms as possible depending on the type,
og ved dette blir den luftmengde som skal spaltes gjennom en mekanisme stor. Fremgangsmåten ifolge oppfinnelsen karakteri- and with this, the amount of air to be split through a mechanism becomes large. The method according to the invention charac-
seres ved det som angis i etterfølgende hovedkrav . is seen by what is stated in the following main requirements.
og kjennetegnene for anordningen ifolge oppfinnelsen fremgår av patentkrav 2. and the characteristics of the device according to the invention appear in patent claim 2.
I det folgende betraktes situasjonen for mekaniske celler for- In the following, the situation for mechanical cells is considered for
synt med rotor og stator. Dog kan mekaniske celler også savne en egentlig stator i generell betydning. Synth with rotor and stator. However, mechanical cells can also lack an actual stator in the general sense.
Når cellestorrelsen vokser og hvis cellens form forblir ufor- When cell size increases and if the cell's shape remains unchanged,
andret vokser cellens volum proporsjonelt med tredje potens av dens mål, cellens frie væskeoverflate og likeledes den nodven- secondly, the cell's volume grows proportionally to the third power of its measure, the cell's free liquid surface and likewise the
dige luftmengde vokser proporsjonelt med dimensjonenes andre potens og ved mekaniske celler vokser rotorens omkrets, ved hvilken luftens spaltning skjer, proporsjonelt med dimensjo- large amount of air grows proportionally to the second power of the dimensions and in the case of mechanical cells the circumference of the rotor, at which the air is split, grows proportionally to the dimensional
nenes forste potens. Hvis da cellens storrelse vokser, skulle også dypden av den sone av rotoren som fungerer som den effektivt dispergerende del vokse proporsjonelt med dimensjonene, nene's first potency. If then the size of the cell grows, the depth of the zone of the rotor which acts as the effective dispersing part should also grow in proportion to the dimensions,
og den dispergerende overflate skulle også vokse proporsjonelt and the dispersing surface should also grow proportionally
med dimensjonenes andre potens, slik som luftmengden som skal dispergeres. Åpenbart er dog ikke dette tilfellet, men disper-geringssonens effektive hoyde er nærmest en bestemt mengde hydrostatisk trykkforskjell uavhengig av rotorens storrelse. Hvisrotorkonstruksjonen er slik at en oket 1uftinnmatning kan with the second power of the dimensions, such as the amount of air to be dispersed. Obviously, this is not the case, but the effective height of the dispersion zone is almost a fixed amount of hydrostatic pressure difference, regardless of the size of the rotor. If the rotor construction is such that a yoked 1outfeed can
trykke væskeoverflaten i rotoren og innenfor dispersjonssonen nedover, bl.a. Agitair og Fagergren, og således nærmest av seg selv oke dispersjonsoverflaten, har luften i rotoren et mot væskens nedre overflate tilsvarende trykk og luften avgis ikke jevnt gjennom den mot væsken foreliggende frie overflate, men i forste rekke i det område som oppviser det minste utvendige trykk, d.v.s. i almindelighet fra mekanismens ovre del og neppe i det hele tatt fra området med hoyere trykk, d.v.s. fra den nedre del. Hvis luftens og væskens frie grenseflate i dispersjonssonen bestemmes av konstruksjonen, bl.a. hos Denver, er situasjonen den samme forsåvidt at luftavgivningen kraftig begunstiger områder med det minste utvendige trykk i omhandlete grenseflate, i hvilke således ved okning av luftinnmatningen forst inntrer overbelastning. Et bevis på at dispersjonssonens hoyde ved kjente celletyper ikke av seg selv vokser med cel- press the liquid surface in the rotor and within the dispersion zone downwards, i.a. Agitair and Fagergren, and thus almost by itself the dispersion surface, the air in the rotor has a corresponding pressure against the lower surface of the liquid and the air is not emitted evenly through the free surface present against the liquid, but primarily in the area that exhibits the smallest external pressure , i.e. generally from the upper part of the mechanism and hardly at all from the area of higher pressure, i.e. from the lower part. If the free interface between the air and the liquid in the dispersion zone is determined by the construction, i.a. at Denver, the situation is the same provided that the air release strongly favors areas with the least external pressure in the boundary in question, in which, therefore, when the air input increases, overload first occurs. A proof that the height of the dispersion zone in known cell types does not automatically increase with cell
lens og mekanismens storrelse,er at man når storrelsen vokser, lens and the size of the mechanism, is that when the size increases,
ofte t.o.m. i betydelig grad har vært tvunget til å endre mekanismens konstruksjon. often up to to a considerable extent have been forced to change the mechanism's construction.
Ved fremgangsmåten ifolge oppfinnelsen skaper man under utnyt- In the method according to the invention, one creates under utilization
telse av det dynamiske trykk, som den i bevegelse foreliggende væske forårsaker, en situasjon, hvor nevnte dynamiske trykk kompenserer forskjellene hos det hydrostatiske trykk som på forskjellige dyp påvirker dispersjonsflaten slik at hele dis-pers jonsflatei uavhengig av dypden utsettes for samme ytre trykk. Ved dette oppnås den situasjon at den innmatede luft ikke spesielt begunstiger visse deler av sonen, men fordeler seg jevnt over hele flaten. En ifolge dette prinsipp reali- calculation of the dynamic pressure caused by the liquid in motion, a situation where said dynamic pressure compensates for the differences in the hydrostatic pressure which affects the dispersion surface at different depths so that the entire dispersion surface regardless of depth is exposed to the same external pressure. This results in the situation that the supplied air does not particularly favor certain parts of the zone, but is distributed evenly over the entire surface. According to this principle, a reali-
sert effektiv dispersjonsflate er også med hensyn til sitt areal betydelig stbrre enn ved kjente anordninger, hvorfor den ved store celler nodvendige store luftmengde lett kan dispergeres med godt resultat, d.v.s. som finfordelte bobler. With regard to its area, the effective dispersion surface is also considerably larger than with known devices, which is why the large amount of air required for large cells can easily be dispersed with good results, i.e. as finely divided bubbles.
Ved en luftspaltningsmekanisme ifolge dette prinsipp vokser dispersjonsflaten, i motsetning til hva som er tilfellet ved kjente mekanismer, proporsjonelt med kvadratet av mekanismens liniære mål, hvorfor en luftspaltning lykkes godt også ved særlig store celler,og spaltningsmekanismens konstruksjon og form kan være uavhengig av mekanismens storrelse. With an air splitting mechanism according to this principle, the dispersion surface, in contrast to what is the case with known mechanisms, grows proportionally to the square of the mechanism's linear dimensions, which is why an air splitting is also successful with particularly large cells, and the construction and shape of the splitting mechanism can be independent of the size of the mechanism .
En fordel ved fremgangsmåten er også at ettersom luftspalt-ningen skjer under samme betingelser i det vesentlige over hele flaten, kan disse betingelser velges optimalt med hensyn til spaltningen og effektivt forbruk,og således kan man også oppnå betydelige effektbesparelser i sammenligning med kjente konstruksjoner, og disse effektbesparelser kan oppnås også ved relativt små celler. Som écsempel på dynamisk trykk kan nevnes bl.a. av sentrifugalkraften forårsaket trykk, av hastigheten forårsaket undertrykk f.eks. i en venturi, trykket som påvirker et legeme i en stromning, f.eks. et oppdemningstrykk eller generelt sett trykkfordelingen langs med legemets overflate o.s.v.. An advantage of the method is also that, as the air splitting takes place under the same conditions essentially over the entire surface, these conditions can be chosen optimally with regard to the splitting and efficient consumption, and thus significant power savings can also be achieved in comparison with known constructions, and these power savings can also be achieved with relatively small cells. Examples of dynamic pressure include of the centrifugal force caused pressure, of the velocity caused negative pressure e.g. in a venturi, the pressure affecting a body in a flow, e.g. a damming pressure or, generally speaking, the pressure distribution along the body's surface, etc.
I det folgende skal det utfores en forenklet matematisk betraktning for det tilfelle når trykket forårsakes av sentrifugalkraften. I nedenstående figur vises et roterende, ringformet element av en væske. In the following, a simplified mathematical consideration will be carried out for the case when the pressure is caused by the centrifugal force. The figure below shows a rotating, ring-shaped element of a liquid.
Væskens vinkelhastighet er CJ. Den differentiélle trykkendring i ringen er The angular velocity of the fluid is CJ. The differential pressure change in the ring is
2 2
dp<j = Pw r^ r dp<j = Pw r^ r
og trykkforandringen ved overgang fra rotorens overflate til and the pressure change when transitioning from the surface of the rotor to
statorens overflate eller r^—> rs er the stator surface or r^—> rs is
Antas at p er konstant og UJ en funksjon av dypden og radien ifolqe formlen: . oppnås Assume that p is constant and UJ a function of the depth and the radius according to the formula: . is achieved
Integralens dimensjon er [ L j - 2. Den fås i dimensjonsfri form ved divisjon f.eks. med rcs, hvor rc er en konstant, en radius hvis storrelse er i det vesentlige den samme som r^ og r , og s er dispergeringsmellomrommet. Slik fås: The dimension of the integral is [ L j - 2. It is obtained in dimensionless form by division, e.g. with rcs, where rc is a constant, a radius whose magnitude is essentially the same as r^ and r , and s is the dispersion gap. How to get:
X(^) er i de fleste tilfeller nestent konstant og i verdi ^l og verdien for rc kan velges slik at ..f.eks. ved mekanismens ovre del X(O) = 1.. X(^) is in most cases almost constant and in value ^l and the value for rc can be chosen so that ..e.g. at the upper part of the mechanism X(O) = 1..
Det er formålstjenlig å overfore W( z) til formen ui{ z) = UQ-ri(^), hvorved vinkelhastighetens forandring i mellomrommet gjengis i uttrykket It is expedient to transfer W( z) to the form ui{ z) = UQ-ri(^), whereby the angular velocity change in the space is reproduced in the expression
( jj er vinkelhastigheten i punktene r = rc, z = zQ = dispersjonssonens ovre kant. For p^ oppnås herved uttrykket: og for totaltrykket som påvirker dispersjonsflaten fås uttrykket: I dispergeringsmellomrommets ovre del er = o og (jj is the angular velocity at the points r = rc, z = zQ = the upper edge of the dispersion zone. For p^, the expression is obtained: and for the total pressure affecting the dispersion surface, the expression is obtained: In the upper part of the dispersion space is = o and
Ved å dividere ligningenes forskjell med den siste lignings siste uttrykk får: By dividing the difference of the equations by the last expression of the last equation, we get:
Foran ble konstatert at vanligvis i vanlige mekanismekon-struksjoner n>l. Av den utledde ligning kan konstateres at mellomrommet vokser med & zyog at mellomrommets form er sterkt avhengig av den måte på hvilken vinkelhastigheten forandres som en funksjon av dypden eller av -TL(£) . I det f Sigende betraktes uttrykket for X(^) i et spesialtilfelle. Before, it was established that usually in normal mechanism constructions n>l. From the derived equation it can be established that the space grows with & zy and that the shape of the space is strongly dependent on the way in which the angular velocity changes as a function of the depth or of -TL(£) . In this way, the expression for X(^) is considered in a special case.
Verdien for rc kan defineres slik at ved mekanismens ovre kant X(0) = 1. Dette gjelder også for et generelt tilfelle. X er en funksjon av £ = A z/r , fordi enten r eller r. eller begge er funksjoner av £. I de fleste tilfeller er dog X(£) .^1 som en forste tilnærmelse. The value for rc can be defined so that at the upper edge of the mechanism X(0) = 1. This also applies to a general case. X is a function of £ = A z/r , because either r or r. or both are functions of £. In most cases, however, X(£) is .^1 as a first approximation.
Hvis vinkelhastighetens forandring som ai funksjon av radien If the angular velocity change as a function of the radius
r er en annen enn i det viste eksempel er også uttrykket for X (£) et annet. Hvis ri og rg ikke forandres spesielt meget r is different than in the example shown, the expression for X (£) is also different. If ri and rg do not change particularly much
i dispersjonssonen, er X(£) -^1 innenfor hele området. in the dispersion zone, X(£) is -^1 throughout the range.
Ligningen (9) uttrykker oppfinnelsens kjerne ved en tilpasning på en mekanisk celle: mekanismens dispersjonsmellomrom formes ut som en funksjon av dypden, d.v.s. statorens og rotorens mot hverandre kommende flater utformes slik at sentrifugalkraften^ som opptrer i suspensjonen som befinner seg i roterende bevegelse i mellomrommet på hovedsakelig alle nivåer av dispergeringssonen^kompenserer den på forskjellige dyp opptredende forandring i det hydrostatiske trykket slik at et konstant trykk hersker i det minste på hoveddelen av dispergeringsflaten. En forandring i vinkelhastigheten som en funksjon av dypden, de deler som forårsaker /!(£), f.eks. rotorens indre opp-bygning og oppsiemningnns sirkulasjonsretning (som skjer ovenfra og/eller nedenfra) kan også danne mål for den orrihandlete utformning,f.eks. når man tilstreber et mellomrom som forandres på onsket måte. På grunn av fremgangsmåtens generelle .na-tur kan ligningen (9) virkeliggjores på et uendelig antall måter. Equation (9) expresses the core of the invention by an adaptation to a mechanical cell: the mechanism's dispersion space is shaped as a function of the depth, i.e. the opposing surfaces of the stator and the rotor are designed so that the centrifugal force^ acting in the suspension which is in rotating motion in the space at essentially all levels of the dispersing zone^ compensates the change in the hydrostatic pressure occurring at different depths so that a constant pressure prevails in it smallest on the main part of the dispersing surface. A change in angular velocity as a function of depth, the parts that cause /!(£), e.g. The internal structure of the rotor and the direction of circulation of the seeding (which happens from above and/or below) can also form targets for the orihandled design, e.g. when striving for a space that changes in the desired way. Due to the general nature of the method, equation (9) can be realized in an infinite number of ways.
Utover det nevnte konstanttrykkvilkår forutsetter en fordelaktig funksjon at det til dispergeringssonen utover luft også strommer inn oppslemning, hvis stromning er jevnt fordelt over omhandlete flate, og hvis storrelse står i egnet forhold til luftstromningen for at en luftslamsuspensjon skal frembringes under fordelaktige betingelser. In addition to the aforementioned constant pressure condition, an advantageous function requires that in addition to air, slurry also flows into the dispersion zone, the flow of which is evenly distributed over the surface in question, and the size of which is in a suitable relationship to the air flow in order for an air sludge suspension to be produced under advantageous conditions.
Stromningen innen statorområdet og andre steder i cellerommet bor være tilstrekkelig turbulent for at forutsetninger skal finnes for kollisjoner mellom boblene og mineralpartiklene og opp-komst av agglomerater. Dessuten bor denne av mekanismen frem-bragte slamstrom være tilstrekkelig sterk for at det faste mate-riale skal holdes oppblandet i væsken, slik at agglomeratorer kan dannes. The flow within the stator area and elsewhere in the cell space must be sufficiently turbulent for conditions to exist for collisions between the bubbles and the mineral particles and the formation of agglomerates. Moreover, this flow of sludge produced by the mechanism must be sufficiently strong for the solid material to be kept mixed in the liquid, so that agglomerators can be formed.
Oppfinnelsen skal nedenfor beskrives nærmere eksempelvis under henvisning til vedlagte tegninger, hvor The invention shall be described in more detail below, for example with reference to the attached drawings, where
figurene 1- 7 viser forskjellige utforelsesformer av en anordning ifolge oppfinnelsen, som omfatter en rotor-statorkombina-sjon, Figures 1-7 show different embodiments of a device according to the invention, which comprises a rotor-stator combination,
figurene 8-11 viser noen fordelaktige gjennomskjæringer av rotoren, figures 8-11 show some advantageous cross-sections of the rotor,
figurene 12-14 viser med henvisning til forangående figurer alternative måter å innøre luft i rotoren, figures 12-14 show, with reference to previous figures, alternative ways of admitting air into the rotor,
Med henvisning til den foran angitte teori tas som eksempel With reference to the above-mentioned theory taken as an example
som utgangspunkt for følgende betraktning en anordning som vises i figur 1, som f.eks. kan utgjøre en fIotasjonscelle. Dens viktigste deler er en roterende rotor 1 samt en stasjonær sta- as a starting point for the following consideration a device shown in Figure 1, which e.g. can constitute a flotation cell. Its most important parts are a rotating rotor 1 as well as a stationary sta-
tor 2. Rotoren roterer i oppslemningen omkring en vertikal ak- tor 2. The rotor rotates in the slurry around a vertical ac-
sel og via rotoren innmates luft i mellom rommet 3 mellom rotor og stator. seal and via the rotor, air is fed into the space 3 between the rotor and the stator.
Rotorens konstruksjon er i dette tilfelle i overensstemmelse In this case, the construction of the rotor is in accordance
med tverrsnittsbildet 15 og den omfatter således avvekslende ut til dispergeringsflaten rekkende luftpassasjer 5 og slamåpninger 8. Takket være slamåpningene fungerer rotoren også with the cross-sectional view 15 and it thus includes alternating air passages 5 and mud openings 8 extending out to the dispersing surface. Thanks to the mud openings, the rotor also works
som en pumpe som forer oppslemningen til dispergeringsflaten. as a pump that feeds the slurry to the dispersing surface.
Luften strommer ut over luftpassasjene til nevnte flate. De The air flows out over the air passages to the said surface. The
ved fIotasjonen nodvendige finfordelte bobler fremkommer ved dispergeringsflaten i mellomrommet 3. I snittet av rotoren på figuren ses på hoyre side væskestromningen mellom rotorens during the flotation, finely divided bubbles appear at the dispersing surface in the space 3. In the section of the rotor in the figure, on the right-hand side, the liquid flow between the rotor's
vinger og på den venstre side et luftinnstromningsrom som wings and on the left side an air inflow room which
står i forbindelse med en hul aksel. is in connection with a hollow shaft.
I dette tilfelle består rotorens mantelflate av en sylinder In this case, the rotor's mantle surface consists of a cylinder
og konstanttrykkvilkåret for dispergeringsflaten er blitt virkeliggjort ved bl.a. statorens utformning. Luften bringes til dispergeringsflaten langs med rotorens hele hoyde via separate luftpassasjer (figur 15), hvilke deler opp rotorens mantelfla- and the constant pressure condition for the dispersing surface has been realized by i.a. the design of the stator. The air is brought to the dispersing surface along the entire height of the rotor via separate air passages (figure 15), which divide up the rotor's mantle surface
ter i alternerende luftpassasjer og slamåpninger. De i tverr- ter in alternating air passages and sludge openings. Those in cross-
snitt V-formede slamåpninger er i dette tilfelle åpne i sin ovre ende, slik at slammet kan stromme inn i disse og avgå section V-shaped mud openings are in this case open at their upper end, so that the mud can flow into these and leave
til dispergeringsflaten ved rotorens sentrifugalvirkning og videre luftoppblandet via statoren til cellen. Statoren dem- to the dispersing surface by the rotor's centrifugal action and further air mixed via the stator to the cell. The stator dem-
per ikke helt den sirkulasjonsimpuls som rotoren gir slammet3per not quite the circulation impulse that the rotor gives the sludge3
men cellens hele slammengde befinner seg i en rotasjonsbeve- but the cell's entire amount of sludge is in a rotational motion
gelse. Når slammet strommer fra mekanismens ovre side mot ro- gels. When the sludge flows from the upper side of the mechanism towards the
toren, vokser vinkelhastigheten hos dets rotasjonsbevegelse med uttrykket for impulsen, hvorfor det ved sin ankomst til rotoren befinner seg i rotasjonsbevegelse. Rotoren gir ytter- the rotor, the angular velocity of its rotational motion increases with the expression of the impulse, which is why it is in rotational motion when it arrives at the rotor. The rotor provides external
ligere fart til rotasjonsbevegelsen på en måte som avhenger av anordningen av rotorens slamopptagning, av slamåpningenes og dispergeringsflatens form og kontruksjon og bl.a. av slammets oppholdstid inne i rotoren. Det innenifra rotoren til disper-geringsf laten strbmmende slam har således en vinkelhastighet som bl. a. på en måte avhengende av ovennevnte faktorer er en funksjon av dypdekoordinaten. Den til rotorende gående slam- more speed to the rotational movement in a way that depends on the arrangement of the rotor's mud collection, on the shape and construction of the mud openings and dispersing surface and, among other things, of the residence time of the sludge inside the rotor. The sludge flowing from inside the rotor to the dispersing surface thus has an angular velocity which, among other things, a. in a way depending on the above factors is a function of the depth coordinate. The rotary walking mud
strom omgis av en medrevet likerettet stromning, som passerer current is surrounded by an entrained rectified current, which passes
forbi rotoren direkte inn i dispergeringsmellomrommet, hvor turbulensen og omblandingen er effektiv, samt til statoren, past the rotor directly into the dispersing space, where the turbulence and mixing is effective, as well as to the stator,
hvor dens mindre rotasjonsimpuls minsker hvirvlenes kraft mel- where its smaller rotational impulse reduces the force of the vortices between
lom statorskivene. Bl.a. forandrer denne tilleggsstromning slammets vinkelhastighet i dispersjonsmellomrommet fra den av rotoren gitte, hvilket resulterer i en art vinkelhastighetsfor- lom the stator discs. Blue. this additional flow changes the sludge's angular velocity in the dispersion gap from that given by the rotor, resulting in a kind of angular velocity change
dleiing uj = uj(z,r), som er en funksjon av dypden og radien. dleiing uj = uj(z,r), which is a function of the depth and the radius.
Ved betraktningen foran av det dynamiske trykk oppnås lignin- By considering the front of the dynamic pressure, lignin is obtained
gen (9), som omfatter vilkåret for at en konstanttrykksitua- gene (9), which includes the condition that a constant pressure situation
sjon skal fremkomme. I overensstemmelse hermed bor X(£) tion must appear. Accordingly, X(£) lives
forandres på en måte som avhenger av_o?(f) og av Az. % = & z/ rc' A(^) er i de fleste konstruksjoner nesten changes in a way that depends on_o?(f) and on Az. % = & z/ rc' A(^) is in most constructions almost
konstant /=*1, hvorfor i de fleste tilfeller s/sq bor forandre seg på nevnte måte. Forandringen av mellomrommet s som en funk- constant /=*1, why in most cases s/sq must change in the aforementioned way. The change of the space s as a func-
sjon av dypden Az er i det vesentlige avhengig av vinkelha- tion of the depth Az is essentially dependent on the angular
stighetens forandring som en funksjon av dypden iy = Az/rc. the change in slope as a function of depth iy = Az/rc.
Det må videre konstateres, at -0.(£) avhenger av rotorens ytre It must also be noted that -0.(£) depends on the outside of the rotor
form og indre konstruksjon og av slammets innstromningsmåte og at mellomrommet s(£) eller nærmere bestemt f— på sin shape and internal construction and of the method of inflow of the sludge and that the space s(£) or more specifically f— on its
so so
side avhenger av Sl{ %) og av Az, hvorfor mellomrommet på mange måter er en funksjon av mekanismens ovrige konstruksjon. side depends on Sl{ %) and on Az, which is why the gap is in many ways a function of the mechanism's other construction.
Figur 1 viste således et tilfelle hvor en sylindrisk rotor ble omgitt av en stator, som var slik utformet at konstanttrykkvil- Figure 1 thus showed a case where a cylindrical rotor was surrounded by a stator, which was designed in such a way that constant pressure
kåret virkeliggjores. Rotorens slamåpninger er åpne i sin ovre the award is carried out. The mud openings of the rotor are open at the top
ende, hvorfor det i mekanismen oppstår en såkalt ovre slamsir-kulasjon, hvor slammets vinkelhastighet ved dispergeringsfla- end, why a so-called upper sludge circulation occurs in the mechanism, where the angular velocity of the sludge during dispersion flac-
ten vokser nedover. Ved en slik konstruksjon er det disperge-ringsmellomrom som virkeliggjor konstanttrykksvilkåret i de fleste tilfeller i hovedsaken nedover voksende, mens den ovre delens mellomrom kan være konstant eller oppover voksende. ten grows downwards. With such a construction, it is the dispersing space that makes the constant pressure condition a reality in most cases mainly downwardly growing, while the space in the upper part can be constant or upwardly growing.
Figur 2 viser forovrig en lignende konstruksjon som figur 1, Figure 2 also shows a similar construction to Figure 1,
men slamåpningene er åpne nedover. I mekanismen oppstår således but the mud openings are open downwards. In the mechanism thus arises
en nedre sirkulasjon, hvor slammets vinkelhastighet ved disper-geringsf laten vokser oppover. I de ovre deler kan vinkelhastig- a lower circulation, where the angular velocity of the sludge at the dispersion surface grows upwards. In the upper parts, angular velocity can
heten være uavhengig av hoyden. For oppnåelse av konstanttrykk- the heat be independent of the height. To achieve constant pressure-
vilkåtet bor mellomrommet vokse sterkt nedover, og ved sin ovre at will, the space grows strongly downwards, and at its top
del eventuelt være konstant eller tilnærmet konstant. part possibly be constant or nearly constant.
Figur 3 viser forovrig en lignende konstruksjon som figurene 1 og 2, men slamåpningene er åpne både oppover og nedover, hvorved såvel en ovre som nedre sirkulasjon oppstår. Vinkelhastigheten hos slammet i mellomrommet er minst ved dispergeringsso-nens såvel ovre som nedre del. Mellomrommet som kreves for oppnåelse av konstanttrykksvilkåret er i hovedsaken nedover voksende, ved sin ovre del eventuelt konstant eller oppover voksende. Figur 4 viser et tilfelle, hvor statorens indre tangentflate er sylindrisk og konstanttrykksvilkåret er oppnådd ved rotorens utformning. Slaminnstromning til rotoren ovenfra er forhindret og slammet når dispergeringsflaten slik at rotoren via sin nedre del med mindre tverrsnitt suger opp slam fra cellen, hvilket ved innvirkning av sentrifugalkraften slynges ut av rotoren fra dennes ovre del med storre tverrsnitt. I cellen oppstår således en ren nedre sirkulasjon, og slammets vinkelhastighet vokser sterkt oppover . Mellomrommet som kreves for oppnåelse av konstanttrykksvilkåret er sterkt nedover voksende, ved sin ovre del eventuelt konstant eller tilnærmet konstant. Mellomrommets forandring er virkeliggjort ved rotorens utformning. Figure 3 also shows a similar construction to Figures 1 and 2, but the sludge openings are open both upwards and downwards, whereby both an upper and a lower circulation occurs. The angular velocity of the sludge in the space is lowest at both the upper and lower parts of the dispersion zone. The gap required to achieve the constant pressure condition is mainly downward growing, possibly constant or upward growing at its upper part. Figure 4 shows a case where the inner tangential surface of the stator is cylindrical and the constant pressure condition is achieved by the design of the rotor. Sludge inflow to the rotor from above is prevented and the sludge reaches the dispersing surface so that the rotor via its lower section with a smaller cross-section sucks up sludge from the cell, which is ejected by the rotor from its upper section with a larger cross-section under the influence of the centrifugal force. A pure downward circulation thus occurs in the cell, and the angular velocity of the sludge increases strongly upwards. The gap required to achieve the constant pressure condition is strongly downward growing, possibly constant or nearly constant at its upper part. The change in the space is realized by the design of the rotor.
Figur 5 viser en forovrig lignende konstruksjon som figur 4, Figure 5 shows an otherwise similar construction to Figure 4,
men slamåpningene er også åpne ved sin ovre ende, hvorved utover den nedre sirkulasjon også en ovre sirkulasjon oppstår. Denne innvirker på slammets vinkelhastighet i mellomrommet. Mellomrommet som kreves for oppnåelse av konstanttrykksvilkåret er i hovedsaken sterkt voksende nedover, ved sin ovre del eventuelt konstant eller nesten konstant eller voksende oppover. but the sludge openings are also open at their upper end, whereby in addition to the lower circulation, an upper circulation also occurs. This affects the angular speed of the sludge in the space. The space required to achieve the constant pressure condition is mainly strongly growing downwards, at its upper part possibly constant or almost constant or growing upwards.
Figur 6 viser en konstruksjon, hvor rotoren utvider seg nedover. Slaminnstromning til rotoren nedenifra er forhindret og slammet når dispergeringsflaten slik at rotoren via sin ovre del med mindre diameter suger opp slam fra cellen, som ved innvirkning av sentrifugalkraften slynges ut fra rotoren fra dens nedre del med storre diameter. I cellen oppstår således en ren ovre sirkulasjon og slammets vinkelhastighet vokser sterkt nedover. Mellomrommet som kreves for oppnåelse av konstanttrykksvilkåret Figure 6 shows a construction where the rotor expands downwards. Sludge inflow to the rotor from below is prevented and the sludge reaches the dispersing surface so that the rotor via its upper part with a smaller diameter sucks up sludge from the cell, which is ejected from the rotor from its lower part with a larger diameter under the influence of centrifugal force. A pure upper circulation thus occurs in the cell and the angular velocity of the sludge increases strongly downwards. The gap required to achieve the constant pressure condition
er voksende nedover eller nesten konstant. Mellomrommets for- is growing downwards or almost constantly. The space's pre-
andring virkeliggjøres enten ved rotorens eller statorens ut- change is realized either at the output of the rotor or the stator
formning. shaping.
Figur 7 viser forovrig en lignende konstruksjon som figur 6, Figure 7 also shows a similar construction to Figure 6,
men slamåpningene er også åpne ved sin nedre ende, hvorved utover den ovre sirkulasjon også en nedre sirkulasjon oppstår. but the sludge openings are also open at their lower end, whereby in addition to the upper circulation, a lower circulation also occurs.
Denne påvirker slammets vinkelhastighet i mellomrommet. Det This affects the angular velocity of the sludge in the space. The
mellomrom som kreves for oppnåelse av konstanttrykksvilkåret er nedover voksende eller nesten konstant, ved sin ovre del eventuelt sterkt voksende nedoveir. space required to achieve the constant pressure condition is downwardly increasing or almost constant, at its upper part possibly strongly increasing downwards.
Figurene 8-11 viser et antall egnede tverrsnitt for rotoren for transport av den for dispergeringen nodvendige luft til dispergeringsflaten. Figures 8-11 show a number of suitable cross-sections for the rotor for transporting the air required for dispersion to the dispersion surface.
Ved utforelsen ifolge figur 8 blandes luft opp i slammet In the embodiment according to Figure 8, air is mixed into the sludge
allerede for rotoren f.eks. med en konstruksjon ifolge figur 12 hvor luften via et beskyttelsesror mates inn ovenfor roto- already for the rotor, e.g. with a construction according to Figure 12 where the air is fed in via a protective rudder above the roto-
rens slamåpninger, hvorfra den oppblandet i slammet transpor- clean sludge openings, from which the mixed in the sludge transport
teres ut til dispergeringsflaten. tered out to the dispersing surface.
Ved konstruksjonene ifolge figurene 9-11 innfores luften In the constructions according to figures 9-11, the air is introduced
til et spesielt luftrom i rotorens indre f.eks. på den måte som vises i figur 13 via en hul aksel eller ifolge figur 14 to a special air space in the inside of the rotor, e.g. in the manner shown in figure 13 via a hollow shaft or according to figure 14
via et beskyttelsesror 4. Ved de tilfeller som vises i figu- via a protective rudder 4. In the cases shown in fig.
rene 13-14 avgis luften fra rotorens luftrom til slammet som strommer i slamåpningene og transporteres med dette til disper-geringsf laten . Ved konstruksjonen ifolge figur 15 transporteres luften via spesielle luftpassa-sjer direkte til dispergerings- clean 13-14, the air is emitted from the rotor's air space to the sludge which flows in the sludge openings and is transported with this to the dispersing surface. In the construction according to Figure 15, the air is transported via special air passages directly to the dispersion
flaten, og forst der blandes den opp med slammet. surface, and only then is it mixed up with the sludge.
I samtlige tilfeller bor luften blandes opp i slammet slik at luftinnholdet i det slam som når dispergeringsflaten er vesent- In all cases, the air should be mixed up in the sludge so that the air content in the sludge that reaches the dispersing surface is essential
lig det samme i alle punkter. Dette forutsetter på sin side at det hersker en situasjon tilsvarende konstanttrykksvilkåret også ved luftutmatningsstedene, d.v.s. luftens utstromnings- equal in all respects. This, in turn, assumes that a situation corresponding to the constant pressure condition prevails also at the air discharge points, i.e. air discharge
åpninger bor anbringes slik at det trykk med hvilket slammet påvirker disse over alt er det samme. Ved det tilfelle som vises i figur 17 behover bare konstanttrykksvilkåret å være openings should be placed so that the pressure with which the mud affects them is the same everywhere. In the case shown in Figure 17, only the constant pressure condition needs to be
oppfylt ved dispergeringsflaten. Hvis luften blandes opp med slammet allerede på et tidlig trinn bor også konstanttrykksvilkåret være herskende i luftens utstromningsåpninger. fulfilled at the dispersing surface. If the air is mixed up with the sludge already at an early stage, the constant pressure condition must also prevail in the air outlet openings.
Naturligvis kan ved tilfellene ifolge figurene 1-11 anvendes konstruksjoner som folger de samme konturer, men vedrorende luftinnmatningsmåten og rotorens konstruksjon avviker fra de i figurene viste. Naturally, in the cases according to figures 1-11, constructions that follow the same contours can be used, but regarding the air intake method and the construction of the rotor, they differ from those shown in the figures.
Figurene 19 og 20 viser eksempler på pneumatiske celler som med sin konstruksjon og virkemåte minner om de ovenfor betrak-tede, men hvor slammets sirkulasjonsbevegelse i dispergeringsmellomrommet er frembragt i stedet for av en rotor med en spesiell slampumpe, fra hvilket slammet fores inn tangentielt direkte i dispergeringsanordningen eller i et for denne belig-gende sylindrisk kammer, fra hvilket det kommer inn i dispergeringsanordningen. Den til rotoren svarende del .7, over hvilken luften fores, kan enten rotere fritt med stromningen eller vanligvis være stasjonær. Ved anordningen ifolge figur 19 avgår den luftoppblandete suspensjon hovedsakelig radielt, Figures 19 and 20 show examples of pneumatic cells which, with their construction and operation, resemble those considered above, but where the circulation movement of the sludge in the dispersing space is produced instead of by a rotor with a special sludge pump, from which the sludge is fed tangentially directly into the dispersing device or in a cylindrical chamber situated in front of it, from which it enters the dispersing device. The rotor corresponding to part .7, over which the air is fed, can either rotate freely with the flow or usually be stationary. In the arrangement according to Figure 19, the air-mixed suspension departs mainly radially,
og ifolge figur 20 hovedsakelig aksielt. and according to figure 20 mainly axially.
Claims (5)
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
FI1823/73A FI55124C (en) | 1973-06-05 | 1973-06-05 | PROCEDURE FOR THE DISCUSSION OF WASTE AND ENVIRONMENT |
Publications (3)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
NO742035L NO742035L (en) | 1974-12-06 |
NO141501B true NO141501B (en) | 1979-12-17 |
NO141501C NO141501C (en) | 1980-03-26 |
Family
ID=8506249
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
NO742035A NO141501C (en) | 1973-06-05 | 1974-06-05 | PROCEDURE AND DEVICE FOR DISPERSING A GAS IN A FLUID. |
Country Status (19)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS5738290B2 (en) |
BE (1) | BE815783A (en) |
BG (1) | BG30171A3 (en) |
CA (1) | CA1030280A (en) |
CS (1) | CS193032B2 (en) |
DD (1) | DD114756A5 (en) |
DE (1) | DE2425959C2 (en) |
ES (1) | ES426886A1 (en) |
FI (1) | FI55124C (en) |
FR (1) | FR2232356B1 (en) |
GB (1) | GB1465801A (en) |
HU (1) | HU171323B (en) |
NO (1) | NO141501C (en) |
RO (1) | RO66332A (en) |
SE (1) | SE397166B (en) |
SU (1) | SU1072793A3 (en) |
YU (1) | YU36868B (en) |
ZA (1) | ZA743408B (en) |
ZM (1) | ZM8274A1 (en) |
Families Citing this family (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DK532278A (en) | 1977-12-02 | 1979-06-03 | Nat Res Dev | APPLIANCE FOR VENTILATION OF A LIQUID |
NO142830C (en) * | 1978-02-28 | 1980-10-29 | Trondhjems Mek Verksted As | DEVICE FOR DISTRIBUTING A GAS IN A FLUID MEDIUM |
WO1990014880A1 (en) * | 1989-05-03 | 1990-12-13 | Ullrich, Manfred | Mixing device for fluids |
DE19836565A1 (en) * | 1998-08-12 | 2000-02-17 | Linde Ag | Process for mixing liquid foodstuffs by injecting gas into the space below the mixing blade so that it can rise as bubbles through the product |
ES2904368T3 (en) * | 2017-08-15 | 2022-04-04 | Siemens Energy Inc | Methods and systems for enhanced dissolved gas flotation |
CN109127155A (en) * | 2018-09-21 | 2019-01-04 | 四川省川机工程技术有限公司 | A kind of agitation impeller flotator increasing ventilatory capacity |
Family Cites Families (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
BE541188A (en) * | ||||
US2696913A (en) * | 1949-12-08 | 1954-12-14 | Charles M Anderson | Revolving current flotation machine |
US2928665A (en) * | 1950-09-27 | 1960-03-15 | American Instr Co Inc | Gas-liquid mixing apparatus |
DE879081C (en) * | 1951-02-23 | 1953-06-11 | Michael Philosophow | Agitator with air supply |
BE525439A (en) * | 1953-03-13 | |||
DE230399C (en) * | 1962-08-07 | |||
US3327851A (en) * | 1965-01-25 | 1967-06-27 | Galigher Company | Flotation machine and stator therefor |
-
1973
- 1973-06-05 FI FI1823/73A patent/FI55124C/en active
-
1974
- 1974-05-28 ZM ZM82/74A patent/ZM8274A1/en unknown
- 1974-05-28 ZA ZA00743408A patent/ZA743408B/en unknown
- 1974-05-30 DE DE2425959A patent/DE2425959C2/en not_active Expired
- 1974-05-31 BE BE144954A patent/BE815783A/en not_active IP Right Cessation
- 1974-06-03 YU YU1551/74A patent/YU36868B/en unknown
- 1974-06-03 ES ES426886A patent/ES426886A1/en not_active Expired
- 1974-06-03 JP JP6195974A patent/JPS5738290B2/ja not_active Expired
- 1974-06-03 HU HU74OU00000010A patent/HU171323B/en unknown
- 1974-06-03 GB GB2448074A patent/GB1465801A/en not_active Expired
- 1974-06-04 BG BG026873A patent/BG30171A3/en unknown
- 1974-06-04 CA CA201,662A patent/CA1030280A/en not_active Expired
- 1974-06-04 SE SE7407330A patent/SE397166B/en not_active IP Right Cessation
- 1974-06-04 SU SU742033196A patent/SU1072793A3/en active
- 1974-06-04 DD DD178943A patent/DD114756A5/xx unknown
- 1974-06-04 RO RO7479040A patent/RO66332A/en unknown
- 1974-06-05 CS CS743992A patent/CS193032B2/en unknown
- 1974-06-05 FR FR7419404A patent/FR2232356B1/fr not_active Expired
- 1974-06-05 NO NO742035A patent/NO141501C/en unknown
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
ZA743408B (en) | 1975-06-25 |
HU171323B (en) | 1977-12-28 |
FI55124C (en) | 1979-06-11 |
YU36868B (en) | 1984-08-31 |
AU6934074A (en) | 1975-11-27 |
NO742035L (en) | 1974-12-06 |
FI55124B (en) | 1979-02-28 |
RO66332A (en) | 1980-07-15 |
BG30171A3 (en) | 1981-04-15 |
SU1072793A3 (en) | 1984-02-07 |
DE2425959A1 (en) | 1975-01-02 |
SE397166B (en) | 1977-10-24 |
BE815783A (en) | 1974-09-16 |
GB1465801A (en) | 1977-03-02 |
SE7407330L (en) | 1974-12-06 |
ZM8274A1 (en) | 1975-02-21 |
JPS5738290B2 (en) | 1982-08-14 |
DE2425959C2 (en) | 1981-10-22 |
FI182373A (en) | 1974-12-06 |
FR2232356B1 (en) | 1978-01-13 |
FR2232356A1 (en) | 1975-01-03 |
NO141501C (en) | 1980-03-26 |
YU155174A (en) | 1982-06-18 |
CS193032B2 (en) | 1979-09-17 |
ES426886A1 (en) | 1976-07-16 |
DD114756A5 (en) | 1975-08-20 |
CA1030280A (en) | 1978-04-25 |
JPS50129406A (en) | 1975-10-13 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US4193949A (en) | Apparatus for generating finely divided particulate bubbles | |
CN107971143B (en) | A kind of bilobed wheel mechanical stirring self-suction type flotation machine and method for floating | |
US2061564A (en) | Diffusion impeller deflector | |
US4078026A (en) | Device for dispersing gas into a liquid | |
US3368747A (en) | Centrifuge | |
ES376553A1 (en) | Processing and mixing machine | |
FR2417338A1 (en) | METHOD AND DEVICE FOR ADJUSTING THE EFFECT OF THE CENTRIFUGAL FORCE ON THE CRUSHED PULP IN A CRUSHER | |
US2304264A (en) | Apparatus for pulverizing and classifying materials | |
NO141501B (en) | PROCEDURE AND DEVICE FOR DISPERGING A GAS IN A LIQUID | |
SE422224B (en) | MILLING MACHINE FOR TREATMENT OF FIBER SLAMPS, AS PAPER PAPER, AND PIECE OF MALGUDE, SUCH AS TREFLIS AND SPAN | |
CN103639119B (en) | The energy-saving bilobed wheel superfine classifier of micron order | |
CN110328021B (en) | Stirring disc for superfine grinding, vertical stirring device and vertical superfine stirring mill | |
US1496641A (en) | Mixing, incorporating, and disintegrating machine | |
CN205613711U (en) | Vertical air classifier of many rotors | |
CN103721940B (en) | A kind of whirlwind clarifier | |
CN103053459B (en) | Overwater feeding system | |
CN104001588A (en) | Superfine vertical roller mill | |
US2552596A (en) | Combined hammer mill crushing and oversize particle separating apparatus | |
RU148664U1 (en) | AERATION UNIT OF FLOTATION MACHINE | |
NO115068B (en) | ||
US2073148A (en) | Flotation of minerals | |
CN205084889U (en) | High -speed disc type dehydrator | |
CN104818636B (en) | The air-flow vortex kinetic energy pulping equipment that a kind of feed liquid separates | |
CN204293912U (en) | A kind of gas-liquid separator of aircraft liquid cooling system | |
CN203610174U (en) | Roller mill |