RU1792744C - Аэрационный узел флотационной машины - Google Patents

Abstract

Сущность изобретени  заключаетс  в том, что аэрационный узел дл  флотационной машины содержит ротор в виде закрытого центробежного насосного колеса 3, :н . имеющего разделительный диск 7 в зоне лопаток, образующий газовую и жидкостную полости и отверсти  дл  прохода Газа в нижнем диске около ступицы, статор, приводной вал, циркул ционную 5 и газовую 6 трубы. Новым в аэрационном узле  вл етс  выполнение ротора со щелевым венцом 8, а статор выполнен со щел ми и образует с ротором гидродинамический кавитацион- ный диспергатор, аэрационный узел снабжен обратным клапаном 9 на газовой трубе, а диаметр разделительного диска составл ет от 1/2 до 3/4 диаметра ротора, причем щели венца ротора направлены по образующей лопаток насосного кол еШ/ а ЩёШ сга- тора выполнены под fakUM xe утлом в противоположном направлении, k тому же щели статора выполнены в разных направлени х 3 з.п. ф-лы, 3 ил. fe

Description

Изобретение относитс  к флотационным машинам, в частности к аэраторам флотационных машин импеллерного типа.

Известен аэрационный узел флотационный машины в виде центробежного импеллера , содержащий диск с пальцами округлой формы, установленного на пустотелом валу с возможностью вращени  и дис- пергатор в виде кольца с радиально укрепленными лопатками трапециедальной

формы. .: . :- ;. . . : .. -..

Недостатками известного аэрацйонно- гоузла  вл ютс  мала  степень диспергиро- вани  засасываемого газа ввиду отсутстви  надлежащей гидродинамики пары - диск с пальцами и лопастной диспергатор. Вращающийс  диск не способен придать жидко.- сти большую скорость, вследствие чего разрушение (диспергирование) воздушного потока происходит при незначительном уровне гидродийамических ударов. Кроме того, при работе аэрационного узла в режиме работа - пауза- - ... диспергирующа  способность в начале цикла работы отсутствует, поскольку на газовой трубе не предусмотрены устройства, преп тствующие поступлению в нее жидкости при отключении аэратора. При повторном включении аэратор захватывает сначала жидкость, проникшую в трубе, затем воздух.;

Частично этот недостаток устранен в известном аэрацйонном узле флотационной машины в виде центробежн.ого импеллера, содержащего ротор в виде закрытого насосного колеса с отверсти ми дл  прохода газа в нижнем диске возле ступицы, приводной вал, циркул ционную и газовую трубы и статор с лопаст ми.

Выполнение ротора в виде закрытого насосного колеса позвол ет за счет придани  жидкости большей скорости улучшить гидродинамику процесса диспергировани  газа, однако пара колесо - лопастной статор в указанном исполнении не исключают процесс коалесценции (укрупнени ) пузырьков в зоне лопаток статора и ухудшени  показател  дисперсности газа.

Целью изобретени   вл етс  повышение диспергирующей способности аэрационного узла флотационной машины.

На фиг.1 показан продольный разрез предлагаемого узла; на фиг.2 - разрез А-А на фиг. 1 в варианте с направлением щелей статора противоположным направлению щелей венца ротора; на фиг.З - то же, в варианте с разными направлени ми щелей статора.

Аэрационный узел дл  флотационной машины состоит из корпуса 1 с подшипниковым узлом и сальниковым уплотнением,

приводного вала 2, на который насажен ротор в виде закрытого центробежного насосного колоса 3, щелевого статора 4, циркул ционной трубы 5, газовой трубы 6.

Ротор снабжен в зоне лопаток разделительным диском 7, образующим с нижним диском ротора газовую полость, и щелевым венцом 8. В нижнем диске ротора возле ступицы выполнены отверсти  дл  прохода

газа; На газовой трубе имеетс  обратный клапан 9. ,

Аэрационный узел флотационной машины работает следующим образом.

При вращении ротора 3 жидкость вы5 брасываетс  с большой скоростью к его щелевому венцу 8 и по пути смешиваетс  с газовым потоком, который засасываетс  в газовую трубу 6 в результате скоростного напора жидкости. Щелевой венец 8 дробит

0 песок на количество потоков, равное коли-. честву щелей венца, и выбрасывает газово-- жидкостную смесь на стенки щелей статора 4. Улучшению диспергации газа способствуют следующие обсто тельства: разделение

5 всего потока газожидкостной смеси между двум  лопатками ротора на количество потоков , равное количеству щелей венца в этой зоне; дробление пузырьков газа кромками щелей при его переходе из щелей вен0 ца ротора в щели статора; кавитационный

эффект в результате резкого увеличени 

давлени  в щел х при их Закрытии и резкого

падени  давлени  при их открывании (имеетс  в виду, что при вращении ротора с боль5 шой частотой щели его венца закрываютс  телом статора и открываютс  при совпадении щелей); гидравлический удар струй о стенки Щелей статора, имеющих направление , противоположное направлению щелей

0 венца ротора; больша  скорость потоков в щел х, преп тствующа  коалесценции пузырьков газа.

В зависимости от аэрируемого продукта могут быть два исполнени  щелей статора:

5 одинаковое направление всех щелей (направление противоположно направлению щелей ротора) дл  продуктов с устойчивыми формами твердой фазы, где возможность закручивани  всей массы продукта не вли 0 ет на процесс флотации; смешанное направление , когда закручивание потока нежелательна. В этом случае выполнение щелей смешанного направлени  исключает закручивание потока ввиду взаимной ком5 пенсации импульсов движени .

Большое значение дл  смешивани  потоков имеют геометрические размеры разделительного диска 7. Диаметр диска, меньший 0,5 диаметра ротора, имеет к неэффективному засасыванию газа, диаметр.

больший 0,75 диаметра ротора, ухудшает услови  смешивани  и диспергировани  газа . . .

И случае работы аэроционного узла в режиме работа - пауза - работа - ... (что чаще всего примен етс  дл  осветлени  пи- щевых жидкостей с целью уменьшени  аэрадии продукта и его окислени ) весьма ощутимую роль играет возможность мгно- вен рго. поступлени  газа в газовую полость . В случае отсутстви  каких-либо устройств на газовой трассе при паузах в работе газова  труба заполн етс  жидкостью , а при включении аэратора в газовую

0

5

полость попадает сначала жидкость, а затем газ, что существенно снижает диспергирующую способность аэратора. Дл  исключени  вышеуказанного недостатка предлагаемый аэратор снабжен обратным клапаном 9 на газовой трубе 6, который при отключении аэратора преп тствует обратному току жидкости в газовую трубу.

Использование предлагаемого аэраци- онного узла дл  флотационной машины позволит при прочих равных услови х повысить дисперсность газовой фазы в 2-5 раз и существенно улучшить за счет этого услови  ведени  процесса флотации..

о ормула и зоб рете ни   1. Аэрационный узел флотационной ма- шинн, содержащий установленный в корпусе ва 1, на котором установлены ротор з виде закр .(того центробежного насосного колеса с разделительным диском в зоне лопаток, образующий газовую и жидкостную полости , статор и нижний диск с отверстием дл  прохэдз газа, циркул ционную и газовую труби, отличающий с   тем, что, с целью повышени  диспергирующей способности, он снабжен обратным клапаном, ротор снабжен щелевым венцом, а статор выполнен со щел ми, которые образуют с щелевым венцом ротора гидродинамический кавитационный диспергатор, обратный клапан установлен на газовой Урубе, котора  соединена с корпусом в месте расположени  отверсти , при этом диаметр разделительного диска составл ет От 0,5 до 0,75 диаметра рбтора..

2. Аэрационный узел по п. 1, о т л и ч а ю- щ и и с   тем, что щели венца ротора выполнены по образующей лопаток насосного ко: леса. .- . .; . . -. -.-:-; : ;

3. Аэрационный узел по п. 1, о т л и ч а ю-, щ и и с   тем, что щели статора выполнены под тем же углом, что на роторе, но в npotn- воположном направлении.

4. Аэрационный узел по пп.1 и 3, о т л и- ч а ю щ И и с   тем, что щели статора выполнены в разных направлени х.

Фиг. 2

сриг.5