RU2423186C2 - Aeration unit - Google Patents
Aeration unit Download PDFInfo
- Publication number
- RU2423186C2 RU2423186C2 RU2009120122/03A RU2009120122A RU2423186C2 RU 2423186 C2 RU2423186 C2 RU 2423186C2 RU 2009120122/03 A RU2009120122/03 A RU 2009120122/03A RU 2009120122 A RU2009120122 A RU 2009120122A RU 2423186 C2 RU2423186 C2 RU 2423186C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- pulp
- drive shaft
- working nozzles
- working
- aeration unit
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Paper (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к области обогащения полезных ископаемых, в частности к обогатительному оборудованию, и может быть использовано для обогащения руд и промпродуктов цветных и черных металлов в жидкой среде, а также для аэрации различных стоков технологического и бытового происхождения.The invention relates to the field of mineral processing, in particular to mineral processing equipment, and can be used to enrich ores and intermediate products of non-ferrous and ferrous metals in a liquid medium, as well as for aeration of various effluents of technological and domestic origin.
Известен аэрационный узел флотационной машины "Денвер D-R" (США) (Мещеряков Н.Ф. Кондиционирующие и флотационные аппараты и машины. - М.: Недра, 1990, с.147). Аэрационный узел включает приводной вал, лопаточный статор, лопаточный импеллер, раструб, конический стакан, обсадную трубу. При вращении импеллера пульпа всасывается через конический стакан к импеллеру и выбрасывается лопатками импеллера на лопатки статора, установленного с зазором к импеллеру. Воздух подается через обсадную трубу.Known aeration unit flotation machine "Denver D-R" (USA) (Meshcheryakov NF Air conditioning and flotation apparatus and machines. - M .: Nedra, 1990, p. 147). The aeration unit includes a drive shaft, a blade stator, a blade impeller, a bell, a conical cup, and a casing. When the impeller rotates, the pulp is sucked through the conical bowl to the impeller and is ejected by the impeller blades onto the stator blades installed with a gap to the impeller. Air is supplied through the casing.
Недостатком работы известного аэрационного узла является проскальзывание пульпы в зазоре между лопатками ротора и корпусом статора, за счет чего возникают дополнительные энергозатраты для создания необходимого разрежения. Диспергирование воздуха осуществляется, практически, только на кромках лопаток ротора и статора и не обеспечивается высокая производительность по диспергированию воздуха.A disadvantage of the known aeration unit is the slippage of the pulp in the gap between the rotor blades and the stator housing, due to which additional energy costs arise to create the necessary vacuum. Dispersion of air is carried out, practically, only on the edges of the blades of the rotor and stator and does not provide high performance for dispersing air.
Известен аэрационный узел флотационной машины (RU 2188079 С1, опубл. 27.08.2002), включающий привод с полым валом, лопастной статор и лопастной импеллер, выполненный в виде двух концентрических колец, между которыми закреплены радиальные лопатки. Верхнее кольцо импеллера крепится к валу через крыльчатку, имеющую лопасти трапециевидной формы. Нижнее кольцо импеллера крепится непосредственно к полому валу и на своей нижней поверхности имеет выступы. Подача воздуха производится в пространство под нижним основанием импеллера. При вращении импеллера в его межкольцевом пространстве создается область пониженного давления. Вследствие этого пульпа устремляется внутрь импеллера через отверстия между верхним концентрическим кольцом и валом. Крыльчатка, имеющая лопасти трапециевидной формы, усиливает поток пульпы, расположенной выше импеллера. В дальнейшем пульпа выбрасывается лопатками импеллера в межлопастное пространство статора.Known aeration site of the flotation machine (RU 2188079 C1, publ. 08.27.2002), including a drive with a hollow shaft, a blade stator and a blade impeller, made in the form of two concentric rings, between which are fixed radial blades. The upper impeller ring is attached to the shaft through the impeller having trapezoidal blades. The lower impeller ring is attached directly to the hollow shaft and has projections on its lower surface. Air is supplied into the space under the lower base of the impeller. When the impeller rotates, an area of reduced pressure is created in its inter-ring space. As a result, the pulp rushes into the impeller through the holes between the upper concentric ring and the shaft. An impeller with trapezoidal blades enhances the flow of pulp located above the impeller. Subsequently, the pulp is ejected by the impeller blades into the interstatic space of the stator.
Недостатком работы известного аэрационного узла является то, что диспергирование в основном осуществляется только выступами на нижнем кольце и на кромках лопаток импеллера и статора. Такая конструкция не обеспечивает высокого разрежения для всасывания пульпы и воздуха, а также высокую производительность по диспергированию воздуха.The disadvantage of the known aeration unit is that the dispersion is mainly carried out only by protrusions on the lower ring and on the edges of the impeller and stator blades. This design does not provide high vacuum for the absorption of pulp and air, as well as high performance for dispersing air.
Известен аэрационный узел флотационной машины (RU 2206406 С1, опубл. 20.06.2003), который содержит полый вал, через который подается воздух, на нем крепятся два импеллера на разных уровнях от дна машины, установленные в статоры. Нижний импеллер выполнен двухступенчатым, верхняя ступень представляет собой диск с окнами, имеющими гидравлически обтекаемую поверхность, и радиальными лопатками. Основание нижней ступени выполнено в виде глухого диска, прикрепленного к валу. Радиальные лопатки нижней ступени, описанная боковая поверхность которых представляет собой усеченный конус, установлены между глухим диском и концентрическим кольцом. В теле лопаток имеются прорези для подачи воздуха. Статор верхнего импеллера выполнен в виде стакана, диаметром несколько большим, чем диаметр описанной окружности радиальных лопаток импеллера. Обечайка верхнего статора представляет перфорированную поверхность, отверстия которой расположены в строго определенном порядке, причем в статор импеллер утоплен частично верхней частью. При вращении конусовидного импеллера в межкольцевом пространстве создается область пониженного давления. Вследствие этого пульпа устремляется внутрь импеллера через окно между валом и концентрическим кольцом. Часть пульпы выбрасывается лопатками импеллера в межлопастное пространство статора, а часть вновь устремляется внутрь нижней ступени импеллера через зазор между валом и внутренней кромкой кольца. Пульпа выбрасывается лопатками нижней ступени импеллера в межлопастное пространство статора. Подача воздуха осуществляется через прорези, имеющиеся в теле лопаток нижней ступени импеллера. Диспергирование происходит вначале лопатками нижней ступени импеллера, дополнительно выступами, находящимися на наружной стороне диска, а затем в межлопастном пространстве статора.Known aeration unit flotation machine (RU 2206406 C1, publ. 06/20/2003), which contains a hollow shaft through which air is supplied, two impellers are mounted on it at different levels from the bottom of the machine, installed in the stators. The lower impeller is made in two stages, the upper stage is a disk with windows having a hydraulically streamlined surface and radial blades. The base of the lower stage is made in the form of a blank disk attached to the shaft. Radial blades of the lower stage, the described lateral surface of which is a truncated cone, are installed between the blank disk and the concentric ring. In the body of the blades there are slots for air supply. The stator of the upper impeller is made in the form of a glass, with a diameter slightly larger than the diameter of the described circumference of the radial blades of the impeller. The shell of the upper stator is a perforated surface, the holes of which are located in a strictly defined order, and the impeller is partially recessed into the stator partially by the upper part. When the cone-shaped impeller rotates in the annulus, a region of reduced pressure is created. As a result, the pulp rushes into the impeller through the window between the shaft and the concentric ring. Part of the pulp is ejected by the impeller blades into the interstatic space of the stator, and part again rushes into the lower stage of the impeller through the gap between the shaft and the inner edge of the ring. The pulp is ejected by the blades of the lower stage of the impeller into the inter-blade space of the stator. Air is supplied through the slots available in the body of the blades of the lower stage of the impeller. Dispersion occurs first by the blades of the lower stage of the impeller, additionally by protrusions located on the outer side of the disk, and then in the inter-blade space of the stator.
Недостатком работы известного аэрационного узла является то, что диспергирование в основном осуществляется только на кромках лопаток двух ступеней импеллера и статора, дополнительно выступами, находящимися на наружной стороне диска. Такая конструкция не обеспечивает высокое разрежение для всасывания пульпы и воздуха, а также высокую производительность по диспергированию воздуха.The disadvantage of the known aeration unit is that the dispersion is mainly carried out only on the edges of the blades of the two stages of the impeller and the stator, additionally with protrusions located on the outside of the disk. This design does not provide a high vacuum for the absorption of pulp and air, as well as high performance for dispersing air.
Прототипом предлагаемого изобретения является устройство для аэрации пульпы (SU 478612 A1, B03D 1/16, 30.07.1975), включающее приводной вал, рабочие патрубки с входными и выходными отверстиями, причем в патрубках выполнен ряд отверстий, расположенных по образующей, оси рабочих патрубков не параллельны оси приводного вала и скрещиваются с ней, ступицу (корпус размещения рабочих патрубков), прикрепленную к нижней части приводного вала, диспергирующие элементы, расположенные на корпусе размещения рабочих патрубков.The prototype of the invention is a pulp aeration device (SU 478612 A1,
Недостатком работы известного устройства для аэрации пульпы является то, что данная конструкция не обеспечивает высокую производительность по всасыванию и диспергированию воздуха из-за отсутствия статора, а также за счет наличия в патрубках ряда отверстий, расположенных по образующей. Кроме того, при работе данного устройства образуется воронка, препятствующая нормальной циркуляции пульпы.The disadvantage of the known device for aeration of the pulp is that this design does not provide high performance for suction and dispersion of air due to the lack of a stator, and also due to the presence in the nozzles of a number of holes located along the generatrix. In addition, during the operation of this device, a funnel is formed that impedes the normal circulation of the pulp.
Технический результат, достигаемый в предлагаемом изобретении, заключается в увеличении производительности по диспергированному воздуху за счет равномерной циркуляции пульповоздушной смеси (или смеси раствора с воздухом) в закрытых каналах всех рабочих патрубков, а также в получении более мелких пузырьков воздуха за счет высокой турбулентности пульповоздушной смеси (или смеси раствора с воздухом). Кроме того, конструкция предлагаемого аэрационного узла, по сравнению с известными, позволяет прокачивать пульповоздушную смесь (или смесь раствора с воздухом) на большую глубину без дополнительной принудительной подачи воздуха за счет эффекта насоса. Такая конструкция обеспечивает высокое разрежение в области рабочих патрубков для всасывания пульпы (раствора) и воздуха. Эти факторы обеспечивают снижение энергозатрат на аэрацию пульпы по сравнению с известными устройствами.The technical result achieved in the present invention is to increase the performance of dispersed air due to the uniform circulation of the pulp-air mixture (or a mixture of solution with air) in the closed channels of all working nozzles, as well as to obtain smaller air bubbles due to the high turbulence of the pulp-air mixture ( or a mixture of a solution with air). In addition, the design of the proposed aeration unit, in comparison with the known, allows to pump the pulp-air mixture (or a mixture of solution with air) to a greater depth without additional forced air supply due to the effect of the pump. This design provides high vacuum in the area of the working nozzles for the absorption of pulp (solution) and air. These factors provide a reduction in energy consumption for pulp aeration compared to known devices.
Указанный технический результат достигается следующим образом.The specified technical result is achieved as follows.
Аэрационный узел содержит приводной вал, рабочие патрубки с входными и выходными отверстиями, выполненные в корпусе размещения рабочих патрубков. Оси рабочих патрубков не параллельны оси приводного вала и скрещиваются с ней. Корпус размещения рабочих патрубков прикреплен к нижней части приводного вала. На корпусе размещения рабочих патрубков размещены диспергирующие элемнты. Аэрационный узел снабжен статором, расположенным с зазором к поверхности корпуса размещения рабочих патрубков и к торцам выходных отверстий рабочих патрубков, распределительной камерой, выполненной в корпусе размещения рабочих патрубков, циркуляционной трубой большего диаметра, чем приводной вал, установленной соосно с приводным валом и с зазором к нему.The aeration unit contains a drive shaft, working nozzles with inlet and outlet openings, made in the housing accommodating the working nozzles. The axes of the working nozzles are not parallel to the axis of the drive shaft and are crossed with it. The housing for the working nozzles is attached to the bottom of the drive shaft. Dispersing elements are placed on the housing of the working nozzles. The aeration unit is equipped with a stator located with a gap to the surface of the housing of the working nozzles and to the ends of the outlet openings of the working nozzles, a distribution chamber made in the housing of the working nozzles, a circulation pipe of a larger diameter than the drive shaft mounted coaxially with the drive shaft and with a clearance of him.
При этом приводной вал выполнен цельным, нижняя часть циркуляционной трубы сообщается с распределительной камерой через кольцевое отверстие, выполненное в верхней части корпуса размещения рабочих патрубков, в циркуляционной трубе ниже уровня пульпы выполнены отверстия для забора пульпы, а выше уровня пульпы внутреннее пространство циркуляционной трубы сообщается с атмосферой воздуха.In this case, the drive shaft is made integral, the lower part of the circulation pipe communicates with the distribution chamber through an annular hole made in the upper part of the housing for the working pipes, in the circulation pipe holes are made for the pulp intake below the pulp level, and above the pulp level the inner space of the circulation pipe communicates with air atmosphere.
Также, приводной вал выполнен полым, сообщается с входными отверстиями рабочих патрубков через распределительную камеру, кроме того, в приводном вале ниже уровня пульпы выполнены отверстия для забора пульпы, а выше уровня пульпы в приводном вале выполнены отверстия или отверстие для забора воздуха, циркуляционная труба не сообщается с распределительной камерой, установлена ниже уровня пульпы в области отверстий для забора пульпы и выполнена цилиндрической или расширяющейся кверху.Also, the drive shaft is made hollow, communicates with the inlet openings of the working pipes through the distribution chamber, in addition, in the drive shaft below the pulp holes are made for the intake of pulp, and above the level of the pulp in the drive shaft the holes or hole for the intake of air are made, the circulation pipe is not communicates with the distribution chamber, is installed below the level of the pulp in the area of the holes for collecting the pulp and is made cylindrical or expanding upward.
При этом на внутренней поверхности циркуляционной трубы выполнены продольные успокоительные ребра, установленные с зазором к приводному валу.At the same time, longitudinal soothing ribs made with a clearance to the drive shaft are made on the inner surface of the circulation pipe.
Также, между входными отверстиями рабочих патрубков выполнены перегородки.Also, partitions are made between the inlets of the working nozzles.
Кроме того, рабочие патрубки выполнены непосредственно в теле корпуса размещения рабочих патрубков.In addition, the working nozzles are made directly in the body of the housing accommodating the working nozzles.
При этом выходные отверстия рабочих патрубков расположены заподлицо с корпусом размещения рабочих патрубков или за его габаритами.At the same time, the outlet openings of the working nozzles are flush with the housing for placing the working nozzles or beyond its dimensions.
Также рабочие патрубки по длине имеют различную площадь поперечного сечения.Also, the working nozzles along the length have different cross-sectional areas.
Также рабочие патрубки имеют различную длину.Also, the working nozzles have different lengths.
При этом рабочие патрубки имеют поперечное сечение любой формы.In this case, the working nozzles have a cross section of any shape.
Кроме того, на внутренней поверхности рабочих патрубков выполнены формирователи потока пульпы различной формы.In addition, pulp shapers of various shapes are made on the inner surface of the working nozzles.
Также рабочие патрубки формой и расположением аналогичны Сегнерову колесу.Also, the working nozzles in shape and arrangement are similar to the Segner wheel.
Кроме того, рабочие патрубки в корпусе размещения рабочих патрубков выполнены на двух и более уровнях относительно горизонтали.In addition, the working nozzles in the housing of the working nozzles are made at two or more levels relative to the horizontal.
Также приводной вал выполнен цельным, нижняя часть циркуляционной трубы сообщается с распределительной камерой через кольцевое отверстие, выполненное в верхней части корпуса размещения рабочих патрубков, и расположена с зазором к корпусу размещения рабочих патрубков и к входным отверстиям рабочих патрубков. В циркуляционной трубе ниже уровня пульпы выполнены отверстия (отверстие) для забора пульпы, а выше уровня пульпы (раствора) циркуляционная труба сообщается с атмосферой воздуха через торцевое отверстие.Also, the drive shaft is made integral, the lower part of the circulation pipe communicates with the distribution chamber through an annular hole made in the upper part of the housing of the working nozzles, and is located with a gap to the housing of the working nozzles and to the inlets of the working nozzles. In the circulation pipe below the pulp level, holes (hole) are made for the pulp intake, and above the level of the pulp (solution) the circulation pipe communicates with the atmosphere through the end hole.
Кроме того, на поверхности приводного вала, ниже уровня отверстий для забора пульпы циркуляционной трубы и с зазором к ней выполнены транспортирующие лопасти любой формы, расположенные под углом к горизонтали и в соответствии с направлением вращения приводного вала.In addition, on the surface of the drive shaft, below the level of the holes for the pulp intake of the circulation pipe and with a gap to it, conveying blades of any shape are made, located at an angle to the horizontal and in accordance with the direction of rotation of the drive shaft.
Кроме того, при выполнении приводного вала цельным циркуляционная труба расположена ниже уровня пульпы (раствора), причем она сообщается с всасывающей трубой (или трубами), сообщающейся с атмосферой воздуха.In addition, when the drive shaft is integral, the circulation pipe is located below the level of the pulp (solution), and it communicates with the suction pipe (or pipes) in communication with the air atmosphere.
Предлагаемое изобретение поясняется чертежами, где на фиг.1-25 схематически показано конструктивное выполнение предложенного аэрационного узла.The invention is illustrated by drawings, where Figs. 1-25 schematically show a structural embodiment of the proposed aeration unit.
На фиг.1-25 показаны приводной вал 1, рабочие патрубки 2 с входными 3 и выходными 4 отверстиями, выполненные в корпусе 5 размещения рабочих патрубков 2, который прикреплен к нижней части приводного вала 1, диспергирующие элементы 6, расположенные на корпусе 5 размещения рабочих патрубков 2, статор 7, расположенный с зазором к поверхности корпуса 5 размещения рабочих патрубков 2 и к торцам выходных отверстий 4 рабочих патрубков 2, в случае исполнения приводного вала 1 полым в нем выполнены отверстия 8 для забора пульпы (раствора) и отверстия (отверстие) 9 для забора воздуха, перегородки 10, установленные между входными отверстиями 3, распределительная камера 11, формирователи 12 потока пульпы (раствора), выполненные на внутренней поверхности рабочих патрубков 2, циркуляционная труба 13 с отверстиями 14 для забора пульпы (раствора) и торцевым отверстием 15, кольцевое отверстие 16, выполненное в верхней части корпуса 5 размещения рабочих патрубков 2, успокоительные ребра 17, всасывающая труба 19 с торцевым отверстием 20 для забора воздуха, а также транспортирующие лопасти 18, уровень 21 пульпы (раствора).Figure 1-25 shows the
Продольные оси рабочих патрубков 2 не параллельны оси приводного вала 1 и скрещиваются с ним (фиг.5-7).The longitudinal axis of the
Приводной вал 1 может быть выполнен цельным, нижняя часть циркуляционной трубы 13 сообщается с распределительной камерой 11 через кольцевое отверстие 16, выполненное в верхней части корпуса 5 размещения рабочих патрубков 2, в циркуляционной трубе 13 ниже уровня 21 пульпы выполнены отверстия 14 для забора пульпы, а выше уровня 21 пульпы внутреннее пространство циркуляционной трубы 13 сообщается с атмосферой воздуха (фиг 1).The
Приводной вал 1 может быть выполнен полым (фиг.2- 4), в этом случае он сообщается с входными отверстиями 3 рабочих патрубков 2, кроме того, в полом приводном вале 1 ниже уровня 21 пульпы (раствора) выполнены отверстия 8 для забора пульпы (раствора), а выше уровня 21 пульпы (раствора) в приводном вале 1 выполнены отверстия (отверстие) 9 для забора воздуха, циркуляционная труба 13 не сообщается с распределительной камерой 11, установлена ниже уровня 21 пульпы в области отверстий 14 для забора пульпы и выполнена цилиндрической (фиг.2, 4) или расширяющейся кверху (фиг.3).The
На внутренней поверхности циркуляционной трубы 13 (фиг.4) могут быть выполнены продольные успокоительные ребра 17, установленные с зазором к приводному валу 1.On the inner surface of the circulation pipe 13 (figure 4) can be made longitudinal
Также, между входными отверстиями 3 рабочих патрубков 2 (фиг.7) могут быть выполнены перегородки 10.Also, between the
Рабочие патрубки 2 могут быть выполнены непосредственно в теле корпуса 5 размещения рабочих патрубков 2 (фиг.7).The working
Выходные отверстия 4 рабочих патрубков 2 могут быть расположены заподлицо с корпусом 5 размещения рабочих патрубков 2 (фиг.7) или за его габаритами (фиг.8).The
Рабочие патрубки 2 по длине могут иметь различную площадь поперечного сечения при выполнении их, например: сужающимися от входных отверстий 3 к выходным отверстиям 4 (фиг.9), расширяющимися (фиг.10) или переменного сечения (фиг.11).The working
Рабочие патрубки 2 могут иметь различную длину (фиг.12).The working
Рабочие патрубки 2 могут иметь поперечное сечение любой формы, например круглую (фиг.13), эллипсообразную (фиг.14), прямоугольную (фиг.15) или треугольную (фиг.16).The working
Формирователи потока 12 пульпы (раствора) выполнены на внутренней поверхности рабочих патрубков 2, могут иметь различную форму, например форму ребер: остроугольных (фиг.17) или спиралевидных (фиг.18).The formers of the
Рабочие патрубки 2 формой и расположением могут быть аналогичны Сегнерову колесу (фиг.19).The working
Рабочие патрубки 2 в корпусе 5 размещения рабочих патрубков 2 могут быть выполнены на двух (фиг.20) или нескольких уровнях (фиг.21) относительно горизонтали.The working
В случае выполнения приводного вала 1 цельным (фиг.22), нижняя часть циркуляционной трубы 13 сообщается с распределительной камерой 11 через кольцевое отверстие 16, выполненное в верхней части корпуса 5 размещения рабочих патрубков 2, и расположена с зазором к корпусу 5 размещения рабочих патрубков 2 и к входным отверстиям 3 рабочих патрубков 2, в циркуляционной трубе 13 ниже уровня 21 пульпы (раствора) выполнены отверстия 14 для забора пульпы (раствора), а выше уровня 21 пульпы (раствора) циркуляционная труба 13 сообщается с атмосферой воздуха через торцевое отверстие 15.In the case of the
На поверхности приводного вала 1, ниже уровня отверстий 14 для забора пульпы циркуляционной трубы 13 и с зазором к ней могут быть выполнены транспортирующие лопасти 18 любой формы, например имеющие форму пластин (фиг.23) или спиралеобразные (фиг 24), расположенные под углом к горизонтали и в соответствии с направлением вращения приводного вала 1.On the surface of the
Циркуляционная труба 13 при выполнении приводного вала 1 цельным может быть расположена ниже уровня 21 пульпы (раствора), причем она сообщается с всасывающей трубой (или трубами) 19 (фиг.25), которая сообщается с атмосферой воздуха.The
Аэрационный узел работает следующим образом.Aeration unit operates as follows.
Пульпа или раствор заполняет рабочую камеру аппарата, в котором используется предлагаемый аэрационный узел. При работе аэрационного узла, в случае выполнения приводного вала 1 цельным (фиг.1), в результате вращения приводного вала 1, циркуляционной трубы 13 и рабочих патрубков 2 в области входных отверстий 3 рабочих патрубков 2 создается область пониженного давления, которая передается в полость циркуляционной трубы 13, в результате чего пульпа (раствор) через отверстия 14 для забора пульпы (раствора) поступает в полость циркуляционной трубы 13 и далее через входные отверстия 3 проходит в рабочие патрубки 2, где за счет центробежной силы приобретает значительную скорость. За счет создаваемого разрежения в полости циркуляционной трубы 13 воздух всасывается через торцевое отверстие 15 и, в результате турбулентности потоков, смешивается с пульпой (раствором). Образующаяся пульповоздушная смесь поступает через кольцевое отверстие 16 в распределительную камеру 11 и в рабочие патрубки 2, при прохождении которых дополнительно диспергируется и выбрасывается через выходные отверстия 4 рабочих патрубков 2. Диспергирующие элементы 6 обеспечивают дополнительную турбулентность потоков и измельчение пузырьков воздуха после выхода пульповоздушной смеси из рабочих патрубков 2. Статор 7 препятствует закручиванию пульповоздушной смеси при выбрасывании её из рабочих патрубков 2, а также способствует дополнительному диспергированию пульповоздушной смеси. Продольные оси рабочих патрубков 2 не параллельны оси приводного вала 1 и скрещиваются с ней, что позволяет в зависимости от технологических задач направить потоки пульповоздушной смеси из рабочих патрубков 2 под прямым (фиг.1-4), острым (фиг.5) или тупым (фиг.6) углом к оси приводного вала 1. За счет наличия распределительной камеры 11 (фиг.1-4) при вращении пульповоздушная смесь, попадая в нее из полости приводного вала 1, более равномерно распределяется по рабочим патрубкам 2 и не возникает эффекта преимущественной перекачки пульпы или раствора одними рабочими патрубками 2 за счет прекращения или обратной циркуляции в других соседних с ними рабочих патрубках 2.A pulp or solution fills the working chamber of the apparatus in which the proposed aeration unit is used. During operation of the aeration unit, in the case of the
В случае выполнения приводного вала 1 полым (фиг.2-4) пульпа или раствор заполняет рабочую камеру аппарата, в котором используется предлагаемый аэрационный узел. В результате вращения приводного вала 1 и рабочих патрубков 2 в области входных отверстий 3 рабочих патрубков 2 создается область пониженного давления, которая передается в полость приводного вала 1, в результате чего пульпа (раствор) через отверстия 8 для забора пульпы (раствора) поступает в полость приводного вала 1 и далее через входные отверстия 3 проходит в рабочие патрубки 2, где за счет центробежной силы приобретает значительную скорость. За счет создаваемого разрежения в полости приводного вала 1 воздух всасывается через отверстие 9 и, в результате турбулентности потоков, смешивается с пульпой (раствором). Образующаяся пульповоздушная смесь поступает в распределительную камеру 11 и в рабочие патрубки 2, при прохождении которых дополнительно диспергируется и выбрасывается через выходные отверстия 4 рабочих патрубков 2. Диспергирующие элементы 6 обеспечивают дополнительную турбулентность потоков и измельчение пузырьков воздуха после выхода пульповоздушной смеси из рабочих патрубков 2. Статор 7 препятствует закручиванию пульповоздушной смеси при выбрасывании её из рабочих патрубков 2, а также способствует дополнительному диспергированию пульповоздушной смеси. Циркуляционная труба 13, расположенная в этом случае ниже уровня 21 пульпы, не сообщается с распределительной камерой 11. Выполнение циркуляционной трубы 13, выполненной цилиндрической (фиг.2), дает возможность организовать циркулирующие потоки от выходных отверстий 4 рабочих патрубков 2 к отверстиям 8 для забора пульпы (раствора), в большей степени, через верхние уровни пульпы (раствора), что важно, например, при проведении флотации. Выполнение циркуляционной трубы 13 расширяющейся кверху (фиг.3), кроме организации циркулирующих потоков, в большей степени через верхние уровни пульпы (раствора), позволяет направить их дальше от оси аэрационного узла, что также важно при проведении флотационных процессов и, особенно, при флотации крупных частиц. Выполнение на внутренней поверхности циркуляционной трубы 13 продольных успокоительных ребер 17 с зазором к приводному валу 1 (фиг.4) препятствует возникновению воронки на поверхности пульпы (раствора), образующейся при вращении приводного вала 1.If the
Выполнение перегородок 10 между входными отверстиями 3 рабочих патрубков 2 позволяет полностью исключить обратную циркуляцию пульпы или раствора в соседних патрубках 2. В этом случае область размещения перегородок 10 является распределительной камерой 11 (фиг.5-7).The implementation of the
Выполнение рабочих патрубков 2 непосредственно в теле корпуса 5 размещения рабочих патрубков 2 (фиг.7) позволяет упростить конструкцию и изготовление аэрационного узла, а также при применении эластичных материалов увеличить срок его эксплуатации.The implementation of the working
Выполнение выходных отверстий 4 рабочих патрубков 2 заподлицо с корпусом 5 размещения рабочих патрубков 2 (фиг.2, фиг.7) позволяет снизить сопротивление пульпы (раствора) и соответственно энергозатраты, а выполнение выходных отверстий 4 за габаритами корпуса 5 размещения рабочих патрубков 2 (фиг.8) приводит к увеличению перемешивания пульпы (раствора) и дополнительному измельчению воздушных пузырьков.The execution of the
Выполнение рабочих патрубков 2 по длине с различной площадью поперечного сечения позволяет в зависимости от производственных задач увеличивать (фиг.9), уменьшать (фиг.10) или варьировать (фиг.11) линейную скорость движения пульповодушной смеси по длине рабочего патрубка 2.The implementation of the working
Различная длина рабочих патрубков 2 (фиг.12) способствует отсутствию в этом случае перекрытий областей завихрений пульповоздушной смеси между соседними рабочими патрубками 2 сразу после ее выхода из отверстий 4, следовательно, дополнительному измельчению воздушных пузырьков.The different lengths of the working nozzles 2 (Fig. 12) contributes to the absence in this case of overlapping regions of turbulence of the air-pulp mixture between adjacent working
Выполнение рабочих патрубков 2 с поперечным сечением любой формы, например круглым (фиг.13), эллипсообразным (фиг.14), прямоугольным (фиг.15) или треугольным (фиг.16), позволяет изменять производительность предлагаемого аэрационного узла, а также турбулентность потоков внутри каналов рабочих патрубков 2 при одних и тех же радиальных размерах корпуса 5 размещения рабочих патрубков 2.The implementation of the working
За счет наличия на внутренней поверхности рабочих патрубков 2 формирователей 12 потока пульпы (раствора) формы ребер остроугольных (фиг.17) увеличивается турбулентность пульпы (раствора) в каналах рабочих патрубков 2, следовательно, улучшается диспергирование пульповоздушной смеси. Формирователи 12 в виде спиралеобразных ребер (фиг.18), кроме увеличения турбулентности пульпы (раствора), приводят к ее закручиванию, то есть к увеличению пути движения пульпы (раствора) в канале рабочего патрубка 2, что улучшает аэрацию.Due to the presence on the inner surface of the working
Форма и расположение рабочих патрубков 2 аналогично Сегнерову колесу (фиг.19) позволяет снизить сопротивление движению пульпы (раствора) внутри каналов рабочих патрубков 2, а также увеличить путь прохождения пульпы (раствора) при сохранении радиального размера корпуса 5 размещения рабочих патрубков 2, то есть улучшаются условия аэрации пульпы (раствора) при прохождении через рабочие патрубки 2.The shape and location of the working
Выполнение рабочих патрубков 2 в корпусе 5 на двух (фиг.20) и более (фиг.21) уровнях относительно горизонтали позволяет разместить в корпусе 5 при сохранении его радиальных размеров большее количество рабочих патрубков 2 и таким образом увеличить производительность аэрационного узла, кроме того, такое размещение рабочих патрубков 2 при уменьшении их поперечного сечения позволяет увеличить количество рабочих патрубков 2 при сохранении габаритных размеров корпуса 5, что приводит к увеличению турбулентности в каналах рабочих патрубков 2 и, следовательно, к увеличению аэрации пульпы (раствора).The implementation of the working
Приводной вал 1 выполнен цельным, нижняя часть циркуляционной трубы 13 сообщается с распределительной камерой 11 через кольцевое отверстие 16, выполненное в верхней части корпуса 5 размещения рабочих патрубков 2, и расположена с зазором к корпусу 5 размещения рабочих патрубков 2 и к входным отверстиям 3 рабочих патрубков 2. В циркуляционной трубе 13 ниже уровня 21 пульпы (раствора) выполнены отверстия 14 (отверстие) для забора пульпы (раствора), а выше уровня 21 пульпы (раствора) циркуляционная труба сообщается с атмосферой воздуха через торцевое отверстие 15 (фиг.22). Такая конструкция позволяет выполнять вал 1 более жестким при меньшем диаметре по сравнению с полым приводным валом 1. Пульпа (раствор) поступает через отверстия 14 в зазор, образованный циркуляционной трубой 13 и приводным валом 1, где при вращении вала 1 создается область пониженного давления, создаваемого рабочими патрубками 2. Всасывание атмосферного воздуха осуществляется через торцевое отверстие 15. Образующаяся пульповоздушная смесь поступает через распределительную камеру 11 в рабочие патрубки 2, при прохождении которых дополнительно диспергируется и выбрасывается через выходные отверстия 4 рабочих патрубков 2. Основной объем пульпы (раствора) циркулирует между выходными отверстиями 4 рабочих патрубков 2 и отверстиями 14 для забора пульпы (раствора), часть объема попадает в зазор между циркуляционной трубой 13 и корпусом 5 размещения рабочих патрубков 2.The
Транспортирующие лопасти 18, имеющие, например, форму пластин (фиг.23), или спиралеобразные (фиг.24) способствуют движению пульповоздушной смеси в направлении распределительной камеры 11, а также дополнительному диспергированию пульповоздушной смеси.Transporting
При выполнении приводного вала 1 цельным циркуляционная труба 13 расположена ниже уровня 21 пульпы (раствора), причем она сообщается с всасывающей трубой (или трубами) 19 (фиг.25). Такая конструкция позволяет снизить металлоёмкость аэрационного узла, по сравнению с забором воздуха непосредственно через циркуляционную трубу 13 (фиг.22) и необходимостью ее вывода выше уровня 21 пульпы (раствора).When performing the
Аэрационный узел может устанавливаться как вертикально, так и под наклоном к горизонту.The aeration unit can be installed both vertically and at an angle to the horizon.
При необходимости в аэрационный узел может подаваться дополнительный воздух под давлением.If necessary, additional air under pressure can be supplied to the aeration unit.
Основными преимуществами предлагаемого аэрационного узла являются:The main advantages of the proposed aeration unit are:
- невысокие энергетические затраты на диспергирование пульповоздушной смеси за счет отсутствия паразитных потоков, возникающих при тангенциальном проскальзывании пульпы (раствора) в известных устройствах;- low energy costs for dispersing the pulp-air mixture due to the absence of spurious flows arising from the tangential slipping of the pulp (solution) in known devices;
- высокая степень диспергирования воздуха за счет интенсивных турбулентных потоков, возникающих в закрытых каналах рабочих патрубков, а также за счет наличия статора;- a high degree of dispersion of air due to intense turbulent flows arising in the closed channels of the working nozzles, as well as due to the presence of a stator;
- заданное направление потоков пульпы в объеме аппарата за счет наличия циркуляционной трубы;- a given direction of pulp flows in the apparatus volume due to the presence of a circulation pipe;
- возможность применять предлагаемый аэрационный узел в аппаратах с относительно большой глубиной заполнения пульпой или раствором без дополнительной принудительной подачи воздуха.- the ability to use the proposed aeration unit in devices with a relatively large depth of filling with pulp or solution without additional forced air supply.
Claims (16)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2009120122/03A RU2423186C2 (en) | 2009-05-28 | 2009-05-28 | Aeration unit |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2009120122/03A RU2423186C2 (en) | 2009-05-28 | 2009-05-28 | Aeration unit |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2009120122A RU2009120122A (en) | 2010-12-10 |
| RU2423186C2 true RU2423186C2 (en) | 2011-07-10 |
Family
ID=44740484
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2009120122/03A RU2423186C2 (en) | 2009-05-28 | 2009-05-28 | Aeration unit |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2423186C2 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU180143U1 (en) * | 2018-03-20 | 2018-06-05 | Марк Григорьевич Видуецкий | Aerator for dispersion of compressed air in the pulp |
-
2009
- 2009-05-28 RU RU2009120122/03A patent/RU2423186C2/en not_active IP Right Cessation
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU180143U1 (en) * | 2018-03-20 | 2018-06-05 | Марк Григорьевич Видуецкий | Aerator for dispersion of compressed air in the pulp |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| RU2009120122A (en) | 2010-12-10 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN107971143B (en) | A kind of bilobed wheel mechanical stirring self-suction type flotation machine and method for floating | |
| CN1147342C (en) | Degassing centrifugal apparatus, process for pumping and degassing fluid and process for producing paper or board | |
| CN105682782B (en) | Disperser | |
| US3271929A (en) | Vortex type reconditioner and reconditioning method for used drilling mud | |
| CN104853836B (en) | Apparatus for kneading apparatus and processing method | |
| US4200597A (en) | Device for revolving liquids and supplying gas thereto | |
| CN103687672A (en) | Improved centrifugal separator | |
| US4596511A (en) | Eddy pump | |
| PH12014502167B1 (en) | Froth pump and method | |
| CN105130025A (en) | Self-suction type plug-flow submersible aeration machine | |
| WO1998046887A1 (en) | Centrifugal liquid pump with internal gas injection | |
| RU2423186C2 (en) | Aeration unit | |
| US3409130A (en) | Flotation apparatus | |
| US4815929A (en) | Eddy pump | |
| CN105060519A (en) | Plug-flow submersible aerator | |
| JP2011092798A (en) | Centrifuge | |
| CN210386207U (en) | Metallurgical flotation machine | |
| CN106943974A (en) | A kind of self-priming injecting type efficient degradation groove for being suitable to degraded COD | |
| US10537840B2 (en) | Radial counterflow separation filter with focused exhaust | |
| CN113952882B (en) | Combined hydrodynamic cavitation device and cavitation generation method thereof | |
| US20220347635A1 (en) | Impeller, a diffuser and an arrangement using such impeller and diffuser in a flotation tank | |
| CN217939231U (en) | Centrifugal extractor | |
| CN110170382A (en) | Leaf paddle metallurgy flotation device | |
| JPH0739702A (en) | Air bubble separating apparatus | |
| CN220726597U (en) | Solid-liquid mixing centrifugal pump with spoiler |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20160529 |