SU1097375A1 - Центробежный аэратор флотационной машины - Google Patents

Abstract

1. ЦЕНТРОБЕЖНЫЙ АЭРАТОР ФЛОТАЦИОННОЙ МАШИНЫ, включающий ротор с лопаст ми, установленными по его периферии со стороны статора, вал, трубу дл  подвода воздуха, статор в виде диска с лопаст ми и стакан дл  циркул ции пульпы, отличающийс  тем, что, с целью повышени  зффективности флотации за счет увеличени  количества диспергируемого воздуха и повышени  качества его диспергации, он снабжен кольцевым элементом, установленным на конце трубы, при этом ротор выполнен в виде полого усеченного конуса со спицами, которые соединены с лопаст ми. 2.Аэратор по п. 1, отличающийс  тем, что кольцевой элемент выполнен в виде диска. 3.Аэратор по п. 1, отличающийс  тем, что кольцевой элемент выполнен в виде полого § усеченного конуса. 4.Аэратор по п. 1, отличающийс  тем, что нижн   поверхность кольцевого элемента выполнена рифленой. 5.Аэратор по п. 1, отличающийс  тем, что, с целью повышени  эффективности флотации путем улучшени  перемешивани  Ф Песковой фракции, между лопаст ми статора выполнены скосы в виде 00 . пр моугольного треугольника в по ел перечном сечении, пр мой угол которого прилегает к периферии диска.

Description

Изобретение относитс  к обогащеию полезных ископаемых и может ыть использовано дл  получени  равномерного распределени  пульпооздушной смеси в камерах флотацион- 5 ых машин или в аэра1Ц{онных чанах в еталлургической, химической и других трасл х промышленности.

Известен аэратор центробежного типа , включающий закрепленный на поломtO валу ротор с радиальными лопаст ми, стакан с oтвepcти  a дл  циркул ции пульпы и статор, вьшолненный в виде диска с радиально расположенными лопаст ми , при том ротор выполнен в 15 виде перфорированного раструба, над которым расположен усеченный конус, частично перекрывающий радиальные лопасти.

Воздух в аэратор подаетс  под дав-20 лением через полый вал во.внутреннюю полость раструба ротора, а через открытый конец раструба в ротор засасьшаетс  пульпа. Под действием разр жени , создаваемого при вращении 25 ротора, пульпа и воздух через перфорации в раструбе устремл ютс  в пространство, образованное снизу основанием ротора и сверху усеченным конусом, где происходит первич- 30 на  диспергаци  воздушной фазы. Дальнейш   диспергаци  воздуха происходит за лопаст ми ротора в результате вихреобразовани  с участием дополнительного потока пульпы, засасывае- 35 мого сверху через циркул ционные отверсти  в стакане и попадающего на лопасти ротора Г13. ..

Однако первична  диспергаци  воздуха не может быть эффективной, так 40 как пространство, где она происходит , образовано элементами ротора, жестко соединенными мелщу собой и вращакнцимис  с одинаковой угловой скоростью. Поэтому существенного 45 вихреобразовани  в нем не создаетс .

В практике эксплуатации отмечаютс  случаи застревани  случайных предметов в наиболее низкой части суживающегос  по высоте пространства, 50 образуемого снизу основанием ротора, а сверху усеченным конусом, которые жестко соединены между собой и вращаютс  с одинаковой угловой скоростью. Это приводит к нарушению придонной циркул ции, забиванию ротора песками и его разбалансировке.

При подаче воздуха через полый . в полости блока между верхним и

нижним подшипниками накапливаетс  конденсат. Из-за коррозии вала надежность манжетного уплотнени  нижнего подшипника нарушаетс  и влага попадает в подшипник вала, вывод  его из стро .

Наиболее близким к предлагаемому по технической сушности к достигаемому результату  вл етс  центробежны аэратор флотационной машины, включающий ротор с лопаст №1, установленным по его периферии со стороны статора, вал, трубу дл  подвода воздуха, статор в-виде диска с лопаст ми и стакан дл  циркул ции пульпы.

Воздух в аэратор подаетс  под давлением в трубу, охватывающую вал, и .подводитс  к лопаст м криволинейным раструбом. При вращении ротора пульп сверху через стакан засасываетс  в аэратор, образу  камерную циркул цию . При этом поток пульпы захватывает воздух. Имеющиес  по периферии диска ротора вырезы образуют придонную циркул цию пульпы, котора  частично смешиваетс  с пульпой, засасываемой сверху.

Диспергаци  воздушной фазы, как и в других аэратсфах центробежного типа, происходит за лопаст ми ротора в результате вихреобразовани  2.

Придонна  циркул ци , создаваема  вырезами в диске ротора и предназначенна  дл  поддержани  во взвешенном состо нии Песковой фракции в нижней части камеры, недостаточно смешиваетс  с воздушной фазой, поступающей на лопасти ротора из криволинейного раструба, отжима  ее кверху. При этом сокращаетс  высота наружных кромок лопастей, активно участвующих в диспергации воздушной фазы, что ограничивает способность аэратора по диспергации воздуха в количественном и качественном отношении. Это предопредел ет невозможность его использовани  в камерах объемом более 14 м

того, придонна  циркул ци  происходит хаотично, пульпа под ротором вовлекаетс  во вращательное движение, а у нижних кромок лопастей возникают паразитные завихрени , вызыван цие их усиленный абразивный износ. Учитыва  это, а также то, что в придонной циркул  ции практически отсутствует воз- душна  фаза, повышаетс  дол  энергозатрат на придонную циркул цию плотной пульпы в общем балансе энергозатрат аэратора. Цель изобретени  - повышение эффективности флотации за счет уве .личени  количества диспергируемого воздуха и повышени  качества его диспергации. Поставленна  цель достигаетс  тем, что аэратор, включающий ротор лопаст ми, установленными по его пе риферии со стороны статора, вал, трубу дл  подвода воздуха, статор в виде диска с лопаст ми и стакан дл  циркул ции пульпы, снабжен кольцевым элементом, установленным на кон трубы, при этом ротор вьшолнен в виде полого усеченного конуса со сп цами, которые соединены с лопаст ми Кольцевой элемент выполнен в вид диска, Кольцевой элемент выполнен в вид полого усеченного конуса. Нижн   поверхность кольцевого эл мента вьтолнена рифленой. С целью повышени  эффективности флотации путем улучшени  перемешива ни  Песковой фракции между лопаст м статора вьшопнены скосы в виде пр моугольного треугольника в поперечном сечении, пр мой угол которого прилегает к периферии диска. 9 аэраторе имеютс  две зоны активной диспергации воэдуха, Первична  (предварительна ) диспергаци  возникает в секторах, огра ниченных с боков спицаьш, снизу осн ванием ротора и сверху неподвижным диском или конусом. Под действием силы инерции пульпа, прижата  к стенкам спиц, обращенным в сторону вращеииЯ(,ротора, с силой устремл ет с  в щелевидные зазоры между верхними кромками спиц и нижней поверхностью диска, вызыва  вихреобразова ние наход щейс  в секторлх пульпы и активное ее перемешивание с воздухом . Учитыва  наличие в пульпе вспенивател , обычно примен емого при флотации, и то, что в указанные секторы ротора пульпа и воздух поступают непрерывно, процесс диспергагрш воздуха идет устойчиво. Наличие рифленой поверхности диспер гирующего элемента усиливает эффект диспергации воздуха. Под действием центробежных сил пульповоздушна  смесь выбрасываетс  из секторов в пространство между лопаст ми ротора и подхватываетс  циркул ционным потоком, поступающим сверху. Иэ-за наличи  в пульповоздушной смеси воздушных пузырьков различной крупности , обладающих различной подъемной силой и, следовательно, различ ной скоростью подъема воздушна  фаза достаточно равномерно распредел етс  по высоте наружных кромок лопастей ротора, за которыми в кольцевом зазоре между ними и лопаст ми статора происходит в результате вихреобразовани  вторична  активна  ее диспергацн . Равномерное распределение воздушной фазы по высоте наружных кромок лопастей ротора, достигаемое благодар  наличию зоны первичной диспергации, позвол ет увеличить количество воздуха, диспергируемого в единицу времени, и повысить качество его дисперсности . Это, в свою очередь, позвол ет увеличить полезный объем камеры за счет увеличени  ее высоты и соответственно производительность флотомашины по перерабатываемому потоку, а также снизить удельные энергозатраты. Подача воздуха в трубу, охватывающую вал, полностью исключает возможность попадани  конденсата в подшипники блока аэратора. Благодар  неподвижному диспергирукицему элементу, особенно при наличии HSi его нижней поверхности нарифлений , исключаетс  возможность застревани  попаввих в пульпу случайных предметов в секторах, образуемьЬс cпицa ш, основанием ротора и диском. Скосы между лопаст ьш статора отклон ют к низу камеры пульповоздушные потоки, которые выбрасываютс  аэрато1)ом в камерное пространство , что способствует лучшему перемеш{ванию песковой фракции в придонной части камеры. На фиг. 1 изображен предлагаемый центробежный аэратор, разрез} на фиг. 2 - то же, в котором на нижнем конце трубы установлен вместо диска полый усеченный конус, имеющий снизу выступы; на фиг. 3 - вид А на фиг. 2. Аэратор состоит из вала 1, на котором закреплен ротор 2, имеющий лопасти 2 и спиЩ) 4, соединенные со ступицей 5. Вал 1 охватывает труба 6 дл  подвода воздуха с патрубком 7 и установленным на гшжнем ее конце диском 8, с стороны которого имеютс  выступы 9, Статор 10 с лопаст ми 11 прикреплен к стакану 13 дл  циркул ции пульпы., который посредством ребер 14 соединен с трубой 6. Между лопаст ми 11 на диске статора 10 имеютс  скосы 12 в виде пр моугольного треугольника в поперечном сечении пр мой угол которого пр.илегает к периферии диска.

Скосы 12 неотделимы от диска стато- 5 ротора 2.

ра 10 и образуютс  кз утолщенийОдновременно сверху через стакан

резины, получаемых при гу №шрова- 13 в ротор 2 засасываетс  дополнинии статора 10 в пресс-форме. .тельный поток пульпы, образующий

Диск 8 (фиг. 1) или польш усе- камерную циркул цию. Этот поток в

ченный конус 15 (фиг. 2) имеет высту-20 пространстве между лопаст ми 3 ротопы 9, чередующиес  со впадинами 16, при этом выступы 9 могут иметь различную форму в сечении - пр моугольную , трапецеидальную, криволинейную и т.п. (фиг, 3). Нижн   поверхность диска 8 (образующие конуса 15) или обращенные вниз поверхности выступов 9 должны, быть параллельны верхиик поверхност м спиц 4 либо расположены под небольшим углом к ним, . ::ОМ 15)j ВЫС Между диском G (ко тупами 9 и верхыи-ш п :еохност ми спиц 4 имеетс  зазо: Возможна конструк .. . -эратора : iyCTb диска в которой нижн   ГО::.:. (конуса 15) ма5ке7 пы ; .(ладкой, не иметь выступов 9 и : ответственно впадин 16 Аэратор работает с разом. Через патрубки 7 воздух под давлением подаетс  в трубу 6 и попадает под диск 8 (фиг. 1). Под дейст вием разрежени , возникающего при вращении ротора 2, в него снизу ва сасываетс  пульпа, образу  пркдонную циркул цию, в секторах, огранк ченных неподвижным диском 8 и вращающимс  основанием ротора 2 со спк цами 4, происходит активна  первична  диспергаци  воздуха, поскольку наход ща с  в них пульпа под действием силы инерции прижимаетс  к ве тикальным стенкам спиц 4, обращенны в сторону вращени  ротора 2, и с си лой устремл етс  через зазор с  в последующий сектор вызыва  вихре10973 5 0 5 образование пульпы и ее активное перемешивание с воздухом. Вихреобраэование усиливаетс  при наличии на нижней поверхности диска 8 выступов 9 и впадин 16. Учитьшай наличие в пульпе вспенивагел ,, обычно добавл емого при фпотащ-ш , а также то, что в секторы пульпа и воздух поступают непрерывно5 процесс первичной диспергации идет непрерывно и устойчиво. Под действием центробежной силы пульповрздушна  смесь выбрасываетс  в пространство между лопаст ми 3 ра 2 полностью объедин етс  с потоком пульповоздушной смеси, поступающим снизу в результате придонной щаркул ции и первичной диспергации воздуха. При этом из-за наличи  в пульпо ,воздушной смеси воздушных пузырьков различной крупности, обладанщих различной подъемной силой и, следовательно , различной скоростью подъема , воздушна  фаза достаточно равномерно распредел етс  по всей высоте лопастей 3 ротора 2. Этим обеспечиваетс  активное участие всей высоты / наружных кромок лопастей 3 (а не части их высоты при наличии в пульповоздушной смеси только одних крупных пузырьков) во вторичной диспергации воздушной фазы,котора  происходит в кольцевом зазоре, между лопаст ми 3 ротора 2 и лопаст ми 11 статора 10 в результате вихреобразовани . Вихреобразование усиливаетс  за счет поступлени  на лопасти 3 ротора 2 мощного объединенного потока пульпы и пульповоздушной смеси , образованного в результате камерной циркул ции и придонной циркул ции Q первичной диспергацией воздуха . Далее пульповоздушна  смесь, прокод  между лопаст ми 11 статора 10, спр мл етс  от закручивани , сообщенного ей ротором 2 и конической поверхностью, которую образуют скосы 12 между лопаст ми 11 и отклон етс  к низу камеры,.что способствует

лучшему перемешиванию песковой фракции в ее придонной части.

При наличии на нижнем конце трубы 6 конуса 15 (фиг. 2) аэратор работает таким же образом.

Испытани  показьшают, что по сравнению с прототипом при использовании предлагаемого аэратора количество диспергируемого в единицу времени воздуха увеличиваетс  до 25% и повьппаетс  Качество его дисперсности , что позвол ет увеличить полезный объем камеры флотомашины и ее производительность, при этом удельна  потребл ема  мощность сни .жаетс  на 22%.

Вид/(

хлллг

9

f6

Ptft.3

Claims (5)

1. ЦЕНТРОБЕЖНЫЙ АЭРАТОР ФЛОТАЦИОННОЙ МАШИНЫ, включающий ротор с лопастями, установленными по его ц^риферии со стороны статора, вал, трубу для подвода воздуха, статор в виде диска с лопастями и стакан для циркуляции пульпы, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности флотации за счет увеличения количества диспергируемого воздуха и повышения качества его диспергации, он снабжен кольцевым элементом, установленным на конце трубы, при этом ротор выполнен в виде полого усеченного конуса со спицами, которые соединены с лопастями.

2. Аэратор поп. 1, отличающийся тем, что кольцевой элемент выполнен в виде диска.

3. Аэратор поп. 1, отлича- ющийся тем, что кольцевой элемент выполнен в виде полого усеченного конуса. $

4. Аэратор по π. 1, отличающийся тем, что нижняя поверхность кольцевого элемента выполнена рифленой.

5. Аэратор поп. 1, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности флотации путем улучшения перемешивания песковой фракции, между лопастями статора выполнены скосы в виде

-Прямоугольного треугольника в поперечном сечении, прямой угол которого прилегает к периферии диска.

SLL an 1097373