NO336640B1 - Innløpshode for en syklonseparator - Google Patents

Abstract

Det omtales et innløpsstykke for en syklon, hvor innløpsstykket omfatter et tilførselskammer deri som har en indre sidevegg, en endevegg ved en ende av sideveggen, en åpen ende ved den andre enden av sideveggen, den åpne enden er av sirkulært tverrsnitt med en sentral akse Innløpsstykket omfatter videre en innløpsport tilstøtende endeveggen for avlevering av materiale som skal separeres til tilførselskammeret, innløpsporten har en tilførselshøydedimensjon Hl i retningen til den sentrale aksen, et overstrømsutløp i endeveggen som er koaksial med den sentrale aksen, en vortexfrembringer i endeveggen eller som strekker seg inn i tilførselskammeret i retningen til den sentrale aksen en avstand LI fra endeveggen, og en tilførselsinnløpssone i den indre sideveggen til tilførselskammeret som har en oppstrømsende tilstøtende innløpsporten og en nedstrømsende. Tilførselsinnløpssonen er i form av en spiral som har en spiralakse som strekker seg rundt den indre sideveggen og som omfatter en første sektor hvori spiralen er hovedsakelig rettvinklet til den sentrale aksen og en andre sektor hvori spiralen strekker seg rundt sideveggen hovedsakelig i retningen til den sentrale aksen vekk fra endeveggen hvori avstanden fra spiralaksen til den sentrale aksen avtar med utstrekningen av spiralen fra innløpsporten, og avstanden LI er en fraksjon F av tilførselshøyde- dimensjonen.

Description

Denne oppfinnelsen vedrører hovedsakelig syklonseparatorer for å separere eller sortere materialer og tilhørende komponenter, og mer bestemt et innløpsstykke for en syklon, hvor innløpsstykket omfatter et tilførselskammer deri som har en indre sidevegg, en topp eller en endevegg ved en ende av sideveggen, og en åpen ende ved den andre enden av sideveggen.

En bestemt anvendelse av foreliggende oppfinnelse vedrører frembringelse av en hydrosyklon for separering eller sortering av oppslemming innen mineral prosess-industrien. Forbedringene i syklonseparatoren ifølge foreliggende oppfinnelse er ikke begrenset til denne bestemte anvendelsen og kan benyttes ved separasjon av andre materialer.

Ulike typer separasjon av sorteringsapparater benyttes innen mineralindustrien, hvor et vanlig benyttet apparat er hydrosykloner. Der er et pågående behov for apparater for å øke gjenomløpshastigheten, redusere kuttstørrelsen og forbedre drifts-effektiviteten. For betydelig å øke gjennomløpskapasitet er det tidligere vært nød-vendig å øke størrelsen på hydrosyklonen. Økning av størrelsen på hydrosyklonen lider imidlertid av den ulempe at det vanligvis resulterer i en større kuttstørrelse og redusert effektivitet.

Fra patentlitteratur vises til WO 1986/001130 A1, og som viser en syklonseparator.

En foretrukket utførelse av oppfinnelsen er angitt i det selvstendige krav, mens alternative utførelser er angitt i respektive uselvstendige krav.

Ifølge et aspekt med foreliggende oppfinnelse er det frembrakt et innløpsstykke for en syklon, hvor innløpsstykket omfatter et tilførselskammer deri som har en indre sidevegg, en topp eller endevegg ved en ende av sideveggen, en åpen ende ved den andre enden av sideveggen, hvor den åpne enden er av sirkulært tverrsnitt med en sentral akse, en innløpsport tilstøtende topp eller endeveggen for avlevering av materiale som skal separeres til tilførselskammeret, innløpsporten har en tilførsels-høydedimensjon H1 i retningen til den sentrale aksen, et overstrømsutløp i topp eller endeveggen som er koaksial med den sentrale aksen, en vortexfrembringer ved toppen eller endeveggen eller som strekker seg inn i tilførselskammeret i retningen til den sentrale aksen en avstand L1 fra topp eller endeveggen, og en tilførselsinnløps-sone i den indre sideveggen til tilførselskammeret som har en oppstrømsende tilstøtende innløpsporten og en nedstrømsende, hvor tilførselsinnløpssonen er i form av en spiral som har en spiralakse som strekker seg rundt den indre sideveggen og som omfatter en første sektor, eller overflate S1, hvori spiralen er hovedsakelig flat til det horisontale planet, og en andre sektor hvori spiralen avtar (overflate S2). Denne overflaten strekker seg rundt sideveggen hovedsakelig i retningen til den sentrale aksen vekk fra topp eller endeveggen, hvori avstanden fra spiralaksen til den sentrale aksen avtar med produksjonen til spiralen fra innløpsporten, og avstanden L1 er en fraksjon F av tilførselshøydedimensjonen H1 (fig. 2). I en foretrukket form er innløpsporten hovedsakelig rektangulær i tverrsnitt.

Foretrukket er fraksjonene F fra 0 til 0,95. Foretrukket går den første sektoren fra innløpsporten rundt den indre sideveggen i en vinkel a1 som varierer fra 0° til 100°. Foretrukket strekker den andre sektoren seg i retningen til den sentrale aksen over en avstand D varierende fra 0,25 til 1 H1 for hver 90° fremdrift rundt den indre sideveggen. Kurven som gir variasjonen til generatriseradiusen med vinkelen ved senteret kan for eksempel være en rett linje eller konvekst kurve.

Foretrukne utførelser av oppfinnelsen skal heretter beskrives med referanse til de vedlagte tegninger og i disse tegningene:

Fig. 1 viser skjematisk et sidesnitt av en syklon som illustrerer dens hovedtrekk,

Fig. 2 viser skjematisk et sidesnitt av et innløpsstykke til en konvensjonell syklon,

Fig. 3 viser et riss av innløpsstykket vist i fig. 2,

Fig. 4 viser skjematisk et snitt av et innløpsstykke for en syklon i samsvar med foreliggende oppfinnelse, og

Fig. 5 viser et riss av innløpsstykket vist i fig. 4.

Fig. 1 viser skjematisk fra siden en syklon 10 som illustrerer dens hovedtrekk.

Foretrukket strekker den andre sektoren av spiralen seg rundt den indre veggen i en vinkel som varierer fra 200° til 380°.

Syklonen 10 er når i bruk normalt plassert med sin sentrale akse 12 anordnet stående. Syklonen 10 omfatter et innløpsstykke 20 som har et tilførselskammer 21 deri med en indre sidevegg 22 og toppvegg 23. En innløpsport 24 sørger for avlevering av materiale som skal separeres til tilførselskammeret 21. Et overstrøms-utløp 25 er frembrakt på toppveggen 23 og en vortexfrembringer 26 strekker seg inn i tilførselskammeret 21. Nedstrøms til innløpsstykket 21 er en separeringsseksjon 30 som har et separeringskammer 32 med en konisk formet indre vegg 33. Et under-strømsutløp 35 er frembrakt ved enden av separeringsseksjonen 30. Foreliggende oppfinnelse er særlig konsentrert om et forbedret innløpsstykke for en syklon.

Fig. 2 og 3 illustrerer et typisk innløpsstykke som for tiden er kjent. Som vist er innløpsporten 24 hovedsakelig rektangulær i tverrsnitt og har en høydedimensjon H1 i retningen til den sentrale aksen. Tilførselen inn i kammeret 21 er hovedsakelig tangentiell til den indre sideveggen 22. Vortexfrembringeren 26 strekker seg inn i tilførselskammeret en avstand L1 fra toppveggen 23.1 kjente sykloner er vanligvis L1 større enn H1.

Innløpsstykket 20 ifølge foreliggende oppfinnelse er vist i fig. 4 og 5. Like henvis-ningstall til de benyttet tidligere har blitt benyttet for å identifisere like deler. Som vist omfatter innløpsstykket en tilførselsinnløpssone 40 som strekker seg fra innløps-porten 24. Innløpssonen 40 er i form av en spiral som har en spiralakse 41 og omfatter en første sektor S1 som er hovedsakelig horisontalt anordnet og som strekker seg langs sideveggen i en vinkel a1 og en andre sektor S2 nedstrøms til den første sektoren S1, hvor den andre sektoren strekker seg rundt sideveggen i en vinkel a2 og nedover i retningen til den sentrale aksen i en avstand D for hver 90° utstrekning rundt sideveggen.

Som vist avtar avstanden fra spiralaksen 41 til den sentrale aksen 12 progressivt fra innløpsporten 24. Videre er lengden L1 til vortexfrembringeren mindre enn dimensjonen H1. Det har vist seg at fraksjonen F av L1 til H1 kan variere fra 0 til 0,95. Ønskelig er det fra 0,25 H1 til H1 for hver 90° utstrekning av spiralen. Videre må variasjonen av generatriseradiusen til spiralen S1 pluss S2 med vinkelen a sammenhengende avta; dvs. den inneholder ikke noen enkle punkter og er foretrukket i en rett linje eller kurve. Vinkelen a2 varierer foretrukket fra 200° til 380°.

Til slutt må det forstås at ulike variasjoner, modifikasjoner og/eller tilføyelser kan innarbeides i de ulike konstruksjonene og anordning av delene uten å avvike fra omfanget eller området av oppfinnelsen.

Claims (7)

1. Innløpsstykke (20) for en syklon, hvor innløpsstykket omfatter et tilførsels-kammer (21) deri som har en indre sidevegg (22), en topp eller en endevegg (23) ved en ende av sideveggen (22), og en åpen ende ved den andre enden av sideveggen (22),karakterisert vedat den åpne enden er av sirkulært tverrsnitt med en sentral akse (12), en innløpsport (24) tilstøtende topp eller endeveggen (23) for avlevering av materiale som skal separeres til tilførsels-kammeret (21), hvor innløpsporten (24) har en tilførselshøydedimensjon H1 i retningen til den sentrale aksen (12), et overstrømsutløp (25) i topp eller endeveggen (23) som er koaksial med den sentrale aksen (12), en vortexfrembringer (26) ved topp eller endeveggen (23) eller som strekker seg inn i tilførselskammeret (21) i retningen til den sentrale aksen (12) en avstand L1 fra topp eller endeveggen (23), og en tilførselsinnløpssone (40) i den indre sideveggen (22) til tilførselskammeret (21) som haren oppstrømsende tilstøtende innløpsporten (24) og en nedstrøms-ende, hvor tilførselsinnløpssonen er i form av en spiral som har en spiralakse (41) som strekker seg rundt den indre sideveggen (22) og som omfatter en første sektor (S1), hvori spiralen er hovedsakelig rettvinklet til den sentrale aksen (12), og en andre sektor (S2) hvori spiralen strekker seg rundt sideveggen (22) hovedsakelig i retningen til den sentrale aksen (12) vekk fra endeveggen (23), hvori avstanden fra spiralaksen (41) til den sentrale aksen (12) avtar med utstrekningen av spiralen fra innløpsporten (24), og avstanden L1 er en fraksjon F av tilførselshøydedimensjonen H1.

2. Innløpsstykke i samsvar med krav 1,karakterisert vedat innløps-porten (24) er hovedsakelig rektangulær i tverrsnitt.

3. Innløpsstykke i samsvar med krav 1 eller 2,karakterisert vedat fraksjonen F er fra 0 til 0,95.

4. Innløpsstykke i samsvar med krav 1, 2 eller 3,karakterisert vedat den første sektoren (S1) utbrer seg horisontalt fra innløpsporten (24) rundt den indre sideveggen (22) i en vinkel a1 som varierer fra 0° til 100°.

5. Innløpsstykke i samsvar med et av de foregående krav,karakterisert vedat den andre sektoren (S2) avtar fra den horisontale planet og den strekker seg i retningen til den sentrale aksen (12) over en avstand D som varierer fra 0,25 x H1 til 1 x H1 for hver 90° utstrekning rundt den indre sideveggen (22).

6. Innløpsstykke i samsvar med et de foregående krav,karakterisertved at kurven som gir variasjonen i generatriseradiusen med vinkelen ved senter er en rett linje eller konveks kurve.

7. Innløpsstykke i samsvar med et av de foregående krav,karakterisertved at den andre sektoren (S2) til spiralen strekker seg rundt den indre veggen (22) i en vinkel som varierer fra 200° til 380°.