RU16343U1 - Пневмогидравлический диспергатор - Google Patents

Abstract

1. Пневмогидравлический диспергатор, содержащий последовательный ряд камер, имеющих патрубок на входе первой камеры и на выходе последней и сообщающихся между собой с помощью патрубков, в каждой из которых на входе размещено сопло соосно патрубку и ударная перегородка, выполненная в форме объемной фигуры и установленная соосно соплу и перпендикулярно оси последнего, отличающийся тем, что площадь выходного отверстия сопла последующей камеры больше площади выходного отверстия сопла предыдущей камеры, при этом перед каждой камерой соосно соплу установлены инжектор, имеющий форму совмещенных основаниями цилиндра и конуса, и обтекатель, выполненный в форме полусферы, причем конус инжектора расположен внутри сопла, а цилиндр с патрубком подвода воздуха и перфорированным основанием, обращенным к обтекателю, - внутри патрубка.2. Диспергатор по п.1, отличающийся тем, что диаметр полусферы обтекателя равен диаметру инжектора, и обтекатель расположен от основания цилиндра инжектора по его оси на расстоянии, не превышающем 0,2 радиуса обтекателя.

Description

f. 0 -Q , :Q-.;.. . ..™

4 : :ii

МПК7:ВОЗО1/

ПНЕВМОГВДРАВЛИЧЕСКИЙ ДИСПЕРГАТОР

Предполагаемая полезная модель относится к обогащению полезных ископаемых, а именно к устройствам для аэрации пульпы, и может быть использована в угольной промышленности для обогащения руд цветных и черных металлов, а также при очистке сточных вод промышленных предприятий.

Известен способ и конструкция для диспергирования в жидкой среде (патент DD № 279371, В 01F 5/08, опубл. 06.06.90 г.).

Известная конструкция имеет корпус цилиндрической формы и последовательный ряд камер, в каждой из которых размещены сопло и ударная перегородка, установленная против сопла перпендикулярно оси последнего. В результате проиесс диспергации всего объема воздуха в рассматриваемом диспергаторе проходит последовательно, что способствует получению однородного спектра пузырьков, размер которых зависит от скоростей потоков в соплах.

Однако для качественного процесса флотации необходимо получить широкий спектр пузырьков, в котором содержится определенное количество «маленьких, «средних и «больших пузырьков; рассмотренная конструкция не позволяет юлучить подобный .спектр пузырьков. f

Наиболее близким по технической супщости и достигаемому эффекту к предлагаемому решению является диспергатор флотационной машины по а.с. СССР № 1676663, BO3D 1/14, опубл. в БИ № 34, 1991 г., выполненный в виде приспособления для раздельной подачи пульпо- и водовоздушной смеси, перегородка расположена параллельно соплам, при этом сопла для пульпо- и водовоздушной смесей установлены соосно. Недостатком дачного диспергатора является наличие одной камеры диспергации пузырьков. Рассматриваемый диспергатор не позволяет получать широкий спектр пузырьков газа заданного размера и необходимого количества пузырьков каждого класса в спектре.

Технической задачей предполагаемой полезной модели является повышение селективности извлечения полезного компонента и получение более качественного концентрата за счет задействования пузырьков разных классов. на входе размещено сопло соосно патрубку и ударная перегородка, выполненная в форме объемной фигзфы и установленная соосно соплу и перпендикулярно оси последнего, согласно техническому решению, лощадь выходного отверстия сопла последующей камеры больше площади выходного отверстия сопла предыдущей камеры. При этом перед каждой камерой соосно соплу установлены инжектор, имеющий форму совмещенных основаниями цилиндра и конуса, и обтекатель, выполненный в форме полусферы, причем конус инжектора расположен внутри сопла, а цилиндр с патрубком подвода воздуха и перфорированным основанием, обращенным к обтекателю, - внутри патрубка. Указанная совокупность признаков позволяет получить большое количество «маленьких пузырьков, участвующих в интенсификации процесса флотации, за счет диспергации меньшего объема воздуха и большей скорости удара струи об ударную перегородку, что приводит к сбросу частиц пустой породы с поверхности пузырька. Это повышает селективность извлечения полезного компонента и обеспечивает получение более качественного концентрата, В то же врегтя в заявляемом диспергаторе можно получить пузырьки воздуха «среднего и «большого размеров, что также способствует интенсификации процесса флотации, так как наличие определенного количества пузырьков таких классов приводит к образованию сложных агрегатов: «маленькие частицы - пузырьки «средние или «большие, что позволяет более полно выделять агрегаты «маленькие пузырьки частицы в пенный слой. Для равномерного насыщения потока пульпы воздухом целесообразно, чтобы диаметр полусферы обтекателя был равен диаметру инжектора, и обтекатель был расположен от основания цилиндра инжектора по его оси на расстоянии, не превышающем 0,2 радиуса обтекателя. Сущность технического решения поясняется примером конкретного исполнения и чертежами. На фиг.1 схематично показан пневмогидравлический диспергатор (общий вид в разрезе); на фиг.2 сечение А-А на фиг.1. Пневмогидравлический диспергатор, имеющий, например, три ступени диспергации, состоит из трех камер 1 (фиг.1), каждая из которых содержит на входе сопло 2 и ударную перегородку 3, выполненную в форме объемной фигуры. Камеры 1 соединены между собой патрубками 4. Внутри каждого патрубка размещены инжектор 5, расположенный соосно соплу 2 и имеющий форму совмещенных основаниями цилиндра и конуса, при этом основание инжектора 5 перфорировано (фиг.2), и обтекатель 6, выполненный в форме полусферы, расположенный от основания цилиндра инжектора по его оои на расстоянии, не превышающем 0,2 радиуса обтекателя, соосно ему.

в цилиндр инжектора 5 введен патрубок 7 подвода воздуха. Конус инжектора 5 расположен внутри сопла 2. Площадь выходного отверстия сопла 2 последующей камеры 1 больше площади выходного отверстия сопла 2 предыдущей камеры 1. На входе первой камеры 1 (первой ступени диспергации) размещен патрубок 4 с расположенными внутри него инжектором 5 и обтекателем. На выходе третьей камеры 1 (третьей ступени диспергации) также размещен патрубок 4.

Пневмогидравлический диспергатор работает следующим образом. Ноток пульпы под давлением не менее 0,2x10 На поступает в патрубок 4 на входе первой камеры 1 и обтекает обтекатель 6. В инжектор 5 по патрубку 7 под давлением не менее О.,3х10 На поступает часть от общего объема газа, необходимая для образования «маленьких пузырьков, и выходит через перфорированное основание цилиндра инжектора 5. Струи газа ударяются о вогнутую часть обтекателя 6 и равномерью растекаются по всей его поверхности, выходя через зазор между кромкой обтекателя 6 и кромкой стенки цилиндра инжектора 5 и внедряясь в поток пульпы. Ноток пульповоздушной смеси в сечении имеет форму кольца; структура потока определяется увеличением давления и уменьшением скоростей в направлении от поверхности цилиндра к внутренней поверхности патрубка, что приводит к местному отрыву пограничного слоя потока, и, следовательно, к появлению вихревых областей у стенки патрубка 4 вблизи лобовой части инжектора 5 и на его поверхности. В этой области перемешивание и диспергация газа в потоке пульпы протекают достаточно интенсивно. В сопле 2 первой камеры 1 (первой ступени диспергации), также имеющем в сечении форму кольца, происходит разгон пульповоздушной смеси. Образовавшаяся струя ударяется о поверхность ударной перегородки 3, при этом скорость деформации пульповоздушной смеси резко возрастает. За счет связи между тензором напряжений Рейнольдса и усредненным тензором скоростей деформации пульпы кинетическая энергия пульсаций потока увеличивается, что приводит к дроблению газовой фазы. Далее растекающийся поток пульповоздушной смеси меняет направление и движется вдоль боковых граней ударной перегородки 3. В ее кормовой части происходит соударение струй с заданной скоростью и под определенным углом, который определяется формой ударной п.ерегордки 3. На этом завершается первая ступень диспергации - образование пузырьков воздуха «маленького размера. В дальнейшем процесс диспергации в камерах 1 второй и третьей ступеней диспергации протекает аналогично процессу диспергации в патрубке 4 и камере 1 первой ступени диспергации. В инжекторы 5 второй и третьей ступенЕЙ диспергации поступает объем воздуха, необходимый для образования пузырьков «среднего и «большого размера соответственно. Нлощадь выходного отверстия сопла 2 камеры второй ступени диспергации больше площади выходного отверстия сопла 2 камеры первой ступени диспергации, а

площадь выходного отверстия сопла 2 камеры 1 третьей ступени диспергации больше площади выходного отверстия сопла 2 камеры 1 второй ступени диспергации.

В результате процесса диспергации в заявляемом диспергаторе получается спектр воздушных пузырьков с заданным количеством пузырьков «маленького, «среднего и «большого размеров.

Далее по патрубку 4 на выходе третьей камеры 1 пульповоздушная смесь подается в камеру флотационной машины или другого технологического аппарата (на фиг. не показан). Число камер 1 диспергатора может быть и больше трех - в зависимости от необходимости получения заданного спектра пузырьков.

Claims (2)

1. Пневмогидравлический диспергатор, содержащий последовательный ряд камер, имеющих патрубок на входе первой камеры и на выходе последней и сообщающихся между собой с помощью патрубков, в каждой из которых на входе размещено сопло соосно патрубку и ударная перегородка, выполненная в форме объемной фигуры и установленная соосно соплу и перпендикулярно оси последнего, отличающийся тем, что площадь выходного отверстия сопла последующей камеры больше площади выходного отверстия сопла предыдущей камеры, при этом перед каждой камерой соосно соплу установлены инжектор, имеющий форму совмещенных основаниями цилиндра и конуса, и обтекатель, выполненный в форме полусферы, причем конус инжектора расположен внутри сопла, а цилиндр с патрубком подвода воздуха и перфорированным основанием, обращенным к обтекателю, - внутри патрубка.

2. Диспергатор по п.1, отличающийся тем, что диаметр полусферы обтекателя равен диаметру инжектора, и обтекатель расположен от основания цилиндра инжектора по его оси на расстоянии, не превышающем 0,2 радиуса обтекателя.