RO119930B1 - Hidrociclon cu curent adiţional de apă - Google Patents

Abstract

Invenţia se referă la un hidrociclon cu curent adiţional de apă, destinat clasării materialelor granulare, în general cu dimensiuni sub 1 mm, sau concentrării cărbunilor mărunţi, sub 3 mm. Hidrociclonul conform invenţiei are, în componenţă, două părţi cilindrice (1) şi (5), de dimensiuni diferite şi o parte tronconică (6). În partea inferioară a părţii cilindrice (1), se află o zonă de spălare (A), compusă din nişte elemente conice (3) şi ştuţuri (4) prin care se injectează apa adiţională, care determină creşterea forţei centrifuge, a diluţiei de lucru şi restratificarea materialului, pe dimensiuni sau densităţi. În partea superioară a părţii cilindrice (1), se găseşte o zonă de separare (B), compusă dintr-un con deflector (7), o tijă filetată (8) şi un tub de suprascurgere (9). Poziţia conului (7), faţă de tubul (9), determină secţiunea de suprascurgere şi influenţează dimensiunea sau densitatea de separare. Ruptura de rază, introdusă prin trecerea bruscă a curentului din cilindrul (1), în cilindrul (5), mai mare în diametru, provoacă o reordonare a materialului, pe dimensiuni sau densităţi, şi eliberarea granulelor fine sau uşoare, prinse accidental în curentul descendent, reducând, astfel, cantitatea de subgranulaţie, în îngroşat. La vârful părţii tronconice (6), este dispus un dispozitiv de evacuare, reglabil (C), prevăzut cu un inel de cauciuc elastic (14), care, prin presare cu ajutorul unui şurub de strângere (13), modifică secţiunea orificiului de evacuare (b), modificând, implicit, debitul de evacuare a îngroşatului şi raportul secţiunilor de suprascurgere şi evacuare, parametrii cu influenţă asupra dimensiunii de s

Description

Invenția se referă la un hidrociclon destinat clasării hidraulice a substanțelor minerale granulare cu dimensiuni, în general, sub 1 mm și concentrării cărbunilor sub 3 mm.

în scopul clasării hidraulice a materialelor granulare în industria de preparare a substanțelor minerale, utile, precum și în industria chimică, au fost generalizate hidrocicloanele, datorită multilateralității utilizării lor, putând fi folosite ca aparate de clasare, îngroșate, la limpezirea apelor reziduale și, în sfârșit, ca aparate de concentrare (Florea J., Robescu D. - Hidrodinamica instalațiilor de transport hidropneumatic și depoluare a apei și aerului, Editura Didactică și Pedagogică București 1982; Magyari A, Utilaje de prepararea substanțelor minerale utile, Ed. Tehnică București, 1983).

Dezavantajele acestor aparate constau în imposibilitatea reglării, în timpul funcționării, a dimensiunii de separare, în cazul clasării sau a densității de separare, în cazul concentrării, acești parametri depinzând exclusiv de raportul dintre diametrul orificiului de evacuare a îngroșatului și a suprascurgerii pe de o parte, și de debitul de alimentare pe de altă parte, precum și cantitatea mare de subgranulație în îngroșat, ceea ce implică randamente scăzute de separare, pe de altă parte.

Hidrociclonul cu curent adițional de apă, conform invenției, elimină dezavantajele amintite, prin aceea că are în componență o zonă de spălare și recirculare a tulburelii, compusă din patru conuri suprapuse în interspațiul cărora se injectează apa adițională, un con deflector cu ajutorul căruia se reglează secțiunea orificiului de suprascurgere, o zonă de liniștire creată prin intercalarea între partea cilindrică și conică a unui cilindru cu diametru mai mare și, în sfârșit, un dispozitiv de evacuare, reglabil, pentru îngroșat.

Hidrociclonul cu curent adițional de apă, conform invenției, prezintă următoarele avantaje:

- prin construcție și hidrodinamică exploatează eficient principiile clasării simptotice în câmp centrifugal, asigurând o selectivitate ridicată procesului de separare;

- are o construcție modulară, fiind ușor de manevrat și întreținut;

- permite reglarea, în timpul funcționării, a parametrilor tehnologici;

- este adaptabil în orice flux tehnologic de clasare sau concentrare a materialelor granulare de dimensiuni sub 1-3 mm;

- în aceleași condiții de exploatare, oferă rezultate tehnologice net superioare față de hidrocicloanele clasice;

- permite adaptarea unor simple și flexibile căi de control.

în cele ce urmează, se prezintă un exemplu de realizare a invenției, în legătură cu fig.1 și 2 care reprezintă:

- fig. 1, reprezentare în perspectivă cu secțiune parțială a hidrociclonului cu curent adițional de apă;

- fig. 2, schema funcțională a hidrociclonului cu curent adițional de apă.

Hidrociclonul cu curent adițional de apă, conform invenției, se compune dintr-o parte cilindrică superioară relativ înaltă 1 în care tulbureala brută se alimentează sub presiune, printr-un tub de alimentare 2 amplasat tangențial. Particulele solide grobe sau dense conținute în tulbureala brută, sub acțiunea forțelor centrifuge, vor fi proiectate spre periferie, descriind în mișcarea lor traiectorii elicoidal descendente de-a lungul pereților hidrociclonului. Particulele de dimensiuni mici sau mai puțin dense nu se îndepărtează prea mult de axa aparatului, mișcându-se după o spirală interioară. La partea inferioară a cilindrului 1 se află dispuse niște conuri concentrice 3 alimentate tangențial cu un curent adițional de apă prin niște ștuțuri 4 dispuse la nivelul interspațiilor dintre conurile concentrice 3. în momentul pătrunderii curentului principal, rotativ descendent, în zona conurilor concentrice, numită zonă

RO 119930 Β1 de spălare A, curentul rotativ de apă adițională se interferează cu acesta, determinând creș- 1 terea vitezei tangențiale de deplasare a particulelor, pe de o parte și a diluției, pe de altă parte, ceea ce implică o restratificare a materialului pe dimensiuni și împingerea tulburelii 3 conținând particule de dimensiuni mici spre axa hidrociclonului, fenomen favorizat și de forma conică a elementelor ce compun zona de spălare A. 5

Tulburarea conținând cu prepondenrență particule de dimensiuni mari iși continuă mișcarea descendentă de-a lungul pereților părții cilindrice 1, ajungând în partea cilindrică 7 inferioară 5 care are un diametru mai mare și o înălțime mai mică decât partea cilindrică 1, partea cilindrică inferioară 5 continuându-se cu o parte conică 6, elemente care se pot asi- 9 mila atât în construcție, cât și în funcționare cu hidrocicloanele clasice.

Ruptura de rază introdusă de partea cilindrică inferioară 5 determină, datorită deten- 11 ței, o reordonare a materialului pe dimensiuni, având ca efect final o mișcare a cantității de subgranulație în îngroșat și, implicit, o creștere a randamentului de separare. 13 în apropierea vârfului conului 6, o parte din curentul descendent își schimbă sensul de circulație formându-se un curent elicoidal ascendent care se suprapune peste curentul 15 ascendent din zona de spălare A.

Curentul de tulbureală ascendent, conținând particulele fine sau ușoare, întâlnește 17 în ascensiunea sa un con deflector 7, reglabil pe verticală cu ajutorul unei tije filetate 8, pe care este obligat să se înfășoare și interferându-se cu partea centrală a curentului principal 19 de tulbureală, în care s-a realizat deja o oarecare stratificare, preia o mare parte din particulele fine sau ușoare și le antrenează spre un tub de suprascurgere 9. Ansamblul format 21 din conul deflector 7 și tubul de suprascurgere 9 alcătuiesc o zonă de separare B care permite reglarea debitului de suprascurgere și implicit a dimensiunii sau densității de separare 23 prin poziționarea pe verticală a conului deflector 7. Produsul fin sau ușor se colectează într-o cameră 10 și se evacuează printr-o conductă 11. 25 în scopul reglării debitului de evacuare a îngoșatului, la vârful conului 6 este dispus un dispozitiv de evacuare reglabil C care are, în componență, o bucșă filetată 12 în care se 27 înfiletează un șurub de strângere 13 prevăzut cu un orificiu a de evacuare. între cele două piese, respectiv, bucșa filetată 12 și șurubul de strângere 13 se intercalează un inel din cau- 29 ciuc 14 prevăzut cu orificiul b. Prezența inelului de cauciuc 14 permite reglarea concentrică a secțiunii de evacuare a produsului îngroșat, prin strângerea sau slăbirea șurubului 13. Prin 31 aceasta, se modifică după necesități debitul de evacuare a îngroșatului și raportul dintre diametrul orificiului de suprascurgere și cel de evacuare, raport cu influență asupra dimensiunii 33 de evacuare.

Claims (1)

1. Hidrociclon cu curent adițional de apă, alcătuit din două părți cilindrice (1 și 5) de dia metre și înălțimi diferite și o parte conică (6), caracterizat prin aceea că are în componență 39 o zonă de spălare (A) compusă din patru elemente conice (3) în interiorul cărora se injectează, prin intermediul unor ștuțuri (4), apa adițională care determină creșterea diluției apă- 41 solid, o restratificare a materialului pe dimensiuni și densități precum și transportul curentului ascendent spre o zonă de separare (B) alcătuită, la rândul ei, dintr-un con deflector (7), care, 43 prin poziția sa pe verticală, modifică secțiunea de suprascurgere dintr-un tub (9) și prin aceasta a dimensiunii sau a densității de separare, în timp ce curentul principal descedent, 45 purtător al particulelor grobe sau dense, trecând brusc dintr-un cilindru cu un diametru mai

   RO 119930 Β1

   1 mic (1) într-unul cu diametru mai mare (5), datorită rupturii de rază suferă o reordonare pe dimensiuni sau densități, datorită scăderii vitezei în zonă, astfel că particulele fine sau ușoare 3 sunt eliberate din centrul principal și vor putea fi antrenate în direcția ascendentă reducânduse conținutul nedorit de subgranulație sau fracție ușoară în îngroșat, produs care evacuează 5 printr-un dispozitiv reglabil (C), prevăzut cu inel elastic de cauciuc (14), care, prin presare cu ajutorul unui șurub de strângere (13), își modifică secțiunea orificiului de evacuare (b) și 7 prin aceasta modifică debitul de evacuare și raportul dintre orificiul de suprascurgere și de evacuare care influențează dimensiunea de separare în hidrociclon.