SU860871A1 - Вибрационный гидроциклон - Google Patents

Description

Изобретение относитс  к практике обогащени  полезных ископаемых и может быть использавано в химической, горнорудной и других отрасл х промышленности.

В практике обогащени  полезных ископаемых разделение минеральных частиц по крупносъи и удельному весу в водной среде осуществл етс  в гидроциклонах 1.

Гидроциклон представл ет собой цилиндрический сосуд с питаюпшм насадком, расположенным тангенциально к цилиндрической части гидроциклона. последнему расположены патрубок дл  разгрузки песков и патрубок дл  выпуска слива. Угол конусности конической части гидроциклона по отнощению к его оси обычно составл ет 10-20°, но может быть и больше. Эффективность классификации различных минеральных суспензий, выдел емых в слив, по данному классу крупности в основном зависит от типоразмера гидроциклона (внутрен ,него диаметра цилиндрической части), крупности исходного классифицируемого материала, его природы вещественного состава ), плотности суспензии, давлени  суспензии на входе в гидроциклон и других факторов. Наиболее высока  эффективность классификации (90%) наблюдаетс  дл  выдел емых в слив относительно крупных частиц, например диаметром до 0,2-0,5 ,мм.

наиболее низка  (около 45-65°о) - дл  выдел емых в слив тонких частиц - диаметром пор дка 15-35 мкм.

Современна  практика обогащени  выдвигает требование - при максимальной производительности аппарата обеспечить получение слива с размером частиц до 10-15 мкм и тоньше с достаточно высакой зффективнсх тью классификации по этому

10 классу крупности.

Известен ультразвуковой гидроциклондиспергатор дл  выделени  нз минеральных суспензий тонкодисперсных частиц 2. От обычного гвдроциклона он отличаетс  тем,

,15 что наружна  цилиндрическа  поверхность его корпуса снабжена кольцевым магнитотострикционным из.тучателем. Ультраз(вуковые колебани , генерируемые таким излучателем , передаютс  «закрученному слою

20 суспензии через тонкую стенку корпуса, выполн ющую функцию мембраны.

Недостатком такого гидроциклона  вл етс  относительно низка  эффективность классификации тонких частиц, обусловленна  конструкцией гндроциклона н параметрами его работы, а именно вибрации передаютс  суспензии через цилиндрическую тонкую стенку гидроциклона, при этом используютс  частоты 20 кГц и выше.

30 Тонка  цилиндрическа  , стенка гидроциклона , через которую передаютс  вибрации , не обладает свойствами защитной противоабразивной футеровки и недолговечна. Кака -либо футеровка или утолщени  стенки недопустимы, так как она потер ет сиособность эффективной передачи вибрацийИспользование вибраций ультразвукового диапазона частот, как известно обуславливает в протекающем потоке суспензии сильное затухание колебаний по толщине сло  суспензии,- которое приводит к тому, что действие вибраций 0 граничиваетс  толщиной сло  не более 2-3 мм. В случае применени  вибраций звукового диапазона частот от нескольких сотен герц до 1, ,0 кГц) физическое воздействие их на суспензию уже про вл етс  на рассто нии в несколько дес тков сантиметров. Следствие этого - заметное повыщение эффективности классификации суспензии по тонким классам крупности пор дка 10-15 мкм, что от: в,оз ействи  вибраций ультразвукового диана зона частот может наблюдатьс  только.г&тйдроциклонах-диспергаторах «нешромыщл иного типоразмера, т. е. в алпа .ратах диаметром цилиндрической части по крайней мере не более 25 мкм.

Наиболее близким по технической сущцо:сти и достигаемому результату к предлагаемому гидроциклону  вл етс  вибрационный гидроциклОН, содержащий цилиндрический корпус с тангенциальным питающим патрубком, сливным и Песковым патрубками , вибратор и вибропередающее устройство 3.

НедостатОК такОГо гидроциклона - мала  эффективность классификации при разделении тончайщих классов суспензии.

Цель изобретени  - повышение эффективности классификации, увеличение производительности и снижение крупности выдел емых в слив частиц.

Поставленна  н.ель достигаетс  тем, что вибратор выполнен в виде заполненной рабочей жидкостью камеры с размещенными в ней статором и соединенным с приводом ротором, а вибропередающее устройство - в виде мембраны, расположенной между камерой и цилиндрической частью корпуса гидроциклона, при этом ротор и статор имеют профилированные пазы, обращенные в сторону мембраны, а ротор расположен соосно сливному патрубку.

На фиг. 1 изображен предлагаемый гидроциклОН; на фиг. 2 - разрез А-А фиг. I; па фиг. 3 - ротор; на фиг. 4 - монтажна  схема гидроциклона.

Гидроциклон содержит корпус 1, к которому снизу прикреплен конический конус 2 с короткой цилиндрической частью 3, питающим патрубком 4 и Песковым насадком 5. Корпус 1 снабжен патрубком 6. В корпусе выполнено резьбовое отверстие с заглущкой 7. Через корпус 1 проходит сливной патрубок 8, закрепленный в его крыщке с номощью гайки 9. На этом патрубке соосно расположен зубчатый ротор 10 с шарикоподщинниками 11 и накидной гайкой-шестерней 12. Носледн   входит в зацепление с шестерней 13 приводного вала 14, который находитс  в приливе корпуса 1 в шарикоподшипниковых опорах 15. Мел-сду корпусам 1 и сосудом 2 размещена эластична , из .маслостойкой резины, мембрана 16, а на

уровне ротора 10 соосно расположен зубчатый статор 17, причем между зубцами 18 ротора 10 и зубцами 19 статора 17 выполнены косые профилированные назы 20 и 21, обращенные в сторону мембраны 1.6. Ниже

ротора 10 и статора 17 над мембраной 16 находитс  звукова  камера 22, в которой генерируютс  звуковые колебани . Эта камера и весь объем внутри корпуса 1 заполн ютс  малов зкой рабочей жидкостью, в качестве которой может служить машинное масло марки «Л.

Вал 14 через эластичную 23 св зан с электродвигателем 24. Емкость 25 соединела со входом пульпонасоса 26 патрубком 27.

Пульпонасос 26 соединен с патрубком 4 гидроциклона и манометрическим устройством 28 трубопроводо.м 29. Устройство 28 сообщаетс  с патрубком 6 корпуса гидроциклона с помощью трубы 30.

Гидроциклои работает следующим образом .

Исходна  суспензи  подаетс  в емкость 25, затем с помощью пульпонасоса 26 по трубопроводу 29 и патрубок 4 поступает

дл  классификации но крупности в цилиндрическую часть 3 сосуда 2. Пески гидроциклона удал ютс  через насадок 5, а слив - через патрубок 8. При поступлени  пульны в гидроциклон по трубопроводу 29 она одно«ременно поступает на вход устройства 28 и давит на эластичную разделительную мембрану (на фигурах не показана) со стороны входа пульпы. С другой стороны мембраны устройства 28 находитс  рабоча  жидкость вибратора гидроциклона, на которую давление пульпы передаетс  в такой степени, что полностью компенсируетс  давление пульпы на мембрану 16 со стороны цилиндрической части 3 сосуда 2.

При включенном электродвигателе 24 вращение его  кор  передаетс  ротору 10 через муфту 23, вал 14 и шестерни 12 и 13. При вращении ротора 10 его зубцы увлекают наход щуюс  в пазах 20 рабочую жндкость и сообщают ей в радиальном направлении определенную скорость. Так как число зубцов ротора 10 равно числу зубцов статора 17 и при вращении ротора происходит

периодическое совпадение зубцов ротора с зубцами статора, а также одновременное периодическое совпадение пазов ротора с пазами статора, то в камере 22 возникает периодическое изменение циркул ционной

Claims (3)

1. скорости жидкости через пазы ротора и ста-тора , что св зано с периодическим изменением в этой камере звукового давлени , ко-торое через мембрану 16 передаетс  «закрученнаму потоку суспензии, наход щейс  в цилиндрической части 3 сосуда 2. В зависимости от числа оборотов рото .ра и числа зубцов (и пазов) ротора и статора ирктически может быть достигнута частота колебаний вибратора гидроциклона в пределах от нескольких сотен до 1500- 2000 Гц. Экономическа  эффективность вибрациОнного гидроциклона заключаетс  в повышении эффективности классификации частиц суспензии тонких классов благодар  тому , что акустическое лоле направлено вдоль Осевой разгрузки пескового и сливного патрубков , а также за счет использовани  в процессе классификации вибраций звукового диапазона частот от нескольких сотен до 1500-2000 Гц. Предлагаемый гидроциклон можно ис пользовать в технологических схемах оботащени  олов нных, вольфраммолибденовых , медноникелевых и других руд. Например , обесшламливание олов нных руд или промпродуктов с помощью предлагаемого гидроциклона по классу 10-15 мкм вместо 44 мкм позволит снизить объем направл емых в отвал щламов, а вместе с тем уменьщить потери с ними олова. При этом в про-цесс обогащени  можно вовлечь дополни-тельио 5-10% рудной маюсы, вместо того, чтобы направл ть ее в отвал. Таким образом, применение гидроцикло;нов такой конструкции на фабрике средней производительности позволит получить годовой экономический эффект около 400 тыс. Формула изобретени  Вибрационный гидроциклон, содержащий цилиндроконический корпус с тангенциальным питающим патрубком, сливным и Песковым патрубками, вибратор и вибропередающее устройство, отличающийс  тем, что, с целью повышени  эффективности классификации, увеличени  производительности и снижени  крзпности выдел емых в слив частиц, вибратор выполнен в виде заполненной рабочей жидкостью камеры с размещенными в ней статором и соединенным с приводом ротором, а вибропередающее устройство-в виде мебраны, расположенной между камерой и цилиндрической частью корпуса гидроциклона, при этом ротор и статор имеют профилированные пазы, обращенные в сторону мембраны, а ротор расположен соосно сливному патрз бку. Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе 1.Справочник по обогащению руд, т. 1. «Подготовительные процессы. М, «Недра, 1972, с. 276.
2. 2.Авторское свидетельство СССР № Г82112, кл. В 04 С 9/00, 1964.
3. 3. Авторское свидетельство СССР по за вке № 2688176, кл. В 04 С 9/00, 1978