RU2646270C1 - Method of initiation of the cavitation-hydrodynamic microdisintegration of the mineral composition of hydrosum - Google Patents

Method of initiation of the cavitation-hydrodynamic microdisintegration of the mineral composition of hydrosum Download PDF

Info

Publication number
RU2646270C1
RU2646270C1 RU2017112664A RU2017112664A RU2646270C1 RU 2646270 C1 RU2646270 C1 RU 2646270C1 RU 2017112664 A RU2017112664 A RU 2017112664A RU 2017112664 A RU2017112664 A RU 2017112664A RU 2646270 C1 RU2646270 C1 RU 2646270C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
hydrodynamic
slurry
cavitation
elements
flow
Prior art date
Application number
RU2017112664A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Наталья Петровна Хрунина
Original Assignee
Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт горного дела Дальневосточного отделения Российской академии наук
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт горного дела Дальневосточного отделения Российской академии наук filed Critical Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт горного дела Дальневосточного отделения Российской академии наук
Priority to RU2017112664A priority Critical patent/RU2646270C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2646270C1 publication Critical patent/RU2646270C1/en

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B02—CRUSHING, PULVERISING, OR DISINTEGRATING; PREPARATORY TREATMENT OF GRAIN FOR MILLING
    • B02C—CRUSHING, PULVERISING, OR DISINTEGRATING IN GENERAL; MILLING GRAIN
    • B02C19/00—Other disintegrating devices or methods
    • B02C19/18—Use of auxiliary physical effects, e.g. ultrasonics, irradiation, for disintegrating
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B03—SEPARATION OF SOLID MATERIALS USING LIQUIDS OR USING PNEUMATIC TABLES OR JIGS; MAGNETIC OR ELECTROSTATIC SEPARATION OF SOLID MATERIALS FROM SOLID MATERIALS OR FLUIDS; SEPARATION BY HIGH-VOLTAGE ELECTRIC FIELDS
    • B03B—SEPARATING SOLID MATERIALS USING LIQUIDS OR USING PNEUMATIC TABLES OR JIGS
    • B03B5/00—Washing granular, powdered or lumpy materials; Wet separating

Abstract

FIELD: mining.
SUBSTANCE: method of initiating the cavitation-hydrodynamic microdisintegration of the mineral component of the slurry includes the high-speed jet feeding into the hydrodynamic generator, the processing of the slurry under conditions of active hydrodynamic influences by means of the stationary elements placed inside the casing and subsequently installed stationary elements, including fixed on the axially installed hydrodynamic generator in the grooves of the crosspiece vertical plate-like cavitation elements, providing deep dezin of the mineral component of the slurry to the microlevel by converting the kinetic energy of the slurry flow into the energy of the acoustic oscillations in the hydrodynamic generator. To strengthen the fields of primary hydrodynamic disintegration, a hydrodynamic distributor-turbulizer of the flow is installed at the exit from the diffuser in the form of a polyhedral partially perforated surface in the base of which a zone of turbulence is formed with turbulators in the form of stiffeners and flat walls made with respect to the base at angles from 20 to 30° depending on the ratio of T: M in the slurry, the predicted maximum size of the solid elements in the slurry at the inlet to the hydrodynamic generator, and q jet phenomenon on the substrate. Primary destruction of solid elements, turbulization of the slurry through unperforated flat walls of the hydrodynamic distributor-flow turbulizer and stiffeners is carried out in the turbulence zone. The subsequent differentiated distribution of the elements of the solid slurry to enhance the cavitation is carried out through differentiated in size, with increasing from the axis to the edge, the slits of the perforated flat walls to the vertical plate-like cavitation elements made in the form of vertical dividers with a shift of the lower edges in the vertical direction from the bottom up in the direction from the axis to the inner wall of the housing and installed under the slots, parallel to the slits of the perforated flat walls of the hydrodynamic distribution of Tell-flow baffle with a decreasing gap between them in the direction from the inner wall of the casing to the axis according to the ratio S: L of the slurry and projected in the maximum size of the solid components in the slurry at the outlet of the hydrodynamic flow distributor-turbulizer. Additional jet separation with increasing cavitation-acoustic impact on the mineral component of the slurry to obtain a given average value of the bulk density of the hydrodynamic effect on the microparticles is carried out at the outlet by accumulating the flow in the confuser zone with cavitation levers installed spirally.
EFFECT: increase the efficiency of the micro-disintegration process.
5 dwg

Description

Изобретение относится к горнодобывающей отрасли и может быть использовано при освоении природных и техногенных высокоглинистых россыпных месторождений полезных ископаемых с повышенным содержанием мелкого и тонкого золота.The invention relates to the mining industry and can be used in the development of natural and industrial high-clay alluvial mineral deposits with a high content of fine and fine gold.

Известен способ газоструйной дезинтеграции материала и устройство для его осуществления на основе принципа струйно-акустического воздействия на материал [1].A known method of gas-jet disintegration of a material and a device for its implementation on the basis of the principle of jet-acoustic impact on the material [1].

Недостатком данного способа является использование энергозатратных систем подачи струи газа и регулировки перемещения струйно-акустического генератора.The disadvantage of this method is the use of energy-consuming systems for supplying a gas jet and adjusting the movement of the jet acoustic generator.

Установлены также способы и устройства, осуществляющие генерацию акустических колебаний ультразвукового диапазона в жидкотекучих средах посредством возбуждения потоком жидкости стержней, пластин, мембран или в результате модуляции струи жидкости [2-4].Methods and devices have also been established that generate ultrasonic vibrations of the ultrasonic range in a fluid medium by means of excitation of rods, plates, membranes by a fluid stream or as a result of modulation of a liquid jet [2-4].

Основным недостатком данных устройств является то, что соотношения между геометрическими размерами элементов гидродинамических генераторов колебаний и гидродинамическими параметрами прокачиваемой дисперсионной среды сужают диапазон плотности прокачиваемой гидросмеси. Это не позволит эффективно обработать минеральную составляющую гидросмеси глинистых песков россыпей с включениями твердых частиц размером от 10 мм. Данным обстоятельством определяется ограничение по технологическим показателям, максимальной развиваемой мощности и производительности систем.The main disadvantage of these devices is that the relationship between the geometric dimensions of the elements of the hydrodynamic oscillation generators and the hydrodynamic parameters of the pumped dispersion medium narrows the density range of the pumped slurry. This will not allow to efficiently process the mineral component of hydraulic mixtures of clay sands of placers with inclusions of solid particles with a size of 10 mm or more. This circumstance determines the limitation on technological indicators, maximum developed power and system performance.

Известны различные системы роторного типа, использующие принцип струйной генерации акустических потоков [5, 6] и различные системы кавитационно-струйной диспергации [7].There are various systems of rotor type using the principle of jet generation of acoustic flows [5, 6] and various systems of cavitation-jet dispersion [7].

Использование этих устройств ограничено пропускной способностью обрабатываемой среды, дисперсностью твердой фракции и не пригодно для дезинтеграции гидросмеси с повышенным содержанием глин.The use of these devices is limited by the capacity of the medium being processed, the dispersion of the solid fraction, and is not suitable for the disintegration of hydraulic mixtures with a high clay content.

Известен гидродинамический генератор акустических колебаний ультразвукового диапазона и способ создания акустических колебаний ультразвукового диапазона, включающий корпус в виде конусно-цилиндрический трубы с входным и выходным отверстиями и размещенное внутри него препятствие для потока жидкости, которое представляет собой систему, состоящую из последовательно соединенных плохо обтекаемого тела, стержня и диска, установленных соосно с трубой [8].A known hydrodynamic generator of acoustic vibrations of the ultrasonic range and a method of creating acoustic vibrations of the ultrasonic range, comprising a body in the form of a conical-cylindrical pipe with inlet and outlet openings and an obstacle for the fluid flow placed inside it, which is a system consisting of a poorly streamlined body connected in series, rod and disk mounted coaxially with the pipe [8].

Данный способ основан на создании резонансных акустических явлений в гидропотоке посредством системы стационарных кавитационных элементов, однако конструктивное выполнение стационарных излучателей не выдержит давления потока песково-глинистых гидросмесей и не обеспечит дезинтеграцию минеральных составляющих в пульпе.This method is based on the creation of resonant acoustic phenomena in a hydroflow by means of a system of stationary cavitation elements, however, the constructive implementation of stationary emitters will not withstand the pressure of a sand-clay slurry stream and will not ensure the disintegration of mineral components in the pulp.

Наиболее близким по технической сущности является способ струйно-акустической дезинтеграции минеральной составляющей гидросмеси, включающий скоростную подачу струи в гидродинамический генератор, обработку материала в условиях активных гидродинамических воздействий посредством влияния, размещенных внутри корпуса и последовательно установленных стационарных элементов, в том числе пластинчатых кавитационных элементов, с обеспечением глубокой дезинтеграции минеральной составляющей гидросмеси до микроуровня посредством преобразования кинетической энергии потока жидкости в энергию акустических колебаний в гидродинамическом генераторе, на входе которого создают высокоскоростную струю [9].The closest in technical essence is the method of jet-acoustic disintegration of the mineral component of the hydraulic mixture, including high-speed feed of the jet into the hydrodynamic generator, processing of the material under conditions of active hydrodynamic influences through the influence placed inside the body and sequentially installed stationary elements, including plate cavitation elements, with ensuring deep disintegration of the mineral component of the hydraulic mixture to the micro level through the conversion the kinetic energy of the fluid flow into the energy of acoustic vibrations in a hydrodynamic generator, at the input of which a high-speed jet is created [9].

Данный способ основан на создании резонансных акустических явлений в гидропотоке посредством системы кавитационных элементов, однако в основе управления процессом направленного изменения свойств песчано-глинистых пород лежит задача формирования более устойчивого состояния высокодисперсных детерминированных систем, содержащих минеральные частицы, поэтому для обеспечения при дезинтеграции устойчивости системы данный фактор подлежит совершенствованию.This method is based on the creation of resonant acoustic phenomena in a hydroflow through a system of cavitation elements, however, the control of the process of directional changes in the properties of sandy clay rocks is based on the task of forming a more stable state of highly dispersed deterministic systems containing mineral particles, therefore, this factor is necessary to ensure stability during disintegration of the system to be improved.

Технический результат предлагаемого способа заключается в повышении эффективности процесса микродезинтеграции путем создания условий для устойчивости системы с учетом электростатического взаимодействия диффузных слоев ионов частиц минеральной составляющей гидросмеси глинистых песков россыпей на основе усиления полей первичной гидродинамической дезинтеграции и дополнительного струйного разделения с усилением кавитационно-акустического воздействия на минеральную составляющую гидросмеси.The technical result of the proposed method is to increase the efficiency of the microdisintegration process by creating conditions for the stability of the system, taking into account the electrostatic interaction of the diffuse layers of ion particles of particles of the mineral component of the clay slurry slurry mixtures based on the amplification of the fields of primary hydrodynamic disintegration and additional jet separation with enhanced cavitation-acoustic effects on the mineral component hydraulic mixtures.

Технический результат достигается за счет того, что в способе инициирования кавитационно-гидродинамической микродезинтеграции минеральной составляющей гидросмеси, включающем скоростную подачу струи в гидродинамический генератор, обработку гидросмеси в условиях активных гидродинамических воздействий посредством влияния размещенных внутри корпуса и последовательно установленных стационарных элементов, в том числе закрепленных на установленной по оси гидродинамического генератора в пазы крестовины вертикальных пластинчатых кавитационных элементов, с обеспечением глубокой дезинтеграции минеральной составляющей гидросмеси до микроуровня посредством преобразования кинетической энергии потока гидросмеси в энергию акустических колебаний в гидродинамическом генераторе, отличающемся тем, что для усиления полей первичной гидродинамической дезинтеграции на выходе из диффузора установлен гидродинамический распределитель-турбулизатор потока в виде многогранной частично перфорированной поверхности, в основании которой образована зона турбулизации с турбулизаторами в виде ребер жесткости и плоскими стенками, выполненными по отношению к основанию под углами от 20 до 30° в зависимости от соотношения Т:Ж в гидросмеси, прогнозируемого максимального размера элементов твердого в гидросмеси на входе в гидродинамический генератор и давления струи на основание, при этом первичное разрушение элементов твердого, турбулизация гидросмеси посредством неперфорированных плоских стенок гидродинамического распределителя-турбулизатора потока и ребер жесткости осуществляется в зоне турбулизации, а последующее дифференцированное распределение элементов твердого гидросмеси для усиления кавитации осуществляется через дифференцированные по размеру, с увеличением от оси к краю, щели перфорированных плоских стенок к вертикальным пластинчатым кавитационным элементам, выполненным в виде вертикальных разделителей со сдвигом нижних кромок в вертикальном направлении снизу вверх по направлению от оси к внутренней стенке корпуса и установленным под щелями, параллельно щелям перфорированных плоских стенок гидродинамического распределителя-турбулизатора потока с уменьшающимся зазором между собой по направлению от внутренней стенки корпуса к оси с учетом соотношения Т:Ж в гидросмеси и прогнозируемого максимального размера элементов твердого в гидросмеси на выходе из гидродинамического распределителя-турбулизатора потока, при этом дополнительное струйное разделение с усилением кавитационно-акустического воздействия на минеральную составляющую гидросмеси для получения заданного среднего значения объемной плотности гидродинамического воздействия на микрочастицы осуществляют на выходе посредством аккумуляции потока в зоне конфузора с кавитационными порожками, установленными по спирали.The technical result is achieved due to the fact that in the method of initiating cavitation-hydrodynamic microdisintegration of the mineral component of the hydraulic mixture, which includes the high-speed flow of the jet into the hydrodynamic generator, processing the hydraulic mixture under the conditions of active hydrodynamic effects through the influence of stationary elements located inside the housing and serially mounted, including fixed to installed along the axis of the hydrodynamic generator into the grooves of the cross of the vertical plate cavities tation elements, ensuring deep disintegration of the mineral component of the slurry to the micro level by converting the kinetic energy of the slurry stream into the energy of acoustic vibrations in a hydrodynamic generator, characterized in that a hydrodynamic distributor-turbulizer of the flow is installed at the outlet of the diffuser in the form of a partially multifaceted flow turbulizer perforated surface, at the base of which a turbulization zone is formed from turbulization tori in the form of stiffeners and flat walls made with respect to the base at angles from 20 to 30 ° depending on the ratio T: W in the slurry, the predicted maximum size of the solid elements in the slurry at the inlet of the hydrodynamic generator and the pressure of the jet on the base, this is the primary destruction of the solid elements, turbulization of the slurry by means of non-perforated flat walls of the hydrodynamic distributor-flow turbulizer and stiffeners is carried out in the turbulization zone, and the next its differentiated distribution of the elements of the solid slurry to enhance cavitation is carried out through differentiated in size, with increasing from the axis to the edge, the slots of the perforated flat walls to the vertical plate cavitation elements made in the form of vertical dividers with the shift of the lower edges in the vertical direction from the bottom upwards upward from the axis to the inner wall of the housing and installed under the slots parallel to the slots of the perforated flat walls of the hydrodynamic distributor-tour flow stream with a decreasing gap between each other from the inner wall of the housing to the axis, taking into account the ratio T: W in the slurry and the predicted maximum size of the solid elements in the slurry at the outlet of the hydrodynamic distributor-flow turbulator, with additional jet separation with amplification of cavitation-acoustic impact on the mineral component of the slurry to obtain a given average value of the bulk density of the hydrodynamic effects on microparticles pour out at the outlet by flow accumulation in the confuser zone with cavitation guns mounted in a spiral.

Возможность формирования требуемой последовательности выполняемых действий предложенными средствами позволяет решить поставленную задачу, определяет новизну, промышленную применимость и изобретательский уровень разработки.The possibility of forming the required sequence of actions by the proposed means allows us to solve the problem, determines the novelty, industrial applicability and inventive step of development.

На фиг. 1 - общий вид гидродинамического генератора; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1, вид сверху на гидродинамический распределитель-турбулизатор потока; на фиг. 3 - выносной элемент Б на фиг. 2 - показан размер щели по ширине; на фиг. 4 - разрез В-В на фиг. 1, вид сверху на крестовину с пластинчатыми кавитационными элементами; на фиг. 5 - разрез Г-Г на фиг. 4, показаны элементы фиксации вертикальных пластинчатых кавитационных элементов в пазах крестовины.In FIG. 1 is a general view of a hydrodynamic generator; in FIG. 2 is a section AA in FIG. 1 is a plan view of a hydrodynamic distributor-flow turbulator; in FIG. 3 - remote element B in FIG. 2 - shows the size of the slit in width; in FIG. 4 is a section bb in FIG. 1, a top view of a cross with plate cavitation elements; in FIG. 5 is a section GG in FIG. 4, the fixing elements of the vertical plate cavitation elements in the grooves of the cross are shown.

Способ выполняется с помощью гидродинамического генератора 1, внутри корпуса 2 которого размещены и последовательно установлены стационарные элементы 3. В пазах 4 крестовины 5, установленной по оси 6 гидродинамического генератора 1, закреплены вертикальные пластинчатые кавитационные элементы 7. На выходе 8 из диффузора 9 установлен гидродинамический распределитель-турбулизатор потока 10 в виде многогранной частично перфорированной поверхности 11, в основании 12 которой образована зона турбулизации 13 с турбулизаторами 14 в виде ребер жесткости 15. Плоские стенки 16 многогранной частично перфорированной поверхности 11 выполнены в виде неперфорированных плоских стенок 17 и перфорированных плоских стенок 18 под углами 19 от 20 до 30° по отношению к основанию 12 в зависимости от соотношения Т:Ж в пульпе, прогнозируемого максимального размера элементов твердого в гидросмеси на входе 20 в гидродинамический генератор 1 и давления струи на основание 12. Перфорированные плоские стенки 18 имеют дифференцированные по размеру 21 щели 22 с увеличением от оси 6 к их краю 23. Вертикальные пластинчатые кавитационные элементы 7 выполнены в виде вертикальных разделителей 24 со сдвигом 25 нижних кромок 26 в вертикальном направлении снизу вверх 27 по направлению от оси 6 к внутренней стенке 28 корпуса 2 и установлены под щелями 22 параллельно щелям 22 перфорированных плоских стенок 18 гидродинамического распределителя-турбулизатора потока 10 с уменьшающимся зазором 29 между собой по направлению от внутренней стенки 28 к оси 6 с учетом соотношения Т:Ж в гидросмеси и прогнозируемого максимального размера элементов твердого в гидросмеси на выходе 30 из гидродинамического распределителя-турбулизатора потока 10. На выходе 31 гидродинамического генератора 1 в зоне конфузора 32 установлены по спирали 33 кавитационные порожки 34.The method is performed using a hydrodynamic generator 1, inside of the housing 2 of which stationary elements 3 are placed and sequentially installed. In the grooves 4 of the spider 5 installed along the axis 6 of the hydrodynamic generator 1, vertical plate cavitation elements 7 are fixed. At the outlet 8 of the diffuser 9 a hydrodynamic distributor is installed a flow turbulator 10 in the form of a polyhedral partially perforated surface 11, in the base of which 12 a turbulization zone 13 is formed with turbulators 14 in the form of rigid ribs ty 15. Flat walls 16 of a multifaceted partially perforated surface 11 are made in the form of non-perforated flat walls 17 and perforated flat walls 18 at angles 19 from 20 to 30 ° with respect to the base 12 depending on the ratio T: W in the pulp, the predicted maximum size of the elements solid in the slurry at the inlet 20 to the hydrodynamic generator 1 and the pressure of the jet on the base 12. The perforated flat walls 18 have slots 22 differentiated in size 21 with an increase from axis 6 to their edge 23. Vertical plate cavities the iteration elements 7 are made in the form of vertical dividers 24 with a shift 25 of the lower edges 26 in the vertical direction from the bottom upwards 27 in the direction from the axis 6 to the inner wall 28 of the housing 2 and are installed under the slots 22 parallel to the slots 22 of the perforated flat walls 18 of the hydrodynamic distributor-flow turbulator 10 with a decreasing gap 29 between themselves in the direction from the inner wall 28 to the axis 6, taking into account the ratio T: W in the slurry and the predicted maximum size of solid elements in the slurry at the outlet 30 of the hyd dynamic distributor-flow baffle 10. The output 31 of the generator 1 in the hydrodynamic region 32 converger spiral 33 mounted on cavitation sills 34.

Способ инициирования кавитационно-гидродинамической микродезинтеграции минеральной составляющей гидросмеси выполняется следующим образом.The method of initiating cavitation-hydrodynamic microdisintegration of the mineral component of the hydraulic mixture is as follows.

Способ инициирования кавитационно-гидродинамической микродезинтеграции минеральной составляющей гидросмеси включает скоростную подачу струи в гидродинамический генератор 1, обработку гидросмеси в условиях активных гидродинамических воздействий посредством влияния размещенных внутри корпуса 2 и последовательно установленных стационарных элементов 3, в том числе закрепленных на установленной по оси 6 гидродинамического генератора 1 в пазы 4 крестовины 5 вертикальных пластинчатых кавитационных элементов 7, с обеспечением глубокой дезинтеграции минеральной составляющей гидросмеси до микроуровня посредством преобразования кинетической энергии потока жидкости в энергию акустических колебаний в гидродинамическом генераторе 1. Для усиления полей первичной гидродинамической дезинтеграции на выходе 8 из диффузора 9 поток гидросмеси проходит через установленный гидродинамический распределитель-турбулизатор потока 10 в виде многогранной частично перфорированной поверхности 11, в основании 12 которой образована зона турбулизации 13 с турбулизаторами 14 в виде ребер жесткости 15. В зоне турбулизации 13 посредством турбулизаторов 14 в виде ребер жесткости 15 и плоских стенок 16, выполненных по отношению к основанию под углами 19 от 20 до 30° в зависимости от соотношения Т:Ж в гидросмеси, прогнозируемого максимального размера элементов твердого в гидросмеси на входе 20 в гидродинамический генератор 1 и давления струи на основание 12, осуществляется первичное разрушение элементов твердого, турбулизация пульпы посредством неперфорированных плоских стенок 17 гидродинамического распределителя-турбулизатора потока 10. Последующее дифференцированное распределение элементов твердого для усиления кавитации осуществляется через дифференцированные с увеличением от оси 6 к краю 23 по размеру 21 щели 22 перфорированных плоских стенок 18 многогранной частично перфорированной поверхности 11 к вертикальным пластинчатым кавитационным элементам 7, выполненным в виде вертикальных разделителей 24 со сдвигом 25 нижних кромок 26 в вертикальном направлении снизу вверх 27 по направлению от оси 6 к внутренней стенке 28 корпуса 2, установленных под щелями 22 и параллельно щелям 22 перфорированных плоских стенок 18 гидродинамического распределителя-турбулизатора потока 10 с уменьшающимся зазором 29 между собой по направлению от внутренней стенки 28 к оси 6 с учетом соотношения Т:Ж в гидросмеси и прогнозируемого максимального размера элементов твердого в гидросмеси на выходе 30 из гидродинамического распределителя-турбулизатора потока 10. Дополнительное струйное разделение с усилением кавитационно-акустического воздействия на минеральную составляющую гидросмеси для получения заданного среднего значения объемной плотности гидродинамического воздействия на микрочастицы осуществляется на выходе 31 гидродинамического генератора 1 посредством аккумуляции потока в зоне конфузора 32 с кавитационными порожками 34, установленными по спирали 33.The method of initiating cavitation-hydrodynamic microdisintegration of the mineral component of the hydraulic mixture includes a high-speed flow of the jet into the hydrodynamic generator 1, processing the hydraulic mixture under conditions of active hydrodynamic influences through the influence of stationary elements 3 installed inside the housing 2 and sequentially installed, including those mounted on the hydrodynamic generator 1 installed along axis 6 in the grooves 4 of the cross 5 of the vertical plate cavitation elements 7, with a deep integrating the mineral component of the slurry to the micro level by converting the kinetic energy of the liquid flow into the energy of acoustic vibrations in the hydrodynamic generator 1. To strengthen the fields of primary hydrodynamic disintegration at the outlet 8 from the diffuser 9, the slurry stream passes through the installed hydrodynamic distributor-turbulator of the stream 10 in the form of a multifaceted partially perforated surface 11, in the base 12 of which a turbulization zone 13 is formed with turbulators 14 in the form of stiff ribs 15. In the turbulization zone 13 by means of turbulizers 14 in the form of stiffeners 15 and flat walls 16, made with respect to the base at angles 19 from 20 to 30 ° depending on the ratio T: G in the hydraulic mixture, the predicted maximum size of solid elements in the hydraulic mixture at the inlet 20 to the hydrodynamic generator 1 and the jet pressure to the base 12, the primary destruction of the solid elements is carried out, the pulp is turbulized by means of non-perforated flat walls 17 of the hydrodynamic distributor-flow turbulator 10. By the following differentiated distribution of solid elements to enhance cavitation is carried out through differentiated with an increase from axis 6 to edge 23 of size 21 slots 22 of perforated flat walls 18 of a multifaceted partially perforated surface 11 to vertical plate cavitation elements 7, made in the form of vertical dividers 24 with a shift of 25 lower edges 26 in the vertical direction from the bottom up 27 in the direction from the axis 6 to the inner wall 28 of the housing 2 installed under the slots 22 and parallel to the slots 22 p of the perforated flat walls 18 of the hydrodynamic distributor-flow turbulizer 10 with a decreasing gap 29 between themselves in the direction from the inner wall 28 to the axis 6, taking into account the ratio T: G in the slurry and the predicted maximum size of the solid elements in the slurry at the outlet 30 from the hydrodynamic distributor-flow turbulator 10. Additional jet separation with increased cavitation-acoustic effects on the mineral component of the slurry to obtain a given average volumetric volume The hydrodynamic effect on the microparticles is carried out at the output 31 of the hydrodynamic generator 1 by accumulating the flow in the confuser zone 32 with cavitation guns 34 mounted in a spiral 33.

Способ повышает экологическую эффективность за счет снижения или полного исключения дополнительного воздействия полиэлектролитными комплексами, а также технологическую эффективность процесса микродезинтеграции путем создания условий для устойчивости системы на основе усиления полей первичной гидродинамической дезинтеграции и дополнительной микродезинтеграции посредством усиления кавитационно-акустического воздействия на минеральную составляющую гидросмеси.The method improves environmental efficiency by reducing or completely eliminating the additional impact of polyelectrolyte complexes, as well as the technological efficiency of the microdisintegration process by creating conditions for the stability of the system by strengthening the fields of primary hydrodynamic disintegration and additional microdisintegration by enhancing cavitation-acoustic effects on the mineral component of the hydraulic mixture.

Источники информацииInformation sources

1. Патент RU №2425719, МПК В03В 5/02. Способ газоструйной дезинтеграции материала и устройство для его осуществления, опубл. 10.08.2011. Бюл. №22.1. Patent RU No. 2425719, IPC V03V 5/02. The method of gas-jet disintegration of the material and device for its implementation, publ. 08/10/2011. Bull. Number 22.

2. Агранат Б.А. Основы физики и техники ультразвука / Б.А. Агранат, М.Н. Дубровин, Н.Н. Хавский, Г.И. Эскин. - М.: Высш. шк., 1987. - 352 с.2. Agranat B. A. Fundamentals of physics and technology of ultrasound / B.A. Agranat, M.N. Dubrovin, N.N. Khavsky, G.I. Eskin. - M .: Higher. school., 1987. - 352 p.

3. Патент RU №2015749, МПК В06В 1/20, F15B 21/12. Гидродинамический генератор колебаний, опубл. 15.07.1994.3. Patent RU No. 20155749, IPC B06B 1/20, F15B 21/12. Hydrodynamic oscillation generator, publ. 07/15/1994.

4. Патент RU №2229947, МПК В06В 1/20. Способ глубокой обработки жидких и газообразных сред и генератор резонансных колебаний для его осуществления, опубл. 10.06.2004.4. Patent RU No. 2229947, IPC B06B 1/20. The method of deep processing of liquid and gaseous media and a resonant oscillation generator for its implementation, publ. 06/10/2004.

5. Промтов М.А. Пульсационные аппараты роторного типа: теория и практика: Монография. М.: Машиностроение - 1, 2001. - 260 с. ISBN 5-99275-006-8.5. Promtov M.A. Rotary-type pulsation apparatus: theory and practice: Monograph. M.: Mechanical Engineering - 1, 2001. - 260 p. ISBN 5-99275-006-8.

6. Балабышко A.M., Юдаев В.Ф. Роторные аппараты с модуляцией потока и их применение в промышленности. - М.: Недра, 1992. - с.: 176 ил. ISBN 5-247-02380-3.6. Balabyshko A.M., Yudaev V.F. Flow modulating rotary apparatus and their application in industry. - M .: Nedra, 1992 .-- p .: 176 ill. ISBN 5-247-02380-3.

7. Федоткин И.М., Немчин А.Ф. Использование кавитации в технологических процессах. - Киев.: Вища школа. Изд-во Киев. Ун-те, 1984, - 68 с. с. 52, рис. 22.7. Fedotkin I.M., Nemchin A.F. The use of cavitation in technological processes. - Kiev .: Vishka school. Publishing House Kiev. Un-te, 1984, - 68 p. from. 52, fig. 22.

8. Патент RU №2325959, МПК В06В 1/18. Гидродинамический генератор акустических колебаний ультразвукового диапазона и способ создания акустических колебаний ультразвукового диапазона, опубл. 10.06.2008. Бюл. №16.8. Patent RU No. 23235959, IPC V06V 1/18. Hydrodynamic generator of acoustic vibrations of the ultrasonic range and a method for creating acoustic vibrations of the ultrasonic range, publ. 06/10/2008. Bull. No. 16.

9. Хрунина Н.П. RU Патент №2506127, МПК В03В 5/00. Способ струйно-акустической дезинтеграции минеральной составляющей гидросмеси и гидродинамический генератор акустических колебаний, опубл. 10.02.2014, Бюл. №4.9. Khrunina N.P. RU Patent No. 2506127, IPC B03B 5/00. The method of jet-acoustic disintegration of the mineral component of the hydraulic mixture and a hydrodynamic generator of acoustic vibrations, publ. 02/10/2014, Bull. Number 4.

Claims (1)

Способ инициирования кавитационно-гидродинамической микродезинтеграции минеральной составляющей гидросмеси, включающий скоростную подачу струи в гидродинамический генератор, обработку гидросмеси в условиях активных гидродинамических воздействий посредством влияния размещенных внутри корпуса и последовательно установленных стационарных элементов, в том числе закрепленных на установленной по оси гидродинамического генератора в пазы крестовины вертикальных пластинчатых кавитационных элементов, с обеспечением глубокой дезинтеграции минеральной составляющей гидросмеси до микроуровня посредством преобразования кинетической энергии потока гидросмеси в энергию акустических колебаний в гидродинамическом генераторе, отличающийся тем, что для усиления полей первичной гидродинамической дезинтеграции на выходе из диффузора установлен гидродинамический распределитель-турбулизатор потока в виде многогранной частично перфорированной поверхности, в основании которой образована зона турбулизации с турбулизаторами в виде ребер жесткости и плоскими стенками, выполненными по отношению к основанию под углами от 20 до 30° в зависимости от соотношения Т:Ж в гидросмеси, прогнозируемого максимального размера элементов твердого в гидросмеси на входе в гидродинамический генератор и давления струи на основание, при этом первичное разрушение элементов твердого, турбулизация гидросмеси посредством неперфорированных плоских стенок гидродинамического распределителя-турбулизатора потока и ребер жесткости осуществляется в зоне турбулизации, а последующее дифференцированное распределение элементов твердого гидросмеси для усиления кавитации осуществляется через дифференцированные по размеру, с увеличением от оси к краю, щели перфорированных плоских стенок к вертикальным пластинчатым кавитационным элементам, выполненным в виде вертикальных разделителей со сдвигом нижних кромок в вертикальном направлении снизу вверх по направлению от оси к внутренней стенке корпуса, и установленным под щелями, параллельно щелям перфорированных плоских стенок гидродинамического распределителя-турбулизатора потока с уменьшающимся зазором между собой по направлению от внутренней стенки корпуса к оси с учетом соотношения Т:Ж в гидросмеси и прогнозируемого максимального размера элементов твердого в гидросмеси на выходе из гидродинамического распределителя-турбулизатора потока, при этом дополнительное струйное разделение с усилением кавитационно-акустического воздействия на минеральную составляющую гидросмеси для получения заданного среднего значения объемной плотности гидродинамического воздействия на микрочастицы осуществляют на выходе посредством аккумуляции потока в зоне конфузора с кавитационными порожками, установленными по спирали.A method of initiating cavitation-hydrodynamic microdisintegration of the mineral component of the hydraulic mixture, comprising the high-speed flow of the jet into the hydrodynamic generator, processing the hydraulic mixture under conditions of active hydrodynamic influences through the influence of stationary elements placed inside the housing and sequentially installed, including mounted on the axis of the hydrodynamic generator in the grooves of the vertical vertical cross plate cavitation elements, providing deep disintegration radiations of the mineral component of the slurry to the microlevel by converting the kinetic energy of the slurry stream into the energy of acoustic vibrations in a hydrodynamic generator, characterized in that to strengthen the fields of primary hydrodynamic disintegration at the outlet of the diffuser, a hydrodynamic distributor-flow turbulator is installed in the form of a multifaceted partially perforated surface, at the base of which a turbulization zone with turbulators in the form of stiffeners and flat walls flax with respect to the base at angles from 20 to 30 ° depending on the ratio T: G in the slurry, the predicted maximum size of the solid elements in the slurry at the inlet of the hydrodynamic generator and the pressure of the jet on the base, with the primary destruction of the solid elements, turbulization of the slurry by non-perforated flat walls of the hydrodynamic distributor-flow turbulizer and stiffeners is carried out in the turbulization zone, and the subsequent differentiated distribution of elements is firmly Hydraulic slurry to enhance cavitation is carried out through differentiated in size, with increasing from the axis to the edge, slots of the perforated flat walls to vertical plate cavitation elements made in the form of vertical dividers with the shift of the lower edges in the vertical direction from the bottom upwards from the axis to the inner wall of the housing , and installed under the slots parallel to the slots of the perforated flat walls of the hydrodynamic distributor-flow turbulator with a decreasing gap between them in the direction from the inner wall of the housing to the axis, taking into account the ratio T: W in the slurry and the predicted maximum size of the elements of the solid in the slurry at the outlet of the hydrodynamic distributor-flow turbulator, with additional jet separation with increased cavitation-acoustic effects on the mineral component of the slurry to obtain a predetermined average value of the bulk density of the hydrodynamic effects on the microparticles is carried out at the outlet by accumulation of flow in confuser with cavitation spouts mounted in a spiral.
RU2017112664A 2017-04-12 2017-04-12 Method of initiation of the cavitation-hydrodynamic microdisintegration of the mineral composition of hydrosum RU2646270C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2017112664A RU2646270C1 (en) 2017-04-12 2017-04-12 Method of initiation of the cavitation-hydrodynamic microdisintegration of the mineral composition of hydrosum

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2017112664A RU2646270C1 (en) 2017-04-12 2017-04-12 Method of initiation of the cavitation-hydrodynamic microdisintegration of the mineral composition of hydrosum

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2646270C1 true RU2646270C1 (en) 2018-03-02

Family

ID=61568738

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2017112664A RU2646270C1 (en) 2017-04-12 2017-04-12 Method of initiation of the cavitation-hydrodynamic microdisintegration of the mineral composition of hydrosum

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2646270C1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2768182C1 (en) * 2021-10-13 2022-03-23 Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Хабаровский Федеральный исследовательский центр Дальневосточного отделения Российской академии наук (ХФИЦ ДВО РАН) Method for cavitation-hydrodynamic microdisintegration of a polymineral component of a hydraulic fluid

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3222862A1 (en) * 1982-06-18 1983-12-22 Gustav Whitehorse Yukon Schmid Process and plant for enriching noble metals, heavy metals or heavy minerals in sand or gravel
SU1782664A1 (en) * 1990-07-09 1992-12-23 Proizv Ob Soyuznerud N Hydraulic classifier
RU2232055C1 (en) * 2003-01-29 2004-07-10 Институт горного дела Дальневосточного отделения РАН Multilevel concentration complex with ultrasonic initiation
RU2244597C1 (en) * 2003-07-21 2005-01-20 Бахарев Сергей Алексеевич Method of flushing gold duct
RU2261147C2 (en) * 2003-07-03 2005-09-27 Иванников Владимир Иванович Method and device for separation of suspensions by classes of particles
RU2325530C1 (en) * 2006-12-25 2008-05-27 Институт Горного Дела Дальневосточного Отделения Российской Академии Наук (Статус Государственного Учреждения) Geotechnological complex for gold dredging and placer mining
RU2506127C1 (en) * 2012-09-21 2014-02-10 Федеральное Государственное Бюджетное Учреждение Науки Институт Горного Дела Дальневосточного Отделения Российской Академии Наук (Игд Дво Ран) Method of jet-acoustic disintegration of hydraulic mix mineral component and hydrodynamic generator of acoustic oscillations
RU2506128C1 (en) * 2012-09-24 2014-02-10 Федеральное Государственное Бюджетное Учреждение Науки Институт Горного Дела Дальневосточного Отделения Российской Академии Наук (Игд Дво Ран) Method of disintegration of hydro mix mineral component under resonance acoustic effects in hydraulic flow and geotechnical complex to this end

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3222862A1 (en) * 1982-06-18 1983-12-22 Gustav Whitehorse Yukon Schmid Process and plant for enriching noble metals, heavy metals or heavy minerals in sand or gravel
SU1782664A1 (en) * 1990-07-09 1992-12-23 Proizv Ob Soyuznerud N Hydraulic classifier
RU2232055C1 (en) * 2003-01-29 2004-07-10 Институт горного дела Дальневосточного отделения РАН Multilevel concentration complex with ultrasonic initiation
RU2261147C2 (en) * 2003-07-03 2005-09-27 Иванников Владимир Иванович Method and device for separation of suspensions by classes of particles
RU2244597C1 (en) * 2003-07-21 2005-01-20 Бахарев Сергей Алексеевич Method of flushing gold duct
RU2325530C1 (en) * 2006-12-25 2008-05-27 Институт Горного Дела Дальневосточного Отделения Российской Академии Наук (Статус Государственного Учреждения) Geotechnological complex for gold dredging and placer mining
RU2506127C1 (en) * 2012-09-21 2014-02-10 Федеральное Государственное Бюджетное Учреждение Науки Институт Горного Дела Дальневосточного Отделения Российской Академии Наук (Игд Дво Ран) Method of jet-acoustic disintegration of hydraulic mix mineral component and hydrodynamic generator of acoustic oscillations
RU2506128C1 (en) * 2012-09-24 2014-02-10 Федеральное Государственное Бюджетное Учреждение Науки Институт Горного Дела Дальневосточного Отделения Российской Академии Наук (Игд Дво Ран) Method of disintegration of hydro mix mineral component under resonance acoustic effects in hydraulic flow and geotechnical complex to this end

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2768182C1 (en) * 2021-10-13 2022-03-23 Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Хабаровский Федеральный исследовательский центр Дальневосточного отделения Российской академии наук (ХФИЦ ДВО РАН) Method for cavitation-hydrodynamic microdisintegration of a polymineral component of a hydraulic fluid

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2506127C1 (en) Method of jet-acoustic disintegration of hydraulic mix mineral component and hydrodynamic generator of acoustic oscillations
RU2634153C1 (en) Method of cavitation-hydrodynamic microdisintegration of hydraulic mixture mineral component
RU2634148C1 (en) Method of cavitation-hydrodynamic disintegration of hydraulic mixture mineral component
EP2429691A1 (en) Multi-stage cavitation device
RU2652517C1 (en) Slurry mineral composition cavitation-hydrodynamic micro-disintegration activation method
Chakravorty Process intensification by pulsation and vibration in miscible and immiscible two component systems
RU2646270C1 (en) Method of initiation of the cavitation-hydrodynamic microdisintegration of the mineral composition of hydrosum
WO2017023581A1 (en) Device for conducting sonochemical reactions and processing liquids
US20170189909A1 (en) Enhanced cell/bead encapsulation methods and apparatuses
RU2714417C1 (en) Method for activation of micro-disintegration of high-clay polymineral component of hydraulic mixture
RU2688709C1 (en) Method for initiation of cavitation-hydrodynamic microdisintegration of mineral component of hydraulic mixture
US9752082B2 (en) Treatment process and apparatus for reducing high viscosity in petroleum products, derivatives, and hydrocarbon emulsions, and the like
JP2014198327A (en) Method and apparatus for producing fine bubble
Tesař Microbubble generation by fluidics. Part I: Development of the oscillator
RU2714172C1 (en) Method for cavitation-hydrodynamic micro-disintegration of high-clay polymineral component of hydraulic mixture
RU2506128C1 (en) Method of disintegration of hydro mix mineral component under resonance acoustic effects in hydraulic flow and geotechnical complex to this end
RU2744057C1 (en) Method of cavitation-hydrodynamic microdisintegration of the polymineral component of the slurry
RU2422733C1 (en) Heat cavitation generator
RU2687680C1 (en) Method of activating cavitation-hydrodynamic microdisintegration of mineral component of hydraulic mixture
RU2802200C1 (en) Method for activating microdisintegration of the polymineral component of the slurry
CN111068532B (en) Multifunctional turbulent emulsifying machine with composite energy states
RU2783028C1 (en) Method for activating the micro-disintegration of the polymineral component of a hydraulic mixture
RU2392046C2 (en) Hydrocarbon destruction device and application thereof
RU2744059C1 (en) Method for activating microdesintegration of a polymineral component of a hydraulic slurry
RU99086U1 (en) ACOUSTIC ACTIVATION GENERATOR

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20190413