SU1734866A1 - Гидроциклон - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к устройствам дл  извлечени  твердой фазы из суспензий и пульп в центробежном поле и может быть использовано на предпри ти х горной и других отраслей промышленности. Цель - повышение степени отделени  твердой фазы с высоким содержанием тонкодисперсных частиц, В цилиндрической части 1 гидроциклона 2 установлен вращающийс  от электродвигател  3 диск 4, на котором с обеих сторон со смещением на угол 10 - 15° размещены профильные лопатки 5, В цилиндрической части 1 установлены входной патрубок 6, сливной патрубок 7, а в конической части 8 - пескова  насадка 9, Исходна  пульпа по патрубку 6 поступает в гидроциклон 2, где закручиваетс  посредством диска 4, происходит ее раздел на сгущенный и осветленный продукты, которые отвод тс  соответственно из песковой насадки 9 и патрубка 7, Смещение профильных лопаток 5 на 10 - 15° дает возможность более полного наполнени  тонкодисперсными частицами потоков, что приводит к повышению эффективности разделени . 2 ил,, 2 табл„ ё

Description

Изобретение относитс  к устройствам дл  извлечени  твердой фазы из пульпы и может быть использовано, например, Дл  сгущени  пульпы,текущих хвостов обогащени  на предпри ти х горной отрасли промышленности, где ведетс  закладка выработанного пространства .

Известен гидроциклон, включающий цилиндрический корпус, входной патрубок , песковую насадку, сливную трубу, вращающийс  диск с вогнутыми по ходу движени  лопатками, соединенный с электродвигателем. Повышение отделени  твердой фазы происходит за

счет закручивани  потока с необходимой угловой скоростью.

Недостатком гидроциклона  вл етс  то, что он не позвол ет осуществл ть

эффективное извлечение твердой фазы из пульпы, так как вращение диска происходит в одном направлении со скоростью , завис щей от пропускаемого объема пульпы, а возникающий гидродинамический процесс при этом зависит от нерегулируемого параметра - пульсирующего давлени  на входе в гидро- циклон.

Известен также гидроциклон, включающий цилиндрический корпус, входной

VI СА) 00 О ON

патрубок, песковую насадку, сливную трубу, вращающийс  диск с вогнутыми лопатками, соединенный с регулируемым электродвигателемо

Эффективность сгущени  твердой фазы пульпы в этом гидроциклоне достигаетс  вращением диска с вогнутыми лопатками от электродвигател , причем регулирование угловой скорости осу ществл етс  устройством дл  разделени , в котором ротор вращаетс  от датчиков , расположенных в гидроциклоне„

Недостатком такого гидроциклона  вл етс  то, что он не обеспечивает полное извлечение твердой фазы из пульпы, так как не обеспечиваетс  оптимальное регулирование гидродинамического процесса в цилиндрической части гидроциклона , это в свою очередь не позвол ет значительной части тонкодисперсных частиц, наход щихс  в объеме пульпы , изменить угловую скорость движени  и достигнуть песковой части гидроциклона с

Цель изобретени  - повышение степени отделени  твердой фазы с высоким содержанием тонкодисперсных частиц за счет повышени  эффективности их осаждени  по крупности„

Поставленна  цель достигаетс  тем, что в гидроциклон дл  извлечени  твердой фазы из пульпы в цилиндрическую его часть устанавливают вращающийс  диск с направл ющими профильными лопатками , высоты которых наход тс  на конгруэнтных кривых и уменьшаютс  от центра диска к периферии, лопатки располагают по обе стороны диска со смещением на угол 10 - 15° дл  закручивани  потока пульпы с угловой скоростью, обеспечивающей движение частиц по конгруэнтным траектори м сгущаемойсреды и вывод материала требуемых классов крупности в песковую часть,

На фиГо1 изображен гидроциклон, общий вид; на фиг.2 - диск с профильньг ми лопатками и разрер А-А

В цилиндрической части 1 гидроцик- лона 2 установлен вращающийс  от электродвигател  3 диск 4, на котором по обе стороны со смещением на угол 10 - 15° размещают профильные лопатки 5, высоты которых наход тс  на кбн- груэнтных кривых и уменьшаютс  от центра диска к периферии Профильные лопатки закручивают остаточный поток пульпы с угловой скоростью, обеспе-

5

0

5.

0

5

0

5

G

5

чивающеи движение частиц по конгруэнтным траектори м сгущаемой среды

Исходна  пульпа через входной патрубок 6 поступает в цилиндрическую часть 1 гидроциклона 20 Далее пульпа с помощью вращающихс  направл ющих профильных лопаток 5 приобретает дополнительную угловую скорость, обеспечивает движение тонкодисперсных частиц по конгруэнтным траектори м, раздел   поток пульпы на несколько мелких потоков, и направл етс  к стенке цилиндрической части 1 гидро- циклона 2, одновременно раздел  сь на более мелкие потоки по весу частиц, получа  направленное движение по спирали о При этом диск 4, ограничивающий снизу поток, не дает возможности пульпе уйти в слив, мину  процесс разделени  твердых частиц по весу, к сливному патрубку 7 (при этом ликвиди7 руетс  подкрышечный вихревой поток)

Направление потока от центра к периферии ускор ет начало разделени  твердых частцц по весу, поскольку пульпа, продвига сь-по поверхности профильных лопаток, также подвергаетс  воздействию центробежной силы В результате того, что расклассифицированный по классам крупности материал движетс  с различной угловой скоростью, между потоками возникают силы трени , которые вынос т тонко- дисперсные частицы по периферии конической части 8 гидроциклона в пес- . ковую часть 9, а ишамы вывод тс  в слив„ Кроме того, часть пульпы, содержаща  тонкодисперсные частицы, не достигшие по размерам песковой части гидроциклона, направл етс  восход щим потоком к нижней части вращающегос  диска и за счет направл ющих профильных лопаток, закрепленных в нижней его части со смещением отно- сительно верхнего р да на угол 10 15°, также приобретает дополнительную угловую скорость, а твердые частицы отжимаютс  к периферии гидроциклона„

Смещение верхнего р да направл ющих профильных лопаток по отношению к нижнему р ду на угол 10 - 15° дает возможность более полного наполнени  тонкодисперсными частицами потоков, движущихс  с различной угловой скоростью , а это в свою очередь увеличивает силы трени  между расклассифици- рованными по классам крупности потоками и, следовательно, приводит к ин

517

тенсивному выпадению твердой фазы в песковую часть гидроциклона за счет регулировани  гидродинамических, про цессов отделени  твердых частиц в цилиндрической и конической част х ид- роциклона о

В результате прохождени  пульпы через гидроциклон достигаетс  максимальное отделение твердой фазы с высоким содержанием тонкодисперсных частиц, повышаетс  производительность его по твердому

Пример С целью проверки работоспособности и эффективности пред лагаемого изобретени  па испытательном стенде рудника Зыр новского свинцового комбината были проведены исследовани  по повышению эффективности осаждени  пульпы по крупности«

Испытательный стенд дл  проверки эффективности работы предлагаемого гидроциклона по извлечению твердой фазы из пульпы состоит из двух гидро™ циклонов, наход щихс  на одной площадке Один гидроциклон выполнен по предлагаемому изобретению, другой представл ет собой модель, вз тую авторами за прототип

Подаваема  на вход гидроциклонов пульпа в обоих случа х имела однородный состав с одинаковым соотношением твердой и жидкой фазы

На выходе из гидроциклонов в песцовой и сливной части отбирались пробы продуктов гидроциклонировани  дл  качественного анализа и сравнени  результатов извлечени  твердой фазы из пульпы в гидроциклонахо

Сравнительные данные испытани  приведены в табл о 1 о

За показатель эффективности принималась степень сгущени  Оценка эффективности работы гидроциклона осу- ществл лась по качеству и количественному содержанию фракций песко в, получаемых после гидроциклонировани .

Как видно из табл„1 степень сгущени  пульпы у гидроциклона с направ ,666

п ющими профильными лопатками, расположенным на вращающемс  по обе его сторошif высоты которых наход тс  ,. на конгруэнтных кривых и уменьшаютс  от пестра лиска к периферии, выше на

9% ко сравнению с известным гидроцикi

полом,

Технике-экономические показатели 10 извлечени  твердого из пульпы в вестпом и предлагаемом гидроциклонах , приведены в табги2„

Применение предлагаемого гидро 5 циклона позвол ет обеспечить повыше- ние отделени  твердой фазы с высоким содетжанием тонкодисперсных частиц и эффективность их осаждени  по крупности , что в свою очередь позволит

2Я снизить себестоимость твердой фазы пульпы, примен емой дл  закладочных раЬот на 18 - 20 %„хДл  условного объема закладки на 1 млн,м3 требуетс  переработать 8 млн,мэ пульпы при

5 содержании в ней твердого 25% и его извлечении 50%,

Слеповатечьно, предлагаемый гид- роциююн позвол ет значительно по- ,высить степень осветлени  сливаs пре-

Q дотвратить потери со сливом и повысить степень извлечени  песков из пульпы без увеличени  производственных площадей о

5

о р м у л а изобретени 

Гидроцикчон, содержащий цилиндро- конический корпус, входной патрубок, песковую насадку и сливную трубу, врацающиис  диск с вогнутыми лопатками , отличающийс  тем, что, с цепью повышени  степени отделени  твердой фазы с высоким содержанием тонкодисперсных частиц, лопатки расположены по обе стороны диска со смещением на угол 10 - 15° при этом высоты лгшаток наход тс  на конгруэнтных кривых и уменьшаютс  от центра диска к периферии

50

17348668

Таблица 1

Производительность гидроцикло-

на, мэ/ч10,0

Содержание твердого в питании,

%. 25,0

Содержание твердого в пес

ковой части, %65,4

Степень сгущени  пульпы, % . 36,8

Условный объем перерабатывав-

мой пульпы, м3 /год 1 1 000000 Содержание твердого в исход-

ной пульпе,. %25

Полные затраты на извлечение твердого из пульпы,

тысоруб.200,0

Получено песков, тыс.т 187,0 Себестоимость 1 т песков,рруб, 0,35 Снижение себестоимости, руб„ - Экономический эффект на условный объем закладки 1 , . тыс рубо ..-

10,0- 25,0

73,0 60,8

Таблица2

Фиг.1

Д-fi

Claims (1)

1. Формула изобретения

   Гидроциклон, содержащий цилиндроконический корпус, входной патрубок, песковую насадку и сливную трубу, вращающийся диск с вогнутыми лопатками,. о т л и ч а ю щ. и й с я тем, что, с целью повышения степени отделения твердой фазы с высоким содержанием тонкодисперсных частиц, лопатки расположены· по обе стороны диска со смещением на угол 10 — 15°, при этом высоты лопаток находятся на конгруэнтных кривых и уменьшаются от центра диска к периферии.

   Таблица 1 (

   Свойства гидроциклона Известный Предлагаемый - гидроциклон гидроциклон Производительность гидроцикло- на, м³/ч 10,0 10,0- Содержание твердого в питании, 7. 25,0 25,0 Содержание твердого в пес- ковой части, % 65,4' 73,0 Степень сгущения пульпы, % 36,8 60,8 Таблиц а 2

   Показатель по способу извлечения твердой фазы из пульпы

   Технико-экономическая эффективность гидроциклона

   Базовому Пр едлаг аемому Условный объем перерабатываемой пульпы, м³ /год 1 000000 1 000000 Содержание твердого в исход- > ной пульпе,. % 25 ²⁵ Полные' затраты на извлечение твердого из пульпы, тыс.руб. 200,0 200,0 Получено песков, тыс.т 187,0 203,5 Себестоимость 1 т песков, 1>руб. 0,35 0,33 Снижение себестоимости, руб. ям • 0,02 Экономический эффект на услов- ный объем закладки 1 млн^м*, тыс.руб. ** 150,0

   . e

   4>и г. 2