Pierwszenstwo: 31.01.1972 (P. 153189) Zgloszenie ogloszono: 30.05.1973 Opis patentowy opublikowano: 19.04.1975 74833 KI. la,8 MKP B04b 3/00 Twórcy wynalazku: Wieslaw Witkowicz, Stanislaw Bednarski, Feliks Ostrowski, Leszek Kozik Uprawniony z patentu tymczasowego: Polsko-Wegierska Spólka Akcyjna „Haldex", Katowice (Polska) Hydrocyklon do wzbogacania zwlaszcza odpadów poweglowych Przedmiotem wynalazku jest hydrocyklon prze¬ znaczony do wzbogacania, zwlaszcza odpadów po¬ weglowych, gromadzonych na haldach przy ko¬ palniach wegla kamiennego.Znane dotychczas hydrocyklony skladaja sie z czesci cylindrycznej, zaopatrzonej w króciec wlo¬ towy i z polaczonej z nia za pomoca kolnierza czesci stozkowej z wymienna dysza wylewowa oraz z dyszy przelewowej, wykonanych z tego sa¬ mego materialu. W zaleznosci od przeznaczenia (wzbogacanie w róznych warunkach), dysze wy¬ lewowe i przelewowe maja rózna srednice, przy czym utrzymanie tych srednic w okreslonych roz¬ miarach jest warunkiem prawidlowego przebiegu procesu wzbogacania. Czesc cylindryczna ma u góry króciec wlotowy usytuowany tak, ze w prze¬ kroju poziomym scianka wewnetrzna tego krócca, najbardziej oddalona od osi hydrocyklonu jest styczna do obwodu wewnetrznego czesci cylin¬ drycznej. Zasadnicza wada tych hydrocyklonów jest ich krótka zywotnosc, spowodowana tym, ze nadawa podawana pod cisnieniem do czesci cy¬ lindrycznej uderza o sciane wewnetrzna tej czesci z duza sila, powodujac jej szybkie zuzywanie sie.Wskutek tego w miejscu wlotu nadawy ksztalt czesci cylindrycznej ulega szybkiej zmianie, co znacznie pogarsza dokladnosc procesu rozdzialu w miare postepujacego zuzycia. Pogrubienie scianki w tym miejscu nie chroni wlotu przed szybkim wycieraniem sie. Tak usytuowany wlot" ma rów- 10 15 20 30 2 niez i te wade, ze uderzenie nadawy skupia sie tu na stosunkowo malej powierzchni, przy tym wprowadzony strumien uderza równiez w wiruja¬ cy juz w czesci cylindrycznej strumien nadawy.Takie zetkniecie sie dwóch strumieni na obwodzie czesci cylindrycznej powoduje z jednej strony hydrauliczne zaburzenia przeplywowe, ogranicza¬ jace wydajnosc hydrocyklonu, a z drugiej strony wplywa ujemnie na dokladnosc rozdzialu wzbo¬ gacanych mineralów. Inna istotna wada znanych hydrocyklonów jest sposób przejscia czesci cylin¬ drycznej w czesc stozkowa, wykonywany w for¬ mie ostrej krawedzi, która powoduje zaburzenia hydrauliczne w wirowaniu wzbogacanych minera¬ lów.Celem wynalazku jest usuniecie wyzej wymie¬ nionych wad i niedogodnosci, przez zmiane ksztal¬ tu geometrycznego hydrocyklonu oraz przez za¬ stosowanie konstrukcji gwarantujacej wysoka trwalosc tego ksztaltu geometrycznego, a tym sa¬ mym podwyzszona zywotnosc poszczególnych cze¬ sci hydrocyklonu.Cel ten zostal osiagniety za pomoca hydrocyklo¬ nu bedacego przedmiotem niniejszego wynalazku.Istota tego hydrocyklonu, skladajacego sie z obu¬ dowy metalowej lub z tworzyw sztucznych i z trudno scieralnych wymiennych wkladek, polega na tym, ze jego srodkowa czesc cylindryczna jest wyposazona w spiralny kanal, który na poczatku ma szerokosc równa w przyblizeniu srednicy we- 74 8333 74 833 4 wnetrznej krócca wlotowego, a dalej stopniowo zanika na luku 90° — 360°. Poza tym czesc stoz¬ kowa hydrocyklonu przechodzi w cylinder lagod¬ nym lukiem o promieniu „R" równym w przybli¬ zeniu jednej trzeciej czesci srednicy wewnetrznej hydrocyklonu. Przez zastosowanie kanalu spiral¬ nego uderzenie wlotowe nadawy rozklada sie na wieksza powierzchnie, wskutek czego zmniejsza sie równiez szybkosc zuzywania sie sciany we¬ wnetrznej czesci cylindrycznej. Zaleta wprowadze¬ nia nadawy po spirali za pomoca dodatkowego ka¬ nalu jest równiez i to, ze rozpedza sie ona w tym kanale i jednoczesnie stopniowo laczy sie z wiru¬ jacym juz strumieniem nie powodujac w nim za¬ klócen jak to mialo miejsce w znanych Jiydrocy- klonach, gdzie caly strumien wprowadzanej nada¬ wy uderzal w wirujaca juz struge zawiesiny. Tak wykonany kanal spiralny z jednoczesnie lagodnie wykonanym przejsciem czesci cylindrycznej w sto¬ zkowa, polepsza znacznie warunki przeplywowe, przez co zwieksza sie wydajnosc i skutecznosc rozdzialu wzbogacanych mineralów.Obudowa hydrocyklonu wykonana z metalu lub z tworzyw sztucznych stanowi jedynie szkielet, wewnatrz którego osadzone sa jego poszczególne elementy skladowe wykonane z materialów trud¬ no scieralnych, których wlasnosci dobrane sa w za¬ leznosci od stopnia w jakim sa one narazone na scieranie. Rozwiazanie takie umozliwia w szcze¬ gólnosci utrzymanie stalej srednicy dyszy wyle¬ wowej oraz gladkiej i regularnej wewnetrznej po¬ wierzchni czesci cylindrycznej, a wiec parametrów warunkujacych prawidlowosc procesu wzbogaca¬ nia, przez odpowiednio dlugi okres czasu.Jednym z mozliwych rozwiazan jest wykonanie elementów wymiennych czesci cylindrycznej i stozkowej z bazaltu topionego, osadzonego w obu¬ dowie na elastycznych opaskach gumowych, a dyszy wylewowej z nihardu, dociskanej bezpo¬ srednio do czesci stozkowej za pomoca glowicy wylewowej.Przedmiot wynalazku jest przedstawiony w przykladowym wykonaniu na rysunku, na którym fg. 1 przedstawia hydrocyklon w pionowym prze¬ kroju osiowym, a fig. 2 — przekrój poziomy hy¬ drocyklonu wzdluz linii A—A zaznaczonej na fig. 1.Hydrocyklon wedlug wynalazku sklada sie z me¬ talowej lub wykonanej z tworzyw sztucznych obu¬ dowy liz wkladki 2 wykonanej z materialu trudno scieralnego, na przyklad z gumy, bazaltu topionego lub prasowanego, agalitu, spieku cera¬ micznego itp. Czesc górna hydrocyklonu stanowi przelewowa glowica 3 polaczona z przelewowa dysza 4 i zamocowana na srodkowej, cylindrycznej czesci 5 za pomoca srubowego zamka 9. Dolna, stozkowa czesc 6 polaczona za pomoca kolnierza ze srodkowa czescia 5, u góry przechodzi w cylin¬ der, przy czym przejscie stozka w cylinder jest wykonane lagodnym lukiem o promieniu „R" rów- 5 nym w przyblizeniu jednej trzeciej czesci srednicy wewnetrznej hydrocyklonu. U dolu stozkowa czesc 6 jest polaczona z wylewowa glowica 7 i z umie¬ szczona w niej dysza 8 za pomoca srubowego za¬ mka 9. Poza tym srodkowa, cylindryczna czesc 5 w dwuczesciowej obudowie ma wlotowy króciec 10 i spiralny kanal 11, który na poczatku ma szero¬ kosc s równa w przyblizeniu srednicy wewnetrz¬ nej krócca 10 i stopniowo zanika na luku 360°.Poszczególne czesci hydrocyklonu sa polaczone ze soba za pomoca kolnierzy i srubowych zamków 9 i sa uszczelnione gumowymi uszczelkami. Nato¬ miast trudno scieralna wkladka 2 jest osadzona w obudowie 1 na elastycznych opaskach gumowych.Wzbogacanie odpadów poweglowych w hydrocy- klonie wedlug wynalazku odbywa sie w nastepu¬ jacy sposób.Nadawa podawana wlotowym króccem 10 naj¬ pierw dostaje sie do spiralnego kanalu 11 i tu la¬ czy sie z wirujacym juz strumieniem nadawy. Na¬ stepnie pod wplywem sily odsrodkowej, dzialaja¬ cej wskutek wirowania nadawy, nastepuje w niej rozdzial mineralów o róznym ciezarze wlasciwym, przy czym mineraly o mniejszym ciezarze wlasci¬ wym dostaja sie przez dysze 4 do przelewowej glowicy 3, a mineraly ciezsze, poprzez dysze 8 do wylewowej glowicy 7. PL PL